多頻率天線的製作方法
2023-10-25 11:19:22
專利名稱：多頻率天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多頻率天線，特別是涉及一種移動終端的多頻率天線。
背景技術：
天線是通信系統裡的一個重要器件，它能輻射和接收射頻信號。目前現有技術中的通信天線面臨兩大挑戰天線的超寬帶和低剖面。由於現有技術中，越來越多的不同頻段的射頻系統被集成到同一個通信設備或裝置中，所以通信業界迫切的需要設計出一種天線能過覆蓋多種工作頻段，並且覆蓋的工作頻段越多越好，因而如何實現天線的超寬帶是目前通信業界的主要問題之一。此外由於現有的通信設備變得越來越輕薄，所以天線的體積尤其是天線的高度是越小越好。因而在滿足天線較寬的帶寬時，也需要滿足天線的較低的剖面。現有技術的移動通信中的天線形式通常採用PIFAJgj L、倒F等形式，這些天線通常需要一定的厚度(通常來說天線的厚度在6 8mm)，所以還不能很好的實現低剖面的目的，此外常用的通訊天線在其工作頻段中的效率較低，一般在30%左右，因而影響了通信系統中的 TRS (Total Radiated Sensitivity 總輻射靈敏度)與 TIS (Total IsotropicSensitivity共有各向同性靈敏度)等性能。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術的天線工作頻帶窄，剖面高，效率不高的缺陷，提供一種多頻率天線，具有寬的工作頻帶，效率高的特點。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的本發明提供了一種多頻率天線，其特點是所述的多頻率天線包括—彎折天線元件，所述彎折天線元件為彎折形式並用於發射或接收若干電磁頻段信號；一饋線，用於傳輸所述彎折天線元件接收或發送的所述電磁頻段信號；一匹配元件，用於匹配彎折天線元件和饋線的電氣特性。較佳地，所述的彎折天線元件、饋線以及匹配元件設置於一 PCB板上。較佳地，所述彎折天線元件、饋線以及匹配元件印製於PCB板。較佳地，所述的饋線為一帶地的CPW微帶線。較佳地，所述的電磁頻段信號為GSM900/DCS1800、GSM850/PCS1900 或 GSM900/DCS1800/GSM850/PCS1900 頻段的信號。較佳地，所述的匹配元件包括一電阻，所述電阻連接所述彎折天線元件與所述饋線。較佳地，所述的匹配元件包括一第一電容、一第二電容以及一電感，所述電感連接所述彎折天線元件與所述饋線，所述電感還通過所述第一電容與地連接，所述電感還通過所述第二電容與地連接。
較佳地，所述的彎折天線元件包括一縱向短邊、一第一縱向長邊、一第二縱向長邊、一第一橫向側邊、一第二橫向側邊以及一第三橫向側邊，其中所述的第一橫向側邊與縱向短邊電連接，所述的縱向短邊通過第二橫向側邊與第一縱向長邊電連接，所述的第一縱向長邊通過第三橫向側邊與第二縱向長邊電連接。較佳地，所述的第一橫向側邊的長度為12毫米，寬度為2毫米，所述的第二橫向側邊以及第三橫向側邊的長度均為6毫米，寬度為2毫米，所述的縱向短邊的長度為19毫米，寬度為2毫米，所述的第一縱向長邊與第二縱向長邊的長度均為36毫米，寬度為2毫米。本發明的積極進步效果在於本發明的多頻率天線具有寬的工作頻帶，從而實現了天線的多頻段和高效率，此外還通過設置於PCB板(印刷電路板)，減小了天線的高度，從而降低了天線的剖面，此外，PCB板上製作的天線容易集成、易於加工，有效的提高了生產效率。
圖1為本發明的多頻率天線的較佳實施例的結構框圖。圖2為本發明的多頻率天線的匹配元件的第一實施例的電路結構圖。圖3為本發明的多頻率天線的匹配元件的第二實施例的電路結構圖。圖4為本發明的多頻率天線的較佳實施例的結構圖。圖5為本發明的多頻率天線在移動終端的PCB板上的較佳實施例的結構圖。圖6為本發明的多頻率天線的較佳實施例的回波損耗仿真結果圖。圖7為本發明的多頻率天線的較佳實施例的駐波係數仿真結果圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。圖1所示為本發明的多頻率天線的結構框圖，其中包括一彎折天線元件1、一饋線2以及一匹配元件3。其中所述彎折天線元件1為彎折形式並用於發射或接收若干電磁頻段信號；所述饋線2用於傳輸所述彎折天線元件1接收或發送的所述電磁頻段信號；所述的匹配元件3用於匹配彎折天線元件1和饋線2的電氣特性，例如阻抗特性或傳輸特性等。此外所述的匹配元件3的電路結構圖如圖2或3所示，其中圖2所示的匹配元件3的第一實施例的中包括一電阻31，所述電阻31分別連接彎折天線元件1和饋線2。本實施例中通過調節電阻31的阻值來匹配所述彎折天線元件1和饋線2的電氣特性。所述第一實施例適用於一般環境影響不大的情況。此外圖3所示的匹配元件3的第二實施例的中包括一第一電容32、一第二電容33以及一電感34，其中所述電感34連接所述彎折天線元件1與所述饋線2，所述電感34還通過一第一電容32與地連接，所述電感34還通過一第二電容33與地連接。本實施例中通過調節第一電容32和第二電容33的容抗值以及電感34的感抗值來匹配所述彎折天線元件1和饋線2的電氣特性。所述第二實施例適用於環境影響較大的情況下圖1所示的多頻率天線的工作原理如下所述彎折天線元件1發射或接收若干頻段的電磁信號，例如常用的GSM射頻信號，並在所述天線和所述饋線之間預留一個匹配網絡，即匹配元件3，所述匹配元件3用於將所述若干頻段的電磁信號的電氣特性與饋線2的電氣特性匹配，此後饋線2與外部裝置或元件連接，例如射頻晶片等，從而傳輸所述的射頻信號。圖4所示為本發明的多頻率天線的結構圖，其中所述多頻率天線包括一第一橫向側邊11、一第二橫向側邊12、一第三橫向側邊13、一縱向短邊14、一第一縱向長邊15、一第二縱向長邊16、一帶地的CPW(共面波導)微帶線21、一匹配元件3以及一 PCB板4，其中所述的第一橫向側邊11與縱向短邊14電連接，所述的縱向短邊14通過第二橫向側邊12與第一縱向長邊15電連接，所述的第一縱向長邊15通過第三橫向側邊13與第二縱向長邊16電連接；所述的第一橫向側邊11通過匹配元件3與所述帶地的CPW微帶線21電連接。此外所述第一橫向側邊11、第二橫向側邊12、第三橫向側邊13、縱向短邊14、第一縱向長邊15、第二縱向長邊16、帶地的CPW微帶線21以及匹配元件3都設置於PCB板4上。在本實施例中所述PCB板4為由FR4 (環氧玻璃布層壓板)材料構成的PCB板，本領域的技術人員可以根據實際的需要和要求採用其他的材料構成的PCB板來實現相同的用途。上述的第一橫向側邊11、第二橫向側邊12、第三橫向側邊13、縱向短邊14、第一縱向長邊15和第二縱向長邊16構成了圖1中彎折天線元件1 ；帶地的CPW微帶線21構成了圖1中的饋線2。圖4所示的多頻率天線的工作原理與圖1所示的多頻率天線的工作原理相同，這裡就不在贅述。圖5所示為本發明的多頻率天線在移動終端的PCB板上的結構圖，該結構與圖4所示的結構相同，即包括一第一橫向側邊11、一第二橫向側邊12、一第三橫向側邊13、一縱向短邊14、一第一縱向長邊15、一第二縱向長邊16、一帶地的CPW微帶線21以及一匹配元件3，其中所述的第一橫向側邊11與縱向短邊14電連接，所述的縱向短邊14通過第二橫向側邊12與第一縱向長邊15電連接，所述的第一縱向長邊15通過第三橫向側邊13與第二縱向長邊16電連接；所述的第一橫向側邊11通過匹配元件3與所述帶地的CPW微帶線21電連接。上述的第一橫向側邊11、第二橫向側邊12、第三橫向側邊13、縱向短邊14、第一縱向長邊15和第二縱向長邊16構成了彎折天線元件1 ；帶地的CPW微帶線21構成了饋線2。此外本實施例中所述第一橫向側邊11、第二橫向側邊12、第三橫向側邊13、縱向短邊14、第一縱向長邊15、第二縱向長邊16、帶地的CPW微帶線21以及匹配元件3都設置於移動終端的同一 PCB板4上。其中本實施例中所述的第一橫向側邊11長度L11為12毫米，寬度W11為2毫米；所述的第二橫向側邊12以及第三橫向側邊13的長度L12和L13為6毫米，寬度W12和W13為2毫米；所述的縱向短邊14的長度L14為19毫米，寬度W14為2毫米；所述的第一縱向長邊15與第二縱向長邊16的長度L15和L16為36毫米，寬度W15和W16為2毫米。此外所述的帶地的CPW微帶線2的長度可以根據需要進行靈活的調整。根據上述的彎折天線元件1和饋線2的尺寸，本實施例中的多頻率天線的工作的電磁頻段為GSM900/DCS1800或GSM850/PCS1900。本領域的技術人員可以根據實際移動終端的需要和要求，改變彎折天線元件1和饋線2的尺寸，從而改變天線的工作的電磁頻段。此外根據上述的彎折天線元件1和饋線2的尺寸，本實施例中的多頻率天線通過仿真得到的回波損耗Sll仿真結果圖如圖6所示，所述的多頻率天線仿真得到的駐波係數
5VSWR仿真結果圖如圖7所示，此外所述的多頻率天線在GSM900和DCS1800電磁頻段下測試的平均增益如下表1所示。本領域的技術人員可以根據實際移動終端的需要和要求，改變彎折天線元件1和饋線2的尺寸，從而改變天線的回波損耗S11、駐波係數VSWR以及天線效率和平均增益。
表 權利要求
1.一種多頻率天線，其特徵在於，所述的多頻率天線包括一彎折天線元件，所述彎折天線元件為彎折形式並用於發射或接收若干電磁頻段信號；一饋線，用於傳輸所述彎折天線元件接收或發送的所述電磁頻段信號；一匹配元件，用於匹配彎折天線元件和饋線的電氣特性。
2.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的彎折天線元件、饋線以及匹配元件設置於一 PCB板上。
3.如權利要求2所述的多頻率天線，其特徵在於，所述彎折天線元件、饋線以及匹配元件印製於PCB板。
4.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的饋線為一帶地的CPW微帶線。
5.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的電磁頻段信號為GSM900/DCS1800/GSM850/PCS1900.GSM850/PCS1900 或 GSM900/DCS1800 頻段的信號。
6.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的匹配元件包括一電阻，所述電阻連接所述彎折天線元件與所述饋線。
7.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的匹配元件包括一第一電容、一第二電容以及一電感，所述電感連接所述彎折天線元件與所述饋線，所述電感還通過所述第一電容與地連接，所述電感還通過所述第二電容與地連接。
8.如權利要求1所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的彎折天線元件包括一縱向短邊、一第一縱向長邊、一第二縱向長邊、一第一橫向側邊、一第二橫向側邊以及一第三橫向側邊，其中所述的第一橫向側邊與縱向短邊電連接，所述的縱向短邊通過第二橫向側邊與第一縱向長邊電連接，所述的第一縱向長邊通過第三橫向側邊與第二縱向長邊電連接。
9.如權利要求8所述的多頻率天線，其特徵在於，所述的第一橫向側邊的長度為12毫米，寬度為2毫米，所述的第二橫向側邊以及第三橫向側邊的長度均為6毫米，寬度為2毫米，所述的縱向短邊的長度為19毫米，寬度為2毫米，所述的第一縱向長邊與第二縱向長邊的長度均為36毫米，寬度為2毫米。
全文摘要
本發明公開了一種多頻率天線。所述的多頻率天線包括一彎折天線元件，所述彎折天線元件為彎折形式並用於發射或接收若干電磁頻段信號；一饋線，用於傳輸所述彎折天線元件接收或發送的所述微波信號；一匹配元件，用於匹配彎折天線元件和饋線的電氣特性。本發明的多頻率天線具有寬的工作頻帶的，從而實現了天線的多頻段和高效率，此外還通過設置於PCB板，減小了天線的高度，從而降低了天線的剖面，此外，PCB板上製作的天線容易集成、易於加工，有效的提高了生產效率。
文檔編號H01Q1/38GK102593572SQ20111000206
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月6日 優先權日2011年1月6日
發明者陳士國 申請人:基信康信息技術(上海)有限公司