本實用新型涉及移動通訊終端天線領(lǐng)域,特別涉及到一種可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線。
背景技術(shù):
當(dāng)今的移動通信網(wǎng)絡(luò)要求高度有效的和可靠的移動終端,因為它們的天線性能也許會降低整個網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和通信容量。。因此,在移動終端應(yīng)用中PIFA天線可節(jié)約很多空間。盡管它們擁有以上這些優(yōu)點,但仍然不是最佳的選擇,因為它們只能提供一個很窄的帶寬,尤其是在小尺寸空間下。另外一方面,環(huán)形天線擁有很寬的帶寬,但它們是半波諧振型天線,使得它們的體積巨大,不合適超薄手機(jī)的應(yīng)用。隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,移動手機(jī)多頻段和多功能天線被許多廠商所研發(fā)。在設(shè)計內(nèi)置手機(jī)天線時,將更多的無線服務(wù)集成到小體積的手機(jī)中是一項很重要的要求。然而,這些要求給天線設(shè)計師帶來了巨大的挑戰(zhàn)。無線終端設(shè)備受消費者驅(qū)動,要求設(shè)備比先前的更小或更薄。因此終端設(shè)備不僅要求外觀漂亮,而且應(yīng)滿足良好的性能,設(shè)計出如此完美的天線是相當(dāng)困難的。天線的低頻段包括GSM850上行824-849 MHz,下行869-894 MHz和GSM900上行880-915 MHz,下行926-960 MHz,天線的高頻DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE2300/2500,1.7GHz-2.69 GHz。
現(xiàn)有的手機(jī)內(nèi)置天線采用PIFA天線,平面倒F型天線是0.25波長諧振型天線且被廣泛使用在移動設(shè)備中,因為它們具有低剖面,容易制造,低廉的實施成本,降低了比吸收率和容易集成其他元器件。PIFA天線存在頻段寬度窄的技術(shù)問題。因此,提供一種頻段寬,滿足使用的手機(jī)內(nèi)置天線就很有必要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中存在的PIFA天線頻率寬度窄的技術(shù)問題。提供一種新的可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線,該可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線具有頻段寬的特點。
為解決上述技術(shù)問題,采用的技術(shù)方案如下:一種可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線包括饋電微帶及短路微帶,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線還包括與短路微帶連接的單刀四擲射頻開關(guān),所述單刀四擲射頻開關(guān)的第一路輸出通過集總電感L1接地,第二路輸出通過集總電感L2接地,第三路輸出通過集總電感L3接地,第四路輸出通過集總電感L4接地;所述單刀四擲射頻開關(guān)的控制端與控制器輸出端連接,所述控制器控制端與頻率檢測裝置連接,所述頻率檢測裝置主路連接于天線射頻輸入端與所述饋電微帶之間,輔路輸出與控制器連接,所述控制器還與單刀四擲射頻開關(guān)控制端連接。
上述技術(shù)方案中,為優(yōu)化,進(jìn)一步地,所述集總電感L1為15nH,集總電感L2為12nH,集總電感L3為10nH,集總電感L1為8.2nH。
進(jìn)一步地,所述頻率檢測裝置包括耦合器,與耦合器耦合輸出端連接的鑒頻模塊。
進(jìn)一步地,所述耦合器耦合度為40dB。
進(jìn)一步地,所述單刀四擲射頻開關(guān)為SP4S。
進(jìn)一步地,所述控制器包括2路控制輸入及4路輸出,所述輸出高電平為+3V,輸出低電平為0V。
進(jìn)一步地,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線尺寸為15×28 mm2。
進(jìn)一步地,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線工作頻段包括824MHz-960MHz及1.71GHz-2.69GHz。
進(jìn)一步地,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線為平面天線,設(shè)置于手機(jī)支架。
本實用新型中天線高頻部分由饋電帶線控制,低頻部分由短路帶線控制,屬于耦合饋電平面形式的天線。在短路帶線的B點串接一個單刀四擲射頻開關(guān)分別控制四個不同的集總電感,實現(xiàn)低頻諧振頻點可調(diào),從而覆蓋所期望的低頻GSM850/900,實現(xiàn)可重構(gòu)天線。單刀四擲射頻開關(guān)需要提供高/低電平(3V/0V)來控制開關(guān)狀態(tài)i,state i,i=1,2.3,4的通斷,其二進(jìn)制真值表顯示在圖2,其中1表示高電平,0表示低電平。圖3給出了低頻GSM850/900上行和下行頻率與射頻開關(guān)狀態(tài)連接不同集總電感值的對應(yīng)關(guān)系。同時當(dāng)射頻開關(guān)切換工作狀態(tài)時,高頻幾乎不受影響。本天線基于單刀四擲射頻開關(guān)設(shè)計了低頻頻率可調(diào)的小尺寸內(nèi)置手機(jī)天線,通過射頻開關(guān)分別控制四個不同的集總電感,在低頻分別獲得四個不同的諧振頻點,使的相應(yīng)的帶寬向左或向右移動,從而滿足相應(yīng)的低頻工作要求,同時,當(dāng)射頻開關(guān)切換工作狀態(tài)時,高頻幾乎不受影響。在工作頻帶824MHz-960MHz和1.71GHz-2.69GHz,駐波比VSWR小于等于2:1。該設(shè)計天線直接貼在手機(jī)支架上,是一種平面結(jié)構(gòu),占用手機(jī)主板的尺寸僅僅是15×28mm2。對天線進(jìn)行了實驗測試,測試參數(shù)包括回波損耗和輻射效率。在整個所期望的工作帶寬內(nèi),阻抗帶寬完全覆蓋,且輻射效率大于40%。因此,該可重構(gòu)內(nèi)置手機(jī)天線應(yīng)用于實際當(dāng)中具有相當(dāng)大的潛力。
本實用新型的有益效果:
效果一,擴(kuò)寬了天線工作頻率;
效果二,天線尺寸小;
效果三,改善了天線回波損耗及輻射效率。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明:
圖1,實施例1中天線示意圖;
圖2,射頻開關(guān)真值示意圖;
圖3,電感值與頻段對應(yīng)圖;
圖4,鑒頻裝置示意圖;
圖5,天線效率圖;
圖6,駐波比VSWR測試圖。
附圖中:1-短路微帶,2-饋電微帶,3-耦合器耦合輸出,4-耦合器隔離輸出,5-耦合器主輸出,6-耦合器主輸入。
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)合實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)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。
實施例1:如圖1,本實施例提供一種可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線,為平面天線,設(shè)置于手機(jī)支架。所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線包括饋電微帶及短路微帶,所述可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線還包括與短路微帶連接的單刀四擲射頻開關(guān)SP4S,所述單刀四擲射頻開關(guān)SP4S的第一路輸出通過集總電感L1接地,第二路輸出通過集總電感L2接地,第三路輸出通過集總電感L3接地,第四路輸出通過集總電感L4接地;所述單刀四擲射頻開關(guān)SP4S的控制端與控制器輸出端連接,所述控制器控制端與頻率檢測裝置連接,所述頻率檢測裝置主路連接于天線射頻輸入端與所述饋電微帶之間,輔路輸出與控制器連接,所述控制器還與單刀四擲射頻開關(guān)SP4S控制端連接,控制器包括2路控制輸入及4路輸出,所述輸出高電平為+3V,輸出低電平為0V。頻率檢測裝置包括耦合器,與耦合器耦合輸出端連接的鑒頻模塊。耦合器耦合度為40dB。
單刀四擲射頻開關(guān)需要提供高/低電平,為3V/0V來控制開關(guān)狀態(tài)i,state i,i=1,2,3,4的通斷,其二進(jìn)制真值表顯示在圖2,其中1表示高電平,0表示低電平。圖3給出了低頻GSM850/900上行和下行頻率與射頻開關(guān)狀態(tài)連接不同集總電感值的對應(yīng)關(guān)系。其中,集總電感L1為15nH,集總電感L2為12nH,集總電感L3為10nH,集總電感L1為8.2nH。
可重構(gòu)手機(jī)內(nèi)置天線尺寸為15×28??芍貥?gòu)手機(jī)內(nèi)置天線工作頻段包括824MHz-960MHz及1.71GHz-2.69GHz。天線測試數(shù)據(jù)如圖5及圖6。
盡管上面對本實用新型說明性的具體實施方式進(jìn)行了描述,以便于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解本實用新型,但是本實用新型不僅限于具體實施方式的范圍,對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,只要各種變化只要在所附的權(quán)利要求限定和確定的本實用新型精神和范圍內(nèi),一切利用本實用新型構(gòu)思的實用新型創(chuàng)造均在保護(hù)之列。