本實用新型涉及天線領域,特別涉及到一種應用于移動終端的多頻耦合天線。
背景技術:
傳統(tǒng) PIFA及單極子天線在應對多頻段應用時,往往通過增加一個短路耦合寄生的方式來取得高頻頻段的帶寬。在大量的工程應用中發(fā)現(xiàn)了一些關于短路寄生方式的一些不利因素,制約了該形式天線在多頻段且設計和功能日漸復雜多樣的整機環(huán)境中的進一步運用。短路寄生需要離開激勵天線一定的間隙,增加了天線的占用面積,在超薄機型,ID復雜,功能器件較多等情況下短路寄生的占用往往增加了設計難度 短路寄生本身的方向性,場型出自耦合,對周圍金屬性元器件的敏感度較高,實際生成的輻射方向圖往往畸變較為嚴重,盲點發(fā)生的幾率較大,在高頻 3G應用中,進行移動數(shù)據(jù)傳輸時存在數(shù)據(jù)流不穩(wěn)定,掉線等隱患。在工程制造過程中,目前的主要工藝有彈片沖壓加工,柔性電路板蝕刻成型,激光活化電鍍成型三種常見工藝,由于短路寄生和激勵主體天線之間的縫隙存在,導致對此調(diào)試方式提出不同的要求。金屬彈片沖壓:金屬彈片沖壓使用的是熱熔方式進行固定,因此短路耦合寄生本身的線寬不能低于熱熔壓接定位柱和容差的總和,同時該縫隙不能過小,以避免由此引起的較強耦合因為沖壓工藝精度的問題導致量產(chǎn)一致性,可靠性下降。柔性電路板蝕刻成型:由于柔性電路板蝕刻的精度一般高于金屬彈片沖壓,因此縫隙能夠進一步的縮小,短路耦合寄生的線寬也得以進一步縮小,給設計帶來了一定的便利,但是隨著縫隙進一步縮小進而引起的耦合級數(shù)性增長,這一增長給組裝提出了較大的要求,除去少數(shù)幾個國際大型公司使用機器貼裝外,多數(shù)手機廠商仍然使用手工貼裝的方式進行組裝??p隙在遇到折彎時形成了拉伸,變形,在出現(xiàn)弧面、曲面等表面設計不合理的情況下會出現(xiàn)起翹,當出現(xiàn)膠的使用不合理,高低溫落差大等極端環(huán)境時,也會出現(xiàn)變形,起翹等狀況,這些都給高頻性能的穩(wěn)定性帶來了較大的隱患。激光活化電鍍成型:相比柔性電路板,激光活化成型的工藝更高,同時也克服了 ID 設計給天線帶來的結構上的某些限制,但是該技術的成本門檻相對較高,同時由于縫隙的存在,增加了天線的表面積,而該技術的成本計算是和天線的面積息息相關,當規(guī)模足夠大時,滿足性能的前提下盡可能的降低表面積的使用也能帶來較客觀的成本效益。以上的三點都是短路寄生耦合天線進一步服務于多頻段移動終端的因素。
現(xiàn)有的PIFA要求天線下方有地板,天線帶寬較差,如需較好帶寬對高度要求也較高,由于存在接地,天線的工作頻率點不易偏移,相對穩(wěn)定,受外界環(huán)境因素的影響較小,但是由于整機厚度限制的關系,要滿足現(xiàn)有的4G頻段存在一定壓力,選做PIF天線A存在一定壓力,經(jīng)常存在帶寬不足的問題。單極子有凈空需求,天線投影區(qū)域不能有鋪地,或PCB地層,同時也不要安排較大金屬結構的元件。單極天線的電性能對環(huán)境比較敏感,但是效率較高,SAR表現(xiàn)較差。IFA天線可以理解為PIFA不完全凈空地層或者MONOPOLE短地,環(huán)境要求較低,有較好的效率和帶寬特性和SAR。因此,提供一種天線尺寸小、凈空小、性能優(yōu)良的一種應用于移動終端的多頻耦合天線就很有必要。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中存在的天線尺寸大、凈空高、性能不穩(wěn)定的技術問題。提供一種新的一種應用于移動終端的多頻耦合天線,該一種應用于移動終端的多頻耦合天線具有線尺寸小、凈空小、性能優(yōu)良的特點。
為解決上述技術問題,采用的技術方案如下:一種應用于移動終端的多頻耦合天線,所述一種應用于移動終端的多頻耦合天線包括印制板,印制板底面為金屬接地面,印制板上表面包括天線輻射貼片,所述天線輻射貼片包括一個矩形的天線主體貼片,以天線主體貼片的長邊中心為起點,圍繞所述天線主體貼片的周圍對稱設有雙L形狀的第一臂1及第二臂2;所述第一臂與第二臂內(nèi)部均設有調(diào)整中間頻率的第一L形縫隙及第二L形縫隙;第一L形縫隙包括第一縫隙3及第二縫隙4,第二L形縫隙包括第二縫隙4及第三縫隙5;所述第一縫隙寬度小于第二縫隙寬度,第二縫隙寬度與第三縫隙寬度相同;所述第二臂終端設有用于調(diào)整與第一臂距離的第六貼片6,所述第六貼片6寬度與第二臂的終點寬度相同;第一縫隙3外部,第一臂1外圍及第二臂2上間隔設有饋電點及接地點,所述饋電點與接地點的距離用于調(diào)整低段頻率。
上述技術方案中,為優(yōu)化,進一步地,所述饋電點與連接器內(nèi)芯連接,接地點與連接器外導體電連接;所述連接器外導體與接地面電連接。
進一步地,所述連接器為OSX連接器。
進一步地,所述印制板的尺寸為37.5 mm×24 mm×6mm。
進一步地,所述印制板相對介電常數(shù)εr 均為 2.1。
進一步地,所述天線主體貼片尺寸為25 mm×17 mm。
進一步地,所述一種應用于移動終端的多頻耦合天線還包括設置于印制板上方的天線罩。
根據(jù)此天線的基本結構,設計出兩個厚度不同的天線,天線甲介質(zhì)基片的尺寸為 37.5 mm×24 mm×7.5 mm,而天線乙的介質(zhì)基片尺寸為31 mm×20 mm×4.5mm,基片的相對介電常數(shù)εr均為 2.1。將厚度較低的此線的三個諧振頻率由低到高分別用 f1、f2、f3 來標記。隨著此天線的高度降低,此天線的三個諧振頻率都要升高,這樣不利于整個天線結構的小型化設計。正常情況下,最低諧振頻率f主要由饋電點與接地點的有效距離來決定的,可以通過改變天線饋電點和短路針之間的有效距離,從而使得天線的諧振頻率 f1降低。有關內(nèi)容可以參考相關文獻。f2 的頻率可以通過改變兩臂之間的距離來改變。由于兩臂的距離縮短,使得天線 f2 降低。由于天線的饋電點與接地點之間的距離未發(fā)生改變,諧振頻率 f1 幾乎沒有變化。f3 處的諧振特性得到一定的改善。根據(jù)仿真分析和實際測試,發(fā)現(xiàn)通過增加天線中心處貼片的面積,能夠使得諧振頻率 f1 和 f3 下降,且 f2、f3 能夠形成一個較寬的工作頻帶。綜合以上三種將天線三個諧振頻率改變的有效途徑,得到一種新的天線的結構,使得天線在厚度比較小的介質(zhì)襯底下同樣適用于作為手機天線。通過改變天線的結構,使得天線在比較低的襯底上諧振頻率降低,以使其能夠適用于手機天線的研發(fā)中。從 S11 參數(shù)的測試結果來看,該天線能夠工作在 GSM 的 900MHz、1800MHz 和 1900MHz 這三個工作頻段。本實用新型的天線工作的諧振模是對天線體積的綜合再利用。從外觀上看,天線有兩個臂,在天線的主體上有一條狹縫貫穿整個天線。而此天線最奇異之處就莫過于它那條貫穿整個天線的狹縫。此天線共有三個諧振模,一個是低頻段的“共?!保硗鈨蓚€是在高頻段,分別是“差模”和“縫?!?。體積再利用的實現(xiàn),使得與各諧振模相關聯(lián)的反應電磁能覆蓋了整個天線體積。差模和縫模可以綜合產(chǎn)生一個寬闊,連續(xù),跨越幾百兆赫茲的輻射頻帶。
本實用新型的有益效果:
效果一,降低了一種應用于移動終端的多頻耦合天線的高度;
效果二,減小了一種應用于移動終端的多頻耦合天線的高度尺寸。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
圖1,實施例1中一種應用于移動終端的多頻耦合天線輻射貼片示意圖;
圖2,第一臂示意圖;
圖3,第二臂示意圖;
附圖中,1-第一臂,2-第二臂,3-第一縫隙,4-第二縫隙,5-第三縫隙,6-第六貼片,7-饋電點,8-接地點。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,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:本實施例提供一種應用于移動終端的多頻耦合天線,如圖1,所述一種應用于移動終端的多頻耦合天線包括印制板,印制板底面為金屬接地面,印制板上表面包括天線輻射貼片,所述天線輻射貼片包括一個矩形的天線主體貼片,以天線主體貼片的長邊中心為起點,圍繞所述天線主體貼片的周圍對稱設有雙L形狀的第一臂1及第二臂2;所述第一臂與第二臂內(nèi)部均設有調(diào)整中間頻率的第一L形縫隙及第二L形縫隙;第一L形縫隙包括第一縫隙3及第二縫隙4,第二L形縫隙包括第二縫隙4及第三縫隙5;所述第一縫隙寬度小于第二縫隙寬度,第二縫隙寬度與第三縫隙寬度相同;所述第二臂終端設有用于調(diào)整與第一臂距離的第六貼片6,所述第六貼片6寬度與第二臂的終點寬度相同;第一縫隙3外部,第一臂1外圍及第二臂2上間隔設有饋電點及接地點,所述饋電點與接地點的距離用于調(diào)整低段頻率。所述印制板的尺寸為37.5 mm×24 mm×6mm。所述印制板相對介電常數(shù)εr 均為 2.1。所述天線主體貼片尺寸為25 mm×17 mm。所述一種應用于移動終端的多頻耦合天線還包括設置于印制板上方的天線罩。
所述饋電點與連接器內(nèi)芯連接,接地點與連接器外導體電連接;所述連接器外導體與接地面電連接。所述連接器為SMA連接器或OSX連接器,其中OSX連接器的體積更小。
盡管上面對本實用新型說明性的具體實施方式進行了描述,以便于本技術領域的技術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,對本技術領域的普通技術人員而言,只要各種變化只要在所附的權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思的實用新型創(chuàng)造均在保護之列。