專利名稱：一種五頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通訊裝置的寬頻天線領(lǐng)域，更具體的說，改進(jìn)涉及的是一種五 頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信收發(fā)終端向小型化的發(fā)展，特別是移動(dòng)電話的小型化，在將來總 是需要尺寸更小的天線。在移動(dòng)電話領(lǐng)域，最初的外置天線，即伸出外殼很短的一段裝 置。這種外置天線具有缺點(diǎn)在于，對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)較為敏感，容易折斷。因此，從設(shè)計(jì)角度 出發(fā)，天線應(yīng)盡可能地隱藏或集成在通信裝置的外殼中。這樣的內(nèi)置天線或集成天線必 須在其位置上能夠覆蓋各無(wú)線電信道的總帶寬。目前，多種制式的通信標(biāo)準(zhǔn)要求集成天線覆蓋頻率范圍從824MHz到 2170MHz ；對(duì)此特別是手持通信終端存在一定問題，即在通話期間可能導(dǎo)致天線產(chǎn)生不 同強(qiáng)度的共振偏移，這是由于手持通信終端在使用者手中的位置不同所引起的；而這種 共振頻率偏移必須通過帶寬補(bǔ)償，即天線的帶寬要比所需的頻帶更寬，以補(bǔ)償由于共振 頻率偏移時(shí)所帶來的損耗。而現(xiàn)有技術(shù)中，寬頻帶天線往往都是在其幾何尺寸比較大的 時(shí)候才能滿足共振頻率偏移時(shí)造成的損耗，但是，這明顯與移動(dòng)通信終端的小型化發(fā)展 方向背道而馳。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種五頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端，可在有限 的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相對(duì)大的帶寬特性，以滿足無(wú)線通信終端小型化的發(fā)展需求。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種五頻段的內(nèi)置天線，其中，包括天線輻射單元 的第一高頻分支、第二高頻分支和低頻分支，以及設(shè)置在印刷電路板上的第一槽孔和第 二槽孔；第一槽孔沿與印刷電路板電流相垂直的方向設(shè)置；低頻分支的開路端適配在第 一槽孔中；第二高頻分支的開路端適配在第二槽孔中。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中印刷電路板的形狀呈長(zhǎng)方形；天線輻射單元 的接地腳與饋入腳的連線沿長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊設(shè)置；第一槽孔沿長(zhǎng)方形的短邊設(shè)置。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第二槽孔沿長(zhǎng)方形的短邊設(shè)置。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第一槽孔的開口端設(shè)置在遠(yuǎn)離天線輻射單元 的接地腳與饋入腳一側(cè)的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊上。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第二槽孔的開口端與第一槽孔的開口端位于 長(zhǎng)方形的同一長(zhǎng)邊上。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第一槽孔的長(zhǎng)度小于長(zhǎng)方形的短邊長(zhǎng)度。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第二槽孔的長(zhǎng)度小于第一槽孔的長(zhǎng)度。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第一高頻分支和第二高頻分支分別位于接地
3腳和饋入腳的兩側(cè)；第一高頻分支和低頻分支均位于接地腳和饋入腳的同側(cè)。所述的五頻段的內(nèi)置天線，其中第一高頻分支開路端的延伸方向與第二高頻 分支開路的端延伸方向相互垂直設(shè)置。一種移動(dòng)通信終端，包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的印刷電路板和內(nèi)置天線；其 中，內(nèi)置天線包括天線輻射單元的第一高頻分支、第二高頻分支和低頻分支，以及設(shè) 置在印刷電路板上的第一槽孔和第二槽孔；第一槽孔沿與印刷電路板電流相垂直的方向 設(shè)置；低頻分支的開路端適配在第一槽孔中；第二高頻分支的開路端適配在第二槽孔 中。本發(fā)明所提供的一種五頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端，由于采用了在印刷 電路板上增加槽孔(包括第一槽孔和第二槽孔)，以調(diào)整其低頻諧振模式，使之接近天線 低頻分支的中心頻率，通過天線的低頻分支電容耦合激勵(lì)印刷電路板產(chǎn)生諧振，由此拓 展了天線的低頻帶寬；同時(shí)，通過天線的第二高頻分支電容耦合激勵(lì)第二槽孔的諧振， 與并聯(lián)的第一高頻分支自身的諧振以及第二高頻分支自身的諧振共同形成新的高頻帶 寬，由此拓展了高頻帶寬；拓展后的高低頻帶寬，也彌補(bǔ)了因用戶手持所產(chǎn)生的頻率偏 移影響，優(yōu)化了移動(dòng)通信終端在手持模式下的特性；從而在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了相對(duì)大 的帶寬特性，滿足了移動(dòng)通信終端小型化的發(fā)展需求。


圖1是本發(fā)明五頻段內(nèi)置天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明五頻段內(nèi)置天線在PCB板部分的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明五頻段內(nèi)置天線的天線輻射單元部分的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明五頻段內(nèi)置天線的回波損耗測(cè)試曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例加以詳細(xì)說明，所描述的 具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明的一種五頻段的內(nèi)置天線，其具體實(shí)施方式
之一，如圖1所示，包括 天線輻射單元的第一高頻分支170、第二高頻分支180和低頻分支120，以及分布在印刷 電路板110上的第一槽孔160和第二槽孔130 ；第一高頻分支170、第二高頻分支180和 低頻分支120并聯(lián)連接；第一槽孔160沿與印刷電路板110電流相垂直的方向設(shè)置；低 頻分支120的開路端適配在第一槽孔160中；第二高頻分支180的開路端適配在第二槽孔 130 中?；谏鲜鑫孱l段的內(nèi)置天線，本發(fā)明還提出了一種移動(dòng)通信終端，包括外殼以 及設(shè)置在外殼內(nèi)的印刷電路板110和內(nèi)置天線；其中，內(nèi)置天線包括天線輻射單元的 第一高頻分支170、第二高頻分支180和低頻分支120，以及分布在印刷電路板110上的 第一槽孔160和第二槽孔130 ；第一高頻分支170、第二高頻分支180和低頻分支120并 聯(lián)連接；第一槽孔160沿與印刷電路板110電流相垂直的方向設(shè)置；低頻分支120的開路 端適配在第一槽孔160中；第二高頻分支180的開路端適配在第二槽孔130中。與現(xiàn)有技術(shù)中的寬頻帶天線及其移動(dòng)通信終端相比，本發(fā)明所提供的五頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端，由于采用了在印刷電路板110上增加槽孔(包括第一槽孔 160和第二槽孔130)，以調(diào)整其低頻諧振模式，使之接近天線低頻分支120部分的中心頻 率，通過天線的低頻分支120電容耦合激勵(lì)印刷電路板110產(chǎn)生諧振，由此拓展了天線的 低頻帶寬；同時(shí)，通過天線的第二高頻分支180電容耦合激勵(lì)第二槽孔130的諧振，與并 聯(lián)的第一高頻分支170自身的諧振以及第二高頻分支180自身的諧振共同形成新的高頻帶 寬，由此拓展了高頻帶寬；拓展后的高低頻帶寬，也彌補(bǔ)了因用戶手持所產(chǎn)生的頻率偏 移影響，優(yōu)化了移動(dòng)通信終端在手持模式下的特性；從而在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了相對(duì)大 的帶寬特性，滿足了移動(dòng)通信終端小型化的發(fā)展需求。以平面倒F型天線作為天線輻射單元為例，在本發(fā)明五頻段的內(nèi)置天線及其移 動(dòng)通信終端的優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖1所示，平面倒F型天線包括天線輻射單元的第一 高頻分支170，天線輻射單元的第二高頻分支180，以及天線輻射單元的低頻分支120。 第一高頻分支170和第二高頻分支180的終端開路設(shè)置，其工作原理是四分之一波長(zhǎng)諧 振。因?yàn)樘炀€輻射單元的尺寸受限于移動(dòng)通信終端體積的限制，其本身諧振的帶寬通常 無(wú)法滿足多種通信制式對(duì)無(wú)線信道的需求，特別在低頻段，無(wú)法同時(shí)覆蓋GSM5850和 GSM900,此處的 GSM (Global System for Mobile Communications)意思是全球移動(dòng)通訊系 統(tǒng)；因此，在此情況下，可將天線輻射單元看作一個(gè)激勵(lì)印刷電路板110的激勵(lì)單元， 并利用印刷電路板110尺寸較大的優(yōu)勢(shì)，使其成為低頻段的諧振模式。優(yōu)選地，如圖2所示，印刷電路板110的形狀呈長(zhǎng)方形；天線輻射單元的接地腳 140與饋入腳的連線沿長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊設(shè)置；第一槽孔160沿長(zhǎng)方形的短邊設(shè)置。因?yàn)橛∷㈦娐钒?10上的縱向電流，即沿該長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度方向的電流，往往具 有較高的輻射效率，而低頻段的輻射性能也主要由印刷電路板110的縱向電流決定。所 以改變印刷電路板110上的縱向電流的諧振頻率，使之更接近低頻段的中心頻率，一方 面可以提高輻射效率，另一方面還可以增加低頻的帶寬。具體的，可在與縱向電流相垂直的方向上加載第一槽孔160，改變電流流向，強(qiáng) 迫電流環(huán)繞第一槽孔160流過，等效于加長(zhǎng)了縱向電流的長(zhǎng)度。例如，將第一槽孔160的 方向與印刷電路板110的寬度方向相平行設(shè)置，但并不完全截?cái)嘤∷㈦娐钒?10;此時(shí)， 低頻分支120的開路端深入到第一槽孔160的內(nèi)部，通過電容耦合激勵(lì)起因是電路板的縱 向電流，第一槽孔160在天線輻射單元的低頻分支120激勵(lì)下產(chǎn)生印刷電路板110的諧 振，與低頻分支120自身的諧振在電路上等效為兩個(gè)諧振電路的并聯(lián)，其帶寬可以覆蓋 GSM850 和 GSM900 頻段。進(jìn)一步地，如圖2所示，第一槽孔160的開口端設(shè)置在遠(yuǎn)離天線輻射單元的接地 腳140與饋入150 —側(cè)的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊上；第一槽孔160的長(zhǎng)度不超過長(zhǎng)方形的短邊長(zhǎng)度設(shè)置。具體的，第一槽孔160的長(zhǎng)度可按照接近于高頻段的四分之一波長(zhǎng)設(shè)計(jì)，一段 短路，一段開路，使其四分之一諧振頻率位于高頻段的工作頻帶內(nèi)，由其產(chǎn)生的諧振 幫助增加高頻段帶寬，其帶寬可以覆蓋DCSl800 (Digital Cellular System at 1800MHz, 1800MHz 數(shù)字蜂窩系統(tǒng))禾Π PCS (Personal Communications System operating in the 1900MHz band, 1900MHz個(gè)人通訊系統(tǒng))頻段。而天線輻射單元的第二高頻分支180深入到第二槽孔130的內(nèi)部，通過電容耦合激勵(lì)第二槽孔130的諧振，其產(chǎn)生的諧振與天線輻射單元的第一高頻分支170，以及第二 高頻分支180自身產(chǎn)生的諧振形成并聯(lián)，其帶寬可以覆蓋高頻段的要求，即DCS，PCS和 UMTS bandl,2,5,8 頻段，此處的 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)，意
思是通用移動(dòng)通信系統(tǒng)。進(jìn)一步地，如圖3所示，第一高頻分支170和第二高頻分支180分別位于接地腳 140和饋入150的兩側(cè)；第一高頻分支170和低頻分支120均位于接地腳140和饋入150 的同側(cè)；第一高頻分支170開路端的延伸方向與第二高頻分支180開路的端延伸方向相互
垂直設(shè)置。優(yōu)選地，如圖2所示，第二槽孔130也可沿長(zhǎng)方形的短邊設(shè)置；第二槽孔130的 開口端與第一槽孔160的開口端可位于長(zhǎng)方形的同一長(zhǎng)邊上；第二槽孔130的長(zhǎng)度小于第 一槽孔160的長(zhǎng)度設(shè)置。由此可見，本發(fā)明的五頻段內(nèi)置天線可通過以下方式改善天線的帶寬一方面 通過增加第一槽孔160以修改印刷電路板110的諧振模式，進(jìn)而增大天線的低頻帶寬，另 一方面通過激勵(lì)第二槽孔130自身的諧振模式，以改善天線的高頻帶寬。而且，天線低頻的帶寬性能基本由印刷電路板110的尺寸決定，特別是長(zhǎng)度。 內(nèi)置天線由于尺寸較小，其自身諧振所覆蓋的帶寬遠(yuǎn)不能滿足通信制式對(duì)信道的需求， 然而，印刷電路板110其諧振模式所在的頻率更接近天線低頻的中間頻率，所產(chǎn)生的帶 寬大于內(nèi)置天線自身諧振的帶寬。因此，有效激勵(lì)起印刷電路板110的諧振模式是增加天線低頻帶寬的有效途 徑。在垂直于印刷電路板Iio電流方向上開設(shè)第一槽孔160，延長(zhǎng)電流路徑，可以降低印 刷電路板110的諧振頻率，使之更加接近低頻的中心頻率，從而改善了內(nèi)置天線的低頻 帶寬范圍。此外，印刷電路板110上的第二槽孔130，在高頻段可等效成一個(gè)四分之一波 長(zhǎng)的縫隙天線?？p隙天線作為內(nèi)置天線的寄生單元，產(chǎn)生的諧振可以改善天線的高頻帶 覓ο總之，所述通信終端裝置的天線在有限的空間下，通過在印刷電路板110上加 載的第一槽孔160，第二槽孔130，利用天線輻射單元的第二高頻分支180以及天線輻 射單元的低頻分支120有效激勵(lì)起印刷電路板110的諧振，并實(shí)現(xiàn)第一槽孔160和第二 槽孔130的高頻寄生單元作用，改進(jìn)了天線的高低頻帶寬。利用印刷電路板110上的 槽孔，改善了內(nèi)置天線的低頻和高頻帶寬，使得所述天線的帶寬可以覆蓋到GSM850、 EGSM900、DCS、PCS和UMTS band 1,2,5,8頻段，拓展后的帶寬補(bǔ)償了由手持狀態(tài)帶來 的頻率偏移，從而優(yōu)化了手持狀態(tài)下的性能，實(shí)現(xiàn)了便攜無(wú)線通訊裝置的小型化和寬帶 化。試驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果也表明，如圖4所示，從其回波損耗的測(cè)試曲線上看，本發(fā) 明五頻段的內(nèi)置天線確實(shí)具有足夠的帶寬以滿足GSM850、EGSM900、DCS、PCS禾口 UMTS band 1,2,5,8 頻段的需求。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不足以限制本發(fā)明 的技術(shù)方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述 說明加以增減、替換、變換或改進(jìn)，例如，天線輻射單元包括單不限于平面倒F型天線，而所有這些增減、替換、變換或改進(jìn)后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于，包括天線輻射單元的第一高頻分支、第 二高頻分支和低頻分支，以及設(shè)置在印刷電路板上的第一槽孔和第二槽孔；第一槽孔沿 與印刷電路板電流相垂直的方向設(shè)置；低頻分支的開路端適配在第一槽孔中；第二高頻 分支的開路端適配在第二槽孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于印刷電路板的形狀呈長(zhǎng) 方形；天線輻射單元的接地腳與饋入腳的連線沿長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊設(shè)置；第一槽孔沿長(zhǎng)方形 的短邊設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第二槽孔沿長(zhǎng)方形的短 邊設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第一槽孔的開口端設(shè)置 在遠(yuǎn)離天線輻射單元的接地腳與饋入腳一側(cè)的長(zhǎng)方形的長(zhǎng)邊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第二槽孔的開口端與第 一槽孔的開口端位于長(zhǎng)方形的同一長(zhǎng)邊上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第一槽孔的長(zhǎng)度小于長(zhǎng) 方形的短邊長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第二槽孔的長(zhǎng)度小于第 一槽孔的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第一高頻分支和第二高 頻分支分別位于接地腳和饋入腳的兩側(cè)；第一高頻分支和低頻分支均位于接地腳和饋入 腳的同側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五頻段的內(nèi)置天線，其特征在于第一高頻分支開路端的 延伸方向與第二高頻分支開路的端延伸方向相互垂直設(shè)置。
10.—種移動(dòng)通信終端，包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的印刷電路板和內(nèi)置天線；其特 征在于，內(nèi)置天線包括天線輻射單元的第一高頻分支、第二高頻分支和低頻分支，以 及設(shè)置在印刷電路板上的第一槽孔和第二槽孔；第一槽孔沿與印刷電路板電流相垂直的 方向設(shè)置；低頻分支的開路端適配在第一槽孔中；第二高頻分支的開路端適配在第二槽 孔中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種五頻段的內(nèi)置天線及其移動(dòng)通信終端，內(nèi)置天線包括天線輻射單元的第一高頻分支、第二高頻分支和低頻分支，以及設(shè)置在印刷電路板上的第一槽孔和第二槽孔；第一槽孔沿與印刷電路板電流相垂直的方向設(shè)置；低頻分支的開路端適配在第一槽孔中；第二高頻分支的開路端適配在第二槽孔中。由于采用了在印刷電路板上增加槽孔調(diào)整其低頻諧振，使之接近低頻分支中心頻率，通過電容耦合激勵(lì)印刷電路板產(chǎn)生諧振；通過電容耦合激勵(lì)第二槽孔諧振，并與第一高頻分支形成高頻帶寬；彌補(bǔ)了因用戶手持所產(chǎn)生的頻率偏移影響，優(yōu)化了移動(dòng)通信終端在手持模式下的特性；從而在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了相對(duì)大的帶寬特性，滿足了移動(dòng)通信終端小型化的發(fā)展需求。
文檔編號(hào)H04M1/02GK102013569SQ20101056842
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者張蓮 申請(qǐng)人:惠州Tcl移動(dòng)通信有限公司