一種lte-mimo天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)線通信領(lǐng)域的內(nèi)置手機(jī)多端口天線設(shè)計(jì)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種LTE-MMO天線，應(yīng)用于LTE12和LTE17雙頻段移動(dòng)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，移動(dòng)終端對(duì)數(shù)據(jù)通信的速度需求越來(lái)越高，這也對(duì)移動(dòng)終端天線的設(shè)計(jì)提出更高的要求，MIMO天線系統(tǒng)是一種很好的解決方案。該系統(tǒng)通過多入多出的天線設(shè)計(jì)，結(jié)合一定的算法，在少量增加硬件成本的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信速率的快速增加。
[0003]但是，MIMO天線系統(tǒng)中天線單元之間的耦合對(duì)系統(tǒng)性能有很大影響，因此天線單元之間的隔離度要求比較高。常見的采取提高隔離度的方法包括:天線單元采取不同的極化、天線單元有不同的方向性、加去耦結(jié)構(gòu)、分割地平面、天線單元之間人工引入耦合等。而現(xiàn)有的手持終端MMO天線基本都需要采取一定的去耦措施，并且由于低頻的電波長(zhǎng)較大，在隔離度一定的條件下，天線單元之間的距離明顯增加。上述措施存在以下問題:1、需要去耦結(jié)構(gòu)；2、天線單元之間的間距比較大；尤其是在頻率較低的情況下，這些問題會(huì)導(dǎo)致天線尺寸的增加或復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工、可靠性高的LTE-MMO天線，實(shí)現(xiàn)在無(wú)任何去耦措施的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)隔離度< -23dB的目的，并且，兩個(gè)天線單元之間的距離僅為700MHz波長(zhǎng)的0.037倍，滿足手持終端體積小、剖面低的要求。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:一種LTE-MMO天線，所述LTE-MMO天線由蝕刻于同一塊介質(zhì)板的兩個(gè)天線單元組成，每個(gè)天線單元由PIFA天線、Monopo I e天線、饋線、饋電口組成，并由饋電口通過饋線饋電，該P(yáng)IFA天線和Monopo I e天線分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)工作頻段，并在饋線部分重疊；其中，所述PIFA天線蝕刻于介質(zhì)板背面，由天線主體、短路針、饋線延長(zhǎng)線組成，所述天線主體接地平面，該天線主體與饋線延長(zhǎng)線通過短路針相連，所述短路針穿過介質(zhì)板；所述Monopole天線由第一金屬導(dǎo)線、第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線、第四金屬導(dǎo)線、第五金屬導(dǎo)線組成，所述第一金屬導(dǎo)線、第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線依次相連，并圍著饋線延長(zhǎng)線分布在介質(zhì)板正面，且該第一金屬導(dǎo)線、第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線與天線主體I的部分形成電容，所述第三金屬導(dǎo)線與饋線延長(zhǎng)線相連，所述饋線延長(zhǎng)線連接于饋線，所述饋線蝕刻于介質(zhì)板正面；所述第五金屬導(dǎo)線蝕刻于介質(zhì)板背面，且與上述饋線部分重疊，并與地平面之間保持間距；所述第四金屬導(dǎo)線蝕刻于介質(zhì)板側(cè)面，所述第一金屬導(dǎo)線和第五金屬導(dǎo)線通過該第四金屬導(dǎo)線相連。
[0006]所述兩個(gè)天線單元之間的距離為700MHz波長(zhǎng)的0.037倍。
[0007]所述饋線為50歐姆微帶線。
[0008]所述介質(zhì)板為介電常數(shù)4.4、厚度1.6mm的FR4板材。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0010]1、本LTE-MIMO天線結(jié)合PIFA天線和Monopole天線，可實(shí)現(xiàn)在小尺寸移動(dòng)設(shè)備上，覆蓋LTE 700MHz低頻。
[0011]2、采用增加PIFA天線和Monopole天線的電容，在實(shí)現(xiàn)降低諧振頻率的基礎(chǔ)上，提尚MIMO天線隔尚度。
[0012]3、在不增加隔離結(jié)構(gòu)的條件下，在LTE 700MHz頻段實(shí)現(xiàn)隔離度< _23dB。
[0013]4、本LTE-MIMO天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工、可靠性較高。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型所述LTE-MMO天線的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型所述LTE-MMO天線的正面示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型所述LTE-MIMO天線的背面示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型所述LTE-MIMO天線| S111頻率響應(yīng)電磁仿真曲線圖。
[0018]圖5為本實(shí)用新型所述LTE-MIMO天線| S121頻率響應(yīng)電磁仿真曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1至圖3所示，本實(shí)施例所述的LTE-MMO天線由蝕刻于同一塊介質(zhì)板11的兩個(gè)天線單元組成，所述介質(zhì)板11采用介電常數(shù)4.4、厚度1.6mm的FR4板材，每個(gè)天線單元由PIFA天線、Monopole天線、饋線9 (具體為50歐姆微帶線)、饋電口 10組成，并由饋電口 10通過饋線9饋電，該P(yáng)IFA天線和Monopole天線分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)工作頻段，并在饋線部分重疊。所述PIFA天線蝕刻于介質(zhì)板11背面，由天線主體1、短路針2、饋線延長(zhǎng)線3組成，所述天線主體I接地平面12，該天線主體I與饋線延長(zhǎng)線3通過短路針2相連，所述短路針2穿過介質(zhì)板11，通過改變饋線延長(zhǎng)線3的長(zhǎng)度和寬度以及短路針2的位置可以改變PIFA天線的頻率和效率。所述Monopole天線由第一金屬導(dǎo)線4、第二金屬導(dǎo)線5、第三金屬導(dǎo)線6、第四金屬導(dǎo)線7、第五金屬導(dǎo)線8組成，所述第一金屬導(dǎo)線4、第二金屬導(dǎo)線5、第三金屬導(dǎo)線6依次相連，并圍著饋線延長(zhǎng)線3分布在介質(zhì)板11正面，該第一金屬導(dǎo)線4、第二金屬導(dǎo)線5、第三金屬導(dǎo)線6與天線主體I的部分形成電容，在有效降低諧振頻率的同時(shí)，提高了隔離度。所述第三金屬導(dǎo)線6與饋線延長(zhǎng)線3相連，所述饋線延長(zhǎng)線3連接于饋線9，所述饋線9蝕刻于介質(zhì)板11正面。所述第五金屬導(dǎo)線8蝕刻于介質(zhì)板11背面，且與上述饋線9部分重疊，并與地平面12之間保持間距，通過調(diào)節(jié)第五金屬導(dǎo)線8和饋線9重疊部分的面積大小，可以明顯改變天線的諧振頻率和隔離度，通過改變第五金屬導(dǎo)線8對(duì)地平面12的距離，亦可以改變Monopole天線工作頻率和隔離度。所述第四金屬導(dǎo)線7蝕刻于介質(zhì)板11側(cè)面，所述第一金屬導(dǎo)線4和第五金屬導(dǎo)線8是通過該第四金屬導(dǎo)線7相連。
[0021]如圖4所示，從圖中可以看出，PIFA天線和Monopole天線形成兩個(gè)諧振點(diǎn)，拓展了阻抗帶寬，覆蓋LTE12和LTE17頻段。如圖5所示，從圖中可以看出，采用以上設(shè)計(jì)的LTE-MIMO天線具有很好的隔離度。
[0022]綜上所述，本實(shí)用新型采用PIFA天線能有效降低天線尺寸和頻率，通過把饋線延伸到天線背面的方法，增加PIFA天線的電容，這樣在有效降低天線諧振頻率的同時(shí)，提高M(jìn)MO天線的隔離度。通過調(diào)整天線主體和饋線延長(zhǎng)線的寬度和長(zhǎng)度，可以明顯改變天線諧振頻率和天線的隔離度。Monopole天線用于產(chǎn)生圖4中的高頻的諧振點(diǎn)，由于第五金屬導(dǎo)線8和饋線9重疊部分的親合作用，Monopole天線演變?yōu)長(zhǎng)oop天線，利用Loop天線的穩(wěn)定性及Monopole天線與PIFA天線之間的電容實(shí)現(xiàn)提高M(jìn)IMO天線的隔離度。因此，本實(shí)用新型在不增加去耦結(jié)構(gòu)的條件下，在LTE 700MHz頻段實(shí)現(xiàn)了隔離度< _23dB，并且兩天線單元之間的間距為0.037 λ ( λ為700MHz的波長(zhǎng))，且剖面較低，能滿足當(dāng)今移動(dòng)終端的發(fā)展需求，值得推廣。
[0023]以上所述之實(shí)施例子只為本實(shí)用新型之較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種LTE-MIMO天線，其特征在于:所述LTE-MIMO天線由蝕刻于同一塊介質(zhì)板(11)的兩個(gè)天線單元組成，每個(gè)天線單元由PIFA天線、Monopole天線、饋線(9)、饋電口(10)組成，并由饋電口(10)通過饋線(9)饋電，該P(yáng)IFA天線和Monopole天線分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)工作頻段，并在饋線部分重疊；其中，所述PIFA天線蝕刻于介質(zhì)板(11)背面，由天線主體(1)、短路針(2)、饋線延長(zhǎng)線(3)組成，所述天線主體(I)接地平面(12)，該天線主體(I)與饋線延長(zhǎng)線(3)通過短路針(2)相連，所述短路針(2)穿過介質(zhì)板(11);所述Monopole天線由第一金屬導(dǎo)線(4)、第二金屬導(dǎo)線(5)、第三金屬導(dǎo)線(6)、第四金屬導(dǎo)線(7)、第五金屬導(dǎo)線(8)組成，所述第一金屬導(dǎo)線(4)、第二金屬導(dǎo)線(5)、第三金屬導(dǎo)線(6)依次相連，并圍著饋線延長(zhǎng)線(3)分布在介質(zhì)板(11)正面，且該第一金屬導(dǎo)線(4)、第二金屬導(dǎo)線(5)、第三金屬導(dǎo)線(6)與天線主體I的部分形成電容，所述第三金屬導(dǎo)線(6)與饋線延長(zhǎng)線(3)相連，所述饋線延長(zhǎng)線(3)連接于饋線(9)，所述饋線(9)蝕刻于介質(zhì)板(11)正面；所述第五金屬導(dǎo)線(8)蝕刻于介質(zhì)板(11)背面，且與上述饋線(9)部分重疊，并與地平面(12)之間保持間距；所述第四金屬導(dǎo)線(7)蝕刻于介質(zhì)板(11)側(cè)面，所述第一金屬導(dǎo)線⑷和第五金屬導(dǎo)線(8)通過該第四金屬導(dǎo)線(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LTE-MIMO天線，其特征在于:所述兩個(gè)天線單元之間的距離為700MHz波長(zhǎng)的0.037倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LTE-MIMO天線，其特征在于:所述饋線(9)為50歐姆微帶線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LTE-MIMO天線，其特征在于:所述介質(zhì)板(11)為介電常數(shù)4.4、厚度1.6mm的FR4板材。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LTE-MIMO天線，由蝕刻于同一塊介質(zhì)板的兩個(gè)天線單元組成，每個(gè)天線單元由PIFA天線、Monopole天線、饋線、饋電口組成，PIFA天由天線主體、短路針、饋線延長(zhǎng)線組成，天線主體接地平面，天線主體與饋線延長(zhǎng)線通過短路針相連，短路針穿過介質(zhì)板；Monopole天線由第一金屬導(dǎo)線、第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線、第四金屬導(dǎo)線、第五金屬導(dǎo)線組成，第一金屬導(dǎo)線、第二金屬導(dǎo)線、第三金屬導(dǎo)線依次相連，并圍著饋線延長(zhǎng)線分布，饋線延長(zhǎng)線分別與第三金屬導(dǎo)線和饋線相連；第五金屬導(dǎo)線與饋線部分重疊，并與地平面之間保持間距；第一金屬導(dǎo)線和第五金屬導(dǎo)線通過該第四金屬導(dǎo)線相連。本實(shí)用新型在無(wú)任何去耦措施的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了隔離度≤-23dB，滿足手持終端體積小、剖面低的要求。
【IPC分類】H01Q1-50, H01Q21-00, H01Q1-38, H01Q21-30, H01Q1-52
【公開號(hào)】CN204375949
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520084016
【發(fā)明人】吳艷杰, 吳多龍, 李健鳳
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日