專利名稱：內(nèi)置天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置天線，具體涉及一種應(yīng)用在移動(dòng)通信系統(tǒng)中室內(nèi)信號(hào)覆蓋與室外信號(hào)接收的高前后比天線。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)展，在當(dāng)今高速流通的市場領(lǐng)域，隨時(shí)隨地掌握信息是非常重要的。目前，全球無線數(shù)字移動(dòng)用戶已經(jīng)達(dá)到20億，而且該數(shù)字有望在未來幾年內(nèi)翻一番。在無線通信技術(shù)中，需要用到天線發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)，目前的天線大體分為外置天線和內(nèi)置天線。外置天線主要是將主板上的射頻通路連接的射頻線延伸到機(jī)殼外，然后用匹配的連接頭連接到外接天線。由于外置天線需要占用較多的外部空間，并且需要配置射頻線、連接頭、外置天線等配件，會(huì)導(dǎo)致成本增加，同時(shí)影響外觀，所以內(nèi)置天線具有外置天線不可比擬的優(yōu)點(diǎn)而成為較常用的天線。其中，微帶天線是20世紀(jì)70年代初期研制成功的一種天線，大約從100-50 GHz的寬頻帶上獲得了大量的應(yīng)用，具有尺寸小、重量輕、成本低、饋電方式靈活和工藝簡單，易于電路集成等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代天線技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛的研究和應(yīng)用。在實(shí)際中，往往要求天線應(yīng)具有高增益、小型化、寬頻帶、定向輻射等特點(diǎn)，單個(gè)微帶天線輻射元的增益及方向性均很難達(dá)到要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種高前后比的內(nèi)置天線，通過天線陣的方式實(shí)現(xiàn)高增 益、小型化、寬頻帶、定向輻射等特性，從而解決現(xiàn)有技術(shù)之不足。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種內(nèi)置天線，包括天線外殼及置于天線外殼內(nèi)的天線板，所述天線板完全嵌入該天線外殼內(nèi)形成一整體；所述天線板包括介質(zhì)基板和置于介質(zhì)基板上的天線陣列，該天線陣列包括2X2天線單元；所述天線單元包括金屬結(jié)構(gòu)、饋線及參考地，所述金屬結(jié)構(gòu)、饋線及參考地均置于所述介質(zhì)基板上，所述饋線和所述金屬結(jié)構(gòu)相互連接。進(jìn)一步的，所述天線陣列采用等幅同相饋電網(wǎng)絡(luò)，將2X2天線單元記為第一天線單元、第二天線單元、第三天線單元和第四天線單元，相鄰的第一天線單元和第二天線單元采用第一饋線連接，相鄰的第三天線單元和第四天線單元采用第二饋線連接，第一饋線和第二饋線相互連接。更進(jìn)一步的，所述第一饋線和第二饋線均為將一端分為兩路的T形接頭。為了使天線獲得更大的駐波帶寬，天線板上下兩個(gè)天線單元稍許不同，可以選用如下方案:所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第二天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀相同；所述第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第四天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀相同；所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀不同。為了取得良好的天線特性，所述金屬結(jié)構(gòu)的形狀為E字形狀，其包括一面板狀的連接端和三個(gè)面板狀的延伸端，面板狀的端部增大天線的受波面積。進(jìn)一步的，其延伸端的自由部可以是矩形，也可以是弧形，也可以是多邊形。另外，作為另外一個(gè)方案，所述連接端的一側(cè)向外延伸有凸起。進(jìn)一步的，所述天線外殼是不銹鋼板經(jīng)過切割折彎加工制成的外殼，該天線外殼同時(shí)起到天線地和減小背向輻射的作用。天線板工作在一定頻段，用于輻射或接收信號(hào)。其中，介質(zhì)基板為正方形或長方形狀，所述介質(zhì)基板是高分子聚合物制成的介質(zhì)基板，保證在不同的工作頻率中保持良好的天線工作特性。金屬結(jié)構(gòu)是作為輻射貼片，饋線位于介質(zhì)基板上部，天線外殼作為天線參考地。本實(shí)用新型在不增加天線尺寸的前提下，改變天線單元形式，增加了天線帶寬，弓丨入天線殼體，使背向輻射減小，進(jìn)一步提高前后比，具體的，有以下優(yōu)點(diǎn):1.該天線板是采用四天線單元組成的小型微帶天線陣實(shí)現(xiàn)，解決了現(xiàn)有單個(gè)微帶天線單元頻帶窄，損耗大，端射性能差，饋線與輻射元之間隔離差等問題；2.天線板上下的兩組天線單元稍許不同，使天線獲得更大的駐波帶寬；3.加工組裝簡單，造價(jià)成本低:通過特殊E型天線及饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，使天線在WCDMA頻段實(shí)現(xiàn)大于250M駐波帶寬；4.天線陣列采用等幅同相饋電網(wǎng)絡(luò)，將天線單元阻抗匹配到50歐姆同軸線，引入折彎后的天線外殼后，天線的前后比由23db上升3個(gè)db，達(dá)到高于26db前后比；5.采用不銹鋼板經(jīng)過切割折彎加工制成的外殼，機(jī)械強(qiáng)度增加。

圖1是本實(shí)用新型的天線外殼的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的天線外殼的側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型的內(nèi)置天線的原理圖；圖4是本實(shí)用新型增設(shè)天線外殼后的天線前后比；圖5是本實(shí)用新型未增設(shè)天線外殼后的天線前后比。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的目的是提供一種在一定空間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高達(dá)26db高前后比輻射性能的天線。該天線主要應(yīng)用在需要室內(nèi)覆蓋和接收的微型直放站中。作為一個(gè)具體實(shí)施例，如圖1-圖2所示，本實(shí)用新型的一種內(nèi)置天線，包括天線外殼I及置于天線外殼I內(nèi)的天線板2，所述天線板2完全嵌入該天線外殼1，并通過螺絲固定。所述天線外殼I是不銹鋼板經(jīng)過切割折彎加工制成的外殼，該天線外殼I同時(shí)起到天線地和減小背向輻射的作用。所述天線外殼I包括外殼本體11、外殼邊框12、以及設(shè)于外殼本體上的螺絲孔13。天線板2的大小與外殼邊框12圍成的盒子大小相同，天線板2完全嵌入天線外殼I中組成一個(gè)整體。天線板2工作在一定頻段，用于輻射或接收信號(hào)。如圖3所示，所述天線板2包括介質(zhì)基板20和置于介質(zhì)基板20上的天線陣列，該天線陣列包括2X2天線單元。所述天線單元包括金屬結(jié)構(gòu)、饋線，所述金屬結(jié)構(gòu)、饋線均置于所述介質(zhì)基板上，所述饋線和所述金屬結(jié)構(gòu)相互連接。其中，介質(zhì)基板為正方形或長方形狀，其可由高分子聚合物材質(zhì)制成，保證在不同的工作頻率中保持良好的天線工作特性。金屬結(jié)構(gòu)是作為輻射貼片，饋線位于介質(zhì)基板上部，天線外殼作為天線參考地。所述金屬結(jié)構(gòu)的形狀為E字形狀，其包括一面板狀的連接端和三個(gè)面板狀的延伸端，面板狀的端部增大天線的受波面積。其中，延伸端的自由部可以是矩形，也可以是弧形。所述饋線設(shè)置于所述金屬結(jié)構(gòu)的一側(cè)，并沿著金屬結(jié)構(gòu)的一側(cè)延伸，其與所述金屬結(jié)構(gòu)相互連接，其中，相鄰天線單元之間的饋線相互連接。所述天線陣列采用等幅同相饋電網(wǎng)絡(luò)，將2X2天線單元記為第一天線單元、第二天線單元、第三天線單元和第四天線單元，相鄰的第一天線單元和第二天線單元采用第一饋線201連接,相鄰的第三天線單元和第四天線單元采用第二饋線202連接,第一饋線201和第二饋線202相互連接。更進(jìn)一步的，所述第一饋線201和第二饋線202均為將一端分為兩路的T形接頭。為了使天線獲得更大的駐波帶寬，天線板上下兩個(gè)天線單元稍許不同，本實(shí)施例選用如下方案:所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)21的形狀和第二天線單元的金屬結(jié)構(gòu)22的形狀相同；所述第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)23的形狀和第四天線單元的金屬結(jié)構(gòu)24的形狀相同；所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)21的形狀和第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)23的形狀不同。具體如圖3所示，金屬結(jié)構(gòu)21和金屬結(jié)構(gòu)22中，其連接端的一側(cè)向外延伸有凸起，其中間的一個(gè)延伸端為圓弧形，兩側(cè)的延伸端為矩形。金屬結(jié)構(gòu)23和金屬結(jié)構(gòu)24中，其連接端的一側(cè)是平的，其中間的一個(gè)延伸端為多邊形，兩側(cè)的延伸端為矩形。本實(shí)用新型加工組裝簡單，造價(jià)成本低。通過特殊E型天線及饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，使天線在WCDMA頻段實(shí)現(xiàn)大于250M駐波帶寬。天線板上下兩個(gè)輻射單元稍許不同，使天線獲得更大的駐波帶寬。等幅同相饋電網(wǎng)絡(luò)，將天線單元阻抗匹配到50歐姆同軸線。另外，弓丨入折彎后的天線外殼2后，天線的前后比由23db上升3個(gè)db，達(dá)到高于26db前后比，如圖4和圖5所示，圖4是加了天線外殼后的天線前后比，為26.2db，圖5是未加天線外殼的天線前后比，為23db。由于天線尺寸和高度限制，饋電網(wǎng)絡(luò)的損耗，天線未達(dá)到最優(yōu)化效果。如擴(kuò)大天線尺寸和高度限制，天線增益會(huì)進(jìn)一步增加，也將獲得更高的前后比。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置天線，其特征在于:包括天線外殼及置于天線外殼內(nèi)的天線板，所述天線板完全嵌入該天線外殼內(nèi)形成一整體；所述天線板包括介質(zhì)基板和置于介質(zhì)基板上的天線陣列，該天線陣列包括2X2天線單元；所述天線單元包括金屬結(jié)構(gòu)、饋線，所述金屬結(jié)構(gòu)、饋線均置于所述介質(zhì)基板上，所述饋線和所述金屬結(jié)構(gòu)相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述天線陣列采用等幅同相饋電網(wǎng)絡(luò)，將2 X 2天線單元記為第一天線單元、第二天線單元、第三天線單元和第四天線單元，相鄰的第一天線單元和第二天線單元采用第一饋線連接，相鄰的第三天線單元和第四天線單元采用第二饋線連接，第一饋線和第二饋線相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述第一饋線和第二饋線均為將一端分為兩路的T形接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第二天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀相同；所述第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第四天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀相同；所述第一天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀和第三天線單元的金屬結(jié)構(gòu)的形狀不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述金屬結(jié)構(gòu)包括一面板狀的連接端和三個(gè)面板狀的延伸端，其形狀為E字形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述延伸端的自由部是矩形或弧形或多邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述連接端的一側(cè)向外延伸有凸起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述天線外殼是不銹鋼板經(jīng)過切割折彎加工制成的外殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述介質(zhì)基板是高分子聚合物制成的介質(zhì)基板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置天線，其特征在于:所述介質(zhì)基板為正方形或長方形狀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置天線，具體涉及一種應(yīng)用在移動(dòng)通信系統(tǒng)中室內(nèi)信號(hào)覆蓋與室外信號(hào)接收的高前后比天線。一種內(nèi)置天線，包括天線外殼及置于天線外殼內(nèi)的天線板，所述天線板完全嵌入該天線外殼內(nèi)形成一整體；所述天線板包括介質(zhì)基板和置于介質(zhì)基板上的天線陣列，該天線陣列包括2×2天線單元；所述天線單元包括金屬結(jié)構(gòu)、饋線及參考地，所述金屬結(jié)構(gòu)、饋線及參考地均置于所述介質(zhì)基板上，所述饋線和所述金屬結(jié)構(gòu)相互連接。本實(shí)用新型的內(nèi)置天線主要應(yīng)用在需要室內(nèi)覆蓋和接收的微型直放站中。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK202997052SQ201320011250
公開日2013年6月12日 申請日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者孟陽, 焦博, 卓開泳, 康忠林 申請人:福建京奧通信技術(shù)有限公司