專(zhuān)利名稱(chēng)：超寬帶四頻多模天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別涉及超寬帶四頻多模天線。
背景技術(shù)：
以無(wú)線通信裝置來(lái)說(shuō)，天線是溝通外界的橋梁。天線的設(shè)計(jì)也由外露的方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)藏的設(shè)計(jì)。而由于無(wú)線通信裝置的功能逐漸增加，從單純通話(huà)使用，已經(jīng)轉(zhuǎn)為影音娛樂(lè)取向，并且還要兼顧高效能。低輻射。小尺寸以及好搭配這幾個(gè)特性。目前需要天線的無(wú)線通信裝置，包含筆記型計(jì)算機(jī)、手機(jī)、行動(dòng)電視、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等等，都需要借助成功的天線設(shè)計(jì)，來(lái)達(dá)到最佳的效能，而目前整合式的產(chǎn)品也越來(lái)越多，一部無(wú)線通信裝置中，可能就結(jié)合了第三代的移動(dòng)通信技術(shù)(Third Generation,簡(jiǎn)稱(chēng)“3G”)、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Local Area Network，簡(jiǎn)稱(chēng)“WLAN”)、藍(lán)牙等無(wú)線通信的功能。每一個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)都需要一個(gè)相對(duì)應(yīng)的天線來(lái)收發(fā)訊號(hào)，因此，往往一部無(wú)線通信裝置中，就內(nèi)建了數(shù)個(gè)天線，或者采用絕對(duì)帶寬大于500Mhz的超寬帶天線。由于無(wú)線通信裝置的功能越趨復(fù)雜，尺寸卻反而要不斷縮小，而且芯片制程的進(jìn)展也有其限制，在硅芯片微縮已趨極限的狀況之下，便只能要求天線機(jī)構(gòu)的更進(jìn)一步縮小，以利整個(gè)造型的小型化發(fā)展。因此，如何能提供一種兼顧功能性與體積的通信裝置，具備更小體積的天線設(shè)計(jì)，甚至不同應(yīng)用的天線的整合，就成為研究人員待解決的問(wèn)題之一。常見(jiàn)的寬帶天線有圓錐天線、V錐天線、TEM喇叭天線、對(duì)數(shù)周期天線、螺旋天線、波紋喇叭天線等，頻段一般在2Ghz以上，但是超寬帶天線做成小尺寸且頻段可以覆蓋IG以?xún)?nèi)的寬帶天線的并不多。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種超寬帶四頻多模天線，使得天線不僅具有小尺寸，而且工作頻段多。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)施方式提供了一種超寬帶四頻多模天線，包含:印制電路板、天線饋入結(jié)構(gòu)、高頻分支、低頻分支；所述天線饋入結(jié)構(gòu)、所述高頻分支和所述低頻分支印制于所述印制電路板上；所述天線饋入結(jié)構(gòu)包含三角漸變和圓形漸變，所述三角漸變的形狀為等腰三角形，所述圓形漸變的形狀為半圓形；所述三角漸變的底邊與所述圓形漸變的頂部相連，所述圓形漸變的底部分別與所述高頻分支和所述低頻分支相連。本實(shí)用新型實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，印制于印制電路板上，且應(yīng)用三角漸變轉(zhuǎn)圓形漸變技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶的高頻匹配，使用兩個(gè)分支來(lái)實(shí)現(xiàn)高低頻的諧振，從而使天線不僅具有小尺寸，而且工作頻段多。另外，所述天線置于塑料外殼內(nèi)，所述外殼的厚度為2毫米。使天線可以應(yīng)用于超薄移動(dòng)手機(jī)終端或網(wǎng)絡(luò)終端。[0013]另外，所述天線的工作頻段為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)2G的GSM850\GSM900\DCS\PCS四個(gè)頻段，或者第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3G的寬帶碼分多址系統(tǒng)WCDMA的850MHz\l.9GH\2.1GHz頻段，或者時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)TD的A頻段和B頻段，或者2.4GHz的用于工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的ISM非授權(quán)頻段。其中，所述2.4GHz的用于工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的ISM非授權(quán)頻段包含藍(lán)牙、低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)Zigbee以及寬帶局域網(wǎng)WLAN設(shè)備終端的工作頻段。使天線工作頻段多，應(yīng)用范圍廣。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的天線饋入結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的回波損耗圖；圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的全頻段駐波系數(shù)示意圖；圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的低頻段的全向方向圖；圖7是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的高頻段的全向方向圖；圖8是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的實(shí)測(cè)天線無(wú)源性能不意圖；圖9是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本實(shí)用新型各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒(méi)有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及一種超寬帶四頻多模天線，該天線應(yīng)用三角漸變轉(zhuǎn)圓形漸變技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶的高頻匹配，使用兩個(gè)分支來(lái)實(shí)現(xiàn)高低頻的諧振，其低頻段帶寬達(dá)到550Mhz,高頻帶寬達(dá)到IGhz,天線的高低頻段的方向圖均為全向。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線包含:印制電路板101、天線饋入結(jié)構(gòu)102、低頻分支103、高頻分支104 ;其中，天線饋入結(jié)構(gòu)102、低頻分支103和高頻分支104印制于印制電路板101上，可以省掉天線開(kāi)模等開(kāi)支。天線饋入結(jié)構(gòu)102包含三角漸變a和圓形漸變b，如圖2所示，三角漸變的形狀為等腰三角形，其腰長(zhǎng)可以為2毫米至6毫米，圓形漸變的形狀為半圓形，其半徑長(zhǎng)度為2毫米至7毫米；三角漸變的底邊與圓形漸變的頂部相連，圓形漸變的底部分別與高頻分支和低頻分支相連，并應(yīng)用饋線201與三角漸變連接，該饋線的阻抗為50歐姆微帶阻抗線。[0027]現(xiàn)有的普通天線通過(guò)增加天線高度或者加載容抗等方式均須增加天線厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)超寬帶的高頻匹配性能。而本實(shí)施方式由于采用三角漸變轉(zhuǎn)圓形漸變的微波饋入方法，三角漸變轉(zhuǎn)圓形貼片和天線輻射分支貼片結(jié)合在一起，由特征模理論可知，天線的輻射貼片上可以獲得更為整齊的垂直電流模式，且可以抑制水平電流模式；另外，通過(guò)改變?nèi)菨u變和圓形貼片饋入的半徑，天線輻射阻抗的帶寬可以獲得很大限度的拓展；此外，本實(shí)施方式的天線采用不同分支諧振在不同頻點(diǎn)技術(shù)，低頻分支103諧振在低頻頻點(diǎn)，高頻分支104提供高頻諧振頻點(diǎn)，不同于常見(jiàn)的高頻諧振的分支天線，高頻分支104采用了多彎曲結(jié)構(gòu)，采用縫隙耦合技術(shù)新增了一個(gè)高頻諧振頻點(diǎn)，從而拓寬了高頻諧振的帶寬，實(shí)現(xiàn)了超寬帶多頻天線。此外，值得一提的是，本實(shí)施方式的超寬帶四頻多模天線可以覆蓋到2G通信系統(tǒng)的GSM850\GSM900\DCS\PCS四個(gè)頻段，可以覆蓋3G通信系統(tǒng)的寬帶碼分多址系統(tǒng)WCDMA的850MHz\l.9GH\2.1GHz頻段以及時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)TD的A頻段和B頻段，以及2.4GHz的用于工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的(Industrial Scientific Medical,簡(jiǎn)稱(chēng)“ISM”)非授權(quán)頻段,如藍(lán)牙、低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)Zigbee以及寬帶局域網(wǎng)WLAN設(shè)備終端的工作頻段。使得本實(shí)施方式的天線工作頻段多，應(yīng)用范圍廣。本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及一種超寬帶四頻多模天線，第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式大致相同，主要不同之處在于:本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的三角漸變的腰長(zhǎng)在2至6毫米之間，圓形漸變的半徑長(zhǎng)度在2至7毫米之間。而在本實(shí)用新型第二實(shí)施方式中，三角漸變的腰長(zhǎng)為4.4毫米，圓形漸變的半徑長(zhǎng)度為5.8毫米，如圖3所示。請(qǐng)參閱圖4至圖8，圖4是本實(shí)施方式的尺寸基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的天線回波損耗圖，圖5為天線全頻段的駐波系數(shù)圖(圖5中駐波系數(shù)等于2.5的點(diǎn)分別為ml至m4)，可以看出在駐波系數(shù)VSWR〈2.5，回波損耗〈7.5db的通帶要求下，天線在低頻諧振頻點(diǎn)的通頻帶為0.8Ghz(對(duì)應(yīng)于m2點(diǎn)的橫坐標(biāo))-1.35Ghz (對(duì)應(yīng)于m7點(diǎn)的橫坐標(biāo))，帶寬達(dá)到550Mhz ;高頻頻點(diǎn)的諧振通頻帶為1.73Ghz (對(duì)應(yīng)于m4點(diǎn)的橫坐標(biāo))一 2.5Ghz (對(duì)應(yīng)于m6點(diǎn)的橫坐標(biāo))，帶寬可以達(dá)到770MHz以上。由于通頻帶的帶寬都大于500MHz，可以覆蓋GSM四個(gè)頻段，可以覆蓋WCDMA，TDSCDMA等多通信模式頻率范圍，所以天線可以稱(chēng)為超寬帶四頻多模天線。圖6為天線的低頻段902.4Mhz的全向方向圖，圖中601至603是天線水平方向夾角Phi分別為O度、90度和180度時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線，ml至m4點(diǎn)是不同的垂直于天線平面的夾角Theta、相位Ang及其對(duì)應(yīng)的增益Mag，具體值見(jiàn)表1，由圖6可以看出天線在H面具有全向覆蓋的通信特點(diǎn)，其增益有2.28db ;圖7為天線的高頻段在1747.4Mhz的全向方向圖，圖中，701和702分別是天線水平方向夾角Phi分別為50度和180度時(shí)對(duì)應(yīng)的曲線，ml點(diǎn)是垂直于天線平面的夾角Theta為240度、相位Ang為-120度時(shí)其對(duì)應(yīng)的增益Mag為3.3219分貝，由圖7可以看出高頻段的方向圖性能仍具有全向性，在高頻的增益能達(dá)到3.6db。圖8為實(shí)測(cè)天線的無(wú)源性能指標(biāo)，Mkrl至Mkr4點(diǎn)分別為頻率為824兆赫茲(MHz)、960MHz、1.71千兆赫茲(GHz)、l.99GHz的無(wú)源性能指標(biāo)，可以看出實(shí)際測(cè)試結(jié)果天線可以覆蓋GSM四頻和WCDMA以及TDSCDMA的頻段。表I
權(quán)利要求1.一種超寬帶四頻多模天線,其特征在于,包含印制電路板、天線饋入結(jié)構(gòu)、高頻分支、低頻分支； 所述天線饋入結(jié)構(gòu)、所述高頻分支和所述低頻分支印制于所述印制電路板上； 所述天線饋入結(jié)構(gòu)包含三角漸變和圓形漸變，所述三角漸變的形狀為等腰三角形，所述圓形漸變的形狀為半圓形；所述三角漸變的底邊與所述圓形漸變的頂部相連，所述圓形漸變的底部分別與所述高頻分支和所述低頻分支相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶四頻多模天線，其特征在于，所述三角漸變的腰長(zhǎng)為2毫米至6毫米；所述圓形漸變的半徑長(zhǎng)度為2毫米至7毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超寬帶四頻多模天線，其特征在于，所述三角漸變的腰長(zhǎng)為4.4毫米；所述圓形漸變的半徑長(zhǎng)度為5.8毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶四頻多模天線，其特征在于，所述天線置于塑料外殼內(nèi)，所述外殼的厚度為2毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶四頻多模天線，其特征在于，所述天線的工作頻段為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)2G的GSM850\GSM900\DCS\PCS四個(gè)頻段，或者第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3G的寬帶碼分多址系統(tǒng)WCDMA的850MHz\l.9GH\2.1GHz頻段，或者時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)TD的A頻段和B頻段，或者2.4GHz的用于工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的ISM非授權(quán)頻段。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬帶四頻多模天線，其特征在于，所述2.4GHz的用于工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療的ISM非授權(quán)頻段包含藍(lán)牙、低速短距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)Zigbee以及寬帶局域網(wǎng)WLAN設(shè)備終端的工作頻段。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，公開(kāi)了一種超寬帶四頻多模天線。本實(shí)用新型中，超寬帶四頻多模天線包含印制電路板、天線饋入結(jié)構(gòu)、高頻分支、低頻分支；其中，天線饋入結(jié)構(gòu)、高頻分支和低頻分支印制于印制電路板上；天線饋入結(jié)構(gòu)包含三角漸變和圓形漸變，三角漸變的形狀為等腰三角形，圓形漸變的形狀為半圓形；三角漸變的底邊與圓形漸變的頂部相連，圓形漸變的底部分別與高頻分支和低頻分支相連。由于本實(shí)用新型將天線饋入結(jié)構(gòu)印制于印制電路板上，且應(yīng)用三角漸變轉(zhuǎn)圓形漸變技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶的高頻匹配，使用兩個(gè)分支來(lái)實(shí)現(xiàn)高低頻的諧振，從而使天線不僅具有小尺寸，而且工作頻段多。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK202977717SQ201220587009
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者李亞 申請(qǐng)人:芯訊通無(wú)線科技(上海)有限公司