一種金屬框lte天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種帶有金屬框手持設(shè)備的全頻LTE天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著LTE(long term evolut1n)技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的便攜式設(shè)備已經(jīng)能夠支持LTE功能，LTE技術(shù)對天線帶寬在低頻段和高頻段的要求通常是在698-960MHZ和1.710-2.690GHz。另一方面，為了增加移動設(shè)備的外觀，金屬外框的便攜設(shè)備已被廣泛使用。近來，基于金屬框架的天線已被提出，但在大多數(shù)基于金屬框架的天線中，金屬框架僅作為天線輻射元件的一部分，這意味著天線還包含其它金屬部分作為主天線的輻射元件，這種情況下，金屬框架和位于天線載體上的天線輻射元件之間的電磁場耦合或相互作用是很強的，這將會增加天線設(shè)計的難度。此外，這種天線設(shè)計(即使是在使用匹配電路的情況下)很難達(dá)到覆蓋LTE的所有頻段，同時位于天線載體上的用于天線輻射元件也將增加天線的成本和制造復(fù)雜性。因此，如果能夠?qū)⒔饘倏蚣茏鳛槲ㄒ坏奶炀€輻射元件是最理想的，不但簡化了天線設(shè)計的過程，也降低了成本和制造復(fù)雜性。
[0003]最近，雖然有些能支持LTE的手機(比如IPH0NE6)的天線是僅用金屬框架作為天線的輻射元件，但是為了覆蓋整個LTE頻帶，通常需要利用一個能把整個頻段分成幾個子頻段的頻帶開關(guān)以及用于調(diào)節(jié)諧振頻率的可調(diào)諧的電容器，通過有源的頻帶開關(guān)進(jìn)行頻帶切換，有時用于調(diào)整天線諧振頻率的有源的可調(diào)諧電容器將和頻帶開關(guān)同時使用，該頻帶開關(guān)和可調(diào)電容器的使用不僅使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間大，而且由于頻帶的分割也使得無法在某個特定的開關(guān)狀態(tài)下覆蓋具有較寬帶寬的頻段，比如LTE頻段28。對于在天線設(shè)計中使用了有源元件(比如頻帶開關(guān)和可調(diào)電容器)的天線結(jié)構(gòu)一般被稱為有源天線結(jié)構(gòu)。由于上述現(xiàn)有基于金屬框LTE天線技術(shù)的缺點和不足，有必要研究或開發(fā)出一種更方便簡潔的基于金屬框的全頻LTE天線。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、僅以金屬框架作為天線輻射元件且能夠覆蓋整個LTE頻帶的金屬框LTE無源天線結(jié)構(gòu)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種金屬框LTE天線，包括一金屬框和一接地板，所述接地板設(shè)置在所述金屬框內(nèi)，所述金屬框內(nèi)設(shè)有一凈空區(qū)，所述金屬框的兩側(cè)邊對稱設(shè)有兩個開縫；所述凈空區(qū)內(nèi)設(shè)有一無源帶通濾波器，所述帶通濾波器一端連接所述金屬框，另一端連接所述接地板。
[0006]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)內(nèi)還設(shè)有一附加電感，所述附加電感一端連接所述金屬框，另一端連接所述接地板。
[0007]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)內(nèi)還設(shè)有一 USB接口。
[0008]進(jìn)一步的，所述無源帶通濾波器和所述附加電感分別位于所述USB接口的兩側(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，所述帶通濾波器包括串聯(lián)連接的一電感和一電容。
[0010]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)內(nèi)還設(shè)有一天線饋電點。
[0011]進(jìn)一步的，所述天線饋電點通過一匹配電路連接至所述金屬框。
[0012]進(jìn)一步的，所述兩個開縫位于所述凈空區(qū)與所述接地板相接處。
[0013]進(jìn)一步的，所述兩個開縫的寬度為1.0-2.0_。
[0014]本實用新型的有益效果在于:僅利用金屬框作為天線輻射元件，并采用無源器件如由電感和電容組成的帶通濾波器以及一個附加電感，實現(xiàn)了僅用金屬環(huán)作為天線輻射體的全頻段LTE天線設(shè)計。與現(xiàn)有有源天線技術(shù)相比，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，成本低，占用空間小，降低了設(shè)計及制造復(fù)雜度，且能夠覆蓋整個LTE頻帶的特點。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的金屬框LTE天線結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的基于金屬框的全頻LTE天線的電路原理(包含匹配電路)示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的天線S參數(shù)模擬結(jié)果；
[0018]圖4為本實用新型的天線總輻射效率模擬結(jié)果；
[0019]圖5為本實用新型天線中各個部分(帶通濾波器、附加電感、和匹配電路)對天線S參數(shù)的影響；
[0020]圖6為本實用新型帶通濾波器在不同電感值時對天線S參數(shù)的影響。
[0021]標(biāo)號說明:
[0022]1、金屬框；2、接地板；3、開縫；4、凈空區(qū)；5、帶通濾波器；6、USB接口 ；7、天線饋電點；8、附加電感；9、匹配電路。
【具體實施方式】
[0023]為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0024]本實用新型最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:僅利用金屬框作為天線輻射元件，并采用無源的帶通濾波器代替現(xiàn)有技術(shù)的有源頻帶開關(guān)，不僅結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，而且能夠有效覆蓋LTE全頻帶。
[0025]請參照圖1，一種金屬框LTE天線，包括一金屬框1和一接地板2，所述接地板2設(shè)置在所述金屬框1內(nèi)，所述金屬框1內(nèi)設(shè)有一凈空區(qū)4，所述金屬框1的兩側(cè)邊對稱設(shè)有兩個開縫3 ;所述凈空區(qū)4內(nèi)設(shè)有一帶通濾波器5，所述帶通濾波器5 —端連接所述金屬框1，另一端連接所述接地板2 ;所述凈空區(qū)4內(nèi)還設(shè)有一個附加電感，所述附加電感8 一端連接所述金屬框1，另一端連接所述接地板2。
[0026]從上述描述可知，本實用新型的有益效果在于:僅利用金屬框作為天線輻射元件，并采用無源的帶通濾波器代替現(xiàn)有技術(shù)的有源頻帶開關(guān)，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，占用空間小，降低了設(shè)計和制造復(fù)雜度，且能夠覆蓋整個LTE頻帶。
[0027]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)內(nèi)還設(shè)有一 USB接口。
[0028]進(jìn)一步的，所述帶通濾波器和所述附加電感分別位于所述USB接口的兩側(cè)。
[0029]由上述描述可知，利用額外的附加電感可以有效調(diào)節(jié)高頻段在1.7GHz處的天線性能。
[0030]進(jìn)一步的，所述帶通濾波器包括串聯(lián)連接的一電感和一電容。
[0031]由上述描述可知，帶通濾波器是操作方便的無源器件，結(jié)構(gòu)簡單，占用空間?。黄淠康氖怯糜谟行У卣{(diào)節(jié)高頻段在2.4GHz處的天線性能。
[0032]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)內(nèi)還設(shè)有一天線饋電點。
[0033]進(jìn)一步的，所述天線饋電點通過一匹配電路連接至所述金屬框。
[0034]由上述描述可知，利用匹配電路可以改善天線的低頻段性能。
[0035]進(jìn)一步的，所述開縫位于所述凈空區(qū)與所述接地板