一種寬頻帶pcb天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種寬頻帶PCB天線，包括長方體狀的PCB板，PCB板包括正面板和背面板；正面板上設(shè)有第一輻射面，背面板上設(shè)有第二輻射面，第一輻射面包括第一接地端和第一陣子，第二輻射面包括第二接地端和第二陣子，所述第一接地端和第二接地端位于所述PCB板的一端，所述PCB板的一端設(shè)有用于將所述第一接地端、第二接地端與第二陣子連接導(dǎo)通的沉銅孔，所述沉銅孔為通孔，在所述第一輻射面上靠近所述沉銅孔的位置設(shè)有饋電點，所述饋電點將所述第一陣子和第二陣子在靠近所述沉銅孔的底部饋電形成兩組不對稱的半波振子。實施本實用新型的寬頻帶PCB天線，具有以下有益效果：頻帶較寬、阻抗匹配較好、能滿足多頻段運營商需求。
【專利說明】—種寬頻帶PCB天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及終端天線領(lǐng)域,特別涉及一種寬頻帶PCB天線。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上現(xiàn)有的PCB板天線的頻帶多數(shù)是900/1800MHZ (890-960/1710-1880MHz)頻段，其頻帶較窄，不能滿足CDMA (824-896 MHz)系統(tǒng)、3G (1920-2170 MHz)系統(tǒng)和WIFI (2400-2483 MHz)系統(tǒng)等多頻段運營商的需求，缺乏市場競爭力。少部分PCB板天線的頻帶能從824-960/1710-2170MHZ，但是駐波比往往很差，其駐波比達到了 3.0左右，天線在設(shè)備上的使用接收效果很差，很難滿足當(dāng)今電信運營商在不同頻段的需求。此外，現(xiàn)有的PCB板天線的阻抗匹配較差，需要在PCB板天線上面的傳輸線上重新匹配調(diào)試，增加了天線的調(diào)試時間。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述頻帶較窄、阻抗匹配較差、不能滿足多頻段運營商需求的缺陷，提供一種頻帶較寬、阻抗匹配較好、能滿足多頻段運營商需求的寬頻帶PCB天線。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種寬頻帶PCB天線，包括長方體狀的PCB板，所述PCB板包括正面板和背面板；所述正面板上設(shè)有第一輻射面，所述背面板上設(shè)有第二輻射面，所述第一輻射面包括第一接地端和第一陣子，所述第二輻射面包括第二接地端和第二陣子，所述第一接地端和第二接地端位于所述PCB板的一端，所述PCB板的一端設(shè)有用于將所述第一接地端、第二接地端與第二陣子連接導(dǎo)通的沉銅孔，所述沉銅孔為通孔，在所述第一輻射面上靠近所述沉銅孔的位置設(shè)有饋電點，所述饋電點將所述第一陣子和第二陣子在靠近所述沉銅孔的底部饋電形成兩組不對稱的半波振子。
[0005]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第一陣子包括第一 U型陣子、第一彎形陣子和第一直線陣子；所述第一 U型陣子位于最外層，所述第一 U型陣子的開口方向靠近所述第一彎形陣子，所述第一直線陣子的一端與所述饋電點連接，另一端穿過第一 U型陣子的中心位置后與所述第一彎形陣子的一端連接，所述第一直線陣子的長度方向與所述PCB板的長度方向平行；所述第一 U型陣子處在高頻段。
[0006]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第二陣子包括第二 U型陣子和第二直線陣子；所述第二直線陣子的一端與所述第二接線端連接，另一端與所述第二 U型陣子的中心位置連接，所述第二 U型陣子的開口方向靠近所述第二接地端，所述第二直線陣子的長度方向與所述PCB板的長度方向平行；所述第二 U型陣子處在高頻段。
[0007]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第二陣子還包括位于所述第二 U型陣子和第二直線陣子之間的U型匹配線，所述U型匹配線的開口方向與所述第二 U型陣子的開口方向一致。
[0008]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述U型匹配線的兩端分別連接有彎曲匹配線。
[0009]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第一 U型陣子的傳輸線的長度小于所述第二 U型陣子的傳輸線的長度，所述第二 U型陣子的長度為高頻段的四分之一波長的長度。
[0010]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第一直線陣子包括第一直線陣子單元和第二直線陣子單元，所述第一直線陣子單元的一端與所述饋電點連接，另一端與所述第二直線陣子單元的一端連接，所述第二直線陣子單元的另一端與所述第一彎形陣子的一端連接，所述第一直線陣子單元和第二直線陣子單元的連接點位于所述第一U型陣子的中心位置；所述第一直線陣子單元的寬度小于所述第二直線陣子單元的寬度。
[0011]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第一直線陣子單元、第二直線陣子單元和第一彎形陣子的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。
[0012]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第二接地端、第二直線陣子、U型匹配線以及彎曲匹配線的傳輸線的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。
[0013]在本實用新型所述的寬頻帶PCB天線中，所述第一彎形陣子的傳輸線的寬度分別小于所述第一直線陣子單元的傳輸線的寬度，所述第一直線陣子單元的傳輸線的寬度小于所述第一 U型陣子的傳輸線的寬度。
[0014]實施本實用新型的寬頻帶PCB天線，具有以下有益效果:由于正面板上設(shè)有第一輻射面，背面板上設(shè)有第二輻射面，第一輻射面包括第一接地端和第一陣子，第二輻射面包括第二接地端和第二陣子，所述PCB板的一端設(shè)有用于將所述第一接地端、第二接地端與第二陣子連接導(dǎo)通的沉銅孔，在第一輻射面上靠近所述沉銅孔的位置設(shè)有饋電點，饋電點將所述第一陣子和第二陣子在靠近沉銅孔的底部饋電形成兩組不對稱的半波振子，所以其能擴展頻帶，同時由于在靠近沉銅孔的底部饋電，既改變了天線的電感和電容，又增加了傳輸線的長度，同時在阻抗的匹配方面也起到了耦合諧振的作用，所以其阻抗匹配較好、能滿足多頻段運營商需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型寬頻帶PCB天線一個實施例中的正面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是所述實施例中寬頻帶PCB天線的背面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是所述實施例中寬頻帶PCB天線測試的水平面方向圖；
[0019]圖4是所述實施例中寬頻帶PCB天線測試的垂直面方向圖；
[0020]圖5是所述實施例中寬頻帶PCB天線測試的駐波圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]在本實用新型寬頻帶PCB天線實施例中，該寬頻帶PCB天線包括長方體狀的PCB板，PCB板包括正面板和背面板。本實施例中的寬頻帶PCB板天線是由厚度Imm的FR4普通雙面型板制作而成，長度在92-101mm之間，寬度在12.3-14.5mm之間，當(dāng)然，在其他實施例中，根據(jù)具體情況可相應(yīng)調(diào)整PCB板天線的長度和寬度。圖1為本實施例中正面板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實施例中背面板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1和圖2所示，正面板上設(shè)有第一輻射面，背面板上設(shè)有第二輻射面，第一輻射面與第二輻射面里面的傳輸線路構(gòu)成兩組不對稱的半波振子。第一輻射面包括第一接地端11和第一陣子，第二輻射面包括第二接地端21和第二陣子，第一接地端11和第二接地端21位于PCB板的一端，PCB板的一端設(shè)有用于將第一接地端11、第二接地端與第二陣子連接導(dǎo)通的沉銅孔01，沉銅孔01為通孔，也就是導(dǎo)通孔，具體使PCB板天線正面板的接地塊和背面板的四分之一波長的振子能有效的連接導(dǎo)通。
[0023]傳統(tǒng)的饋電方法是半波振子的饋電點在半波長的中間饋電，即在四分之一波長處的一端接芯線，在四分之一波長處的另一端接地，從而構(gòu)成一個完整天線的半波對稱振子，本實施例中，采用的饋電方法是在第一輻射面上靠近沉銅孔01的位置設(shè)有饋電點12，饋電點12將第一陣子和第二陣子在靠近沉銅孔01的底部饋電形成兩組不對稱的半波振子，所以其既改變了天線的電感和電容，增加了傳輸線的長度，同時在阻抗匹配方面也起到了耦合諧振的作用。
[0024]本實施例中，第一陣子包括第一 U型陣子14、第一彎形陣子15和第一直線陣子；第一直線陣子包括第一直線陣子單元131和第二直線陣子單元132，第一 U型陣子14位于最外層，第一 U型陣子14的開口方向靠近第一彎形陣子15，第一直線陣子的一端與饋電點連接，另一端穿過第一 U型陣子14的中心位置后與第一彎形陣子15的一端連接，第一直線陣子的長度方向與PCB板的長度方向平行。此外，第一彎形陣子15利用傳輸線彎形設(shè)計法，可以在有效的空間內(nèi)達到較好的電性能指標(biāo)，可彌補傳輸線因在有限空間內(nèi)長度的不足，既可增加帶寬，又可在阻抗匹配方面起到耦合諧振的作用。
[0025]本實施例中，第一直線陣子單元131的一端與饋電點12連接，另一端與第二直線陣子單元132的一端連接，第二直線陣子單元132的另一端與第一彎形陣子15的一端連接，第一直線陣子單元131和第二直線陣子單元132的連接點位于第一 U型陣子14的中心位置。
[0026]本實施例中，第二陣子包括第二 U型陣子23和第二直線陣子22 ;第二直線陣子22的一端與第二接線端21連接，另一端與第二 U型陣子23的中心位置連接，第二 U型陣子23的開口方向靠近第二接地端21，第二直線陣子22的長度方向與PCB板的長度方向平行。第二陣子還包括位于第二 U型陣子23和第二直線陣子22之間的U型匹配線24，U型匹配線24的開口方向與第二 U型陣子23的開口方向一致。第二 U型陣子23的兩端分別連接有彎曲匹配線25。彎曲匹配線25利用傳輸線彎形設(shè)計法，可以在有效的空間內(nèi)達到較好的電性能指標(biāo)，可彌補傳輸線因在有限空間內(nèi)長度的不足，既可增加帶寬，又可在阻抗匹配方面起到耦合諧振的作用。采用在第二振子里面加U型匹配線24的做法，不但能增加低頻段的傳輸線的長度，拓展帶寬，同時在阻抗匹配方面也起到了諧振耦合的作用。[0027]本實施例中，第一 U型陣子14和第二 U型陣子23處在高頻段，其控制著1710-2700MHZ頻段，第一輻射面中除去第一U型陣子14之后的部分和第二輻射面中除去第二 U型陣子23之后的部分都處在天線的低頻段，控制著806-960MHZ頻段。本實施例中，同為低頻段線路的第一彎形陣子15、第一直線陣子單元131、第二直線陣子單元132和第二直線陣子22，第一直線陣子單元131的傳輸線的寬度小于第一 U型陣子14的傳輸線的寬度，第一彎形陣子15的傳輸線的寬度分別小于第一直線陣子單元131的傳輸線的寬度，第一直線陣子單元131的寬度小于第二直線陣子單元132的寬度，第二直線陣子22的傳輸線的寬度是最寬的。同為高頻段線路的第一 U型陣子14和第二 U型陣子23，第一 U型陣子14的傳輸線的長度小于第二 U型陣子23的傳輸線的長度，因而使傳輸線的輸入阻抗和特性阻抗也隨之改變，同時也能起到擴寬頻帶的作用。
[0028]本實施例中，第一直線陣子單元131、第二直線陣子單元132和第一彎形陣子15的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。其中，第一直線陣子單元131的傳輸線長度在41.5-43.6mm之間，寬度在1.2-1.9mm之間，第二直線陣子單元132的傳輸線長度在19.82-23.45mm之間，寬度在1.8-2.Imm之間，第一彎形陣子15的傳輸線長度在100.3-110.6mm之間，寬度在0.8-1.2mm之間；第二U型陣子14的長度為高頻段的四分之一波長的長度，第二 U型陣子14的傳輸線總長度在39.6-45.2mm之間，寬度在2.4-2.9mm之間，第二 U型陣子14的傳輸線的最寬間距在7.5-8.6mm之間。
[0029]本實施例中，第二 U型陣子23的長度為高頻段的四分之一波長的長度，第二 U型陣子23的傳輸線總長度在67.3-75.2mm之間，寬度在2.4-2.9mm之間，第二 U型陣子23的傳輸線的最大間距在7.5-8.6mm之間；第二直線陣子22的傳輸線的寬度在2.7-3.2mm之間，第二接地端21和第二直線陣子22的傳輸線總長度在45.3-51.2mm之間；兩邊U型匹配線24和彎曲匹配線25的總長度在103.3-111.2mm之間，其中U型匹配線24的寬度在
0.93-1.22mm之間，彎曲匹配線25的寬度在0.53-0.8mm之間，U型匹配線24的最大間距在
4.8-5.2mm之間，第二接地端21、第二直線陣子22、U型匹配線23以及彎曲匹配線25的傳輸線的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。
[0030]圖3是本實施例中寬頻帶PCB天線測試的水平面方向圖；圖4是本實施例中寬頻帶PCB天線測試的垂直面方向圖；圖5是本實施例中寬頻帶PCB天線測試的駐波圖。經(jīng)過實驗檢測驗證，頻帶寬，駐波比低；頻率范圍可覆蓋了從CDMA (824-896 MHz)到WIFI(2400-2483 MHz)的各個頻段，駐波比小于2.0，天線的水平面方向圖和垂直面方向圖正常，如圖3，圖4和圖5所示，覆蓋了從CDMA頻段，GSM頻段，DCS頻段，PCS頻段以及第三代移動通信TD-SCDMA頻段，WCDMA頻段，CAMA2000頻段，無線接入和數(shù)字傳輸系統(tǒng)的WIFI等各個頻段，可以很好的滿足當(dāng)今電信設(shè)備運營商在不同頻段的需求，提高了產(chǎn)品的市場競爭力，證明該PCB天線是確實可行的。
[0031]總之，在本實施例中，通過改變PCB板傳輸線的大小和形狀以及傳輸線的間距來獲得天線較好的電性能參數(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實施例中的寬頻帶PCB板天線的優(yōu)點在于:(1)成本低廉，制作簡單，易于規(guī)模生產(chǎn)；焊接時只需一人操作，便可一步到位，使得焊接操作的效率高，大大地提高了生產(chǎn)效率，同時也提升了產(chǎn)品的品質(zhì)；(2)產(chǎn)品頻帶寬，彌補了同類型天線頻帶窄的不足，可滿足不同頻段的電信設(shè)備商的需求；(3)阻抗匹配好，駐波比低，減少了調(diào)試時間，提高了生產(chǎn)效率。[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種寬頻帶PCB天線，其特征在于，包括長方體狀的PCB板，所述PCB板包括正面板和背面板；所述正面板上設(shè)有第一輻射面，所述背面板上設(shè)有第二輻射面，所述第一輻射面包括第一接地端和第一陣子，所述第二輻射面包括第二接地端和第二陣子，所述第一接地端和第二接地端位于所述PCB板的一端，所述PCB板的一端設(shè)有用于將所述第一接地端、第二接地端與第二陣子連接導(dǎo)通的沉銅孔，所述沉銅孔為通孔，在所述第一輻射面上靠近所述沉銅孔的位置設(shè)有饋電點，所述饋電點將所述第一陣子和第二陣子在靠近所述沉銅孔的底部饋電形成兩組不對稱的半波振子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第一陣子包括第一U型陣子、第一彎形陣子和第一直線陣子；所述第一 U型陣子位于最外層，所述第一 U型陣子的開口方向靠近所述第一彎形陣子，所述第一直線陣子的一端與所述饋電點連接，另一端穿過第一 U型陣子的中心位置后與所述第一彎形陣子的一端連接，所述第一直線陣子的長度方向與所述PCB板的長度方向平行；所述第一 U型陣子處在高頻段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第二陣子包括第二U型陣子和第二直線陣子；所述第二直線陣子的一端與所述第二接線端連接，另一端與所述第二 U型陣子的中心位置連接，所述第二 U型陣子的開口方向靠近所述第二接地端，所述第二直線陣子的長度方向與所述PCB板的長度方向平行；所述第二 U型陣子處在高頻段。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第二陣子還包括位于所述第二 U型陣子和第二直線陣子之間的U型匹配線，所述U型匹配線的開口方向與所述第二U型陣子的開口方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述U型匹配線的兩端分別連接有彎曲匹配線。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第一U型陣子的傳輸線的長度小于所述第二 U型陣子的傳輸線的長度，所述第二 U型陣子的長度為高頻段的四分之一波長的長度。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第一直線陣子包括第一直線陣子單元和第二直線陣子單元，所述第一直線陣子單元的一端與所述饋電點連接，另一端與所述第二直線陣子單元的一端連接，所述第二直線陣子單元的另一端與所述第一彎形陣子的一端連接，所述第一直線陣子單元和第二直線陣子單元的連接點位于所述第一 U型陣子的中心位置；所述第一直線陣子單元的寬度小于所述第二直線陣子單元的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第一直線陣子單元、第二直線陣子單元和第一彎形陣子的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第二接地端、第二直線陣子、U型匹配線以及彎曲匹配線的傳輸線的長度之和為低頻段的四分之一波長的長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬頻帶PCB天線，其特征在于，所述第一彎形陣子的傳輸線的寬度分別小于所述第一直線陣子單元的傳輸線的寬度，所述第一直線陣子單元的傳輸線的寬度小于所述第一 U型陣子的傳輸線的寬度。
【文檔編號】H01Q1/48GK203503784SQ201320605264
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月28日
【發(fā)明者】許佐云, 唐江華 申請人:廣州創(chuàng)錦通信技術(shù)有限公司