一種手機內置式平面天線的製作方法

2023-05-15 23:43:36

專利名稱：一種手機內置式平面天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種GSM/DCS移動通信終端產品的天線，特別是涉及小型化、寬頻帶平面/共面(單層、多層)高性能手機內置天線。
移動通信技術的迅猛發展，有力地推動著行動電話向小型化、多模化(能同時兼容GSM900/DCS1800、PCS、IS-95以及即將到來的3G系統)以及高性能化方向發展。
到目前為止，RF部分、基帶部分以及DSP部分，都已實現了很高程度的IC集成，有力地促進了MS的小型化、低成本。唯有天饋部分、特別是天線部分，受技術難度的制約，集成度仍很低，這一現象，已引起了通信界與微波界眾多學者、專家們的廣泛關注，出現了大量的研究論文，並取得了可喜進展。但這些研究，大部分集中在發展外置式線天線技術領域。而採用平面天線可以手機的外形設計更加自如，更加富有個性化，使手機的尺寸可以更小，從頭深受消費者的歡迎。但由於平面天線的頻帶窄，其性能受手機尺寸大小影響較大，還不能普遍採用平面天線，如果能克服這些缺點，則可以使平面天線極具發展潛力。目前從事平面天線技術特別是內置式平面天線技術研究的人員還較少，沒有檢索到這方面的文獻。
本實用新型的目的是提出一種適用於雙頻GSM900/DCS1800的手機內置式平面天線，使之具有結構簡單，體積較小和高輻射效率的特點。
本實用新型的技術方案是這樣構成的一種手機內置式平面天線，包括導體單元和輻射單元，其特徵在於(1)所述導體單元是一塊矩型的、其頂部的金屬層被剝離的印製電路板；(2)所述輻射單元為一塊將中間部分的金屬層剝離掉的、不封閉的印製電路板，並安裝在所述導體單元頂部，與所述導體單元垂直；(3)還包括一個寄生單元，所述寄生單元安裝在所述輻射單元上部一側，並經過兩次彎折後與所述輻射單元的下部保持平行且不接觸狀態。
所述寄生單元可以是一個金屬片。
本實用新型內置式平面天線與現有技術相比，性能穩定且容易大量生產，可直接採用電路印刷技術製作，很容易控制性能的一致性，具有較低的SAR以及較高的平均有效增益(MPEG)；容易形成陣列，採用分集技術(空間分集、極化分集、波束分集)。天線的輸入駐波比得到了明顯地提高，有效地提高了其輻射效率，同時縮小了體積。
以下結合附圖進一步說明本實用新型。


圖1是本實用新型雙頻內置式平面天線的結構示意圖，其中圖1A為主視圖，圖1B是圖1A的左視圖。
圖2是本實用新型雙頻內置式平面天線的天線單元的印製電路板的示意圖。
本實用新型的結構如圖1所示。從結構上來分，本實用新型可主要分為兩部分導體單元1和輻射單元2，這兩部分都參與電磁輻射。其中的導體單元1，等效於實際的手機接地板；對輻射單元2的中間層而言，它與導體單元1構成了開放結構，形成兩個電磁諧振區，分別諧振在兩個工作頻段(GSM900/DCS1800)。由於在低頻端(GSM900頻段)，輻射單元2呈現較高的電抗，因此天線的駐波比很高，導致其輻射效率較低。為了解決這一突出問題，採用僅在低頻端加載而不影響高頻端(DCS1800頻段)性能的射頻加載技術，在低頻諧振點敏感區A0處引入平面/共面諧振器LA，即在輻射單元2上又安裝了寄生單元3，其安裝的位置是在天線單元之上進行固定，使該寄生單元3沿輻射單元2彎曲兩個連續的直角，最後形成與天線單元平行的形狀。
圖1中，上部11與導體單元1是同一基體，但所述上部11是將附在表面的金屬層剝離掉，以安裝輻射單元2，所述輻射單元2有三個腳，從圖2中可以看出，下面左起依次為接地腳12、饋電腳13、支撐腳14，圖2上面從右到左依次為支撐連接點15，饋電點16，接地點17。支撐腳14的作用僅僅是為安裝穩定起見。而接地腳12、饋電腳13是作為電氣連接點用，將連接相應的引線到手機的內部電路中。
如圖2所示，本實用新型的輻射單元2實際上是一個印製電路板，其中間部分的金屬層被剝離，該中間部分類似一個壓扁了的拉丁字母C。之所以做成這樣的形狀，是因為從饋電腳13來看，輻射單元2的金屬層與導體單元1一起可等效為兩個開放式諧振器，分別諧振在GSM900/DCS1800頻段，為了實現天線的小型化，設計得使兩個開放式諧振器在結構上緊密配合，並各自有最大的輻射面積，這對增加帶寬和輻射效率有利，同時考慮它們間的互相藕合以及它們與導體單元間的互藕因素，以防止在輻射單元2上出現反相電流。計算和測試結果都發現，這種配合對DCS1800而言，電壓駐波比尚好，輻射效率不低，但對GSM900頻段來講，效率偏低，為了進一步提高效率，需降低GSM900頻段的電壓駐波比，本實用新型中還採用了寄生單元3，以對以前結構的電波進行引導和衍射，實驗證明，在不明顯增加天線體積的條件下，在不降低DCS1800頻段性能條件下，有效地提高了天線的性能。
權利要求1.一種手機內置式平面天線，包括導體單元(1)和輻射單元(2)，其特徵在於(1)所述導體單元(1)是一塊矩型的、其上部(11)的金屬層被剝離的印製電路板；(2)所述輻射單元(2)為一塊將中間部分的金屬層剝離掉的、不封閉的印製電路板，並安裝在所述導體單元(1)的上部(11)，與所述導體單元(1)垂直；(3)還包括一個寄生單元(3)，所述寄生單元(3)安裝在所述輻射單元(2)上部一側，並經過兩次彎折後與所述輻射單元(2)的下部保持平行且不接觸狀態。
2.如權利要求1所述的一種手機內置式平面天線，其特徵在於，所述寄生單元(3)可以是一個金屬片。
3.如權利要求1所述的一種手機內置式平面天線，其特徵在於，所述輻射單元(2)上被剝離掉的金屬層的中間部分，其形狀近似一個被壓扁的拉丁字母「C」。
專利摘要一種手機內置式平面天線,包括導體單元(1)和輻射單元(2),導體單元是一塊矩型的、其頂部的金屬層被剝離的印製電路板;輻射單元為一塊將中間部分的金屬層剝離掉的、不封閉的印製電路板,並安裝在所述導體單元頂部,與所述導體單元垂直;它還包括一個寄生單元(3),所述寄生單元安裝在所述輻射單元上部一側,並經過兩次彎折後與所述輻射單元的下部保持平行且不接觸狀態。本實用新型容易控制性能的一致性,易大量生產,容易形成陣列,使天線的輸入駐波比得到了明顯地提高,提高了其輻射效率,縮小了體積。
文檔編號H01Q1/38GK2476881SQ0026850
公開日2002年2月13日 申請日期2000年12月30日 優先權日2000年12月30日
發明者彭宏利 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司