CN203774450U

CN203774450U - 一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线

Info

Publication number: CN203774450U
Application number: CN201420073191.XU
Authority: CN
Inventors: 吴多龙; 黎宇彪; 吴艳杰; 栗建豪
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2024-02-20

Abstract

一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，包括环形辐射体、寄生单元、天线支架、PCB地板、PCB基板和耦合馈电单元，其中：所述天线采用耦合馈电单元对环形天线馈电；所述环型天线辐射体由第一辐射分支、第二辐射分支及第三辐射分支组成折叠环，所述折叠环与PCB地板连接；所述PCB地板印刷在PCB基板上；所述天线支架位于PCB基板未覆地部分的上方且与PCB地板同一侧；所述耦合馈电单元印刷在PCB基板上未覆地部分，位于PCB地板相对的一侧；所述的耦合馈电单元由倒立的“L”型结构与“F”型结构背靠背组成。本实用型新环形天线的阻抗带宽的调节相对独立方式，便于设计和调试，具有调节便利、剖面低、频段多，满足当今手机设计要求，具有实际应用价值等优点。

Description

一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线

技术领域

本发明涉及无线通信领域的内置手机天线设计，特别涉及一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线。

背景技术

随着21世纪移动通信技术和市场的飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成；网络技术数字化、宽带化；网络设备智能化、小型化；应用于更高的频段，有效利用频率；移动网络的综合化、全球化、个人化；各种网络的融合；高速率、高质量、低费用。这正是第三代（3G）乃至***（4G）移动通信技术发展的方向和目标。在各种移动通信技术的快速发展中，天线作为这些设备的“窗口”，它的作用不容置疑。

而无线通信技术设备中的手机在结构上发展为大屏幕、剖面低，在工作频段上集成越来越多的通信制式。长期演进通信***（LTE）的建立及其应用进一步增加了手机的通信频段。因此，手机天线的发展趋势是：结构由以往的低剖面趋于剖面更低，工作频段由以往的能够满足2G/3G移动通信制式频段发展到满足2G/3G/LTE诸多移动通信制式频段。

Loop天线剖面低且能够产生多谐振，且宽频带较宽，开始被大量应用。现有技术提供了几种loop天线，有直接馈电的loop天线工作在0.5、1、1.5个波长来产生宽频带的，有通过加载进一步产生额外谐振拓宽宽频带的，还有通过耦合馈电来拓展带宽的。然而，这些天线还不能够满足2G/3G/LTE多移动通信制式频段的工作要求。专利网上公开了申请号为“201210347242.9”的专利名称为“覆盖五个频段的小尺寸平面天线”的发明创造，其中也讲述了如何拓展带宽，但是，该技术的天线主要是覆盖824-901MHz 以及1710-2170MHz五个个常用频段（GSM850/900/ GSM1800/1900/ UMTS2100），使得其他带宽或者频段依然受限制。

目前，设计手机天线所面临的主要困难是：如何在已给定的环境内设计出尺寸较小、低剖面、能够实现多频宽带工作、低成本且易于加工的手机天线。而目前的主流手机为满足多功能的要求一般在天线的边沿设置了各种数据传输的端口，从而为天线设计预留了极小的隔离距离，增加了天线的设计难度。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，为了克服现有技术的不足，本实用新型目的在于：通过提供一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，在满足当今手机对天线的低剖面要求下，拓宽天线带宽，满足多功能智能手机工作在多种移动通信制式频段工作的要求。尤其是应用于GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/LTE 2.3GHz/LTE 2.6GHz多频段移动通信制式手机的内置手机天线设计。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，包括环形辐射体、寄生单元、天线支架、PCB地板、PCB基板和耦合馈电单元，其中：所述天线采用耦合馈电单元对环形天线馈电；所述环型辐射体由第一辐射分支、第二辐射分支及第三辐射分支组成折叠环，所述折叠环与PCB地板连接；所述PCB地板印刷在PCB基板上；所述天线支架位于PCB基板不带PCB地板部分的上方且与PCB地板同一侧；所述耦合馈电单元印刷在PCB基板上不带PCB地板部分，位于PCB地板相对的一侧；所述的耦合馈电单元由倒立的“L”形结构与“F”形结构背靠背组成。

作为本实用新型的进一步改进：所述的耦合馈电单元中倒立的“L”形结构为调节天线低频谐振元件；所述“F”形结构为调节天线高频谐振元件。

作为本实用新型的进一步改进：所述的寄生单元为“━”形结构。

作为本实用新型的进一步改进：所述的第二辐射分支及第三辐射分支各有加宽部分。

作为本实用新型的进一步改进：所述的环形天线与PCB地板连接处有第一开槽单元及第二开槽单元。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型天线，低频段、高频段频带带宽较宽，可满足于多功能智能手机对多种移动通信制式频段的要求。尤其要求GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/LTE 2.3GHz/LTE 2.6GHz多种移动通信制式频段的手机。

2、采用耦合馈电的方式馈入信号，而不是一般的直接连接方式馈入信号。

3、采用耦合馈电的方式拓宽天线低频段、高频段的带宽。

4、耦合馈电单元的分支分别调节低频段和高频段的谐振，增添了产品设计的自由度。

5、增加了寄生单元，拓宽天线的阻抗带宽，便于天线的微调，降低了制造和材料公差敏感度，易于加工调试。

6、增添了地板开槽单元，调节天线的高频阻抗带宽，进一步增加天线微调的便利。

7、天线支架介质，采用空气或泡沫，具有结构简单、易于加工、成本较低等优点。

附图说明

图1是本实用型新的一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线的主体结构示意图;

图2是本实用型环形天线在PCB板上面部分天线的平面展开图的示意图;

图3是本实用型环形天线在印刷PCB板示意图，包括耦合馈电部分、印刷在PCB板上的环形天线分支部分和PCB地板;

图4是本实用型环形天线的反射系数图，实测和仿真的S11对比结果。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1至图4，一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，包括环形辐射体、寄生单元14、天线支架40、PCB地板20、PCB基板50和耦合馈电单元30，其中：所述天线采用耦合馈电单元30对环形天线馈电；所述环型辐射体由第一辐射分支11、第二辐射分支12及第三辐射分支13组成折叠环，所述折叠环与PCB地板20连接；所述PCB地板20印刷在PCB基板50上；所述天线支架40位于PCB基板50不带PCB地板20部分的上方且与PCB地板20同一侧；所述耦合馈电单元30印刷在PCB基板50上不带PCB地板20部分，位于PCB地板20相对的一侧；所述的耦合馈电单元30由倒立的“L”形结构与“F”形结构背靠背组成。

所述的耦合馈电单元30中倒立的“L”形结构301为调节天线低频谐振元件；所述“F”形结构为调节天线高频谐振元件。该结构为天线的设计和调试工作提供了便利。

所述的寄生单元14为“━”形结构。所述寄生单元14进一步托拓宽了天线的带宽，便于天线的微调。

所述的第二辐射分支12及第三辐射分支13各有加宽部分；所述的加宽部分121处和131处用于调节天线的阻抗带宽。

所述的环形天线与PCB地板20连接处有第一开槽单元21及第二开槽单元22。天线地板上开有两个槽用于调节天线的高频阻抗带宽。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims

1.一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，包括环形辐射体、寄生单元、天线支架、PCB地板、PCB基板和耦合馈电单元，其特征在于：所述天线采用耦合馈电单元对环形天线馈电；所述环型辐射体由第一辐射分支、第二辐射分支及第三辐射分支组成折叠环，所述折叠环与PCB地板连接；所述PCB地板印刷在PCB基板上；所述天线支架位于PCB基板不带PCB地板部分的上方且与PCB地板同一侧；所述耦合馈电单元印刷在PCB基板上不带PCB地板部分，位于PCB地板相对的一侧；所述的耦合馈电单元由倒立的“L”形结构与“F”形结构背靠背组成。

2.如权利要求1所述的一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，其特征是：所述的耦合馈电单元中倒立的“L”形结构为调节天线低频谐振元件；所述“F”形结构为调节天线高频谐振元件。

3.如权利要求1所述的一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，其特征是：所述的寄生单元为“━”形结构。

4.如权利要求1所述的一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，其特征是：所述的第二辐射分支及第三辐射分支各有加宽部分。

5.如权利要求1所述的一种新型含寄生单元耦合馈电的环形手机天线，其特征是：所述的环形天线与PCB地板连接处有第一开槽单元及第二开槽单元。