CN2476881Y - 一种手机内置式平面天线 - Google Patents

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Abstract

一种手机内置式平面天线,包括导体单元(1)和辐射单元(2),导体单元是一块矩型的、其顶部的金属层被剥离的印制电路板;辐射单元为一块将中间部分的金属层剥离掉的、不封闭的印制电路板,并安装在所述导体单元顶部,与所述导体单元垂直;它还包括一个寄生单元(3),所述寄生单元安装在所述辐射单元上部一侧,并经过两次弯折后与所述辐射单元的下部保持平行且不接触状态。本实用新型容易控制性能的一致性,易大量生产,容易形成阵列,使天线的输入驻波比得到了明显地提高,提高了其辐射效率,缩小了体积。

Description

一种手机内置式平面天线
本实用新型涉及一种GSM/DCS移动通信终端产品的天线，特别是涉及小型化、宽频带平面/共面(单层、多层)高性能手机内置天线。
移动通信技术的迅猛发展，有力地推动着移动电话向小型化、多模化(能同时兼容GSM900/DCS1800、PCS、IS-95以及即将到来的3G系统)以及高性能化方向发展。
到目前为止，RF部分、基带部分以及DSP部分，都已实现了很高程度的IC集成，有力地促进了MS的小型化、低成本。唯有天馈部分、特别是天线部分，受技术难度的制约，集成度仍很低，这一现象，已引起了通信界与微波界众多学者、专家们的广泛关注，出现了大量的研究论文，并取得了可喜进展。但这些研究，大部分集中在发展外置式线天线技术领域。而采用平面天线可以手机的外形设计更加自如，更加富有个性化，使手机的尺寸可以更小，从头深受消费者的欢迎。但由于平面天线的频带窄，其性能受手机尺寸大小影响较大，还不能普遍采用平面天线，如果能克服这些缺点，则可以使平面天线极具发展潜力。目前从事平面天线技术特别是内置式平面天线技术研究的人员还较少，没有检索到这方面的文献。
本实用新型的目的是提出一种适用于双频GSM900/DCS1800的手机内置式平面天线，使之具有结构简单，体积较小和高辐射效率的特点。
本实用新型的技术方案是这样构成的：一种手机内置式平面天线，包括导体单元和辐射单元，其特征在于：
(1)所述导体单元是一块矩型的、其顶部的金属层被剥离的印制电路板；
(2)所述辐射单元为一块将中间部分的金属层剥离掉的、不封闭的印制电路板，并安装在所述导体单元顶部，与所述导体单元垂直；
(3)还包括一个寄生单元，所述寄生单元安装在所述辐射单元上部一侧，并经过两次弯折后与所述辐射单元的下部保持平行且不接触状态。
所述寄生单元可以是一个金属片。
本实用新型内置式平面天线与现有技术相比，性能稳定且容易大量生产，可直接采用电路印刷技术制作，很容易控制性能的一致性，具有较低的SAR以及较高的平均有效增益(MPEG)；容易形成阵列，采用分集技术(空间分集、极化分集、波束分集)。天线的输入驻波比得到了明显地提高，有效地提高了其辐射效率，同时缩小了体积。
下面结合附图进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型双频内置式平面天线的结构示意图，其中图1A为主视图，
图1B是图1A的左视图。
图2是本实用新型双频内置式平面天线的天线单元的印制电路板的示意图。
本实用新型的结构如图1所示。从结构上来分，本实用新型可主要分为两部分：导体单元1和辐射单元2，这两部分都参与电磁辐射。其中的导体单元1，等效于实际的手机接地板；对辐射单元2的中间层而言，它与导体单元1构成了开放结构，形成两个电磁谐振区，分别谐振在两个工作频段(GSM900/DCS1800)。由于在低频端(GSM900频段)，辐射单元2呈现较高的电抗，因此天线的驻波比很高，导致其辐射效率较低。为了解决这一突出问题，采用仅在低频端加载而不影响高频端(DCS1800频段)性能的射频加载技术，在低频谐振点敏感区A0处引入平面/共面谐振器LA，即在辐射单元2上又安装了寄生单元3，其安装的位置是在天线单元之上进行固定，使该寄生单元3沿辐射单元2弯曲两个连续的直角，最后形成与天线单元平行的形状。
图1中，上部11与导体单元1是同一基体，但所述上部11是将附在表面的金属层剥离掉，以安装辐射单元2，所述辐射单元2有三个脚，从图2中可以看出，下面左起依次为接地脚12、馈电脚13、支撑脚14，图2上面从右到左依次为支撑连接点15，馈电点16，接地点17。支撑脚14的作用仅仅是为安装稳定起见。而接地脚12、馈电脚13是作为电气连接点用，将连接相应的引线到手机的内部电路中。
如图2所示，本实用新型的辐射单元2实际上是一个印制电路板，其中间部分的金属层被剥离，该中间部分类似一个压扁了的拉丁字母C。之所以做成这样的形状，是因为从馈电脚13来看，辐射单元2的金属层与导体单元1一起可等效为两个开放式谐振器，分别谐振在GSM900/DCS1800频段，为了实现天线的小型化，设计得使两个开放式谐振器在结构上紧密配合，并各自有最大的辐射面积，这对增加带宽和辐射效率有利，同时考虑它们间的互相藕合以及它们与导体单元间的互藕因素，以防止在辐射单元2上出现反相电流。计算和测试结果都发现，这种配合对DCS1800而言，电压驻波比尚好，辐射效率不低，但对GSM900频段来讲，效率偏低，为了进一步提高效率，需降低GSM900频段的电压驻波比，本实用新型中还采用了寄生单元3，以对以前结构的电波进行引导和衍射，实验证明，在不明显增加天线体积的条件下，在不降低DCS1800频段性能条件下，有效地提高了天线的性能。

Claims (3)

1、一种手机内置式平面天线，包括导体单元(1)和辐射单元(2)，其特征在于：
(1)所述导体单元(1)是一块矩型的、其上部(11)的金属层被剥离的印制电路板；
(2)所述辐射单元(2)为一块将中间部分的金属层剥离掉的、不封闭的印制电路板，并安装在所述导体单元(1)的上部(11)，与所述导体单元(1)垂直；
(3)还包括一个寄生单元(3)，所述寄生单元(3)安装在所述辐射单元(2)上部一侧，并经过两次弯折后与所述辐射单元(2)的下部保持平行且不接触状态。
2、如权利要求1所述的一种手机内置式平面天线，其特征在于，所述寄生单元(3)可以是一个金属片。
3、如权利要求1所述的一种手机内置式平面天线，其特征在于，所述辐射单元(2)上被剥离掉的金属层的中间部分，其形状近似一个被压扁的拉丁字母“C”。
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