第四代高增益寬頻LTE內置天線的製作方法
2023-06-18 13:08:56
本實用新型涉及PCB板寬頻內置天線技術，尤其是涉及一種第四代高增益寬頻LTE內置天線。
背景技術：
在現有技術中，使用PCB板製作寬頻LTE內置天線存在三個突出的問題：一是體積比較大，佔用大量的空間；二是頻率帶寬窄；三是性能指標達不到要求。
技術實現要素：
為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提出了一種第四代高增益寬頻LTE(Long Term Evolution,長期演進)內置天線，所述寬頻內置天線包括：
一塊天線板，所述天線板為110mm×26mm矩形PCB雙面覆銅板，板厚0.8mm；設定所述天線板的一個覆銅板面為頂層，另一個覆銅板面為底層；所述天線板及頂層覆銅板面和底層覆銅板面經過PCB線路板工藝方法加工後形成；
a、所述天線板頂層的基礎結構：
所述天線板的四個角為R2mm圓角；
在所述天線板寬度方向的中心線上，以所述天線板長度方向的中心線為軸對稱設置兩個直徑為φ3.1 mm的工藝孔，中心距為86mm；
在所述天線板寬度方向的中心線上，以所述天線板長度方向的中心線為軸對稱設置兩個直徑為φ2 mm的工藝孔，中心距為76mm；
三行七列共十二個直徑為φ0.6mm的圓孔，其中第一行與第二行共有五列，從右向左，第一列孔的中心連線距離所述天線板的右端1.5mm；第一列孔的中心連線與第二列孔的中心連線距離為7mm；第二列孔的中心連線與第三列孔的中心連線、第三列孔的中心連線與第四列孔的中心連線、第四列孔的中心連線與第五列孔的中心連線、第五列孔的中心連線與第六列孔的中心連線、第六列孔的中心連線與第七列孔的中心連線的距離均為10mm；從下向上，第一行孔的中心連線距離所述天線板的下端1.75mm；第一行孔的中心連線與第二行孔的中心連線距離為10.5mm；第三行孔的中心連線與第一行孔的中心連線距離為11mm；所述三行七列共十二個直徑為φ0.6mm圓孔的內壁全部進行金屬化處理；
b、所述天線板頂層主體天線銅板，所述頂層的主體天線銅板分為A、A1、A2三部分：
所述A部銅板分為左、右兩部分：
左部為一塊23mm×5mm的矩形銅板,其左端上部接一塊15.5 mm×0.5mm的矩形銅板；
右部銅板由五塊矩形銅板組成：第一塊為16.2mm×13mm的矩形銅板，其上端有一個與直徑為φ3.1 mm工藝孔重合的半孔，其下端距定位孔D的中心1.5mm，其右端距定位孔D的中心1.2mm，其右端的兩個角為R1.7mm的圓角,在其左端的上邊接一塊4mm×3.7mm的矩形銅板，在4mm×3.7mm矩形銅板的上端有一個與直徑為φ2 mm工藝孔重合的半孔，在4mm×3.7mm矩形銅板左端的上邊接一塊21.3mm×1.5mm的矩形銅板；在16.2mm×13mm矩形銅板左端的下邊接一塊26.5mm×4.5mm的矩形銅板，在26.5mm×4.5mm矩形銅板的上邊距左端3mm處接一塊5.5mm×0.5mm的矩形銅板；
所述A1部銅板從右向左分解為A11、A12、 A13三個部分：
其中A11部由兩塊矩形銅板組成：從右向左依次是一塊2mm×4.5mm的矩形銅板和一塊5.5mm×8.5mm的矩形銅板；
其中A12部由六塊矩形銅板和四塊正方形銅板組成：從右向左依次是一塊1mm×1mm的正方形銅板，其左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板下端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm正方形銅板左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板上端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm的正方形銅板左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板下端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm正方形銅板左端接一塊1mm×7mm矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板上端左側接一塊0.5mm×1mm的矩形銅板；所述0.5mm×1mm矩形銅板的下端左側接一塊0.2mm×4.95mm的矩形銅板；
其中A13部由兩塊矩形銅板組成：從右向左依次是一塊2.5mm×2mm的矩形銅板和一塊31.7mm×13.5mm的矩形銅板；所述31.7mm×13.5mm矩形銅板的上端有一個與直徑為φ3.1 mm工藝孔重合的半孔和一個與直徑為φ2 mm工藝孔重合的半孔，所述31.7mm×13.5mm矩形銅板左端的兩個角是半徑為R1.7mm的圓角,其右端中部有一個除掉銅板的6mm×1mm的矩形開口，距6mm×1mm矩形開口的左端2.5mm有一個除掉銅板的4mm×1mm的矩形框；
所述A2部銅板從左向右分解為A21、A22、 A23三個部分：
其中A21部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊4mm×4mm的矩形銅板和一塊9.5mm×2mm的矩形銅板；所述4mm×4mm矩形銅板的左端距離所述A13部2.5mm×2mm矩形銅板的右端1mm，所述4mm×4mm矩形銅板的下邊與所述A13部2.5mm×2mm矩形銅板的下邊在同一條直線上；
其中A22部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊19mm×6.5mm的矩形銅板和一塊12.5mm×1mm的矩形銅板；
其中A23部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊11mm×5.5mm的矩形銅板和一塊2.5mm×3mm的矩形銅板；
c、所述天線板（1）底層的基礎結構：
所述天線板底層的基礎結構與所述天線板（1）頂層的基礎結構對應相等；
d、所述天線板底層主體天線銅板B，所述底層主體天線銅板B與所述頂層主體天線銅板A部的形狀、大小對應相等，只是在b處的矩形為4mm×4mm，所述頂層主體天線分解圖形A部對應位置a處的矩形為3.7mm×4mm，即兩個矩形在水平方向的長度差0.3mm。
進一步的，所述PCB天線板的材料為FR4雙面覆銅板，其介電常數為4.6,單面覆銅板厚度為0.035mm。
本實用新型所述第四代高增益寬頻LTE內置天線使用時接線配置為1.37同軸電纜，所述1.37同軸電纜的銅芯與所述A23部的 2.5mm×3mm的矩形銅板焊接連接，所述1.37同軸電纜的屏蔽線套與所述A部的右部的16.2mm×13mm的矩形銅板左端中部焊接連接，並在16.2mm×13mm矩形銅板左端上邊的4mm×3.7mm矩形銅板處裝有一個貼片繞線電感器。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果主要有兩點：一是體積比較小，尺寸僅有110×26×0.8mm；二是頻段寬滿足所有4G頻段的要求；三是性能完全可以達到要求。
附圖說明
圖1為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板板材尺寸示意圖；
圖2為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板頂層基礎結構示意圖；
圖3為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板頂層主體天線結構及A、A1、A2三部分的分形示意圖；
圖4為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板頂層主體天線A部結構及左、右兩部分的分形示意圖；
圖5為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板頂層主體天線A1部結構及A11、A12、A13三部分的分形示意圖；
圖6為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板頂層主體天線A2部結構及A21、A22、A23三部分的分形示意圖；
圖7為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線成品頂層結構示意圖；
圖8為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板底層基礎結構示意圖；
圖9為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線板底層主體天線B部結構及左、右兩部分的分形示意圖；
圖10為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線成品底層結構示意圖；
圖11為本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線成品頂層與底層結構示意圖；
圖12本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線的測試圖形之一；
圖13本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線的測試圖形之二；
圖14本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線的測試圖形之三。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本實用新型進行說明。
如圖1～圖11所示的一種第四代高增益寬頻LTE內置天線，所述寬頻LTE內置天線包括：
一塊天線板1，如圖1所示，所述天線板1為110mm×26mm矩形PCB雙面覆銅板，板厚0.8mm；設定所述天線板1的一個覆銅板面為頂層，另一個覆銅板面為底層；所述天線板1及頂層覆銅板面和底層覆銅板面經過PCB線路板工藝方法加工後形成；
a、所述天線板頂層的基礎結構，如圖2所示：
所述天線板1的四個角為R2mm圓角；
在所述天線板1寬度方向的中心線上，以所述天線板1長度方向的中心線為軸對稱設置兩個直徑為φ3.1 mm的工藝孔，中心距為86mm；
在所述天線板1寬度方向的中心線上，以所述天線板1長度方向的中心線為軸對稱設置兩個直徑為φ2 mm的工藝孔，中心距為76mm；
三行七列共十二個直徑為φ0.6mm的圓孔，其中第一行與第二行共有五列，從右向左，第一列孔的中心連線距離所述天線板1的右端1.5mm；第一列孔的中心連線與第二列孔的中心連線距離為7mm；第二列孔的中心連線與第三列孔的中心連線、第三列孔的中心連線與第四列孔的中心連線、第四列孔的中心連線與第五列孔的中心連線、第五列孔的中心連線與第六列孔的中心連線、第六列孔的中心連線與第七列孔的中心連線的距離均為10mm；從下向上，第一行孔的中心連線距離所述天線板1的下端1.75mm；第一行孔的中心連線與第二行孔的中心連線距離為10.5mm；第三行孔的中心連線與第一行孔的中心連線距離為11mm；所述三行七列共十二個直徑為φ0.6mm圓孔的內壁全部進行金屬化處理；
b、所述天線板1頂層主體天線銅板，所述頂層的主體天線銅板分為A、A1、A2三部分，如圖3、圖7、圖11所示所示：
所述A部銅板分為左、右兩部分，如圖4所示：
左部為一塊23mm×5mm的矩形銅板,其左端上部接一塊15.5 mm×0.5mm的矩形銅板；
右部銅板由五塊矩形銅板組成：第一塊為16.2mm×13mm的矩形銅板，其上端有一個與直徑為φ3.1 mm工藝孔重合的半孔，其下端距定位孔D的中心1.5mm，其右端距定位孔D的中心1.2mm，其右端的兩個角為R1.7mm的圓角,在其左端的上邊接一塊4mm×3.7mm的矩形銅板，在4mm×3.7mm矩形銅板的上端有一個與直徑為φ2 mm工藝孔重合的半孔，在4mm×3.7mm矩形銅板左端的上邊接一塊21.3mm×1.5mm的矩形銅板；在16.2mm×13mm矩形銅板左端的下邊接一塊26.5mm×4.5mm的矩形銅板，在26.5mm×4.5mm矩形銅板的上邊距左端3mm處接一塊5.5mm×0.5mm的矩形銅板；
所述A1部銅板從右向左分解為A11、A12、 A13三個部分，如圖5所示：
其中A11部由兩塊矩形銅板組成：從右向左依次是一塊2mm×4.5mm的矩形銅板和一塊5.5mm×8.5mm的矩形銅板；
其中A12部由六塊矩形銅板和四塊正方形銅板組成：從右向左依次是一塊1mm×1mm的正方形銅板，其左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板下端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm正方形銅板左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板上端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm的正方形銅板左端接一塊1mm×7mm的矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板下端左側接一塊1mm×1mm的正方形銅板；所述1mm×1mm正方形銅板左端接一塊1mm×7mm矩形銅板；所述1mm×7mm矩形銅板上端左側接一塊0.5mm×1mm的矩形銅板；所述0.5mm×1mm矩形銅板的下端左側接一塊0.2mm×4.95mm的矩形銅板；
其中A13部由兩塊矩形銅板組成：從右向左依次是一塊2.5mm×2mm的矩形銅板和一塊31.7mm×13.5mm的矩形銅板；所述31.7mm×13.5mm矩形銅板的上端有一個與直徑為φ3.1 mm工藝孔重合的半孔和一個與直徑為φ2 mm工藝孔重合的半孔，所述31.7mm×13.5mm矩形銅板左端的兩個角是半徑為R1.7mm的圓角,其右端中部有一個除掉銅板的6mm×1mm的矩形開口，距6mm×1mm矩形開口的左端2.5mm有一個除掉銅板的4mm×1mm的矩形框；
所述A2部銅板從左向右分解為A21、A22、 A23三個部分，如圖6所示：
其中A21部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊4mm×4mm的矩形銅板和一塊9.5mm×2mm的矩形銅板；所述4mm×4mm矩形銅板的左端距離所述A13部2.5mm×2mm矩形銅板的右端1mm，所述4mm×4mm矩形銅板的下邊與所述A13部2.5mm×2mm矩形銅板的下邊在同一條直線上；
其中A22部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊19mm×6.5mm的矩形銅板和一塊12.5mm×1mm的矩形銅板；
其中A23部由兩塊矩形銅板組成：從左向右依次是一塊11mm×5.5mm的矩形銅板和一塊2.5mm×3mm的矩形銅板；
c、所述天線板1底層的基礎結構，如圖8所示：
所述天線板底層的基礎結構與所述天線板1頂層的基礎結構對應相等；
d、所述天線板底層主體天線銅板B，如圖9、圖10、圖11所示，所述底層主體天線銅板B與所述頂層主體天線銅板A部的形狀、大小對應相等，只是在b處的矩形為4mm×4mm，所述頂層主體天線分解圖形A部對應位置a處的矩形為3.7mm×4mm，即兩個矩形在水平方向的長度差0.3mm。
一種實施方式中，所述PCB天線板1的材料為FR4雙面FTB覆銅板，其介電常數為4.6，單面覆銅板厚度為0.035mm。
本實用新型所述寬頻LTE內置天線使用時接線配置為1.37同軸電纜，所述1.37同軸電纜的銅芯與所述A23部的 2.5mm×3mm的矩形銅板焊接連接，所述1.37同軸電纜的屏蔽線套與所述A部的右部的16.2mm×13mm的矩形銅板左端中部焊接連接，並在16.2mm×13mm矩形銅板左端上邊的4mm×3.7mm矩形銅板處裝有一個貼片繞線電感器。
如圖12～圖14所示，是本實用新型測試得到的圖形及數據，與現有技術相比，本實用新型的有益效果主要有兩點：一是體積比較小，尺寸僅有110×26×0.8mm；二是頻段寬滿足所有4G頻段的要求；三是性能完全可以達到要求。
本實用新型第四代高增益寬頻LTE內置天線的測試數據如下：
以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對於本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。