專利名稱：一種折疊小型寬帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于手機(jī)系統(tǒng)的寬帶天線，特別涉及一種折疊小型寬帶天線。
背景技術(shù)：
近來，LTE (long term evolution)技術(shù)的出現(xiàn)成為移動(dòng)寬帶歷程上的一個(gè)很自然的拐點(diǎn)。LTE代表著移動(dòng)寬帶持續(xù)的發(fā)展和更大規(guī)模的整合。LTE采用了很多原計(jì)劃用于B3G/4G的技術(shù)，如OFDM、ΜΙΜΟ等。所有的移動(dòng)運(yùn)營商都在考慮其下一步的演進(jìn)路徑。 LTE，不僅是先進(jìn)技術(shù)的代表，而且能夠統(tǒng)一全球運(yùn)營商的技術(shù)，因而成為移動(dòng)寬帶下一發(fā)展階段的主流。滿足LTE帶寬要求的天線成為LTE應(yīng)用的關(guān)鍵。出自于2010年7月11-17 日發(fā)行的 Antennas and Propagation Society International Symposium (APSURSI), 2010 IEEE 的文獻(xiàn) 1 Internal Small-Size PIFA for LTE/GSM/UMTS Operation in the Mobile Phone 提出一種 LTE700/GSM850/900 (698 960 MHz)和 GSM1800/1900/UMTS/ LTE2300/2500 (1710 2690 MHz)的寬帶天線，該天線尺寸為45 mm X 15 mm。出自于2010 年 4 月 12-16 ^ifW Antennas and Propagation (EuCAP), 2010 Proceedings of the Fourth European Conference on 的文獻(xiàn) 2 A Compact Hybrid Internal MIMO Antenna for LTE Application 提出一種 LTE (746 MHz 794 MHz)天線，該天線尺寸為 30 mm X 10 mm X 5mm。隨著手機(jī)等移動(dòng)終端體積越來越小型化，功能越來越多樣化的要求下，手機(jī)等移動(dòng)終端中天線的空間越來越小，天線設(shè)計(jì)面臨挑戰(zhàn)，尤其是LTE的低頻段。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明公開了一種在LTE低頻段，用于手機(jī)等終端設(shè)備，結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小的一種折疊小型寬帶天線。一種折疊小型寬帶天線，包括電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板；所述電容耦合饋電部分位于所述介質(zhì)基板的上方；所述彎折線接地部分和接地板位于所述介質(zhì)基板的下方，所述彎折線接地部分的兩端分別連接所述開槽彎折輻射片部分和所述接地板；所述彎折線接地部分與所述接地板的連接點(diǎn)的位置可調(diào)；所述開槽彎折輻射片部分開有槽，且所述槽的寬度可調(diào)；所述開槽彎折輻射部分被所述槽分為兩部分，所述兩部分分別與所述彎折線接地部分產(chǎn)生兩個(gè)諧振，所述開槽彎折輻射片部分與所述彎折線接地部分共同形成LC雙頻諧振器。所述諧振分別為LTE/GSM850/900 (746 960MHz)頻段的諧振、GSM1800/1900/UMTS (171(Γ2170ΜΗζ)頻段的諧振。所述開槽彎折輻射片部分包括第一面、第二面和第三面；所述第一面位于所述介質(zhì)基板的下方，且所述第一面沿著所述介質(zhì)基板的外側(cè)面向上彎折形成第二面，所述第二面再次水平方向彎折形成第三面；
所述電容耦合饋電部分在所述介質(zhì)基板的上方的位置與所述開槽彎折輻射片部分的第一面對應(yīng)介質(zhì)基板上方的位置有重合。
所述開槽彎折輻射片部分開有條形槽/L形槽/U形槽；所述條形槽/L形槽/U形槽的寬帶可調(diào)。所述電容耦合饋電部分包括電容耦合饋線、微帶饋線；所述電容耦合饋線與所述微帶饋線連接；所述電容耦合饋線的長度可調(diào)；所述電容耦合饋電部分的電容耦合饋線在所述介質(zhì)基板的上方的位置與所述開槽彎折輻射片部分的第一面對應(yīng)所述介質(zhì)基板上方的位置有重合。所述電容耦合饋電部分包括微帶饋線、集中參數(shù)電容；所述集中參數(shù)電容與所述微帶饋線連接；所述微帶饋線通過過孔與所述開槽彎折輻射片部分的第一面相連。所述彎折線接地部分為一狹窄彎折條。所述彎折線接地部分為一集中參數(shù)電感，所述集中參數(shù)電感通過一導(dǎo)線分別連接所述開槽彎折輻射片部分和所述接地板。還包括外殼，所述電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板都位于所述外殼內(nèi)部。一種折疊小型寬帶天線，其頻率范圍為LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)和 GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz)；其尺寸為 20 mm X 15 mm X 5mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
第一，其通過開槽彎折輻射片部分與彎折線接地部分共同形成LC雙頻諧振器，使其能夠在兩個(gè)頻段 LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)和 GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz) 下，特別是在LTE低頻段LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)下工作。第二，其通過電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板之間的連接以及各部分的特殊設(shè)計(jì)，使得本發(fā)明可以在結(jié)構(gòu)緊湊。第三，本發(fā)明的尺寸僅為20 mm X 15 mm X 5mm，其占用空間小，可用于手機(jī)等終端設(shè)備。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的局部示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的開槽彎折輻射片部分尺寸示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的電路等效圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的回波損耗圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下方結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1
如圖1，一種折疊小型寬帶天線，包括電容耦合饋電部分1、開槽彎折輻射片部分2、彎折線接地部分3、介質(zhì)基板4、接地板5、外殼6。電容耦合饋電部分1、開槽彎折輻射片部分 2、彎折線接地部分3、介質(zhì)基板4、接地板5都位于所述外殼部分6的內(nèi)部。如圖2，所述開槽彎折輻射片部分2包括第一面21、第二面22、第三面23。第一面 21位于介質(zhì)基板4的下方，且所述第一面21沿著所述介質(zhì)基板4的外側(cè)面向上彎折形成第二面22，所述第二面22再次水平方向彎折形成第三面23。所述開槽彎折輻射片部分2的第一面21開有條形槽211，且所述槽211的寬度可調(diào)；所述槽211把所述第一面21分成兩部分214、215。所述214、215的形狀還有很多變化例，本實(shí)施例附圖上的對應(yīng)的形狀僅為舉例，本發(fā)明不對此作出限定。如圖3，所述開槽彎折輻射片部分2的對應(yīng)的尺寸為L1、L2、 W1、W2、H1 ；其中Ll為第一面21、第二面22、第三面23的長度，Wl為第一面21、第二面22、 第三面23的寬度和，Hl為第二面22的寬度，即為第一面21與第三面23的垂直距離；L2， W2為第一面21上開的條形槽211的長和寬。在本實(shí)施例中，Ll為20mm，Wl為13. 8mm, L2 為 16mm, W2 為 3mm, Hl 為 5mm。如圖2，所述電容耦合饋電部分1位于所述介質(zhì)基板4的上方；其包括電容耦合饋線11、微帶饋線12 ；所述電容耦合饋線11與所述微帶饋線12連接。所述電容耦合饋電部分1的電容耦合饋線11在所述介質(zhì)基板4的上方的位置與所述開槽彎折輻射片部分2的第一面21對應(yīng)介質(zhì)基板4上方的位置有重合。所述彎折線接地部分3呈彎折狀，為一帶有一定長度和寬度的狹窄彎折條，所述彎折線接地部分3的兩端分別連接所述開槽彎折輻射片部分2和所述接地板5。開槽彎折輻射片部分2的第一面21的靠近彎折線接地部分3的部分214與彎折線接地部分3產(chǎn)生 GSM1800/1900/UMTS (171(Γ2170ΜΗζ)頻段的諧振；開槽彎折輻射片部分2的第一面21的另一部分215、第二面22、第三面23與所述彎折線接地部分3產(chǎn)生LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)頻段的諧振。即開槽彎折輻射片部分2與彎折線接地部分3共同形成LC雙頻諧振器。 調(diào)節(jié)彎折線接地部分3與接地板3的連接點(diǎn)P的位置，電容耦合饋電部分1的電容耦合饋線11的長度，以及開槽彎折輻射片部分2的條形槽211的寬度W2，就可以使天線的帶寬最大化。所述微帶饋線12為50歐姆饋線；所述微帶饋線12的末端與所述電容耦合饋線 11形成T字型的分支，以增大耦合部分的電容。耦合部分的電容由介質(zhì)基板4上方的T型分支與和其對應(yīng)的開槽彎折輻射片部分2的第一面21形成。調(diào)節(jié)T型分支與開槽彎折輻射片部分2的第一面21的相對位置可調(diào)節(jié)耦合電容的大小。圖4為本發(fā)明的等效電路圖， 首先，從50歐姆饋線即所述微帶饋線12把能量源輸入到所述電容耦合饋線11上；所述50 歐姆饋線與所述電容耦合饋線11的連接點(diǎn)，相當(dāng)于50歐姆饋線的饋電點(diǎn)001 ；由電容耦合饋線11與開槽彎折輻射片部分2的第一面21形成耦合電容002 ；上述能量源經(jīng)過耦合電容002后，被耦合到天線的兩個(gè)頻段內(nèi)后，被輻射出去。上述兩個(gè)頻段，由開槽彎折輻射片部分2與彎折線接地部分3共同形成LC雙頻諧振器003提供。其中介質(zhì)基板4為包括一定長度，寬度和厚度的介質(zhì)基板。本實(shí)施例中，介質(zhì)基板4長115mm，寬40mm，厚度0. 8mm，介電常數(shù)4. 4，損耗角0. 02。在本實(shí)施例中，外殼部分6為帶有一定厚度的塑料外殼，上述塑料外殼部分厚度 1mm，介電常數(shù)3，損耗角0. 02，離介質(zhì)基板4的距離為5mm。其中接地板5為與介質(zhì)基板4寬度一樣的金屬地，長度略小于介質(zhì)基板4的長度，以形成一定寬度的凈空區(qū)。本實(shí)施例中，接地板5長100mm，寬40mm，凈空區(qū)15mm。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的回波損耗。VSWR 3 1帶寬滿足LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)和GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz)要求。典型頻率的輻射效率如下表所示
頻率744MHz960MHz1740MHz2160MHz輻射效率52. 89%70. 59%74. 57%63. 43%
本實(shí)施例的頻率范圍為 LTE/GSM850/900 (746 960 MHz)和 GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz)；尺寸為 20 mm X 15 mm X 5mm。實(shí)施例2
如圖6，本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)，將實(shí)施例1中的開槽彎折輻射片部分2的第一面21上開的條形槽211，改為在第一面和第二面上開L形槽212，如此的變化可以得到更寬的高頻帶寬，其高頻帶寬可拓寬至LTE2300。上述L形槽212的寬帶可調(diào)。實(shí)施例3
如圖7，本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)，將實(shí)施例1中的開槽彎折輻射片部分2的第一面21上開的條形槽211，改為在第一面和第二面上開U形槽213，如此的變化可以得到更寬的高頻帶寬，其高頻帶寬可拓寬至LTE2300/LTE2500。上述U形槽213的寬帶可調(diào)。實(shí)施例4
如圖8，本實(shí)施例是在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)，將實(shí)施例3中的彎折線接地部分 3帶有一定長度與寬度的狹窄彎折條用集中參數(shù)電感31代替，所述集中參數(shù)電感31通過一導(dǎo)線32分別連接所述開槽彎折輻射片部分2和所述接地板5。如此改進(jìn)，有利于減小天線的面積。實(shí)施例5
如圖9，本實(shí)施例是在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上作出的改進(jìn)，將電容耦合饋電部分1改為微帶饋線12、集中參數(shù)電容13的組合，所述微帶饋線12通過過孔14與所述開槽彎折輻射片部分2的第一面21相連。如此改進(jìn)，有利于進(jìn)一步縮小天線占用空間，縮小天線尺寸，而不影響天線的性能。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式
。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
權(quán)利要求
1.一種折疊小型寬帶天線，其特征在于，包括電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板；所述電容耦合饋電部分位于所述介質(zhì)基板的上方； 所述彎折線接地部分和接地板位于所述介質(zhì)基板的下方，所述彎折線接地部分的兩端分別連接所述開槽彎折輻射片部分和所述接地板；所述彎折線接地部分與所述接地板的連接點(diǎn)的位置可調(diào)；所述開槽彎折輻射片部分開有槽，且所述槽的寬度可調(diào)；所述開槽彎折輻射部分被所述槽分為兩部分，所述兩部分分別與所述彎折線接地部分產(chǎn)生兩個(gè)諧振，所述開槽彎折輻射片部分與所述彎折線接地部分共同形成LC雙頻諧振器。
2.如權(quán)利要求1所述的折疊小型寬帶天線，其特征在于，所述諧振分別為LTE/ GSM850/900 (746 960MHz)頻段的諧振、GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz)頻段的諧振。
3.如權(quán)利要求1所述的折疊小型寬帶天線，其特征在于，所述開槽彎折輻射片部分包括第一面、第二面和第三面；所述第一面位于所述介質(zhì)基板的下方，且所述第一面沿著所述介質(zhì)基板的外側(cè)面向上彎折形成第二面，所述第二面再次水平方向彎折形成第三面；所述電容耦合饋電部分在所述介質(zhì)基板的上方的位置與所述開槽彎折輻射片部分的第一面對應(yīng)介質(zhì)基板上方的位置有重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于所述開槽彎折輻射片部分開有條形槽/L形槽/U形槽；所述條形槽/L形槽/U形槽的寬帶可調(diào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于所述電容耦合饋電部分包括電容耦合饋線、微帶饋線；所述電容耦合饋線與所述微帶饋線連接；所述電容耦合饋線的長度可調(diào)；所述電容耦合饋電部分的電容耦合饋線在所述介質(zhì)基板的上方的位置與所述開槽彎折輻射片部分的第一面對應(yīng)所述介質(zhì)基板上方的位置有重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于所述電容耦合饋電部分包括微帶饋線、集中參數(shù)電容；所述集中參數(shù)電容與所述微帶饋線連接；所述微帶饋線通過過孔與所述開槽彎折輻射片部分的第一面相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于所述彎折線接地部分為一狹窄彎折條。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于所述彎折線接地部分為一集中參數(shù)電感，所述集中參數(shù)電感通過一導(dǎo)線分別連接所述開槽彎折輻射片部分和所述接地板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于還包括外殼，所述電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板都位于所述外殼內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折疊小型寬帶天線，其特征在于其頻率范圍為LTE/ GSM850/900 (746 960 MHz)和 GSM1800/1900/UMTS (1710 2170MHz)；其尺寸為 20 mm X 15 mm X 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種折疊小型寬帶天線，包括電容耦合饋電部分、開槽彎折輻射片部分、彎折線接地部分、介質(zhì)基板、接地板；所述電容耦合饋電部分位于所述介質(zhì)基板的上方；所述彎折線接地部分和接地板位于所述介質(zhì)基板的下方，所述彎折線接地部分的兩端分別連接所述開槽彎折輻射片部分和所述接地板；所述開槽彎折輻射片部分包括第一面、第二面、第三面；所述第一面位于所述介質(zhì)基板的下方，且所述第一面沿著所述介質(zhì)基板的外側(cè)面向上彎折形成第二面，所述第二面再次水平方向彎折形成第三面；所述開槽彎折輻射片部分開有槽；所述電容耦合饋電部分在所述介質(zhì)基板的上方的位置對應(yīng)所述開槽彎折輻射片部分的第一面在所述介質(zhì)基板的下方的位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，且可在LTE低頻段，用于手機(jī)等終端設(shè)備。
文檔編號H01Q13/08GK102544714SQ20101057790
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者何其娟, 孫勁 申請人:上海安費(fèi)諾永億通訊電子有限公司