CN205016674U - 一种宽频4g外置pcb板天线 - Google Patents
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Abstract
一种宽频4G外置PCB板天线，属于无线通讯技术领域。包括PCB基材，PCB基材在一侧表面印刷有第一辐射振子和凹型环路振子，第一辐射振子朝着凹型环路振子的方向以线宽渐变方式形成中心馈线，凹型环路振子上构成有环路缝隙，中心馈线与环路缝隙同步渐变，构成渐变功分网络，PCB基材在该侧表面还设有馈电接口和微带巴伦，馈电接口与第一辐射振子电连接，微带巴伦与凹型环路振子电连接，PCB基材在另一侧表面印刷有第二辐射振子和第三辐射振子，PCB基材上设有第一导通孔、第二导通孔以及第三导通孔。优点：体积小、带宽特性优，能同时覆盖2G、3G、4G频段，还具备全向辐射特性，在实现优良电气性能的同时降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于无线通讯技术领域，具体涉及一种宽频4G外置PCB板天线，可同时覆盖2G、3G、4G频段。
背景技术
近几年，全球移动数据消费量呈现戏剧化增长的趋势，导致这种局面的关键因素是移动终端设备如智能手机和平板电脑的快速普及。全球移动数据用户希望他们的设备在全球任何地方都能高速联网，并且能在各种频段和协议下顺畅工作，这种期望给网络和移动终端设备带来巨大的负担，在移动终端设备中，天线是连接网络的唯一部件，优化天线性能变得越来越重要。天线是作无线电波的发射或接收用的一种可以和信号谐振的金属装置，天线的长短和波长成正比，频率越高，波长越短，天线也就可以做的越短。现在的移动终端设备频率很高，天线变的很小，因此就可以将天线蚀刻在PCB(英文全称为：PrintedCircuitBoard，中文名称为：印制电路板)板上，以满足移动终端小型化的需求。目前移动网络已经从2G、3G开始向4G方向发展，同时传统的2G、3G仍未退出使用，因此随着4G移动智能终端的普及，人们对4G移动智能终端设备提出了更高的用户体验需求，要求现有的移动终端设备能够同时覆盖2G、3G、4G多个频段，对应的设备天线的带宽也要非常宽。但由于移动终端设备的PCB主板尺寸有限，使得天线可用空间也受到限制，传统PCB板天线已无法满足宽频覆盖的需求，尤其难以实现在保证4G频段的情况下兼容2G、3G频段。
鉴于上述已有技术，如何在有限的天线环境下实现2G、3G、4G频宽的相互兼容以缓解日益紧张的频带资源，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种宽频4G外置PCB板天线，体积小、带宽特性优，能同时覆盖2G、3G、4G频段，在实现优良电气性能的同时降低生产成本。
本实用新型的目的是这样来达到的，一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于：包括PCB基材，所述的PCB基材在一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第一辐射振子，而在同侧表面的高度方向的中下部印刷有凹型环路振子，所述的第一辐射振子朝着凹型环路振子的方向以线宽渐变方式形成一中心馈线，所述的凹型环路振子上且围绕凹型环路振子的中间型腔构成有环路缝隙，所述的中心馈线延伸至凹型环路振子的中间型腔内，与环路缝隙同步渐变，构成渐变功分网络，PCB基材在该侧表面还设有馈电接口和微带巴伦，所述的馈电接口通过中心馈线与第一辐射振子电连接，所述的微带巴伦与凹型环路振子电连接，PCB基材在另一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第二辐射振子，而在同侧表面的高度方向的下部印刷有第三辐射振子，PCB基材在高度方向的上部开设第一导通孔，所述的第一导通孔使第一辐射振子和第二辐射振子电连接，PCB基材在高度方向的下部开设第二导通孔和第三导通孔，所述的第二导通孔和第三导通孔呈轴对称分布，并使凹型环路振子和第三辐射振子电连接。
在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的微带巴伦的形状大体呈正方形，包括电缆线编制焊盘。
在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的第一辐射振子和凹型环路振子呈共轴排列；所述的第二辐射振子和第三辐射振子呈共轴排列。
在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的渐变功分网络为平衡双线结构的渐变功分网络。
在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的馈电接口为馈电焊盘。
在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的第一辐射振子的长度为0.7GHZ～0.9GHZ谐振频率的四分之一工作波长。
在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的第三辐射振子采用U字形结构。
在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的中心馈线的渐变线宽尺寸在2.5mm～0.6mm。
在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的环路缝隙的渐变尺寸在0.3mm～0.8mm。
在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的PCB基材采用FR4级的耐燃基板。
本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：第一辐射振子和凹型环路振子构成渐变功分网络，由此能拓展天线带宽以同时覆盖2G、3G、4G频段；第一辐射振子与凹型环路振子呈共轴排列，可以使天线满足全向辐射特性；利用微带巴伦的不平衡馈电可以使天线具备优良的宽带工作特性；采用具有耐燃性的PCB基材作为天线载体，可满足批量生产的一致性和安全性，同时还能降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的正视图。
图2为本实用新型一实施例的后视图。
图3为本实用新型一实施例的电压驻波比特性图。
图中：1.PCB基材、11.第一导通孔、12.第二导通孔、13.第三导通孔；2.第一辐射振子、21.中心馈线；3.凹型环路振子、31.环路缝隙；4.馈电接口；5.微带巴伦；6.第二辐射振子；7.第三辐射振子。
具体实施方式
为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语““上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示位置关系，便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
请参阅图1和图2，一种宽频4G外置PCB板天线，包括PCB基材1，为了满足批量生产的一致性和安全性，所述的PCB基材1采用FR4级的耐燃基板，在本实施例中，PCB基材1的尺寸为102mm*17mm*1mm。所述的PCB基材1在一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第一辐射振子2，而在同侧表面的高度方向的中下部印刷有凹型环路振子3。所述的第一辐射振子2和凹型环路振子3相对于PCB基材1的中心轴呈共轴排列，这种排布结构可以使天线满足全向辐射特性。所述的第一辐射振子2的长度为0.7GHZ～0.9GHZ谐振频率的四分之一工作波长，通过改变长度可调节谐振频率。第一辐射振子2朝着凹型环路振子3的方向以线宽渐变方式形成一中心馈线21，所述的凹型环路振子3上且围绕凹型环路振子3的中间型腔构成有环路缝隙31。所述的中心馈线21延伸至凹型环路振子3的中间型腔内，与环路缝隙31同步渐变，构成渐变功分网络，用于拓展天线带宽，使天线在有限的空间内实现2G、3G、4G频宽的相互兼容以缓解日益紧张的频带资源。在本实施例中，所述的中心馈线21的渐变线宽尺寸在2.5mm～0.6mm；所述的环路缝隙31的渐变尺寸在0.3mm～0.8mm，所述的渐变功分网络为平衡双线结构的渐变功分网络。PCB基材1在该侧表面还设有馈电接口4和微带巴伦5，所述的馈电接口4为馈电焊盘，所述的微带巴伦5的形状大体呈正方形，包括电缆线编制焊盘。所述的馈电接口4通过中心馈线21与第一辐射振子2电连接，同时还通过射频同轴电缆与终端设备的射频信号口连接。所述的微带巴伦5与凹型环路振子3电连接，天线通过微带巴伦5连接射频同轴电缆，将同轴电缆的不平衡结构转化为平衡结构，由此可得到优良的宽带工作特性。PCB基材1在另一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第二辐射振子6，而在同侧表面的高度方向的下部印刷有第三辐射振子7，所述的第二辐射振子6和第三辐射振子7相对于PCB基材1的中心轴呈共轴排列，在本实施例中，所述的第三辐射振子7采用U字形结构。PCB基材1在高度方向的上部开设第一导通孔11，所述的第一导通孔11使第一辐射振子2和第二辐射振子6电连接。PCB基材1在高度方向的下部开设第二导通孔12和第三导通孔13，所述的第二导通孔12和第三导通孔13相对于PCB基板1的中心轴呈轴对称分布。凹型环路振子3和第三辐射振子7通过第二导通孔12和第三导通孔13实现电连接。第一导通孔11、第二导通孔12以及第三导通孔13的直径尺寸为0.8mm～1mm，介质过孔满足50欧姆阻抗匹配。
本实用新型所述的天线支持的频段为2G、3G、4G，其覆盖的频率范围，低频段为700MHz～960MHz，高频段为1710MHz～2690MHz。图3示意了本实施例的电压驻波比特性图，其驻波比小于1.5，符合50欧姆的匹配要求。该天线结构简单、体积小，加工成本低，凭借优异的宽带工作特性，能被广泛应用于支持2G、3G、4G工作频率带宽的小型无线移动终端设备中。
Claims (10)
1.一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于：包括PCB基材(1)，所述的PCB基材(1)在一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第一辐射振子(2)，而在同侧表面的高度方向的中下部印刷有凹型环路振子(3)，所述的第一辐射振子(2)朝着凹型环路振子(3)的方向以线宽渐变方式形成一中心馈线(21)，所述的凹型环路振子(3)上且围绕凹型环路振子(3)的中间型腔构成有环路缝隙(31)，所述的中心馈线(21)延伸至凹型环路振子(3)的中间型腔内，与环路缝隙(31)同步渐变，构成渐变功分网络，PCB基材(1)在该侧表面还设有馈电接口(4)和微带巴伦(5)，所述的馈电接口(4)通过中心馈线(21)与第一辐射振子(2)电连接，所述的微带巴伦(5)与凹型环路振子(3)电连接，PCB基材(1)在另一侧表面并且位于高度方向的上部印刷有第二辐射振子(6)，而在同侧表面的高度方向的下部印刷有第三辐射振子(7)，PCB基材(1)在高度方向的上部开设第一导通孔(11)，所述的第一导通孔(11)使第一辐射振子(2)和第二辐射振子(6)电连接，PCB基材(1)在高度方向的下部开设第二导通孔(12)和第三导通孔(13)，所述的第二导通孔(12)和第三导通孔(13)呈轴对称分布，并使凹型环路振子(3)和第三辐射振子(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的微带巴伦(5)的形状大体呈正方形，包括电缆线编制焊盘。
3.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的第一辐射振子(2)和凹型环路振子(3)呈共轴排列；所述的第二辐射振子(6)和第三辐射振子(7)呈共轴排列。
4.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的渐变功分网络为平衡双线结构的渐变功分网络。
5.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的馈电接口(4)为馈电焊盘。
6.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的第一辐射振子(2)的长度为0.7GHZ～0.9GHZ谐振频率的四分之一工作波长。
7.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的第三辐射振子(7)采用U字形结构。
8.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的中心馈线(21)的渐变线宽尺寸在2.5mm～0.6mm。
9.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的环路缝隙(31)的渐变尺寸在0.3mm～0.8mm。
10.根据权利要求1所述的一种宽频4G外置PCB板天线，其特征在于所述的PCB基材(1)采用FR4级的耐燃基板。
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| CN201520789516.9U CN205016674U (zh) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | 一种宽频4g外置pcb板天线 |
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Country Status (1)
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Cited By (2)
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2015
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| CN105244610B (zh) * | 2015-10-12 | 2018-03-27 | 常熟市泓博通讯技术股份有限公司 | 一种宽频4g外置pcb板天线 |
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| CN109728410B (zh) * | 2018-11-27 | 2020-09-15 | 广州创锦通信技术有限公司 | 双频小板状天线 |
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Granted publication date: 20160203 Effective date of abandoning: 20180327 |
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