一種多頻寬帶平面手機天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種手機天線技術，特別涉及一種多頻寬帶平面手機天線。
【背景技術】
[0002]近三十年來，移動通信發(fā)展迅猛，經(jīng)歷了一代又一代的技術革新，從第一代移動通信的“大哥大”，到第二代移動通信的GSM數(shù)字手機，再到第三代移動通信的移動多媒體手機，最后到第4G多功能智能手機，手持通信設備朝著更小、更薄、更輕的方向發(fā)展，并隨時隨地都能夠接收與傳輸圖像、聲音和數(shù)據(jù)，這就要求手持通信終端能夠支持多種網(wǎng)絡技術并能夠同時在多個頻段工作。天線作為手機的一個重要組成部分，同樣需要滿足以上要求，因此，小型化、多頻化、寬帶化和平面化成為了手機天線的發(fā)展趨勢，同事也成為了當前研究的熱點。超薄互聯(lián)網(wǎng)娛樂型智能手機的流行，對手機天線2G/3G/4G頻段的覆蓋提出了更高要求，設計一種能夠覆蓋現(xiàn)有所有通信頻道(包括LTE三個頻段LTE700/2300/2500，ffffAN五個頻段 GSM850/900/1800/1900/UMTS，WLAN 三個頻段 2.4/5.2/5.8GHz, WiMAX 三個頻段2.5/3.5/5.5GHz)的平面手機天線成為一種迫切需求。
[0003]近年來，隨著理論和技術的不斷發(fā)展，各種形式的多頻天線也不斷被提出，但現(xiàn)有手機天線存兩點不足:一方面，現(xiàn)有多頻天線只覆蓋了部分通信頻段，未能實現(xiàn)2G/3G/4G所有頻段的覆蓋；另一方面，為了實現(xiàn)天線小型化，很多手機天線設計為立體結構，不符合手機超薄的發(fā)展趨勢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種多頻寬帶平面手機天線，該手機天線采用彎折輻射枝節(jié)、多分枝技術和雙帶線耦合結構來達到小型化、多頻化和寬帶化的目的，從而實現(xiàn)了 LTE/ffffAN/WLAN/WiMAX所有通信頻段的覆蓋，符合了手機超薄的發(fā)展趨勢。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種多頻寬帶平面手機天線，包括:金屬地、設置于金屬地上方的介質(zhì)板、以及貼附于介質(zhì)板表面的金屬天線片，該金屬天線片包括第一輻射單元，第二輻射單元，第三輻射單元，第四輻射單元，第五輻射單元，第六輻射單元，連接第一輻射單元、第二輻射單元、第三輻射單元、第四輻射單元的第一連接部，連接第五輻射單元和金屬地的第二連接部，連接第六輻射單元和金屬地的第三連接部，以及與第一連接部連接的50歐姆微帶饋線。
[0006]第一輻射單元為反C形單極子，第二幅射單元為彎折半包含單極子，第三輻射單元為F形單極子，第四輻射單元為X形單極子，第五輻射單元為折疊S形枝節(jié)，第六輻射單元為反C形枝節(jié)。第一輻射單元、第二幅射單元、第三輻射單元、第四輻射單元以及第一連接部都印刷在介質(zhì)板的上表面，第五輻射單元、第六輻射單元、第二連接部、第三連接部以及金屬地印刷在介質(zhì)板的下表面。
[0007]所述反C形單極子的下端左邊緣和第一連接部的右邊緣上端緊密連接，所述折疊S形枝節(jié)包括四個短枝節(jié)，折疊S形枝節(jié)下端左邊緣和第二連接部的上端右邊緣緊密連接。反C形單極子的下端部分和折疊S形枝節(jié)的下端部分重合，反C形單極子的上端部分被折疊S形枝節(jié)的上端部分包圍起來，形成一個雙帶線結構以提高C形單極子和折疊S形枝節(jié)之間的耦合度。反C形單極子與折疊S形枝節(jié)相互耦合組成雙帶線結構主要用于700-MHz頻段的覆蓋。
[0008]所述四個短枝節(jié)的長度均相同，寬度均相同，沿著折疊S形枝節(jié)中部下邊緣橫向平行排列。四個短枝節(jié)主要用于拓展700-MHz頻段的帶寬。
[0009]所述彎折半包含單極子包括兩個相互半包含的C形彎折枝節(jié)和兩個U形彎折枝節(jié)，彎折半包含單極子的下端邊緣、兩個U形彎折枝節(jié)的左側和第一連接部的最上端邊緣緊密連接。所述反C形枝節(jié)的下端左邊緣與呈倒L形的第三連接部的右邊緣的靠近上端的位置緊密連接，反C形枝節(jié)環(huán)繞彎折半包含單極子形成雙帶線結構，該雙帶線結構主要用于2-GHz頻段的覆蓋。
[0010]所述兩個相互半包含的C形彎折枝節(jié)相互耦合，左邊的C形彎折枝節(jié)的最下端的右邊緣通過兩個橫向并列排列的U形彎折枝節(jié)與右邊的C形彎折枝節(jié)進行緊密連接。相互耦合的半包含C形彎折枝節(jié)與U形彎折枝節(jié)共同作用主要用于拓展2-GHz頻段的帶寬。
[0011]所述F形單極子的下邊緣與第一連接部的最右側上邊緣左端緊密連接，F(xiàn)形單極子主要用于實現(xiàn)3.5-GHz頻段的覆蓋。
[0012]所述X形單極子下端右邊緣與第一連接部左邊緣緊密連接，X形單極子主要用于實現(xiàn)5-GHz頻段的覆蓋。
[0013]所述50歐姆微帶饋線上端和第一連接部下端緊密連接，50歐姆微帶饋線下端與同軸線內(nèi)芯焊接，50歐姆微帶饋線長度約為金屬地長度的1/2。
[0014]所述金屬地下邊緣與介質(zhì)板下表面下邊緣重合，金屬地上邊緣和第二連接部下邊緣、第三連接部下邊緣緊密連接，金屬地位于50歐姆微帶饋線下端正下方的部分與同軸線外芯焊接。
[0015]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果:
[0016]本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線其采用彎折輻射枝節(jié)、多分枝技術和雙帶線耦合結構，在有限的空間內(nèi)合理地設置六個輻射單元來達到小型化、多頻化和寬帶化的目的，從而實現(xiàn)LTE/ffffAN/WLAN/WiMAX所有通信頻段的覆蓋。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線的結構示意圖。
[0018]圖2(a)是本發(fā)明的貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片的結構示意圖。
[0019]圖2(b)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片中彎折半包含單極子的結構示意圖。
[0020]圖2(c)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片中X形單極子的結構示意圖。
[0021]圖2(d)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片中第一連接部的結構示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板下表面的金屬天線片及金屬地的結構示意圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線的回波損耗圖。
[0024]圖5(al)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在800MHZ時的YOZ平面的輻射方向圖。
[0025]圖5(a2)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在800MHZ時的XOZ平面的輻射方向圖。
[0026]圖5(a3)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在800MHZ時的XOY平面的輻射方向圖。
[0027]圖5(bl)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在2000MHZ時的YOZ平面的輻射方向圖。
[0028]圖5(b2)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在2000MHZ時的XOZ平面的輻射方向圖。
[0029]圖5(b3)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在2000MHZ時的XOY平面的輻射方向圖。
[0030]圖5 (Cl)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在3500MHZ時的YOZ平面的輻射方向圖。
[0031]圖5(c2)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在3500MHZ時的XOZ平面的輻射方向圖。
[0032]圖5(c3)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在3500MHZ時的XOY平面的輻射方向圖。
[0033]圖5(dl)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在5500MHZ時的YOZ平面的輻射方向圖。
[0034]圖5(d2)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在5500MHZ時的XOZ平面的輻射方向圖。
[0035]圖5(d3)是本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線在5500MHZ時的XOY平面的輻射方向圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0037]實施例
[0038]如圖1所示，是本發(fā)明一種多頻寬帶平面手機天線的結構示意圖，如圖1所示，本發(fā)明的多頻寬帶平面手機天線包括:金屬地4、設置于金屬地4上方的TLY-5介質(zhì)板3、以及分別貼附于TLY-5介質(zhì)板3上表面、下表面的金屬天線片1、金屬天線片2。其中，金屬地4用于模擬手機的電路板。
[0039]所述TLY-5介質(zhì)板3的長度為125mm，寬度為65mm，厚度為0.508mm,相對介電常數(shù)為 2.2。
[0040]如圖2(a)所示，是本發(fā)明一種多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片的結構示意圖，圖3是本發(fā)明一種多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板下表面的金屬天線片及金屬地的結構示意圖。如圖2(a)和圖3所示，金屬天線片I包括第一輻射單元1A、第二輻射單元1B、第三輻射單元1C、第四輻射單元1D、第一連接部IE和50歐姆微帶饋線1F，六部分位于同一平面且排列在TLY-5介質(zhì)板3的上表面；金屬天線片2包括第五輻射單元2A、第六輻射單元2B、第二連接部2C和第三連接部2D，四部分位于同一平面且排列在TLY-5介質(zhì)板3的下表面。金屬天線片I橫向長度為65mm,等于TLY-5介質(zhì)板3的寬度。
[0041]如圖2(d)所示，是本發(fā)明一種多頻寬帶平面手機天線貼附于介質(zhì)板上表面的金屬天線片中第一連接部的結構示意圖。如圖2(d)所示，第一連接部IE包括連接部1E1、連接部1E2、連接部1E3、連接部1E4、連接部1E5和連接部1E6。連接部IEl水平長度為7.2mm,垂直長度為0.9mm ;連接部1E2由連接部IEl右側邊緣上端點起，水平向右延伸10.3mm排列，連接部1E2線寬為0.4mm ;連接部1E3由連接部1E2上邊緣右端點起，垂直向上延伸1.7mm排列，連接部1E3線寬為1.9mm;連接部1E6由連接部IEl上邊緣左端點起，垂直向上延伸2.3mm排列，連接部1E6線寬為1.8mm ;連接部1E4的下邊緣與連接部1E6的上邊緣重合，連接部1E4的水平長度為6mm，垂直長度為0.7mm，連接部1E4左邊緣距連接部1E6左邊緣的水平距離為2mm;連接部1E5由連接部1E4上邊緣右端點起，垂直向上延伸1.7mm排列，連接部1E5線寬為0.7mm。如圖3所示，第二連接部2C由金屬地4上邊緣距左端點水平距離24mm處垂直向上延伸2.4mm排列，線寬為1.2mm ;第三連接部2D由金屬地4上邊緣距左端點水平距離13mm處垂直向上延伸4.8mm排列，連續(xù)水平向左延伸4.5mm排列，線寬為1.2臟。
[0042]如圖2(a)所示，第一輻射單元IA為反C形單極子，第二幅射單元IB為彎折半包含單極子，第三輻射單元IC為F形單極子，第四輻射單元ID為X形單極子，第五輻射單元2A為折疊S形枝節(jié)，第六輻射單元2B為反C形枝節(jié)。
[0043]反C形單極子IA的展開長度為81mm,線寬為0.7mm ;反C形單極子IA由連接部1E3的右邊緣上端點起，水平向右延伸39.5mm排列，連續(xù)垂直向上延伸10.3mm排列，連續(xù)水平向左延伸31.2mm排列。反C形單極子IA的右側邊緣和TLY-5介質(zhì)板3的上表面右側邊緣重合。折疊S形枝節(jié)2A包括四個短枝節(jié)，折疊S形枝節(jié)2A的展開長度為129mm，線寬為1.2mm ;折疊S形枝節(jié)2A由第二