專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多頻段天線(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線(xiàn)電天線(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)，涉及在移動(dòng)通信設(shè)備中使用的一種多頻 段天線(xiàn)。
背景技術(shù)：
天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)中用來(lái)傳送與接收電磁波能量的重要必備組件。由于目前技 術(shù)尚無(wú)法將天線(xiàn)整合至半導(dǎo)體芯片中，故在便攜式通訊設(shè)備里除了核心的系統(tǒng)芯片外，天 線(xiàn)是另一種具有影響設(shè)備傳輸特性的關(guān)鍵性組件。在各種不同的產(chǎn)品中，所使用的天線(xiàn)設(shè) 計(jì)方法與制作材質(zhì)也不盡相同。選用適當(dāng)?shù)奶炀€(xiàn)除了有助于搭配產(chǎn)品的外型以及提升設(shè)備 的傳輸特性外，還可以更進(jìn)一步降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。目前最常見(jiàn)的天線(xiàn)種類(lèi)包括有PIFA (Planar Inverted F Antenna)天線(xiàn)、單極子 天線(xiàn)(Monopole antenna)以及陶瓷天線(xiàn)(Ceramic Antenna)等。PIFA天線(xiàn)和單極子天線(xiàn) 操作長(zhǎng)度為四分之一波長(zhǎng)，頻段單一。陶瓷天線(xiàn)是另外一種小型化天線(xiàn)，也存在頻段單一的 問(wèn)題。上述天線(xiàn)的尺寸遠(yuǎn)小于其工作頻率對(duì)應(yīng)的諧振波長(zhǎng)，本身的輻射性能有限，因此， 在手機(jī)中具有相當(dāng)尺寸的金屬外殼或著印刷電路板受內(nèi)置天線(xiàn)的激勵(lì)，貢獻(xiàn)了部分輻射效 率。諧振頻率小于IGHz時(shí)，金屬外殼或著印刷電路板在輻射效率中起主導(dǎo)作用，諧振頻率 高于IGHz時(shí)，內(nèi)置天線(xiàn)和金屬外殼或著印刷電路板在輻射效率中功能相當(dāng)。金屬外殼或著 印刷電路板有顯著的射頻感應(yīng)電流，在用戶(hù)手持通話(huà)時(shí)，輻射效率由于人體的吸收以及加 載而降低。環(huán)形天線(xiàn)在此方面有優(yōu)勢(shì)，但通常在半波長(zhǎng)或一個(gè)波長(zhǎng)的情況下才能諧振，尺寸 相比PIFA，單極子和陶瓷天線(xiàn)體積較大，很難滿(mǎn)足手持式終端小空間的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種多頻段天線(xiàn)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的天線(xiàn)中存在的 體積大，頻段單一的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種多頻段天線(xiàn)，包括印刷電路板；設(shè)置于印刷電路 板上的凈空區(qū)域；設(shè)置于印刷電路板正面的射頻收發(fā)信機(jī)；設(shè)置在凈空區(qū)域正面的環(huán)形天 線(xiàn)和電容耦合激勵(lì)單元，置于印刷電路板凈空區(qū)域背面的單極子天線(xiàn)單元。環(huán)形天線(xiàn)包括 一接地的接地點(diǎn)以及開(kāi)路端；電容耦合激勵(lì)單元其一端是輸入端，輸入端與射頻收發(fā)信機(jī) 相連，一端是開(kāi)路端，與環(huán)形天線(xiàn)開(kāi)路端耦合成電容；單極子天線(xiàn)單元與電容耦合激勵(lì)單元 連通。該天線(xiàn)中單極子天線(xiàn)單元與電容耦合激勵(lì)單元通過(guò)金屬過(guò)孔連接；該單極子天線(xiàn) 單元的高頻段與環(huán)形天線(xiàn)所諧振的高頻頻段連接。該多頻段天線(xiàn)中，電容耦合激勵(lì)單元的開(kāi)路端呈倒L型，與環(huán)形天線(xiàn)開(kāi)路端的走 線(xiàn)平行；此外，電容耦合激勵(lì)單元的輸入端看，該多頻段天線(xiàn)的輸入阻抗為50歐姆。該多頻道天線(xiàn)中，印刷電路板正面的非凈空區(qū)域是覆銅區(qū)域，環(huán)形天線(xiàn)的接地點(diǎn)與覆銅區(qū)域連接。此外，印刷電路板正面設(shè)置匹配電路，電容耦合激勵(lì)單元的輸入端通過(guò)匹 配電路與射頻收發(fā)信機(jī)相連接。該多頻段天線(xiàn)中的環(huán)形天線(xiàn)的走線(xiàn)線(xiàn)寬為1毫米，長(zhǎng)度為低頻諧振波長(zhǎng)的四分之 一；該天線(xiàn)中的印刷電路板寬度為45毫米，長(zhǎng)度為100毫米，厚度為1毫米，電路板的介電 常數(shù)為3.6。本實(shí)用新型中的天線(xiàn)，在印刷電路板正反兩面設(shè)置天線(xiàn)，天線(xiàn)體積小，采用電容耦 合激勵(lì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形天線(xiàn)多頻段諧振，利用單極子天線(xiàn)進(jìn)一步拓寬天線(xiàn)帶寬，實(shí)現(xiàn)了手 持式裝置天線(xiàn)的小型化和多頻化，優(yōu)化移動(dòng)通訊設(shè)備在通話(huà)模式的性能。

圖1是是本實(shí)用新型多頻段天線(xiàn)在印刷電路板正面的示意圖；圖2是多頻段天線(xiàn)在印刷電路板部分的背面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的多頻段天線(xiàn)的整體結(jié)構(gòu)；圖4是匹配電路示意圖；圖5是本實(shí)用新型的天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測(cè)得的回波損耗圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參閱圖1，是本實(shí)用新型多頻段天線(xiàn)在印刷電路板正面的示意圖。該印刷電路板 寬度為45毫米，長(zhǎng)度為100毫米，厚度(即高度)為1毫米，電路板的介電常數(shù)為3. 6。印 刷電路板設(shè)置凈空區(qū)域4，印刷電路板凈空區(qū)域4對(duì)天線(xiàn)的性能有重要影響，增大印刷電路 板凈空區(qū)域4可以改善天線(xiàn)的性能。凈空區(qū)正面和背面不放置電子器件，也無(wú)需敷銅。印刷電路板正面包括凈空區(qū)域4的正面與凈空區(qū)4正面鄰接敷銅區(qū)域1，環(huán)形天線(xiàn) 7,電容耦合激勵(lì)單元5，射頻收發(fā)信機(jī)2以及射頻收發(fā)信機(jī)的匹配電路3。環(huán)形天線(xiàn)7設(shè)置在印刷電路板凈空區(qū)域4的正面，天線(xiàn)的走線(xiàn)線(xiàn)寬為1毫米，總長(zhǎng) 度約為低頻諧振波長(zhǎng)的四分之一。環(huán)形天線(xiàn)7包括接地點(diǎn)8和開(kāi)路端，接地點(diǎn)8與印刷電 路板正面敷銅區(qū)域1連接，起到接地作用。改變環(huán)形天線(xiàn)接地點(diǎn)8的位置，可以達(dá)到調(diào)節(jié)環(huán) 形天線(xiàn)7長(zhǎng)度的目的，最終可調(diào)整環(huán)形天線(xiàn)7的諧振頻率。 電容耦合激勵(lì)單元5設(shè)置在印刷電路板凈空區(qū)域4的正面，其一端是輸入端，其通 過(guò)匹配電路3與射頻收發(fā)信機(jī)2相連接，另一端是開(kāi)路端，呈倒L型，與環(huán)形天線(xiàn)4的開(kāi)路 端的部分走線(xiàn)平行，平行的部分在電性能上可等效為電容，與環(huán)形天線(xiàn)7自身電感等效為 串聯(lián)，調(diào)整耦合電容可以使之與環(huán)形天線(xiàn)7自身電感相抵消，從電容耦合激勵(lì)單元5的輸入 端看進(jìn)去，總的輸入阻抗為50歐姆，環(huán)形天線(xiàn)7達(dá)到諧振。調(diào)整其開(kāi)路端與環(huán)形天線(xiàn)7的 開(kāi)路端部分平行部分的參數(shù)，可以改變耦合電容的容值，進(jìn)而調(diào)整環(huán)形天線(xiàn)7的諧振深度 增大平行部分金屬層的長(zhǎng)度和寬度，耦合電容增大，反之耦合電容減小。 環(huán)形天線(xiàn)7在電容耦合激勵(lì)單元5的激勵(lì)下，分別在低頻段和高頻段產(chǎn)生兩個(gè)諧 振，低頻段為四分之一波長(zhǎng)諧振，高頻段為二分之一波長(zhǎng)諧振。[0023]請(qǐng)參閱圖2，是多頻段天線(xiàn)在印刷電路板部分的背面示意圖。印刷電路板的凈空 區(qū)背面設(shè)置單極子天線(xiàn)單元10，單極子天線(xiàn)單元10通過(guò)金屬過(guò)孔6與電容耦合激勵(lì)單元5 連通。單極子天線(xiàn)單元10設(shè)置在印刷電路板背面9可以增加與環(huán)形天線(xiàn)7的距離，減小對(duì) 低頻諧振的影響。單極子天線(xiàn)單元10被設(shè)計(jì)成諧振在另一高頻頻段，該高頻段與環(huán)形天線(xiàn) 7所諧振的高頻頻段相連，以覆蓋更寬的頻段，兼容更多通訊模式頻段的要求。圖1中的環(huán)形天線(xiàn)7，電容耦合激勵(lì)單元5和圖2中的單極子天線(xiàn)單元10所形成 的多頻段天線(xiàn)的整體結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖4是匹配電路示意圖。匹配電路3用以調(diào)整加載高頻單極子天線(xiàn)單元10后對(duì) 環(huán)形天線(xiàn)7的輸入阻抗產(chǎn)生的影響。請(qǐng)參閱圖5，是本實(shí)用新型的天線(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測(cè)得的回波損耗圖。該天線(xiàn)在低 頻帶寬可滿(mǎn)足GSM900的要求，高頻段可以覆蓋DCS，PCS以及WCDMA BANDl的帶寬要求。本實(shí)用新型中的天線(xiàn)，在印刷電路板正反兩面設(shè)置天線(xiàn)，天線(xiàn)體積小，采用電容耦 合激勵(lì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形天線(xiàn)多頻段諧振，利用單極子天線(xiàn)進(jìn)一步拓寬天線(xiàn)帶寬，實(shí)現(xiàn)了手 持式裝置天線(xiàn)的小型化和多頻化，優(yōu)化移動(dòng)通訊設(shè)備在通話(huà)模式的性能。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多頻段天線(xiàn)，包括印刷電路板；設(shè)置于印刷電路板上的凈空區(qū)域；射頻收發(fā)信機(jī)，設(shè)置于印刷電路板正面；其特征在于，該多頻段天線(xiàn)還包括環(huán)形天線(xiàn)，設(shè)置在凈空區(qū)域正面，其包括接地的接地點(diǎn)以及開(kāi)路端；電容耦合激勵(lì)單元，設(shè)置在凈空區(qū)域正面，其一端是輸入端，輸入端與射頻收發(fā)信機(jī)相 連，一端是開(kāi)路端，與環(huán)形天線(xiàn)開(kāi)路端耦合成電容；單極子天線(xiàn)單元，設(shè)置于印刷電路板凈空區(qū)域背面，單極子天線(xiàn)單元與電容耦合激勵(lì) 單元連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，單極子天線(xiàn)單元與電容耦合激勵(lì) 單元通過(guò)金屬過(guò)孔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，單極子天線(xiàn)單元的高頻段與環(huán)形 天線(xiàn)所諧振的高頻頻段相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，電容耦合激勵(lì)單元的開(kāi)路端呈倒L 型，與環(huán)形天線(xiàn)開(kāi)路端的走線(xiàn)平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，從電容耦合激勵(lì)單元的輸入端看， 該多頻段天線(xiàn)的輸入阻抗為50歐姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，印刷電路板正面的非凈空區(qū)域是 覆銅區(qū)域，環(huán)形天線(xiàn)的接地點(diǎn)與覆銅區(qū)域連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，印刷電路板正面設(shè)置匹配電路，電 容耦合激勵(lì)單元的輸入端通過(guò)匹配電路與射頻收發(fā)信機(jī)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，環(huán)形天線(xiàn)的走線(xiàn)線(xiàn)寬為1毫米，長(zhǎng) 度為低頻諧振波長(zhǎng)的四分之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻段天線(xiàn)，其特征在于，印刷電路板寬度為45毫米，長(zhǎng)度為 100毫米，厚度為1毫米，電路板的介電常數(shù)為3. 6。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種多頻段天線(xiàn)，該多頻段天線(xiàn)包括印刷電路板；設(shè)置于印刷電路板上的凈空區(qū)域；設(shè)置于印刷電路板正面的射頻收發(fā)信機(jī)；設(shè)置在凈空區(qū)域正面的環(huán)形天線(xiàn)和容耦合激勵(lì)單元，設(shè)置在印刷電路板凈空區(qū)域背面的單極子天線(xiàn)單元。環(huán)形天線(xiàn)包括接地的接地點(diǎn)以及開(kāi)路端；電容耦合激勵(lì)單元一端是輸入端，輸入端與射頻收發(fā)信機(jī)相連，一端是開(kāi)路端，與環(huán)形天線(xiàn)開(kāi)路端耦合成電容。凈空區(qū)域背面的單極子天線(xiàn)單元與電容耦合激勵(lì)單元連通。該多頻段天線(xiàn)采用電容耦合激勵(lì)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了環(huán)形天線(xiàn)多頻段諧振，通過(guò)在印刷電路板正反兩面設(shè)置天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)多頻段天線(xiàn)小型化。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK201868574SQ20102052404
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
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