CN213093370U

CN213093370U - 一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线

Info

Publication number: CN213093370U
Application number: CN202021879683.XU
Authority: CN
Inventors: 金兴辉; 周浩淼
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2030-09-01

Abstract

本实用新型公开了一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线。为了解决在狭窄的区域内设计出多频段的问题；本实用新型包括基板和印刷在基板下表面的接地板，手机天线还包括：驱动单极子带，印刷在基板的上表面；馈电端口，用于连接基板上表面的驱动单极子带和基板下表面的接地板；直立金属结构，设置在驱动单极子带的上边缘；寄生地带，印刷在接地板上；铁氧体薄膜，旋喷在寄生地带的一个枝节上，铁氧体薄膜与寄生地带共形。通过驱动单极子带、寄生地带和直立金属结构三部分实现对高频段的覆盖。通过旋转喷涂技术将铁氧体薄膜喷涂在天线对低频段敏感区域的枝节，实现了对低频段的覆盖，且天线结构简单紧凑，具有非常好的应用前景。

Description

一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线技术领域，尤其涉及一种覆盖八频段的加载铁氧体薄膜的超窄边框手机天线。

背景技术

随着移动通信技术的快速发展，人们对手机的外观也提出了更高的要求，全面屏手机应运而生。随着全面屏手机的提出，对手机天线的尺寸也提出了越来越高的要求，特别是越来越窄的边框宽度。因此，如何在很窄的边框宽度内设计出多频段，宽带宽，性能优良的手机天线对工程师来说是一个巨大的挑战。

目前，用来拓宽天线频段以及减小天线尺寸的方法主要有耦合馈电技术、加载寄生地技术、加载缝隙技术、匹配电路技术和加载磁电材料等。例如，一种在中国专利文献上公开的“窄边框的手机天线”，其公告号CN208433513U，包括基板、设于基板下表面上的金属接地板和寄生地结构，设于基板边缘上的直立矩形金属结构，设于基板上表面上的与边框对应的天线矩形净空区，贯穿基板上表面和下表面的馈电端口；天线矩形净空区中设有馈电带和馈电耦合带，直立矩形金属结构与馈电耦合带连接，馈电端口分别与金属接地板和馈电带连接，天线矩形净空区的宽度为6mm至10mm。

总之，在狭窄的区域内设计出多频段，宽带宽，性能优良的手机天线是具有非常好的应用前景。

实用新型内容

本实用新型主要解决在狭窄的区域内设计出多频段的问题；提供一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，通过驱动单极子带、寄生地带和直立金属结构三部分实现对高频段覆盖，利用铁氧体薄膜实现对低频段覆盖，有效减小天线尺寸，天线结构简单紧凑。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，包括基板和印刷在基板下表面的接地板，所述的手机天线还包括：

驱动单极子带，印刷在基板的上表面；

馈电端口，用于连接基板上表面的驱动单极子带和基板下表面的接地板；

直立金属结构，设置在驱动单极子带的上边缘；

寄生地带，印刷在接地板上；

铁氧体薄膜，旋喷在寄生地带的一个枝节上，铁氧体薄膜与寄生地带共形。

本方案通过驱动单极子带、寄生地带和直立金属结构三部分实现对高频段（DCS1800/PCS1900/UMTS2100/ LTE2300/LTE2500）的覆盖。通过旋转喷涂技术将铁氧体薄膜喷涂在天线对低频段敏感区域的枝节，利用其高磁导率高介电常数，实现了对低频段（LTE700/GSM850/GSM900）的覆盖。本方案的天线在覆盖上述频段时，仅占据5mm的边框尺寸，天线结构简单紧凑，具有非常好的应用前景。

作为优选，所述的驱动单极子带包括F形枝节、第一L形枝节、第二L形枝节和第四矩形金属片；第一L形枝节的一边和第二L形枝节的一边分别沿驱动单极子带的上边设置；F形枝节包括第一矩形金属片、第二矩形金属片和第三矩形金属片；第二矩形金属片和第三矩形金属片分别与第一矩形金属片垂直设置，构成F形；第四矩形金属片与第三矩形金属片垂直设置；第三矩形金属片的一端与第一L形枝节的另一边垂直设置，第三矩形金属片的另一端与第二L形枝节的另一边垂直设置。驱动单极子带实现对部分高频段覆盖。

作为优选，所述的第一L形枝节包括互相垂直构成L形的第七矩形金属片和第八矩形金属片；其中，第八矩形金属片为第二L形枝节的一边，第七矩形金属片为L形枝节的另一边；所述的第二L形枝节包括互相垂直构成L形的第五矩形金属片和第六矩形金属片；其中，第六矩形金属片为第一L枝节的一边，第五矩形金属片为第一L形枝节的另一边。结构简单紧凑。

作为优选，所述的馈电端口为一个竖直的矩形金属片，馈电端口设置在第一矩形金属片的一端。用于连接基板上表面的驱动单极子带和基板下表面的接地板，对天线进行馈电。

作为优选，所述的直立金属结构包括第一直立金属片和第二直立金属片；第一直立金属片竖直连接在第一L形枝节的一边边缘上，第二直立金属片竖直连接在第二L形枝节的一边边缘上。直立金属结构实现对部分高频段覆盖。

作为优选，所述的寄生地带包括第三L形枝节、第四L形枝节和水平矩形金属片；第三L形枝节的一边和第四L形枝节的一边分别沿寄生地带的上边缘设置，水平矩形金属的一端与第三L形枝节的另一边垂直设置，水平矩形金属的另一端与第四L形枝节的另一边垂直设置。寄生地带实现对部分高频段覆盖。

作为优选，所述的寄生地带还包括第五L形枝节；所述的第三L形枝节包括互相垂直构成L形的第九矩形金属片和第十矩形金属片；其中，第十矩形金属片为第三L枝节的一边，第九矩形金属片为第三L形枝节的另一边；第四L形枝节包括互相垂直构成L形的第十一矩形金属片和第十二矩形金属片；其中，第十一矩形金属片为第四L枝节的一边，第十二矩形金属片为第四L形枝节的另一边；第五L形枝节包括互相垂直构成L形的第十三矩形金属片和第十四矩形金属片；第十四矩形金属片与水平矩形金属片垂直设置。结构简单紧凑。

作为优选，所述的铁氧体薄膜被旋喷于水平金属片上，铁氧体薄膜与水平金属片共形。通过旋转喷涂技术将铁氧体薄膜喷涂在天线对低频段敏感区域的枝节，利用其高磁导率高介电常数，实现了对低频段（LTE700/GSM850/GSM900）的覆盖。

本实用新型的有益效果是：

1. 通过驱动单极子带、寄生地带和直立金属结构三部分实现对高频段（DCS1800/PCS1900/UMTS2100/ LTE2300/LTE2500）的覆盖，通过旋转喷涂技术将铁氧体薄膜喷涂在天线对低频段敏感区域的枝节，实现对低频段（LTE700/GSM850/GSM900）的覆盖。

2.喷涂铁氧体薄膜，利用其高磁导率高介电常数，明显地减小导波波长，在覆盖多频段时，仅占据5mm的边框尺寸，天线结构简单紧凑。

附图说明

图1是本实用新型的一种立体图。

图2是本实用新型的一种正面图。

图3是本实用新型的一种背面图。

图4是本实用新型的一种侧视图。

图5是本实用新型的S11参数。

图中1.基板，2.接地板，3.驱动单极子带，31.第一矩形金属片，32.第二矩形金属片，33.第三矩形金属片，34.第四矩形金属片，35.第五矩形金属片，36.第六矩形金属片，37.第七矩形金属片，38.第八矩形金属片，4.馈电端口，5.直立金属结构，51.第一直立金属片，52.第二直立金属片，6.寄生地带，61.第九矩形金属片，62.第十矩形金属片，63.第十一矩形金属片，64.第十二矩形金属片，65.水平矩形金属片，66.第十三矩形金属片，67.第十四矩形金属片，7.铁氧体薄膜。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

本实施例的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，如图1-图4所示，包括基板1、接地板2、驱动单极子带3、馈电端口4、直立金属结构5、寄生地带6和铁氧体薄膜7。

接地板2印刷在基板1的下表面。在本实施例中，基板1的尺寸为130mm*70mm*0.8mm，基板1的材质为环氧玻璃布层压板。

如图2所示，驱动单极子带3印刷在基板1的上表面。驱动单极子带3包括F形枝节、第一L形枝节、第二L形枝节和第四矩形金属片34。驱动单极子带实现对部分高频段覆盖。

F形枝节包括第一矩形金属片31、第二矩形金属片32和第三矩形金属片33。第二矩形金属片32和第三矩形金属片33分别与第一矩形金属片31垂直设置，构成F形。第四矩形金属片34与第三矩形金属片33垂直设置，第四矩形金属片34设置在第三矩形金属片33的中央位置。

第一L形枝节设置在驱动单极子带3的左侧，第二L形枝节而是指杂驱动单极子带3的右侧。第一L形枝节包括互相垂直构成L形的第七矩形金属片37和第八矩形金属片38。第二L形枝节包括互相垂直构成L形的第五矩形金属片35和第六矩形金属片36。

第一L形枝节的一边，即第八矩形金属片38，和第二L形枝节的一边，即第六矩形金属片36，分别沿驱动单极子带3的上边设置。第三矩形金属片33的一端与第一L形枝节的另一边，即第七矩形金属片37，垂直设置，第三矩形金属片33的另一端与第二L形枝节的另一边，即第五矩形金属片35，垂直设置。

馈电端口4用于连接基板1上表面的驱动单极子带3和基板1下表面的接地板2。在本实施例中，馈电端口4为一个竖直的矩形金属片，尺寸为1.5mm*0.8mm。馈电端口4设置在第一矩形金属片31的一端，对天线进行馈电。

直立金属结构5设置在驱动单极子带3的上边缘。直立金属结构5包括第一直立金属片51和第二直立金属片52。

第一直立金属片51竖直连接在第一L形枝节的一边边缘上，即第八矩形金属片38的边缘；第二直立金属片52竖直连接在第二L形枝节的一边边缘上，即第六矩形金属片36的边缘。直立金属结构5实现对部分高频段覆盖，且结构简单。

如图3所示，寄生地带6印刷在接地板2上。寄生地带6包括第三L形枝节、第四L形枝节、第五L形枝节和水平矩形金属片65。

第三L形枝节包括互相垂直构成L形的第九矩形金属片61和第十矩形金属片62。第四L形枝节包括互相垂直构成L形的第十一矩形金属片63和第十二矩形金属片64。第五L形枝节包括互相垂直构成L形的第十三矩形金属片66和第十四矩形金属片67。

第三L形枝节设置在寄生地带6的左侧；第四L形枝节设置在寄生地带6的右侧。第三L形枝节的一边，即第十矩形金属片62，和第四L形枝节的一边，即第十一矩形金属片63，分别沿寄生地带6的上边缘设置。水平矩形金属65的一端与第三L形枝节的另一边，即第九矩形金属片61，垂直设置，水平矩形金属65的另一端与第四L形枝节的另一边，即第十二矩形金属片64，垂直设置。

第五L形枝节与水平矩形金属片65的中央位置连接；第十四矩形金属片67与水平矩形金属片65垂直设置。

铁氧体薄膜7旋喷在寄生地带6的一个枝节上，铁氧体薄膜7与寄生地带6共形。在本实施例中，铁氧体薄膜7被旋喷于水平金属片65上，铁氧体薄膜7与水平金属片65共形，铁氧体薄膜7的尺寸为51mm*1mm；水平金属片65为天线对低频敏感的枝节。

如图5所示，通信频段的覆盖要求是S11<-6dB，按照此标准，本实施例覆盖频段为590MHz-960MHz，1690MHz-2870MHz。因此覆盖了LTE700/GSM850/900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE2300/2500八个通信频段。

本实施例通过驱动单极子带3、寄生地带6和直立金属结构5三部分实现对高频段DCS1800/PCS1900/UMTS2100/ LTE2300/LTE2500的覆盖。通过旋转喷涂技术将铁氧体薄膜7喷涂在天线对低频段敏感区域的枝节，利用其高磁导率高介电常数，实现了对低频段LTE700/GSM850/GSM900的覆盖。

本实施例利用铁氧体薄膜7的高磁导率或者高介电常数，能够明显地减小导波波长，减小天线尺寸；将铁氧体薄膜7旋喷于天线低频段敏感区域，使得天线在覆盖上述频段时，仅占据5mm的边框尺寸，天线结构简单紧凑，具有非常好的应用前景。

应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，包括基板（1）和印刷在基板（1）下表面的接地板（2），其特征在于，所述的手机天线还包括：

驱动单极子带（3），印刷在基板（1）的上表面；

馈电端口（4），用于连接基板（1）上表面的驱动单极子带（3）和基板（1）下表面的接地板（2）；

直立金属结构（5），设置在驱动单极子带（3）的上边缘；

寄生地带（6），印刷在接地板（2）上；

铁氧体薄膜（7），旋喷在寄生地带（6）的一个枝节上，铁氧体薄膜（7）与寄生地带（6）共形。

2.根据权利要求1所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的驱动单极子带（3）包括F形枝节、第一L形枝节、第二L形枝节和第四矩形金属片（34）；第一L形枝节的一边和第二L形枝节的一边分别沿驱动单极子带（3）的上边设置；F形枝节包括第一矩形金属片（31）、第二矩形金属片（32）和第三矩形金属片（33）；第二矩形金属片（32）和第三矩形金属片（33）分别与第一矩形金属片（31）垂直设置，构成F形；第四矩形金属片（34）与第三矩形金属片（33）垂直设置；第三矩形金属片（33）的一端与第一L形枝节的另一边垂直设置，第三矩形金属片（33）的另一端与第二L形枝节的另一边垂直设置。

3.根据权利要求2所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的第一L形枝节包括互相垂直构成L形的第七矩形金属片（37）和第八矩形金属片（38）；其中，第八矩形金属片（38）为第二L形枝节的一边，第七矩形金属片（37）为L形枝节的另一边；所述的第二L形枝节包括互相垂直构成L形的第五矩形金属片（35）和第六矩形金属片（36）；其中，第六矩形金属片（36）为第一L枝节的一边，第五矩形金属片（35）为第一L形枝节的另一边。

4.根据权利要求2或3所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的馈电端口（4）为一个竖直的矩形金属片，馈电端口（4）设置在第一矩形金属片（31）的一端。

5.根据权利要求2或3所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的直立金属结构（5）包括第一直立金属片（51）和第二直立金属片（52）；第一直立金属片（51）竖直连接在第一L形枝节的一边边缘上，第二直立金属片（52）竖直连接在第二L形枝节的一边边缘上。

6.根据权利要求1所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的寄生地带（6）包括第三L形枝节、第四L形枝节和水平矩形金属片（65）；第三L形枝节的一边和第四L形枝节的一边分别沿寄生地带（6）的上边缘设置，水平矩形金属片（65）的一端与第三L形枝节的另一边垂直设置，水平矩形金属片（65）的另一端与第四L形枝节的另一边垂直设置。

7.根据权利要求6所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的寄生地带（6）还包括第五L形枝节；所述的第三L形枝节包括互相垂直构成L形的第九矩形金属片（61）和第十矩形金属片（62）；其中，第十矩形金属片（62）为第三L枝节的一边，第九矩形金属片（61）为第三L形枝节的另一边；

第四L形枝节包括互相垂直构成L形的第十一矩形金属片（63）和第十二矩形金属片（64）；其中，第十一矩形金属片（63）为第四L枝节的一边，第十二矩形金属片（64）为第四L形枝节的另一边；

第五L形枝节包括互相垂直构成L形的第十三矩形金属片（66）和第十四矩形金属片（67）；第十四矩形金属片（67）与水平矩形金属片（65）垂直设置。

8.根据权利要求6或7所述的一种加载铁氧体薄膜的窄边框手机天线，其特征在于，所述的铁氧体薄膜（7）被旋喷于水平矩形金属片（65）上，铁氧体薄膜（7）与水平矩形金属片（65）共形。