CN206639921U - 一种应用于移动终端的多频耦合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于移动终端的多频耦合天线，主要解决现有技术中存在的天线尺寸大、净空高、性能不稳的技术问题，通过采用一种应用于移动终端的多频耦合天线包括印制板，印制板底面为金属接地面，印制板上表面包括天线辐射贴片，天线辐射贴片包括一个矩形的天线主体贴片，以天线主体贴片的长边中心为起点，围绕天线主体贴片设有双L形状的第一臂及第二臂；第一臂与第二臂内部均设有第一L形缝隙及第二L形缝隙；第一L形缝隙包括第一缝隙及第二缝隙,第二L形缝隙包括第二缝隙及第三缝隙；所述第二臂终端设有第六贴片，宽度与第二臂的终点宽度相同；第一臂外围及第二臂上有馈电点及接地点的技术方案，较好的解决了该问题，可用于一种应用于移动终端的多频耦合天线生产中。

Description

一种应用于移动终端的多频耦合天线

技术领域

本实用新型涉及天线领域，特别涉及到一种应用于移动终端的多频耦合天线。

背景技术

传统 PIFA及单极子天线在应对多频段应用时，往往通过增加一个短路耦合寄生的方式来取得高频频段的带宽。在大量的工程应用中发现了一些关于短路寄生方式的一些不利因素，制约了该形式天线在多频段且设计和功能日渐复杂多样的整机环境中的进一步运用。短路寄生需要离开激励天线一定的间隙，增加了天线的占用面积，在超薄机型，ID复杂，功能器件较多等情况下短路寄生的占用往往增加了设计难度 短路寄生本身的方向性，场型出自耦合，对周围金属性元器件的敏感度较高，实际生成的辐射方向图往往畸变较为严重，盲点发生的几率较大，在高频 3G应用中，进行移动数据传输时存在数据流不稳定，掉线等隐患。在工程制造过程中，目前的主要工艺有弹片冲压加工，柔性电路板蚀刻成型，激光活化电镀成型三种常见工艺，由于短路寄生和激励主体天线之间的缝隙存在，导致对此调试方式提出不同的要求。金属弹片冲压：金属弹片冲压使用的是热熔方式进行固定，因此短路耦合寄生本身的线宽不能低于热熔压接定位柱和容差的总和，同时该缝隙不能过小，以避免由此引起的较强耦合因为冲压工艺精度的问题导致量产一致性，可靠性下降。柔性电路板蚀刻成型：由于柔性电路板蚀刻的精度一般高于金属弹片冲压，因此缝隙能够进一步的缩小，短路耦合寄生的线宽也得以进一步缩小，给设计带来了一定的便利，但是随着缝隙进一步缩小进而引起的耦合级数性增长，这一增长给组装提出了较大的要求，除去少数几个国际大型公司使用机器贴装外，多数手机厂商仍然使用手工贴装的方式进行组装。缝隙在遇到折弯时形成了拉伸，变形，在出现弧面、曲面等表面设计不合理的情况下会出现起翘，当出现胶的使用不合理，高低温落差大等极端环境时，也会出现变形，起翘等状况，这些都给高频性能的稳定性带来了较大的隐患。激光活化电镀成型：相比柔性电路板，激光活化成型的工艺更高，同时也克服了 ID 设计给天线带来的结构上的某些限制，但是该技术的成本门槛相对较高，同时由于缝隙的存在，增加了天线的表面积，而该技术的成本计算是和天线的面积息息相关，当规模足够大时，满足性能的前提下尽可能的降低表面积的使用也能带来较客观的成本效益。以上的三点都是短路寄生耦合天线进一步服务于多频段移动终端的因素。

现有的PIFA要求天线下方有地板，天线带宽较差，如需较好带宽对高度要求也较高，由于存在接地，天线的工作频率点不易偏移，相对稳定，受外界环境因素的影响较小，但是由于整机厚度限制的关系，要满足现有的4G频段存在一定压力，选做PIF天线A存在一定压力，经常存在带宽不足的问题。单极子有净空需求，天线投影区域不能有铺地，或PCB地层，同时也不要安排较大金属结构的元件。单极天线的电性能对环境比较敏感，但是效率较高,SAR表现较差。IFA天线可以理解为PIFA不完全净空地层或者MONOPOLE短地，环境要求较低，有较好的效率和带宽特性和SAR。因此，提供一种天线尺寸小、净空小、性能优良的一种应用于移动终端的多频耦合天线就很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中存在的天线尺寸大、净空高、性能不稳定的技术问题。提供一种新的一种应用于移动终端的多频耦合天线，该一种应用于移动终端的多频耦合天线具有线尺寸小、净空小、性能优良的特点。

为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：一种应用于移动终端的多频耦合天线，所述一种应用于移动终端的多频耦合天线包括印制板，印制板底面为金属接地面，印制板上表面包括天线辐射贴片，所述天线辐射贴片包括一个矩形的天线主体贴片，以天线主体贴片的长边中心为起点，围绕所述天线主体贴片的周围对称设有双L形状的第一臂1及第二臂2；所述第一臂与第二臂内部均设有调整中间频率的第一L形缝隙及第二L形缝隙；第一L形缝隙包括第一缝隙3及第二缝隙4,第二L形缝隙包括第二缝隙4及第三缝隙5；所述第一缝隙宽度小于第二缝隙宽度，第二缝隙宽度与第三缝隙宽度相同；所述第二臂终端设有用于调整与第一臂距离的第六贴片6，所述第六贴片6宽度与第二臂的终点宽度相同；第一缝隙3外部，第一臂1外围及第二臂2上间隔设有馈电点及接地点，所述馈电点与接地点的距离用于调整低段频率。

上述技术方案中，为优化，进一步地，所述馈电点与连接器内芯连接，接地点与连接器外导体电连接；所述连接器外导体与接地面电连接。

进一步地，所述连接器为OSX连接器。

进一步地，所述印制板的尺寸为37.5 mm×24 mm×6mm。

进一步地，所述印制板相对介电常数εr 均为 2.1。

进一步地，所述天线主体贴片尺寸为25 mm×17 mm。

进一步地，所述一种应用于移动终端的多频耦合天线还包括设置于印制板上方的天线罩。

根据此天线的基本结构，设计出两个厚度不同的天线，天线甲介质基片的尺寸为37.5 mm×24 mm×7.5 mm，而天线乙的介质基片尺寸为31 mm×20 mm×4.5mm，基片的相对介电常数εr均为 2.1。将厚度较低的此线的三个谐振频率由低到高分别用 f1、f2、f3 来标记。随着此天线的高度降低，此天线的三个谐振频率都要升高，这样不利于整个天线结构的小型化设计。正常情况下，最低谐振频率f主要由馈电点与接地点的有效距离来决定的，可以通过改变天线馈电点和短路针之间的有效距离，从而使得天线的谐振频率 f1降低。有关内容可以参考相关文献。f2 的频率可以通过改变两臂之间的距离来改变。由于两臂的距离缩短，使得天线 f2 降低。由于天线的馈电点与接地点之间的距离未发生改变，谐振频率f1 几乎没有变化。f3 处的谐振特性得到一定的改善。根据仿真分析和实际测试，发现通过增加天线中心处贴片的面积，能够使得谐振频率 f1 和 f3 下降，且 f2、f3 能够形成一个较宽的工作频带。综合以上三种将天线三个谐振频率改变的有效途径，得到一种新的天线的结构，使得天线在厚度比较小的介质衬底下同样适用于作为手机天线。通过改变天线的结构，使得天线在比较低的衬底上谐振频率降低，以使其能够适用于手机天线的研发中。从S11 参数的测试结果来看，该天线能够工作在 GSM 的 900MHz、1800MHz 和 1900MHz 这三个工作频段。本实用新型的天线工作的谐振模是对天线体积的综合再利用。从外观上看，天线有两个臂，在天线的主体上有一条狭缝贯穿整个天线。而此天线最奇异之处就莫过于它那条贯穿整个天线的狭缝。此天线共有三个谐振模，一个是低频段的“共模”，另外两个是在高频段，分别是“差模”和“缝模”。体积再利用的实现，使得与各谐振模相关联的反应电磁能覆盖了整个天线体积。差模和缝模可以综合产生一个宽阔，连续，跨越几百兆赫兹的辐射频带。

本实用新型的有益效果：

效果一，降低了一种应用于移动终端的多频耦合天线的高度；

效果二，减小了一种应用于移动终端的多频耦合天线的高度尺寸。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1，实施例1中一种应用于移动终端的多频耦合天线辐射贴片示意图；

图2，第一臂示意图；

图3，第二臂示意图；

附图中，1-第一臂，2-第二臂，3-第一缝隙，4-第二缝隙，5-第三缝隙，6-第六贴片，7-馈电点，8-接地点。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：本实施例提供一种应用于移动终端的多频耦合天线，如图1，所述一种应用于移动终端的多频耦合天线包括印制板，印制板底面为金属接地面，印制板上表面包括天线辐射贴片，所述天线辐射贴片包括一个矩形的天线主体贴片，以天线主体贴片的长边中心为起点，围绕所述天线主体贴片的周围对称设有双L形状的第一臂1及第二臂2；所述第一臂与第二臂内部均设有调整中间频率的第一L形缝隙及第二L形缝隙；第一L形缝隙包括第一缝隙3及第二缝隙4,第二L形缝隙包括第二缝隙4及第三缝隙5；所述第一缝隙宽度小于第二缝隙宽度，第二缝隙宽度与第三缝隙宽度相同；所述第二臂终端设有用于调整与第一臂距离的第六贴片6，所述第六贴片6宽度与第二臂的终点宽度相同；第一缝隙3外部，第一臂1外围及第二臂2上间隔设有馈电点及接地点，所述馈电点与接地点的距离用于调整低段频率。所述印制板的尺寸为37.5 mm×24 mm×6mm。所述印制板相对介电常数εr 均为 2.1。所述天线主体贴片尺寸为25 mm×17 mm。所述一种应用于移动终端的多频耦合天线还包括设置于印制板上方的天线罩。

所述馈电点与连接器内芯连接，接地点与连接器外导体电连接；所述连接器外导体与接地面电连接。所述连接器为SMA连接器或OSX连接器，其中OSX连接器的体积更小。

尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述一种应用于移动终端的多频耦合天线包括印制板，印制板底面为金属接地面，印制板上表面包括天线辐射贴片，所述天线辐射贴片包括矩形的天线主贴片，以天线主贴片的长边中心为起点，围绕天线主贴片对称设有双L形状的第一臂（1）及第二臂（2）；所述第一臂内部与第二臂内部均设有第一L形缝隙及第二L形缝隙；第一L形缝隙包括第一缝隙（3）及第二缝隙（4）,第二L形缝隙包括第二缝隙（4）及第三缝隙（5）；所述第一缝隙宽度小于第二缝隙宽度，第二缝隙宽度与第三缝隙宽度相同；所述第二臂终点设有第六贴片（6）用于调整第一臂（1）与第二臂（2）的距离；靠第一缝隙（3）外的第一臂（1）及第二臂（2）上间隔设有馈电点及接地点，所述馈电点与接地点的距离用于调整低段频率。

2.根据权利要求1所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述馈电点与连接器内芯连接，接地点与连接器外导体电连接；所述连接器外导体与接地面电连接。

3.根据权利要求2所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述连接器为OSX连接器。

4.根据权利要求1所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述印制板的尺寸为37.5 mm×24 mm×6mm。

5.根据权利要求1所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述印制板相对介电常数εr 均为 2.1。

6.根据权利要求1所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述天线主体贴片尺寸为25 mm×17 mm。

7.根据权利要求1所述的一种应用于移动终端的多频耦合天线，其特征在于：所述一种应用于移动终端的多频耦合天线还包括设置于印制板上方的天线罩。