一種4g寬頻天線的設計方法

2023-04-24 17:03:31

一種4g寬頻天線的設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種4G寬頻天線的設計方法。所述設計方法如下：將4G天線需覆蓋的整個頻段分割成幾個連續但獨立的頻段，根據分割後的頻段分別設計天線走線；對應每個頻段設計一饋地點，所述饋地點通過開關電路連接天線走線，通過對開關電路的控制實現在不同頻段時通過不同的饋地點連接不同工作頻率的天線。依據本發明設計方法解決了天線從3G到4G帶寬的平滑過渡問題，能方便的在相同的環境下將天線的帶寬拓展到4G的天線的覆蓋要求。
【專利說明】一種4G寬頻天線的設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及天線設計領域，特別涉及一種4G寬頻天線的設計方法。
【背景技術】
[0002]3G商用將中國帶入移動寬帶多媒體時代，演進、升級成為當前移動通信的主題詞。對三大運營商而言，相比3G乃至LTE，儘管2G目前仍是主要的盈利部分，但著眼長遠，運營商都投入了極大的精力用於3G甚至4G的升級和擴容，各運營商對LTE顯示了空前的熱情，並漸漸從試驗階段過渡到試商用階段。而另一方面，晶片、測試、終端、網絡設備等產業鏈廠商也都紛紛投入LTE設備的研發和推廣，並不斷在全球拿下LTE建網合同。未來LTE階段中，FDD — LTE與TDD — LTE技術已非常接近，最高接近度可達80% — 90%，融合將具備可能性，「一顆晶片，兩個網絡」的可實現性極大。三星的TDD/FDD - LTE 一體晶片正在研發之中，並已進入實驗階段，而中興通訊迄今為止與全球運營商合作部署了 7個LTE商用網絡和近50多個試驗網，遍及歐洲、北美、亞太和中東。
[0003]綜上所述，移動終端4G化的腳步越來越快，這對終端天線的設計要求增加了更大的難度，在相同的天線環境下，4G天線(帶寬698MHz-960MHz，1710_2690MHz)需要覆蓋比3G網絡(824-960Mhz，1710-2170Mhz)寬一倍以上的帶寬，這給天線的設計增加了非常大的難度。

【發明內容】

[0004]本發明需解決的問題是在原有3G天線基礎上通過增加天線帶寬實現4G寬頻天線的設計方法。
[0005]本發明所採用的技術方案是:一種4G寬頻天線的設計方法，包括步驟:
將4G天線需覆蓋的整個頻段分割成幾個連續但獨立的頻段，根據分割後的頻段分別設計天線走線；
對應每個頻段設計一饋地點，所述饋地點通過開關電路連接天線走線，通過對開關電路的控制實現在不同頻段時通過不同的饋地點連接不同工作頻率的天線。
[0006]優選的,在天線區域內，天線走線根據饋電點和饋地點的選擇接觸,可通過整合復用覆蓋到不同的天線工作頻段。
[0007]優選的，所述饋地點為2-5個且並列設置。
[0008]優選的，所述連續但獨立的頻段包括689-824MHZ頻段、824-960頻段、1710-2170MHz 頻段、2.3-2.69Ghz 頻段。
[0009]優選的，所述天線走線包括對應689-824MHz頻段的第一饋地點和階梯狀天線走線，對應824-960頻段和1710-2170MHZ頻段的第二饋地點和凸字型天線走線；對應
2.3-2.69Ghz頻段的第三饋電點和U型天線走線。
[0010]優選的,所述階梯狀天線走線、凸字型天線走線及U型天線走線的其中一個端頭分別為第一饋電點、第二饋電點和第一饋電點。[0011 ] 優選的，所述凸字型天線走線左下端開口。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果在於:依據本發明設計方法解決了天線從3G到4G帶寬的平滑過渡問題，能方便的在相同的環境下將天線的帶寬拓展到4G的天線的覆蓋要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是依據本發明所述方法得到的4G天線的實施例結構示意圖；
圖2為圖1所示實施例天線背面饋電排列示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為方便本領域的技術人員了解本發明的技術內容，下面結合實施例和附圖對本發明做進一步的詳細說明。
[0015]本發明所述的4G天線的設計方法是基於通過開關切換完成天線在不同工作頻率段時切換到相對應的天線，所以在電路上必須增加天線的開關電路，同時在天線上增加不同的接觸點。
[0016]所述方法具體如下:將4G天線需覆蓋的整個頻段分割成幾個連續但獨立的頻段，根據分割後的頻段分別設計天線走線；再對應每個頻段設計一饋地點，並設置開關電路。饋地點通過開關電路連接到天線走線，這樣通過對開關電路的控制就可以實現在不同頻段時通過不同的饋地點連接不同工作頻率的天線，實現4G天線的各個頻段的全面覆蓋。設計時，各頻段的天線走線儘量設計在一起。這樣，有些天線走線根據饋電點和饋地點的選擇接觸，可整合復用覆蓋到不同的天線工作頻段，而不用每個頻段單獨使用一個天線走線，節約空間和成本。
[0017]如圖1、2所示，是依據本發明所述方法得到的4G天線的實施例結構示意圖。本實施例中，將4G天線需覆蓋的頻率段劃分為689-824MHZ頻段、824-960頻段、1710_2170MHz頻段及2.3-2.69Ghz頻段。對於上述頻率段分別設計了天線走線。如圖，對應689-824MHZ頻段的為第一饋地點10和階梯狀天線走線C。對應824-960頻段和1710_2170ΜΗζ頻段的第二饋地點8和凸字型天線走線B，凸字型天線走線左下端開口。對應2.3-2.69Ghz頻段的U型天線走線A。其中，階梯狀天線走線C、凸字型天線走線B及U型天線走線A的其中一個端頭分別作為第一饋電點11、第二饋電點9和第一饋電點7。階梯狀天線走線C通過端頭11、凸字型天線走線B通過端頭9、U型天線走線A的端頭與第一饋地點10,第二饋地點8依次間隔並列設置，方便切換。
[0018]具體應用時，從功放電路到天線連接器之間的電路沿用現有技術即可，各饋電點均直接連接功放電路，只需在天線饋地點與天線連接器之前增加所述開關電路6，需使用哪路天線走線時，將該路天線走線與對應的饋地點接通即可。
[0019]本實施例中，圖2所示開關電路6的觸點1、3、5均連接功放電路接入射頻信號，2、4連接地信號；而開關電路6的觸點1、3、5分別對應天線走線面饋電點7、9、10 ;開關電路6的觸點2、4對應天線饋地點8、10。當移動終端設備需要工作在689-824MHZ頻率段時，開關電路6將開關切換至相應檔位，使用饋點組合4、5，連通天線接觸點10 (饋地點)、11 (饋電點)，使用天線走線C，滿足移動終端設備工作698-824Mhz的要求；當移動終端設備需要工作在824-960和1710-2170MHz頻率段時，開關電路6將開關切換至BI，使用饋地組合2、3，連通天線接觸點8 (饋地點)、9 (饋電點)，使用天線走線B，滿足移動終端設備工作824-960和1710-2170MHZ的要求；當移動終端設備需要工作在2.3-2.69Ghz頻率段時，開關電路6將開關切換至Cl，使用饋地組合1，連通天線接觸點7 (饋電點)，使用線路A，滿足移動終端設備工作2.3-2.69Ghz的要求。
[0020]本發明與目前的通過開關電路切換不同的電路匹配完成天線帶寬的拓展有一定的相似性，但是本發明的重點在於通過開關切換不同的饋地組合來完成不同天線的切換。在不同天線覆蓋不同頻段的天線調試中，也同樣可以使用匹配電路來完成天線的設計。
[0021]上述實施例僅為本發明的較優的實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，包括步驟: 將4G天線需覆蓋的整個頻段分割成幾個連續但獨立的頻段，根據分割後的頻段分別設計天線走線； 對應每個頻段設計一饋地點，所述饋地點通過開關電路連接天線走線，通過對開關電路的控制實現在不同頻段時通過不同的饋地點連接不同工作頻率的天線。
2.根據權利要求1所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，在天線區域內，天線走線根據饋電點和饋地點的選擇接觸，通過整合復用覆蓋到不同的天線工作頻段。
3.根據權利要求1所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，所述饋地點為2-5個且並列設置。
4.根據權利要求3所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，所述連續但獨立的頻段包括 689-824MHz 頻段、824-960 頻段、1710_2170MHz 頻段、2.3-2.69Ghz 頻段。
5.根據權利要求4所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，所述天線走線包括對應689-824MHZ頻段的第一饋地點(10)和階梯狀天線走線(C)，對應824-960頻段和1710-2170MHz頻段的第二饋地點(8)和凸字型天線走線(B);對應2.3-2.69Ghz頻段的U型天線走線(A)。
6.根據權利要求5所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，所述階梯狀天線走線(C)、凸字型天線走線(B)及U型天線走線(A)的其中一個端頭分別為第一饋電點(11)、第二饋電點(9)和第一饋電點(7)。
7.根據權利要求5所述的4G寬頻天線的設計方法，其特徵在於，所述凸字型天線走線(B)左下端開口。
【文檔編號】H01Q1/50GK103474759SQ201310459426
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】夏亮, 蔣凱利, 吳荻 申請人:惠州碩貝德無線科技股份有限公司