本實用新型涉及天線，具體涉及的是一種應(yīng)用于平板電腦的LTE全頻段天線。

背景技術(shù)：

平板電腦是一種小型、方便攜帶的個人電腦，以觸摸屏作為基本的輸入設(shè)備。用戶可以通過內(nèi)建的手寫識別、屏幕上的軟鍵盤、語音識別實現(xiàn)輸入。

隨著電子技術(shù)以及通信技術(shù)的快速發(fā)展，通過平板電腦實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)和撥打電話已成為可能。對于平板電腦而言，其與外界通信的電氣性能很大程度上依賴于天線，好的天線可以增加平板電腦獲得的信號強度和數(shù)據(jù)通信的速率，因此天線性能的好壞直接關(guān)系到平板電腦的整機性能。

但是隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，不同的移動運營商使用的網(wǎng)絡(luò)各不相同，有GSM、CDMA、WCDMA、3G、4G等通信網(wǎng)絡(luò)，而通常不同的通信網(wǎng)絡(luò)需要占用不同的頻譜資源，因此對應(yīng)存在眾多不同的網(wǎng)絡(luò)通信頻段，這對于平板電腦而言，要使其天線覆蓋如此寬的頻段范圍，滿足其在全頻段網(wǎng)絡(luò)中正常聯(lián)網(wǎng)和撥打電話是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本實用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于平板電腦的LTE全頻段天線。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種應(yīng)用于平板電腦的LTE全頻段天線，包括安裝于平板電腦中的主板，所述主板一端設(shè)置有一凈空區(qū)，所述凈空區(qū)設(shè)置有一支架，所述支架為一矩形基材板，其正面印刷有天線本體和與本體耦合產(chǎn)生低頻的第一寄生天線，背面 印刷有用于改善天線本體高頻諧振的第二寄生天線，且所述天線本體完全包裹于第一寄生天線內(nèi)，所述天線本體、第一寄生天線、第二寄生天線構(gòu)成與地耦合的單極子天線。

優(yōu)選地，所述支架的前側(cè)面印刷有與天線本體連接為一體的饋電點以及與所述第一寄生天線連接為一體的寄生回地點，且所述饋電點與寄生回地點之間形成有間隙。

優(yōu)選地，所述第一寄生天線包括有第一分支和第二分支。

優(yōu)選地，所述支架的后側(cè)面上印刷有第四分支、第五分支、第六分支和第七分支；所述第四分支與天線本體連接為一體。

優(yōu)選地，所述支架的背面印刷有第三分支，所述第三分支一端通過第五分支與第一分支連接，另一端與第六分支連接，且第一寄生天線、第五分支、第三分支及第六分支連接為一體。

優(yōu)選地，所述第三分支、第六分支與第四分支之間形成有縫隙。

優(yōu)選地，所述支架中還設(shè)置有一喇叭，該喇叭與天線本體之間間距為6mm。

優(yōu)選地，所述支架為介電常數(shù)4.3、正切角損耗0.025的FR4基材板。

本實用新型提供的LTE全頻段天線，由天線本體、第一寄生天線、第二寄生天線構(gòu)成與地耦合的單極子天線，其利用第一寄生天線內(nèi)完全包裹天線本體，與天線本體通過耦合產(chǎn)生低頻，并在天線背部增加改善高頻的第二寄生天線。本實用新型不僅覆蓋了常用的2G/3G/4G頻段，且包含了Band 11、Band 21、Band 22/Band 42/Band 43，以此覆蓋了LTE所有的Band，實現(xiàn)了S11值在693MHz-3800MHz都小于-5dB。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)特殊，形式簡單，易于實現(xiàn)，實現(xiàn)了全頻段的覆蓋。

附圖說明

圖1為本實用新型天線的平面正面示意圖；

圖2為本實用新型天線的平面背面示意圖；

圖3為本實用新型支架基材的正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型支架基材的背面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型天線的電壓駐波比模擬示意圖；

圖6為本實用新型天線匹配電路圖；

圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12均為本實用新型重要枝節(jié)對天線駐波影響的對比示意圖。

圖中標(biāo)識說明：主板 10、凈空區(qū) 11、支架 20、正面 21、天線本體 211、第一寄生天線 212、第一分支 2121、第二分支 2122、背面 22、第二寄生天線 221、第三分支 222、前側(cè)面 23、饋電點 231、寄生回地點 232、后側(cè)面 24、第四分支 241、第五分支 242、第六分支 243、第七分支 244、喇叭 25、縫隙 30。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

針對目前平板電腦等終端設(shè)備的天線無法實現(xiàn)全頻段覆蓋的問題，本實用新型提供了一種LTE全頻段天線的設(shè)計方案。

請參閱圖1～圖4所示，本實用新型所述的LTE全頻段天線，主要用于平板電腦中。在平板電腦中安裝有主板10，在主板10的一端設(shè)置有一個凈空區(qū)11，在該凈空區(qū)11中對應(yīng)設(shè)置有一個矩形基材板制成的支架20，其中所述支架20是由介電常數(shù)為4.3、正切角損耗為0.025的FR4基材板制成。

本實施例中主板10尺寸采用目前常用的9.7英寸平板電腦的尺寸：150×240mm²。在主板10的最上方有一個大小為16×150mm²的凈空區(qū)11，天線被放置在凈空區(qū)11上，期對應(yīng)尺寸為90×16×3.6mm³的FR4(介電常數(shù)4.3和正切角損耗0.025)支架上，天線尺寸為57×16×3.6mm³。

FR4基材板制成的支架20，包括有正面21、背面22、前側(cè)面23、后側(cè)面24以及左右兩側(cè)面，且支架20中設(shè)置有一個喇叭25。

其中支架20的正面21印刷有天線本體211和與本體耦合產(chǎn)生低頻的第一 寄生天線212，所述第一寄生天線212包括有第一分支2121和第二分支2122。支架20中設(shè)置有的喇叭25與天線本體211之間間距為6mm。

支架20的前側(cè)面23印刷有與天線本體211連接為一體的饋電點231以及與所述第一寄生天線212連接為一體的寄生回地點232，且所述饋電點231與寄生回地點232之間形成有間隙。

支架20的后側(cè)面24上印刷有第四分支241、第五分支242、第六分支243和第七分支244；所述第四分支241與天線本體211連接為一體；

支架20的背面22印刷有第二寄生天線221及第三分支222。所述第二寄生天線221用于改善天線本體211的高頻諧振；所述第三分支222一端通過第五分支242與第一分支2121連接，另一端與第六分支243連接，且第一寄生天線212、第五分支242、第三分支222及第六分支243連接為一體；所述第三分支222、第六分支243與第四分支241之間形成有縫隙30。

其中，天線本體211完全包裹于第一寄生天線212內(nèi)，所述天線本體211、第一寄生天線212、第二寄生天線221構(gòu)成與地耦合的單極子天線。

如圖5、6所示，圖5為做了相應(yīng)的匹配后的仿真結(jié)果，實現(xiàn)了S11值在693MHz-3800MHz都小于-5dB；圖6為本設(shè)計所做的天線匹配電路圖。

如圖7所示，去掉背部第二寄生天線后，2GHz附近回?fù)p變差，同時高頻末端浮起，因此背部第二寄生天線有效改善了高頻部分的諧振。

如圖8所示，喇叭與天線本體之間的距離對天線諧振在全波段都存在影響，若去掉喇叭，則會發(fā)現(xiàn)低頻變窄，高頻部分浮起，即喇叭的存在同樣參與了諧振的產(chǎn)生。

由于本方案中，耦合縫隙的大小對于天線諧振影響很大，如圖9所示，當(dāng)改變饋電點和寄生回地點之間的縫隙大小時，縫隙越小，2170MHz附近的回?fù)p越淺，且3GHz部分的諧振全部浮起。

在本方案中，平板電腦的主板尺寸為150×240mm²，為了驗證本方案是否同時能適用于更小尺寸的平板電腦，于是仿真了小尺寸主板對天線的影響，如 圖10所示，隨著主板尺寸減小，低頻帶寬變窄，1.4GHz-2GHz回?fù)p變深，同時2.6GHz變淺。

由于本方案中諧振主要是通過單極天線與右側(cè)寄生耦合得到的，因此他們之間的縫隙的大小決定了天線大部分的性能，如圖11所示，當(dāng)縫隙在原有狀態(tài)基礎(chǔ)上減小或增大時，1.4GHz-2.17GHz的回?fù)p都上升變淺，證明⑨的大小變化使得天線諧振變化非常敏感。

為了看到寄生對于天線性能的影響，去掉第一寄生天線，得到圖12，可以看到，去掉第一寄生天線后，低頻完全消失，高頻仍然存在，說明圍繞單極天線的第一寄生天線通過合適的縫隙耦合，使天線諧振出了690MHz-960MHz的低頻。

綜上所述，本實用新型提供的LTE全頻段天線，天線走線由單極加兩個寄生構(gòu)成，與一般單極加寄生的天線不同，其第一寄生天線(右側(cè)寄生)完全包裹天線本體，與本體通過耦合產(chǎn)生了低頻，而且天線背部加上了改善高頻的第二寄生天線。本方案不僅覆蓋了常用的2G/3G/4G頻段，且包含了Band 11和Band 21，即1400-1500MHz部分，以及Band 22/Band 42/Band 43，即3400-3600MHz/3600-3800MHz部分，以此覆蓋了LTE所有的Band，實現(xiàn)了S11值在693MHz-3800MHz都小于-5dB。且在常見的幾種平板大小中，性能都滿足要求。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。