一種平板電腦lte天線的製作方法

2023-12-03 13:38:36 2

一種平板電腦lte天線的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種平板電腦LTE天線，包括線路板及設於線路板上的輻射單元、饋電點和接地點。同時，還包括從LTE天線接地點端延伸出一條P-sensor走線，並連接到射頻主板的P-sensorIC端，用於實現P-sensor功能。本實用新型提供的平板電腦LTE天線體積小巧，性能優良，天線低頻可以覆蓋791MHZ-960MHZ，高頻可以覆蓋1710MHZ-2170MHZ，2500MHZ-2700MHZ。此外，天線可以結合P-sensor功能，使天線和P-sensor合二為一，減少了P-sensor需要的空間。
【專利說明】—種平板電腦LTE天線

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種平板電腦LTE天線。

【背景技術】
[0002]目前，無線通訊技術迅猛發展，隨著用戶對移動性需求的不斷提高，人們的生活節奏越來越快，對娛樂、上網、學習的需求也越來越高，平板電腦有可能成為手機之外的生活必需品。隨著iPad—代又一代的推出，消費者對於平板電腦已經並不陌生了。在蘋果iPad的推動下，平板電腦的熱潮迅速席捲全球，正以迅雷不及掩耳之勢搶佔著市場，平板電腦也成為移動互聯時代一個閃耀的名詞。
[0003]為了達到酷炫薄的效果及良好的用戶體驗，平板電腦設計的外觀越來越薄，這些外觀的設計使得天線設計環境越來越差，speaker、USB接口等對天線性能影響較大的器件都因結構的需要設置到天線區域。這就使得天線的可用面積越來越小，另一方面卻對天線的性能要求越來越高，特別是主天線的帶寬必須滿足4G範圍。鑑於此，有必要設計一種尺寸更小、同時能整合其它一些硬體且性能更加優秀的天線。


【發明內容】

[0004]為克服上述現有技術的缺陷與不足，本實用新型提供一種平板電腦LTE天線，包括:線路板及設於線路板上的輻射單元、饋電點和接地點；
[0005]所述輻射單元包括位於線路板上板邊的低頻臂及與低頻臂一端連接迂迴至低頻臂下方的高頻臂，所述高頻臂與低頻臂之間設置第一開槽；
[0006]所述饋電點設於高頻臂自由端端頭，通過天線匹配電路連接高頻臂；且從饋電點另一側延伸出用於增加高頻帶寬的第二高頻臂；
[0007]所述接地點，設置於線路板下板邊，與饋電點之間設置第二開槽，調整第二開槽的深度和寬度以增加低頻帶寬；
[0008]所述天線匹配電路包括串聯在天線與射頻電路之間的第一電感LI。
[0009]所述天線匹配電路還包括第一電容Cl、第二電容C2和第二電感L2，其中第一電容Cl並聯在饋電點和地之間，第二電容C2並聯在射頻電路和地之間，第二電感L2串聯在第一電感和手機射頻電路之間。
[0010]所述低頻臂長於高頻臂。
[0011]還包括與饋電點連接的一條用於實現距離感應功能的p-sensor走線，該走線另一端連接到射頻主板的P-sensor IC端。
[0012]所述的P-sensor走線位於線路板上遠離所述福射單元處的下板邊,通過從饋電點延伸出的延伸引線與饋電點建立連接。
[0013]所述的P-sensor走線和接地點之間設置有第二匹配電路，所述第二匹配電路為L形傳感器匹配電路。
[0014]所述的L形傳感器匹配電路包括串聯在P-sensor走線與饋電點之間的電感Lo和連接於饋電點與地之間的電容Cp。
[0015]所述的P-sensor走線的寬度不大於0.5mm。
[0016]所述的平板電腦LTE天線通過同軸線接入射頻模塊。
[0017]本實用新型的有益效果是:本案提出的一種平板電腦LTE天線相較於傳統天線，傳統天線空間需求在60mm*12mm*3mm (L*W*H)以上，本案設計出的天線空間為50mm*12mm*0.5mm(L*ff*H),體積小巧，性能優良，並且可以結合P-sensor功能，使天線和P-sensor共用。和傳統天線相比,大大減少了天線和P-sensor需要的空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型LTE天線應用的平板電腦結構示意圖。
[0019]圖2是本實用新型LTE天線的走線圖。
[0020]圖3是本實用新型LTE天線的天線匹配電路示意圖。
[0021]圖4是本實用新型LTE天線的近距傳感器原理圖。

【具體實施方式】
[0022]為方便本領域的技術人員了解本實用新型的技術內容，下面結合附圖及實施例對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0023]如圖1所示是平板電腦結構示意圖，A為射頻主板，B為天線所在區域，C為同軸電纜，D為同軸電纜接入主板射頻電路處。
[0024]圖2是本實用新型典型的走線形式，低頻臂I比較長，高頻臂2較短，低頻臂I和高頻臂2之間通過第一開槽3分開，調整低頻臂I和高頻臂2的長度和寬度控制二者的諧振。另外再設置一個饋電點Gl和接地點G2，所述饋地點中間設有第二開槽4，調整第二開槽4的深度和寬度可以增加低頻帶寬，使低頻可以覆蓋791MHZ-960MHZ。同時從饋電點出發，在低頻臂的下方引出一個第二高頻臂5，產生2500MHZ-2700MHZ的諧振。並且在天線後面預留一個參數可選的天線匹配電路6，通過與射頻功率放大器的匹配實現高效率和高靈敏度，優化匹配使之完全合乎性能要求。應用時該天線通過如圖3所示的天線匹配電路連接手機射頻電路。天線匹配電路包括串聯在天線與射頻電路之間的第一電感LI。電路中還可以選擇性的加入第一電容Cl、第二電容C2和第二電感L2，其中第一電容Cl並聯在饋電點和地之間，第二電容C2並聯在射頻電路和地之間，第二電感L2串聯在第一電感和手機射頻電路之間。
[0025]通過天線獨特的結構和天線匹配電路，高頻可以調試出兩個或以上諧振，從而可以增加高頻帶寬，獲得更高的輻射功率和接收靈敏度值。並且低頻可以滿足LTE B20頻段要求，覆蓋頻段791MHZ、60MHZ。
[0026]圖4是本實用新型P-sensor的原理圖，從天線地點G2處引出一寬度小於0.5mm的走線10，另一端5連接到主板的P-sensor IC端。其中從地點出來設置一 L形傳感器匹配電路，串聯一個大電感Lo，並聯一個電容Cp。
[0027]天線工作時，低頻臂I產生諧振BI，高頻臂2產生諧振B2，第一開槽產生諧振B3，低頻臂I下方的短臂5產生諧振B4。實際調試中低頻臂I和高頻臂2距離的遠近以及第一開槽第二開槽的大小需要多次嘗試。
[0028]本實用新型所述天線結合了 P-sensor的功能,使天線和sensor合二為一,和傳統天線相比，大大減少了天線和P-sensor需要的空間。
[0029]如圖4所示，此處的距離感應器功能採用電容式傳感器原理，具體是:人臉的相對面積較大，當臉部靠近天線時，會產生一個相對於電容Cl的耦合電容，即天線構成耦合電容的一個極板，人的臉部構成耦合電容的另一個極板，對於天線產生的高頻信號來說，電容是直接導體，會從接觸臉部的地方吸走一部分電流，使得與它相連的P-sensor電路狀態也隨之發生變化，由此便可達到近距離傳感器的檢測目的。
[0030]下表分別在平板電腦4G項目中，採用本實用新型所述方法綜合圖1-4中實施例製作的天線的OTA及SAR值的測試結果。
[0031]在天線各頻段內的OTA測試結果如下:
[0032]
■ ,Free Space, ,Free Space
band _ b 碰d _
_ TEP I HS _ TRP I TIS
GSM850............30.21..............107.04 LTE BI ■■■■—18:53 ■■ 94.06
_■■■■■■■■■■■■■Ii■■■■■1■■■■■■■■■■■■■104.17__■■■■■■■■■■■■■i7>li■■■■■■■■■■■■■■]1:■■■■■7l
29.93105.8419.69 %* 85
GSM900 29.681 05.07 LTE B2 19.40 97.32
__28.61104.57___18.79 96.02
26.42106.12 17.3197,60
GSM1800 26,07106,82 LTE B3 17.93 98.1.7
27.16106.SI18.90 %.80
27.61104.8017.79 94.69
GSM190Q 27.43105.92 LTC B4 18.1S 95.10
__27.68104 76___18, 21%? 34
,_,:CDHA 19.SI107.3520.30 95.42

19.29107.57 LTE B5 20.58 97.40
__1$.24107.18___20.5197.1?
Ψ--ΗΑ 20,75108.1418.75 91.49
「 20.38107.58 LIE B7 18.82 91.06
__ 19.?4103.20 _ 18.35 9+0.20
I y.觀A …20.90 ~108.57一.^ 20.79 ———98,01 ^
^andV 21.65108.30 LTE B8 20.3498.42
21.53108.2019.74 97.58
WCDMA 21.28103.30 20.4?94.50
二額 21.4810?.62 LTE 820 20.79 9+5.01
* 20.48107.05~1_ 20.49 93.56
[0033]所述實用新型天線加上P-sensor功能,在天線各工作頻段內的SAR測試結果如下:
[0034]
I I BACK I [ I BACK Band channel ' Γ " Band channel ' ~~T ___Ig 1g___Ig 1g
___ctil8050 0.966 0.465
GSM850 CH189 0.683 0.53 LTEBl___
______chl8900___
CH975 0.651 0,398CH18650___
GSM900 ___LTEB2 CH18900 __
__—___CH19150 0.765 0.369
CH512___ch!9250___
G1800 CH699___LIE B3 CH19575___
__CH 88 5 1.12 0.511___ch!9900 0,665 0,331
CH 512___CH20000 0.578 0,31?
G1900 CH661 0-511 0.233 LIE B4 CH20175___
__CH810____CH203S0-__
WCDMA850 CH4185 0.8? 0,535 LIE B7 CH21100___
______CH21250 0,847 0,366
CH2712 0.813 0.375 CH20450 0.726 0.462
WCDMA900__—__ LIIB5 _____
CH1312__CH21450 0,478 0302
Wimo CH1413__LIE BS___
_CH1513 0.909 0.418_____
CH9282 _____
W1900 CH9400 0.892 0,399 LTE B20 CH24300 0.6-83 0.434
_CH9538 ___丨丨 —

CH9612 1,01 0.448
W2100 CH97S0__
_|cH988s| 1,03 | (1453—
[0035]從上述表格可以看出，採用本實用新型所述方法綜合圖1-4實施例製作而成的天線的總福射功率TRP和各向同性靈敏度TIS都很好,且結合proximity sensor功能,SAR的測試結果比較低，可以通過FCC認證，滿足歐美市場高端要求。
[0036]上述實施例僅為本實用新型的其中具體實現方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，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實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種平板電腦LTE天線，其特徵在於，包括線路板及設於線路板上的輻射單元、饋電點和接地點； 所述輻射單元包括位於線路板上板邊的低頻臂(I)及與低頻臂一端連接迂迴至低頻臂下方的高頻臂(2)，所述高頻臂與低頻臂之間設置第一開槽(3)； 所述饋電點(Gl)設於高頻臂自由端端頭，高頻臂(2)通過天線匹配電路(6)連接到饋電點(Gl);且從饋電點(Gl)另一側延伸出用於增加高頻帶寬的第二高頻臂(5)； 所述接地點(G2)，設置於線路板下板邊，與饋電點(Gl)之間設置第二開槽(4)，調整第二開槽(4)的深度和寬度以增加低頻帶寬。
2.根據權利要求1所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，所述天線匹配電路包括串聯在天線與射頻電路之間的第一電感LI。
3.根據權利要求2所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，所述天線匹配電路還包括第一電容Cl、第二電容C2和第二電感L2，其中第一電容Cl並聯在饋電點和地之間，第二電容C2並聯在射頻電路和地之間，第二電感L2串聯在第一電感和手機射頻電路之間。
4.根據權利要求1所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，所述低頻臂長於高頻臂。
5.根據權利要求1所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，還包括與饋電點連接的用於實現距離感應功能的P-sensor走線(10),該走線另一端連接到射頻主板的P_sensor IC端。
6.根據權利要求5所述的平板電腦LTE天線,其特徵在於,所述的P-sensor走線(10)位於線路板上遠離所述輻射單元處的下板邊，通過從饋電點延伸出的延伸引線與饋電點建立連接。
7.根據權利要求5所述的平板電腦LTE天線,其特徵在於,所述的P-sensor走線(10)和接地點(G2)之間設置有第二匹配電路，所述第二匹配電路為L形傳感器匹配電路。
8.根據權利要求7所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，所述的L形傳感器匹配電路包括串聯在P-sensor走線(10)與饋電點之間的電感Lo和連接於饋電點與地之間的電容Cp0
9.根據權利要求5所述的平板電腦LTE天線,其特徵在於,所述的P-sensor走線(10)的寬度不大於0.5mm。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的平板電腦LTE天線，其特徵在於，所述的平板電腦LTE天線通過同軸線接入射頻模塊。
【文檔編號】H01Q1/48GK204029983SQ201420462658
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】唐丹丹 申請人:惠州碩貝德無線科技股份有限公司