適用于超薄智能手機的小尺寸多頻段4g天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于超薄智能手機的小尺寸多頻段4G天線。
【背景技術(shù)】
[0002]
4G牌照的發(fā)放將預(yù)示著我國的無線通信將會引來一個新的發(fā)展時期。手機作為無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的終端，成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾ぞ?。手機天線是手機傳遞電磁波信號的窗口，它的性能好壞將會直接影響手機的通信質(zhì)量。這就要求現(xiàn)在的手機不僅要兼顧基本的GSM850/900/1800/1900 (2G)和UMTS2100 (3G)，還要覆蓋國內(nèi)流行的 LTE2300/2500 (4G)頻段。
[0003]此外，尤其值得一提的是LTE700頻段，一直是電信運營商夢寐以求的優(yōu)質(zhì)頻段。LTE700處于低頻段，具有信號覆蓋廣、穿透力強等特性，適合大范圍網(wǎng)絡(luò)覆蓋，組網(wǎng)成本低，因此被國際公認(rèn)為“數(shù)字紅利”頻段。國際上，優(yōu)質(zhì)的700MHz已被用作LTE網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，但是，在國內(nèi)，700MHz頻段是地面模擬電視信號使用的頻段，目前由廣電系統(tǒng)使用。國內(nèi)電信業(yè)和廣電業(yè)對700MHz的爭奪也越來越激烈，相信接下來LET700的部分頻譜資源會逐漸被電信系統(tǒng)所使用。然而，在當(dāng)今越來越強調(diào)天線小型化的同時，覆蓋LTE700頻段大大增加了手機設(shè)計的難度，因為僅覆蓋此頻段就需要約為107_的輻射單元(四分之一波長)。要想在面積為15mmX36mm內(nèi)設(shè)計出覆蓋多個通信頻段GSM850/900/1800/1900/UMTS2100/LTE700/2300/2500和2.4GHz WLAN實屬不易。例如，專利申請?zhí)朇N201410376755.1中的八頻段平面印刷天線尺寸為15mmX60mm ;專利申請?zhí)朇N201310465661.7中三維立體天線尺寸為的9.5謹(jǐn)X 65謹(jǐn)X 4mm。
[0004]隨著各種手機款式的呈現(xiàn)，超薄智能手機越來越受到人們的歡迎，如何在有限的空間減小手機整體厚度的同時，還保證手機天線的小型化和2G/3G/4G的全覆蓋是當(dāng)前手機天線設(shè)計的難點和熱點工作。比如發(fā)行不久的iPhone6的厚度為6.9mm,華為主打的超薄手機Ascend P6厚度僅為6.18mm。因此如要設(shè)計出厚度小于5mm的超薄智能手機,對天線設(shè)計提出了較高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有天線技術(shù)對應(yīng)覆蓋頻段少，尺寸大和手機整體較厚的缺陷，提供一種適用于超薄智能手機的小尺寸多頻段4G天線，應(yīng)用于超薄智能手機的小尺寸、多頻段、低成本、容易加工制造且能夠同時滿足2G/3G/4G所有通信頻段要求的平面印刷手機天線。所述的超薄尤指手機厚度小于5mm。
[0006]本發(fā)明主要通過下述方案得以解決:
一種適用于超薄智能手機的小尺寸多頻段4G天線，它包括FR4介質(zhì)板，金屬接地板，由饋電帶和短路帶組成的輻射金屬片組。所述的介質(zhì)板在一側(cè)開一個矩形的缺口 ；所述輻射金屬片組和金屬接地板分別印刷在介質(zhì)板的上表面和下表面；所述的饋電帶包括依次相連的第一福射金屬片、第二福射金屬片、第三福射金屬片、第四福射金屬片、第五福射金屬片、第六輻射金屬片、第七輻射金屬片；所述的短路帶包括第八輻射金屬片、第九輻射金屬片、第十輻射金屬片、第十一輻射金屬片。
[0007]所述的饋電帶分為以下兩部分:第一輻射金屬片和第二輻射金屬片、第三輻射金屬片構(gòu)成了一個倒T形；第四輻射金屬片、第五輻射金屬片、第六輻射金屬片、第七輻射金屬片構(gòu)成了一個直角轉(zhuǎn)折的C形；與第九輻射金屬片相互垂直連接的第八輻射金屬片、第十輻射金屬片、第十一輻射金屬片共同構(gòu)成了一個倒山字形短路帶。
[0008]所述的第一輻射金屬片的自由末端連接饋線，第八輻射金屬片的自由末端與底面的金屬接地板短路相連。
[0009]所述缺口的長度為40~45mm，寬度為40~45mm。
[0010]所述缺口用來嵌入電池，同時改變金屬接地板電流路徑，改善天線低頻段LTE700/GSM850/900的阻抗匹配。
[0011]所述電池為可拆卸電池。
[0012]所述天線覆蓋了 698-960MHz、1710-2690MHz多個頻段，當(dāng)回波損耗為6dB時，帶寬為 647-972 MHz 和 1605_2770MHz。
[0013]所述天線印刷在手機電路板的底部。一般印刷在手機電路板的底部，可以減小人體特定吸收比(SAR)。天線正下方凈空區(qū)附近的附加接地板面積為15X24mm2，可以用來集成USB和麥克風(fēng)等電子元件，經(jīng)過測試表明對天線的性能幾乎沒有影響。
[0014]本發(fā)明中介質(zhì)板的矩形缺口的尺寸和位置可以視具體的應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行調(diào)整而得到最優(yōu)值。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
Cl)通過耦合饋電技術(shù)，饋電帶和短路帶可以工作在LTE700/2300/2500/GSM850/900/1800/1900/UMTS2100 和 2.4GHzffLAN 共 9 個頻段，實現(xiàn) 2G/3G/4G 的全覆蓋。
[0016](2)小尺寸(15mmX36mm)的手機天線直接印刷在介質(zhì)板上，結(jié)構(gòu)簡單，便于進(jìn)行頻段和帶寬的靈活調(diào)試，解決了現(xiàn)在手機天線小型化多頻段寬帶化的難題。
[0017](3)對介質(zhì)板開一個矩形的缺口，可以用來嵌入電池，區(qū)別于電池直接放置在電路板上方法，降低手機的整體厚度，以實現(xiàn)智能手機超薄化。
[0018]( 4 )通過上述矩形缺口，還可以改變接地板的電流路徑，能夠使天線有更好的阻抗匹配，尤其是在低頻段LTE750/GSM850/900。
[0019](5)本發(fā)明中的印刷天線采用平面二維結(jié)構(gòu)，避免了立體天線的高度，無需加載任何集總元件和匹配電路，具有方便加工、節(jié)省成本、質(zhì)量輕等特點，廣泛適用于超薄智能手機技術(shù)領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明；
圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的仿真和測試回波損耗曲線； 圖中，1、FR4介質(zhì)板,2、金屬接地板,3、矩形缺口，4、饋電帶,5、短路帶,41、第一福射金屬片,42、第二福射金屬,43、第三福射金屬片,44、第四福射金屬片,45、第五福射金屬片，46、第六福射金屬片,47、第七福射金屬片,51、第八福射金屬片,52、第九福射金屬片,53、第十福射金屬片，54、第^ 福射金屬片。
【具體實施方式】
[0021]下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0022]一種適用于超薄智能手機的小尺寸多頻段4G天線，包括FR4介質(zhì)板1，金屬接地板2，由饋電帶4和短路帶5組成的輻射金屬