一種印制天線和終端設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種印制天線,以提高天線的功率和頻段寬度。所述印制天線包括:印制電路板和天線圖形,信號饋入點(diǎn),其中,天線圖形印制在印制電路板正面,天線圖形包括:第一天線圖形,第二天線圖形,第三天線圖形;信號饋入點(diǎn)與第二天線圖形連接;第一天線圖形沿著印制電路板的邊沿布線的一邊的一端與第二天線圖形連接;第二天線圖形平行于印制電路板的邊沿豎直布線,第二天線圖形與第一天線圖形形成非閉合矩形形狀;第三天線圖形包括第一部分和第二部分,第三天線圖形的第一部分的一端與第一天線圖形連接,第三天線圖形的第二部分的一端與第二天線圖形連接,第一部分與第二部平行排列于非閉合矩形內(nèi)。
【專利說明】一種印制天線和終端設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信【技術(shù)領(lǐng)域】,并且更具體地,涉及一種印制天線和終端設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,終端產(chǎn)品的功能越來越多樣化,產(chǎn)品規(guī)格趨向于 小型化,對終端天線的要求也越來越苛刻和嚴(yán)格。目前,LTE(LongTermEvolution,長期 演進(jìn))產(chǎn)品逐步開始商用,一些終端產(chǎn)品也開始要求支持LTE頻段。由于LTE頻段的帶寬比 以往的2G(2ndGeneration,第二代移動通信技術(shù))、3G(3rdGeneration,第三代移動通信 技術(shù))頻段的帶寬寬很多,其中LTE頻段(698MHz?960MHz,1710MHz?2690MHz),這對天 線的帶寬提出了新的要求。常規(guī)天線無法滿足足夠帶寬的要求,同時,由于LTE通信對天線 的要求很高,天線的效率((指天線輻射出去的功率和輸入到天線的有功功率之比,其數(shù)值 恒小于1))不能做到很低(低頻至少35%以上,高頻至少45%以上)。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中,現(xiàn)有技術(shù)的終端天線結(jié)構(gòu)如圖1所示,101為PCB(Printed CircuitBoard,印制電路板),102為天線圖形,103為信號饋入點(diǎn),所述信號饋入點(diǎn)用于連 接天線與射頻電路的連接點(diǎn),用以信號饋入或饋出信號,通過在PCB板上印制天線的方式, 雖然天線的尺寸得到進(jìn)一步的減小,然而天線的功率低而且?guī)捳?。更進(jìn)一步地,加有天線 的射頻電路必須通過增加匹配電路實(shí)現(xiàn)高頻和低頻的雙諧振,雖然可以增加諧振點(diǎn),但是 不能提升天線的效率,而且?guī)挼奶嵘彩艿较拗啤?br>
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種印制天線和終端設(shè)備,以實(shí)現(xiàn)在無需外接電 感電容器件進(jìn)行匹配的條件下,天線的帶寬滿足當(dāng)前LTE全頻段的要求,尤其將天線的低 頻帶寬展寬。進(jìn)一步的,提高天線的高頻頻段的效率。
[0005] 第一方面,一種印制天線,其特征在于,所述印制天線包括:印制電路板和天線圖 形,信號饋入點(diǎn),其中,所述天線圖形印制在所述印制電路板正面,所述天線圖形包括:第一 天線圖形,第二天線圖形,第三天線圖形;所述信號饋入點(diǎn)與所述第二天線圖形連接;所述 第一天線圖形沿著所述印制電路板的邊沿布線的一邊的一端與所述第二天線圖形連接;所 述第二天線圖形平行于所述印制電路板的邊沿堅直布線,所述第二天線圖形與所述第一天 線圖形形成非閉合矩形形狀;所述第三天線圖形包括第一部分和第二部分,所述第三天線 圖形的第一部分的一端與所述第一天線圖形連接,所述第三天線圖形的第二部分的一端與 所述第二天線圖形連接,所述第一部分與所述第二部平行排列于所述非閉合矩形內(nèi)。
[0006] 在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述印制天線還包括:焊接器件;所述 第一部分的一端與所述第一天線圖形連接,具體為:所述第一部分的一端與所述第一天線 圖形通過所述焊接器件連接;和/或,所述第二部分的一端與所述第二天線圖形連接,具體 為:所述第二部分的一端與所述第二天線圖形通過所述焊接器件連接。
[0007] 結(jié)合第一方面或第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中,所述第三天線圖形第一部分包括至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊接器件連接; 和/或,所述第三天線圖形第二部分包括至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊接器件 連接。
[0008] 結(jié)合第一方面或上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述 第三天線圖形所述第一部分包括寬度、長度、形狀或數(shù)量,所述第一部分的寬度、長度、形狀 或數(shù)量可設(shè)置為固定值;和/或,所述第三天線圖形所述第二部分包括寬度、長度、形狀或 數(shù)量,所述第二部分的寬度、長度、形狀或數(shù)量可設(shè)置為固定值。
[0009] 在第一方面第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一天線圖形包括所述第一天線圖形 的寬度和長度,所述第一天線圖形的寬度和長度可設(shè)置為固定值。
[0010] 在第一方面第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二天線圖形包括所述第二天線圖形 的寬度和長度,所述第二天線圖形的寬度和長度可設(shè)置為固定值。結(jié)合第一方面的第一種 可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中,所述焊接器件,包括以下至少一種:電容、電感或電阻。
[0011] 第二方面,一種終端設(shè)備,其特征在于,所述終端設(shè)備包括:至少一個結(jié)合第一方 面和上述任一種可能的實(shí)現(xiàn)方式的印制天線,和通訊模塊;所述通訊模塊,用于通過所述印 制天線接入無線網(wǎng)絡(luò)。
[0012] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述終端設(shè)備包括至少兩個印制天線,其中,第一印 制天線為終端設(shè)備的主天線,第二印制天線為終端設(shè)備的副天線;所述第二印制天線,為所 述終端設(shè)備的分集天線,與所述第一印制天線一起實(shí)現(xiàn)信號的分集接收。
[0013] 結(jié)合第二方面或第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式 中,所述終端設(shè)備具體為數(shù)據(jù)卡、無線網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、手機(jī)、帶上網(wǎng)功能的便攜電腦,或 者可進(jìn)行無線通訊的設(shè)備。
[0014] 通過上述技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)了在無需增加匹配電路條件下,印制天線的帶寬滿足當(dāng) 前LTE全頻段的要求,尤其將天線的低頻帶寬展寬,解決了高頻頻段太寬的問題,同時提高 天線的在全頻段情況下的效率。進(jìn)一步的,印制天線印制在印制電路板上,無需或使用較少 匹配器件,有效節(jié)約成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對本發(fā)明實(shí)施例中所需要使 用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面所描述的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。
[0016] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的印制天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的印制天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例測得的印制天線的史密斯圓圖;
[0019] 圖4為本發(fā)明又一實(shí)施例的印制天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020] 圖5為本發(fā)明另一實(shí)施例的印制天線的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0021] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例的一種終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0022] 圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例的一種終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部實(shí)施例?;诒景l(fā) 明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例,都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]目前,在無線通訊技術(shù)中,采用印制天線進(jìn)行通信,然而由于需要增加匹配電路實(shí) 現(xiàn)高頻和低頻雙諧振,導(dǎo)致天線的尺寸無法減小,進(jìn)一步的,印制天線低頻帶寬無法滿足 LTE通信要求,天線效率低下。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種印制天線可以滿足當(dāng)前LTE全頻段 的要求,尤其將天線的低頻帶寬展寬,解決了高頻頻段太寬的問題,同時提高天線在全頻段 情況下的效率。進(jìn)一步的,印制天線印制在印制電路板上,無需或使用較少匹配器件,有效 節(jié)約成本。
[0025] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的印制天線的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,印制天線包括:印制 電路板201和天線圖形,信號饋入點(diǎn)202,其中,所述天線圖形印制在所述印制電路板201正 面。
[0026] 所述天線圖形包括:第一天線圖形203,第二天線圖形204,第三天線圖形205。
[0027] 所述信號饋入點(diǎn)202與第二天線圖形204連接。
[0028] 所述第一天線圖形203沿著所述印制電路板201的邊沿布線的一邊的一端與所述 第二天線圖形204連接。
[0029] 所述第二天線圖形204平行于所述印制電路板201的邊沿堅直布線,所述第二天 線圖形204與所述第一天線圖形203形成非閉合矩形形狀。
[0030] 所述第三天線圖形205包括第一部分2051和第二部分2052,所述第三天線圖形 205的第一部分2051的一端與所述第一天線圖形203連接,所述第三天線圖形205的第二 部分2052的一端與所述第二天線圖形204連接,所述第一部分2051與所述第二部2052平 行排列于所述非閉合矩形內(nèi)。
[0031] 在本發(fā)明實(shí)施例中,所述第一天線圖形203的一條邊沿著印制電路板201的邊沿 布線,所述第一天線圖形203的其他邊圍繞印制電路板201的金屬地布線,所述信號饋入點(diǎn) 202與所述第二天線圖形204連接,設(shè)置在靠近印制電路板201的邊沿處,所述第一天線圖 形203與印制電路板201的金屬地電磁耦合,產(chǎn)生天線輻射帶寬的低頻頻段,具體低頻頻段 可以為698MHz?960MHz。所述第一天線圖形203的長度可以設(shè)置,所述第一天線圖形203 與印制電路板201的隙縫寬度也可以設(shè)置。
[0032] 所述第二天線圖形204平行于所述印制電路板201的邊沿堅直布線,所述第一天 線圖形203沿著所述印制電路板201的邊沿布線的一邊的一端與所述第二天線圖形204連 接,所述第二天線圖形204與所述第一天線圖形203形成非閉合矩形形狀。所述第二天線 圖形204通過輻射,產(chǎn)生天線輻射帶寬的高頻頻段,具體高頻頻段可以為2GHz?3GHz。所 述第二天線圖形204的長度可以設(shè)置,所述第二天線圖形204與印制電路板201的隙縫寬 度也可以設(shè)置。
[0033] 所述第三天線圖形205包括第一部分2051和第二部分2052,所述第一部分2051 的一端與所述第一天線圖形203連接,所述第二部分2052的一端與第二天線圖形204連 接,所述第一部分2051與所述第二部2052平行排列于所述非閉合矩形內(nèi)。所述第三天線 圖形205交錯平行排列的第一部分2051和第二部分2052通過自身輻射和第一部分2051 和第二部分2052之間的相互耦合,產(chǎn)生天線輻射帶寬的高頻頻道,具體高頻頻段可以為 1. 71GHz?2. 17GHz。所述第三天線圖形205第一部分2051的寬度、長度、形狀或數(shù)量可以 設(shè)置為固定值,所述第三天線圖形205第二部分2052的寬度、長度、形狀或數(shù)量也可以設(shè)置 為固定值。
[0034] 在本發(fā)明另一實(shí)施例中,印制天線還包括焊接器件,所述焊接器件可以包括以下 至少一種:電感、電容或電阻等。所述第三天線圖形205的第一部分2051的一端與所述第 一天線圖形203通過所述焊接器件連接,和/或所述第三天線圖形205的第二部分2052的 一端與所述第二天線圖形204通過所述焊接器件連接。
[0035] 在本發(fā)明另一實(shí)施例中,所述第三天線圖形205包括第一部分2051和第二部分 2052 :所述第三天線圖形205第一部分2051包括至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊 接器件連接。通過增加焊接器件可以調(diào)整第三天線圖形205第一部分2051的長度,和/或, 所述第三天線圖形205第二部分2052包括至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊接器件 連接。通過增加焊接器件調(diào)整第三天線圖形205第二部分2052長度。
[0036] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例測得的印制天線的史密斯圓圖,史密斯(smith)圓圖是反射 系數(shù)(以符號r表示)的極坐標(biāo)圖,反射系數(shù)可以定義為單端口散射參數(shù),即S11。圖3中, 縱左邊是反射系數(shù)(S11),橫坐標(biāo)是頻率。從圖3測得的結(jié)果可以看出,基于本發(fā)明實(shí)施例 的印制天線測得的天線的低頻頻段和高頻頻段散射曲線收斂,而且都接近smith圓圖的圓 心,從而說明本發(fā)明實(shí)施例的印制天線無需增加匹配電路,可以達(dá)到阻抗匹配,反射系數(shù)接 近1的效果。
[0037] 表1為本發(fā)明實(shí)施例實(shí)測天線效率,從表1中可以看出,基于本發(fā)明實(shí)施例測得的 天線分別在低頻頻段和高頻頻段的效率。
[0038]
【權(quán)利要求】
1. 一種印制天線,其特征在于,所述印制天線包括:印制電路板和天線圖形,信號饋入 點(diǎn),其中,所述天線圖形印制在所述印制電路板正面,所述天線圖形包括;第一天線圖形,第 二天線圖形,第H天線圖形; 所述信號饋入點(diǎn)與所述第二天線圖形連接; 所述第一天線圖形沿著所述印制電路板的邊沿布線的一邊的一端與所述第二天線圖 形連接; 所述第二天線圖形平行于所述印制電路板的邊沿豎直布線,所述第二天線圖形與所述 第一天線圖形形成非閉合矩形形狀; 所述第H天線圖形包括第一部分和第二部分,所述第H天線圖形的第一部分的一端與 所述第一天線圖形連接,所述第H天線圖形的第二部分的一端與所述第二天線圖形連接, 所述第一部分與所述第二部平行排列于所述非閉合矩形內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制天線,其特征在于,所述印制天線還包括;焊接器件; 所述第一部分的一端與所述第一天線圖形連接具體為:所述第一部分的一端與所述第 一天線圖形通過所述焊接器件連接;和/或, 所述第二部分的一端與所述第二天線圖形連接具體為:所述第二部分的一端與所述第 二天線圖形通過所述焊接器件連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制天線,其特征在于,所述第H天線圖形第一部分包括 至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊接器件連接; 和/或,所述第H天線圖形第二部分包括至少兩個部件,所述至少兩個部件通過焊接 器件連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的印制天線,其特征在于,所述第H天線圖形所述第一 部分包括寬度、長度、形狀或數(shù)量,所述第一部分的寬度、長度、形狀或數(shù)量可設(shè)置為固定 值;和/或,所述第H天線圖形所述第二部分包括寬度、長度、形狀或數(shù)量,所述第二部分的 寬度、長度、形狀或數(shù)量可設(shè)置為固定值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制天線,其特征在于,所述第一天線圖形包括所述第一天 線圖形的寬度和長度,所述第一天線圖形的寬度和長度可設(shè)置為固定值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制天線,其特征在于,所述第二天線圖形包括所述第二天 線圖形的寬度和長度,所述第二天線圖形的寬度和長度可設(shè)置為固定值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的印制天線,其特征在于,所述焊接器件,包括W下至少一 種:電容、電感或電阻。
8. -種終端設(shè)備,其特征在于,所述終端設(shè)備包括: 至少一個權(quán)利要求1至7任一所述的印制天線,和通訊模塊; 所述通訊模塊,用于通過所述印制天線接入無線網(wǎng)絡(luò)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的終端設(shè)備,其特征在于,所述終端設(shè)備包括至少兩個印制天 線,其中,第一印制天線為終端設(shè)備的主天線,第二印制天線為終端設(shè)備的副天線; 所述第二印制天線,為所述終端設(shè)備的分集天線,與所述第一印制天線一起實(shí)現(xiàn)信號 的分集接收。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的終端設(shè)備,其特征在于,所述終端設(shè)備具體為數(shù)據(jù)卡、無 線網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、手機(jī)、帶上網(wǎng)功能的便攜電腦,或者可進(jìn)行無線通訊的設(shè)備。
【文檔編號】H01Q1/22GK104347926SQ201310329288
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】王文, 柳青, 蘭堯, 李正浩, 姜林濤 申請人:華為終端有限公司