CN206059648U - 一种pcb多枝节lte天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型设计的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：包括铜辐射面、PCB板、同轴馈线和SMA接头，所述PCB板上设有金属地、天线馈电点、天线接地点和多枝节天线结构，所述铜辐射面设于PCB板上，同轴馈线与天线馈电点连接，SMA接头与PCB板连接，所述多枝节天线结构上设有耦合缝隙，所述同轴馈线设有屏蔽层，天线接地点连接屏蔽层，有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，提供一种体积小、易集成、馈电简单、辐射性能优良的PCB多枝节LTE天线。在690～960MHz、1710～2690MHz频段范围内，VSWR均小于3。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通讯用天线技术领域。具体涉及一种PCB多枝节LTE天线，同时覆盖698～960MHz、1710～2690MHz频段。
背景技术
天线是无线通讯设备不可缺少的关键部件，作为一种换能器件，天线能将波导中的导行波辐射到空间中，也能将空间中的电磁波转换为波导中的导行波。天线性能的好坏，直接影响着通信的质量。随着科技的发展，集成化水平的提高，无线终端的体积不断缩小
随着移动通信技术的飞速发展，带宽拓展一直是终端天线发展的方向。在2G、3G的基础上，4G网络正逐步实现全面覆盖。考虑到世界各地采用的通信协议和划分频段不尽相同，为实现全球漫游，移动终端天线需要支持多频段覆盖；4G覆盖的频段有LTE700（698-784MHz)、GSM850(824-894MHz)、GSM900(880-960MHz)、DCS(1710-1880MHz)、PCS(1850-1990MHz)、UMTS(1920-2170MHz)、LTE2300(2300-2400MHz)、LTE2500（2500-2690MHz）。因此，支持4G的移动终端天线一般要求覆盖698～960MHz、1710～2690MHz频段。
为了实现覆盖上述4G频段，典型的设计方法是采用三维结构，如螺旋天线、PIFA天线和折叠单极子天线，这类天线有较多的设计自由度，一般能够满足频段覆盖要求，但是不利于生产加工和高度集成，而其他类型的天线存在着体积大、带宽窄的设计难题。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型主要解决LTE天线设计中的多频段覆盖难题。本发明的目的是通过扩展带宽和多频段的综合匹配，有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，提供一种体积小、辐射性能优良的PCB多枝节LTE天线。实现覆盖698～960MHz、1710～2690MHz频段，在工作范围内实现VSWR<3的目标。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，达到设计的目标，本实用新型设计的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：包括铜辐射面、PCB板、同轴馈线和SMA接头，所述PCB板上设有金属地、天线馈电点、天线接地点和多枝节天线结构，所述铜辐射面设于PCB板上，同轴馈线与天线馈电点连接，SMA接头与PCB板连接，所述多枝节天线结构上设有耦合缝隙。
进一步的方案，所述同轴馈线设有屏蔽层，天线接地点连接屏蔽层。
更进一步的方案，在PCB的铜箔上腐蚀出的多枝节天线结构，所述多枝节天线结构包括钩形枝节、低频宽带枝节一、低频宽带枝节二、低频宽带枝节三、蛇形枝节、钩形枝节和条状枝节，所述钩形枝节与低频宽带枝节一、低频宽带枝节二、低频宽带枝节三、条状枝节之间设有耦合缝隙一、耦合缝隙二、耦合缝隙三、耦合缝隙四。
进一步的，所述多枝节天线结构的具体结构为：所述低频宽带枝节二从天线接地点的开始，沿PCB板一侧边缘延伸至蛇形枝节，蛇形枝节继续沿该侧边缘延伸至低频宽带枝节一，低频宽带枝节一过渡至PCB板另一侧，在PCB板另一侧，低频宽带枝节一沿PCB板的边缘延伸至钩形枝节的转折部，且低频宽带枝节一与转折部之间为耦合缝隙一，所述钩形枝节的钩形头部延伸至低频宽带枝节三，且钩形枝节的钩形头部与低频宽带枝节三之间设有一定间隔，所述低频宽带枝节三延伸至天线接地点，所述钩形枝节的长条部延伸至天线馈电点，且天线馈电点靠近天线接地点，所述钩形枝节与低频宽带枝节三之间为耦合缝隙三，所述天线接地点延伸出条状枝节，且条状枝节位于钩形枝节和低频宽带枝节二之间，所述钩形枝节与条状枝节之间为耦合缝隙四，所述钩形枝节与低频宽带枝节二之间为耦合缝隙二。
这些枝节的长度，分别对应于不同频段的四分之一波长。所述同轴馈电线对钩形枝节底端直接馈电，即以钩形枝节为激励枝节，在钩形枝节转折部和顶部与其他枝节通过缝隙耦合。所述金属地设于PCB板背面，且金属地对应钩形枝节上的激励点，以增强辐射性能，改善天线的驻波比。
作为优选，所述钩形枝节的长度为75～77mm，所述低频宽带枝节一的长度为22～30mm，所述低频宽带枝节二的长度为20～22mm，所述低频宽带枝节三的长度为14～15mm，所述蛇形枝节的长度为13～16mm，所述条状枝节26～28mm。
作为优选，所述耦合缝隙的宽度为0.4～1mm。
（三）有益效果
1、天线仅由铜辐射面、PCB板、同轴馈电线和SMA接头组成。
2、综合使用多枝节和缝隙耦合技术多种天线设计技术，构成独特的多枝节结构，实现较大的设计余度，大范围拓展带宽，实现多频段覆盖。
3、多枝节结构的长度，分别对应于不同频段的四分之一波长，实现多频段覆盖。
4、枝节间通过缝隙耦合进行激励。实现枝节的容性加载，降低单极子天线感性，利于拓展带宽。
5、有效解决天线设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，提供一种体积小、易集成、馈电简单、辐射性能优良的PCB多枝节LTE天线。在690～960MHz、1710～2690MHz频段范围内，VSWR均小于3。
附图说明
图1是本实用新型正面枝节图案示意图。
图2是PCB板背面示意图。
图3是天线具体结构示意图。
图4是天线驻波图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
如图1至3所示，本实施例所设计的的一种PCB多枝节LTE天线，包括铜辐射面、PCB板4、同轴馈线和SMA接头，所述PCB板4上设有金属地3、天线馈电点1、天线接地点2和多枝节天线结构，所述PCB板4设于铜辐射面上，同轴馈线与天线馈电点1连接，SMA接头与PCB板4连接，所述多枝节天线结构上设有耦合缝隙。所述同轴馈线设有屏蔽层，天线接地点2连接屏蔽层。
如图1所示，在PCB的铜箔上腐蚀出的多枝节天线结构，所述多枝节天线结构包括钩形枝节6、低频宽带枝节一10、低频宽带枝节二8、低频宽带枝节三5、蛇形枝节9、钩形枝节6和条状枝节7，所述钩形枝节6与低频宽带枝节一10、低频宽带枝节二8、低频宽带枝节三5、条状枝节7之间设有耦合缝隙一11、耦合缝隙二14、耦合缝隙三12、耦合缝隙四13。
所述多枝节天线结构的具体结构为：所述低频宽带枝节二8从天线接地点2的开始，沿PCB板4一侧边缘延伸至蛇形枝节9，蛇形枝节9继续沿该侧边缘延伸至低频宽带枝节一10，低频宽带枝节一10过渡至PCB板4另一侧，在PCB板4另一侧，低频宽带枝节一10沿PCB板4的边缘延伸至钩形枝节6的转折部，且低频宽带枝节一10与转折部之间为耦合缝隙一11，所述钩形枝节6的钩形头部延伸至低频宽带枝节三5，且钩形枝节6的钩形头部与低频宽带枝节三5之间设有一定间隔，所述低频宽带枝节三5延伸至天线接地点2，所述钩形枝节6的长条部延伸至天线馈电点1，且天线馈电点1靠近天线接地点2，所述钩形枝节6与低频宽带枝节三5之间为耦合缝隙三12，所述天线接地点2延伸出条状枝节7，且条状枝节7位于钩形枝节6和低频宽带枝节二8之间，所述钩形枝节6与条状枝节7之间为耦合缝隙四13，所述钩形枝节6与低频宽带枝节二8之间为耦合缝隙二14。
这些枝节的长度，分别对应于不同频段的四分之一波长。所述同轴馈电线对钩形枝节底端直接馈电，即以钩形枝节为激励枝节，在钩形枝节转折部和顶部与其他枝节通过缝隙耦合。
如图2所示，所述金属地3设于PCB板4背面，且金属地3对应钩形枝节6上的激励点，以增强辐射性能，改善天线的驻波比。
所述钩形枝节6的长度为75～77mm，所述低频宽带枝节一10的长度为22～30mm，所述低频宽带枝节二8的长度为20～22mm，所述低频宽带枝节三5的长度为14～15mm，所述蛇形枝节9的长度为13～16mm，所述条状枝节726～28mm。
所述耦合缝隙的宽度为0.4～1mm。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (7)
1.一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：包括铜辐射面、PCB板（4）、同轴馈线和SMA接头，所述PCB板（4）上设有金属地（3）、天线馈电点（1）、天线接地点（2）和多枝节天线结构，所述铜辐射面设于PCB板（4）上，同轴馈线与天线馈电点（1）连接，SMA接头与PCB板（4）连接，所述多枝节天线结构上设有耦合缝隙。
2.根据权利要求1所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：所述同轴馈线设有屏蔽层，天线接地点（2）连接屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：所述多枝节天线结构包括钩形枝节（6）、低频宽带枝节一（10）、低频宽带枝节二（8）、低频宽带枝节三（5）、蛇形枝节（9）、钩形枝节（6）和条状枝节（7），所述钩形枝节（6）与低频宽带枝节一（10）、低频宽带枝节二（8）、低频宽带枝节三（5）、条状枝节（7）之间设有耦合缝隙一（11）、耦合缝隙二（14）、耦合缝隙三（12）、耦合缝隙四（13）。
4.根据权利要求3所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于所述多枝节天线结构的具体结构为：所述低频宽带枝节二（8）从天线接地点（2）的开始，沿PCB板（4）一侧边缘延伸至蛇形枝节（9），蛇形枝节（9）继续沿该侧边缘延伸至低频宽带枝节一（10），低频宽带枝节一（10）过渡至PCB板（4）另一侧，在PCB板（4）另一侧，低频宽带枝节一（10）沿PCB板（4）的边缘延伸至钩形枝节（6）的转折部，且低频宽带枝节一（10）与转折部之间为耦合缝隙一（11），所述钩形枝节（6）的钩形头部延伸至低频宽带枝节三（5），且钩形枝节（6）的钩形头部与低频宽带枝节三（5）之间设有一定间隔，所述低频宽带枝节三（5）延伸至天线接地点（2），所述钩形枝节（6）的长条部延伸至天线馈电点（1），且天线馈电点（1）靠近天线接地点（2），所述钩形枝节（6）与低频宽带枝节三（5）之间为耦合缝隙三（12），所述天线接地点（2）延伸出条状枝节（7），且条状枝节（7）位于钩形枝节（6）和低频宽带枝节二（8）之间，所述钩形枝节（6）与条状枝节（7）之间为耦合缝隙四（13），所述钩形枝节（6）与低频宽带枝节二（8）之间为耦合缝隙二（14）。
5.根据权利要求1或3所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：所述金属地（3）设于PCB板（4）背面，且金属地（3）对应钩形枝节（6）。
6.根据权利要求3所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：所述钩形枝节（6）的长度为75～77mm，所述低频宽带枝节一（10）的长度为22～30mm，所述低频宽带枝节二（8）的长度为20～22mm，所述低频宽带枝节三（5）的长度为14～15mm，所述蛇形枝节（9）的长度为13～16mm，所述条状枝节（7）26～28mm。
7.根据权利要求1所述的一种PCB多枝节LTE天线，其特征在于：所述耦合缝隙的宽度为0.4～1mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110444877A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-12 | 浙江金乙昌科技股份有限公司 | 一种5g通信终端天线 |
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2016
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