多頻段天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多頻段天線，包括基板、鋪設(shè)于基板正面的共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)，還包括：鋪設(shè)于基板正面的主輻射體，其包括形狀為右上角開(kāi)設(shè)有反L型槽的矩形的第一輻射部分，位于第一輻射部分下端、倒梯形的第二輻射部分；第二輻射部分的下端連接于共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)；環(huán)繞輻射枝節(jié)包括從第一輻射部分右下端向右延伸的第一輻射枝節(jié)、從第一輻射部分左上端向左延伸的第二輻射枝節(jié)，以及一端與第一輻射枝節(jié)相連的、并沿基板右側(cè)邊向上延伸、沿基板上側(cè)邊向左延伸、沿基板左側(cè)邊向下延伸的、另一端與第二輻射枝節(jié)相連的第三輻射枝節(jié)。本發(fā)明的技術(shù)方案中，環(huán)繞輻射枝節(jié)和開(kāi)槽的主輻射體可支持2-4.2Ghz頻段，并可支持低于2Ghz的頻段。
【專利說(shuō)明】多頻段天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多頻段天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)、無(wú)線城域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線廣播等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，多種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)逐漸完善并投入應(yīng)用，已經(jīng)出現(xiàn)多種無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)共存的局面。
[0003]移動(dòng)通信網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)中，GSM(GlobalSystem for Mobile communication,全球移動(dòng)通信系統(tǒng))，仍是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)之一，通常工作于900Mhz頻段或者 1800Mhz 頻段。LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))是由 3GPP(The3rd GenerationPartnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃)組織制定的UMTS (Universal MobileTelecommunications System,通用移動(dòng)通信系統(tǒng))技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)。我國(guó)TD-LTE的頻段主要分布在1.8/2.3/2.6Ghz頻段，具體為:中國(guó)移動(dòng)的1880-1900MHz、2320_2370MHz、2575-2635MHz頻段；中國(guó)聯(lián)通的2300_2320ΜΗζ、2555_2575ΜΗζ頻段；中國(guó)電信的2370-2390ΜΗζ、2635-2655ΜΗζ 頻段。
[0004]城域網(wǎng)中的WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access,全球微波互聯(lián)接入)標(biāo)準(zhǔn)，又稱802.16標(biāo)準(zhǔn)，主要工作于2.5/3.5/5.5Ghz的頻段。
[0005]WLAN (Wireless Local Area Network,無(wú)線局域網(wǎng))工作在無(wú)需授權(quán)的 2.4/5Ghz 頻段。
[0006]無(wú)線廣播中的DAB (Digital Audio Broadcasting,數(shù)字音頻廣播)，通常工作于217.5-230.0MHz 的 III 頻段、或者 1228_1575MHz 的 L 頻段。
[0007]目前，將支持多頻段的多頻段天線集成到移動(dòng)智能終端設(shè)備中，使得移動(dòng)智能終端設(shè)備具備多模式(通常不同模式工作在不同頻率)的接入網(wǎng)絡(luò)的能力已經(jīng)成為發(fā)展趨勢(shì)。
[0008]一種現(xiàn)有的多頻段天線的結(jié)構(gòu)的主視示意圖、仰視示意圖分別如圖la、圖1b所示，該多頻段天線包括:基板101，設(shè)置在基板101正面的矩形的主輻射體102、矩形的第一寄生輻射體103、矩形的第二寄生輻射體104和矩形的第三寄生輻射體105，設(shè)置在基板101背面的接地平面106，饋電線107。
[0009]第一寄生輻射體103、第二寄生輻射體104分位于主輻射體102的兩側(cè)，且都與主輻射體102平行相對(duì)；第三寄生輻射體105位于主輻射體102的上側(cè)，與主輻射體102平行相對(duì)，并通過(guò)金屬線與主輻射體102相連。饋電線107的芯線穿透基板101連接到主輻射體 102。
[0010]雖然，通過(guò)合理地選擇基板101的材料和尺寸，并且合理地設(shè)置各輻射體的尺寸、輻射體之間的位置和饋電點(diǎn)在主輻射體102中的位置，可以使得現(xiàn)有的多頻段天線可以支持2-2.6Ghz的頻段；2-2.6Ghz的頻段覆蓋了 LTE的2.3/2.6Ghz頻段、WLAN的2.4Ghz頻段、WiMAX的2.5Ghz頻段。顯然，該多頻段天線無(wú)法支持頻率低于2Ghz的頻段。[0011]因此，有必要提供一種帶寬更寬、支持頻段更多的多頻段天線，以實(shí)現(xiàn)單個(gè)多頻段天線在支持LTE、WiMAX、WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持頻率低于2Ghz的頻段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供了一種多頻段天線，可以在支持LTE、WiMAX, WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持頻率低于2Ghz的頻段。
[0013]一種多頻段天線，包括基板、鋪設(shè)于所述基板的正面的共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)；其還包括:
[0014]鋪設(shè)于所述基板的正面的主輻射體，其包括形狀為右上角開(kāi)設(shè)有反L型槽的矩形的第一輻射部分，以及位于第一輻射部分下端形狀為倒梯形的第二輻射部分；其中，第二輻射部分的下端與所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)相連接；
[0015]環(huán)繞輻射枝節(jié)，包括從第一輻射部分的右下端向所述基板的右側(cè)邊延伸的第一輻射枝節(jié)、從所述第一輻射部分的左上端向所述基板的左側(cè)邊延伸的第二輻射枝節(jié)，以及一端與第一輻射枝節(jié)相連的、并沿所述基板的右側(cè)邊向上延伸、沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的、另一端與第二輻射枝節(jié)相連的第三輻射枝節(jié)。
[0016]進(jìn)一步，所述多頻段天線，還包括:
[0017]寄生輻射枝節(jié)，其從所述第三輻射枝節(jié)的、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)中向所述基板的上側(cè)邊延伸，并延伸至所述基板的背面呈L型。
[0018]較佳地，所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)具體包括:一端與第二輻射部分的下端相連的、另一端延伸到所述基板的下側(cè)邊的帶狀的傳輸線，以及形狀為右上角開(kāi)設(shè)有直角三角形切口的矩形的第一接地平面、形狀為左上角開(kāi)設(shè)有直角三角形切口的矩形的第二接地平面；
[0019]第一接地平面、第二接地平面分位于所述傳輸線左側(cè)、右側(cè)，且都與所述傳輸線相分離。
[0020]較佳地，第一輻射部分的左側(cè)邊、下側(cè)邊的長(zhǎng)度分別為24.93mm、33.75mm ；
[0021]第一輻射部分中的反L型槽包括:豎槽和橫槽；
[0022]所述豎槽的長(zhǎng)、寬分別為19.5mm>5mm ;所述橫槽的長(zhǎng)為5-11.5mm,寬為5_10mm ；以
及
[0023]第一輻射枝節(jié)的寬為l_4mm。
[0024]較佳地，所述基板為矩形；
[0025]第三輻射枝節(jié)中的沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，與第一輻射部分的左側(cè)邊之間的間隔距離為4.925mm ；
[0026]第三輻射枝節(jié)中的沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)，與第二輻射枝節(jié)之間的間隔距離為3.6-18.6mm,與第一輻射部分的上側(cè)邊之間的間隔距離為0.42-15.42mm ；
[0027]第二輻射枝節(jié)和第三輻射枝節(jié)的寬度都為l_4mm ;第三輻射枝節(jié)中沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二福射枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為 59.8-74.8mm。
[0028]較佳地，所述寄生輻射枝節(jié)中所述L型的枝節(jié)，具體包括:沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)；
[0029]所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度都為l_4mm ；
[0030]所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為6.9-12mm。
[0031]較佳地，所述寄生輻射枝節(jié)中所述L型的枝節(jié)，具體包括:沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)；
[0032]所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度都為l_4mm ；
[0033]所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為6.9-12mm。
[0034]較佳地，所述主輻射體、環(huán)繞輻射枝節(jié)和寄生輻射枝節(jié)是一體成型的。
[0035]較佳地，所述基板的材料具體是介電常數(shù)為4.4、損耗角正切值為0.025的環(huán)氧樹(shù)脂；以及
[0036]所述主輻射體、所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)和環(huán)繞輻射枝節(jié)的材料具體都是銅箔；以及
[0037]所述寄生輻射枝節(jié)的材料具體都是銅箔。
[0038]本發(fā)明的技術(shù)方案中，通過(guò)優(yōu)化多頻段天線中主輻射體的形狀和尺寸，增加設(shè)置環(huán)繞輻射枝節(jié)，使得多頻段天線可以諧振于1.75-4.2Ghz頻段，使得單個(gè)多頻段天線可在支持LTE、WiMAX、WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持頻率低于2Ghz的頻段，例如GSM的頻段。
[0039]而且，該多頻段天線中還優(yōu)化了環(huán)繞輻射枝節(jié)中各枝節(jié)之間的間距、枝節(jié)與主輻射體之間的間距，使得該多頻段天線可以諧振于1.39-1.48Ghz頻段，從而可以支持DAB的頻段。
[0040]進(jìn)一步，該多頻段天線中還設(shè)置了寄生輻射枝節(jié)，使得該多段天線可以諧振于5.l_6Ghz，進(jìn)一步拓寬了該多頻段天線支持的頻段。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0041]圖1a為現(xiàn)有的多頻段天線的結(jié)構(gòu)的主視示意圖；
[0042]圖1b為現(xiàn)有的多頻段天線的結(jié)構(gòu)的仰視示意圖，即圖1a中A向示意圖；
[0043]圖2、圖3、圖4、圖5分別為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的結(jié)構(gòu)的主視示意圖、側(cè)視不意圖、俯視不意圖和背視不意圖；
[0044]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中第二接地平面左上角的直角三角形切口的示意圖，即圖2中圈A部分放大后的示意圖；
[0045]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的從主視方向建立的、基板背面的直角坐標(biāo)系的示意圖；
[0046]圖8為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的回波損耗的仿真與測(cè)量曲線示意圖；
[0047]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的各頻段的最大輻射增益測(cè)量值曲線示意圖；
[0048]圖10、圖11分別為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的正、背面的三維透視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。然而，需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒(méi)有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0050]本發(fā)明的發(fā)明人考慮到，可以在多頻段天線中，設(shè)置與主輻射體電相連的若干輻射枝節(jié)并優(yōu)化主輻射體的形狀和尺寸，使得主輻射體與不同的輻射枝節(jié)組合而可以收發(fā)不同頻段的無(wú)線信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)單個(gè)多頻段天線可以在支持LTE、WiMAX, WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持頻率在2Ghz以下的頻段。
[0051 ] 下面結(jié)合附圖具體介紹本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。
[0052]本發(fā)明提供的多頻段天線的結(jié)構(gòu)的主視示意圖如圖2所示，包括:基板201、鋪設(shè)于基板201的正面的共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202、鋪設(shè)于基板201的正面的主輻射體203，以及環(huán)繞輻射枝節(jié)204。
[0053]主輻射體203包括:形狀為右上角開(kāi)設(shè)有反L型槽的矩形的第一輻射部分231，以及位于第一輻射部分231下端的形狀為倒梯形的第二輻射部分232。第二輻射部分232的下端與共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202相連接。反L型具體指與L型左右對(duì)稱的形狀。
[0054]環(huán)繞輻射枝節(jié)204包括:從主輻射體203的第一輻射部分231的右下端向基板201的右側(cè)邊延伸的第一輻射枝節(jié)241、從第一輻射部分231的左上端向基板201的左側(cè)邊延伸的第二輻射枝節(jié)242，以及一端與第一輻射枝節(jié)241相連的、并沿基板201的右側(cè)邊向上延伸、沿基板的上側(cè)邊向左延伸、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的、另一端與第二輻射枝節(jié)242相連的第三輻射枝節(jié)243。
[0055]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線，通過(guò)在主輻射體中開(kāi)槽，以及增設(shè)與主輻射體相連的環(huán)繞輻射枝節(jié)，增加了輻射結(jié)構(gòu)的電長(zhǎng)度，使得多頻段天線在拓寬帶寬的同時(shí)，使得該天線可諧振的頻率向低頻延伸，從而使得多頻段天線在支持LTE、WiMAX, WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持2Ghz以下的頻段。
[0056]為了進(jìn)一步拓寬本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線所支持的頻段，多頻段天線的側(cè)視示意圖、俯視不意圖和背視不意圖，分別如圖3、圖4、圖5所不,還包括:寄生福射枝節(jié)205。
[0057]寄生輻射枝節(jié)205從環(huán)繞輻射枝節(jié)204中第三輻射枝節(jié)243的、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)中，向基板201的上側(cè)邊延伸，并延伸至基板201的背面呈L型。
[0058]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202具體包括:一端與主輻射體203的第二輻射部分232的下端相連的、另一端延伸到基板201的下側(cè)邊的帶狀的傳輸線221，以及形狀為右上角開(kāi)設(shè)有直角三角形切口的矩形的第一接地平面222、形狀為左上角開(kāi)設(shè)有直角三角形切口的矩形的第二接地平面223。
[0059]第一接地平面222、第二接地平面223分位于傳輸線221左側(cè)、右側(cè)，且都與傳輸線221相分離。
[0060]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，主輻射體203中的第一輻射部分231的左側(cè)邊、下側(cè)邊的長(zhǎng)度分別為24.93mm、33.75mm。
[0061]如圖2所示，第一輻射部分231中的反L型槽包括:豎槽301和橫槽302。豎槽301的上側(cè)邊與第一輻射部分231的上側(cè)邊處于同一直線，豎槽301的右側(cè)邊與第一輻射部分231未開(kāi)槽處的右側(cè)邊處于同一直線。豎槽301的長(zhǎng)、寬分別為19.5mm>5mm ;橫槽302的長(zhǎng)為 5-11.5mm,寬為 5-1 Omnin
[0062]第二輻射部分232的較長(zhǎng)的底邊與第一輻射部分231的下側(cè)邊的長(zhǎng)度相等；第二輻射部分232的較短的底邊的長(zhǎng)度、高分別為3.25mm、5.25mm。
[0063]環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第一輻射枝節(jié)241的長(zhǎng)度為8.125mm,寬度為l_4mm。
[0064]主輻射體203與環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第一輻射枝節(jié)241 —起諧振于第一頻段。
[0065]為了進(jìn)一步拓寬本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線所支持的頻段，如圖2所示，多頻段天線中的基板201為矩形，該矩形的長(zhǎng)短邊的長(zhǎng)度分別為54_、53_。
[0066]第三輻射枝節(jié)243中的沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，與第一輻射部分231的左側(cè)邊之間的間隔距離為4.925mm。
[0067]第三輻射枝節(jié)243中的沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)，與第二輻射枝節(jié)242之間的間隔距離為3.6-18.6mm，與主輻射體203中的第一輻射部分231的上側(cè)邊之間的間隔距離為 0.42-15.42mm。
[0068]第二輻射枝節(jié)242和第三輻射枝節(jié)243的寬度都為l_4mm ;具體地，第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)的寬度，都與第二輻射枝節(jié)242的寬度相等，都為l_4mm。
[0069]第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二輻射枝節(jié)242的長(zhǎng)度之和為59.8-74.8_。
[0070]環(huán)繞輻射枝節(jié)204中，第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二福射枝節(jié)242 —起諧振于第二頻段。
[0071]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，對(duì)于主輻射體203中第一輻射部分231的反L型槽中的橫槽302，該橫槽的寬度增加時(shí)，第一頻段的頻率將整體降低且?guī)捇静蛔?；該橫槽的寬度減小時(shí)，第一頻段的頻率將整體升高且?guī)捇静蛔儭?br> [0072]橫槽302的長(zhǎng)度增加時(shí)，第一頻段中的最低頻率將升高，但第一頻段的中心頻率的回波損耗將減小，第二頻段中的中心頻率將升高且第二頻段的回波損耗將增大；橫槽302的長(zhǎng)度減小時(shí)，第一頻段中的最低頻率將降低，但第一頻段的中心頻率的回波損耗將增大，第二頻段中的中心頻率將降低且第二頻段的回波損耗將減小。
[0073]對(duì)于環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第一輻射枝節(jié)241，第一輻射枝節(jié)241的寬度增加時(shí)，第一頻段的頻率將整體升高且?guī)捇静蛔儯坏谝惠椛渲?jié)241的寬度減小時(shí)，第一頻段的頻率將整體降低且?guī)捇静蛔儭?br> [0074]對(duì)于環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第二輻射枝節(jié)242和第三輻射枝節(jié)243的寬度，當(dāng)該寬度增大時(shí)，第二頻段的中心頻率將升高且第二頻段的帶寬有所增大；當(dāng)該寬度減小時(shí)，第二頻段的中心頻率將降低且第二頻段的帶寬有所減小。
[0075]對(duì)于第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)與第二輻射枝節(jié)242之間的間隔距離，或者第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)與主輻射體203的第一輻射部分231之間的間隔距離，當(dāng)該間隔距離增大時(shí)，第一頻段的最高頻率將降低、最低頻率基本不變且第一頻段的回波損耗將增大，第二頻段的中心頻率將降低且第二頻段的回波損耗將增大；當(dāng)該間隔距離減小時(shí)，第一頻段的最高頻率將升高、最低頻率基本不變且第一頻段的回波損耗將減小，第二頻段的中心頻率將升高且第二頻段的回波損耗將減小。
[0076]更優(yōu)的，主輻射體203中第一輻射部分231的反L型槽中，橫槽302的長(zhǎng)、寬分別為11.5mm,7.5mm。環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第一輻射枝節(jié)241的寬為3.2mm。此時(shí)，第一頻段的頻率范圍具體為1.75-4.2G，覆蓋了 GSM的1.8/1.9Ghz頻段、LTE的1.8/2.3/2.6Ghz頻段、WLAN的2.4Ghz頻段、WiMAX的2.5/3.5Ghz頻段；且第一頻段中任一頻率的回波損耗都小于-1OdB0
[0077]更優(yōu)的，環(huán)繞輻射枝節(jié)204中，第二輻射枝節(jié)242和第三輻射枝節(jié)243的寬度都為
3.2mm ;具體地，第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二輻射枝節(jié)242的寬度都為3.2mm。第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)與第二輻射枝節(jié)242之間的間隔距離為6.9mm ;第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)與主輻射體203的第一輻射部分231之間的間隔距離為3.72mm。第三輻射枝節(jié)243中沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二輻射枝節(jié)242的長(zhǎng)度之和為63.1mm。此時(shí)，第二頻段的頻率范圍具體為1.39-1.48G，覆蓋了 DAB的1.45Ghz頻段、LTE的1.4Ghz頻段；且第二頻段中任一頻率的回波損耗都小于-10dB。
[0078]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)，如圖5所示，具體包括:沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)。
[0079]寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)中，沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度相等，都為l_4mm。
[0080]寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)中，沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為6.9-12mm。
[0081]寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)諧振于第三頻段。
[0082]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，對(duì)于寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)，針對(duì)該L型的枝節(jié)中的沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度，當(dāng)該長(zhǎng)度增大時(shí)，第三頻段的中心頻率和最低頻率都將降低、回波損耗將增大；當(dāng)該長(zhǎng)度減小時(shí)，第三頻段的中心頻率和最低頻率都將升高、回波損耗將減小。
[0083]對(duì)于寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)，針對(duì)該L型的枝節(jié)中的沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度，當(dāng)該長(zhǎng)度增大時(shí)，第三頻段的中心頻率和最低頻率都將降低、回波損耗將增大；當(dāng)該長(zhǎng)度減小時(shí)，第三頻段的中心頻率和最低頻率都將升高、回波損耗將減小。
[0084]更優(yōu)的，寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)，在基板201正面的投影落于環(huán)繞輻射枝節(jié)204中的第三輻射枝節(jié)243的范圍內(nèi)。具體地，寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)中，沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度都為3.2mm ;沿基板201的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿基板201的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為9.1mm0此時(shí)，第三頻段的頻率范圍具體是5.l_6Ghz，覆蓋了 WLAN的5Ghz頻段、WiMAX的5.5Ghz頻段；且第三頻段中任一頻率的回波損耗都小于-10dB。
[0085]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202中帶狀的傳輸線221的長(zhǎng)、寬分別為15mm、3.25mm。
[0086]共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202中的第一接地平面222的上側(cè)邊、右側(cè)邊的長(zhǎng)度分別為(24.975-a)mm、(15-b)mm。a、b分別表示第一接地平面222中右上角的直角三角形切口中的兩個(gè)直角邊長(zhǎng)。第二接地平面223的上側(cè)邊、左側(cè)邊的長(zhǎng)度分別為(24.975-c)mm、(15_d)mm。c、d分別表示第二接地平面223中左上角的直角三角形切口中的兩個(gè)直角邊長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整a、b、c、d來(lái)調(diào)整整個(gè)多頻段天線的阻抗特性。更優(yōu)的，a等于c，b等于d。
[0087]第一接地平面222的右側(cè)邊、第二接地平面223的左側(cè)邊分別與傳輸線221的左、右側(cè)邊平行相對(duì)。第一接地平面222與傳輸線221之間、第二接地平面223與傳輸線221之間的間隔距離都可以為0.4mm ;具體地，第一接地平面222的右側(cè)邊與傳輸線221的左側(cè)邊之間、第二接地平面223的左側(cè)邊與傳輸線221的右側(cè)邊之間的間隔距離都為0.4_。
[0088]下面具體介紹本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的一個(gè)特例。
[0089]如圖1所示，從主視的方向(即從基板201的正面垂直指向基板201的背面)，對(duì)于基板201的正面，以其左下角的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，以該正面中過(guò)該頂點(diǎn)的長(zhǎng)邊所在的直線為橫軸(X軸)，以該正面中過(guò)該頂點(diǎn)的短邊所在的直線為縱軸(Y軸)，建立基板201正面的直角坐標(biāo)系。該正面的直角坐標(biāo)系中，X軸和Y軸的單位長(zhǎng)度都是1_。
[0090]基板201的正面的各頂點(diǎn)在該正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(0，0)、(54,0)、(54，53)和(0,53)。
[0091]主輻射體203的各頂點(diǎn)，在正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(38.875，45.18)、(10.125,45.18)、(10.125，20.25)、(25.375，15)、(28.625，15)、(43.875，20.25)、(43.875，
25.68)、(27.375，25.68)、(27.375，33.18)、(38.875，33.18)。
[0092]環(huán)繞輻射枝節(jié)204的各頂點(diǎn)在基板201的正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(10.125,38.8)、(2,38.8), (2，53)、(5.2，53)、(5.2,52.1)、(52,52.1)、(52，22.48)、(43.875,22.48), (43.875,25.68)、(48.8，25.68)、(48.8,48.9), (5.2，48.9)、(5.2，42)、(10.125,42)。
[0093]環(huán)繞輻射枝節(jié)204中第一輻射枝節(jié)241的各頂點(diǎn)在基板201的正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(43.875,22.48)、(43.875,25.68)、(52，25.68)、(52,22.48);第二輻射枝節(jié)242的各頂點(diǎn)在基板201的正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(10.125，38.8)、(5.2，38.8)、(5.2，42)、(10.125，42);第二輻射枝節(jié)243中、沿基板201的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)的各頂點(diǎn)，在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(5.2,38.8), (2,38.8), (2,53),(5.2,53);第二輻射枝節(jié)243中、沿基板201的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的各頂點(diǎn)，在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(5.2,52.1)、(52,52.1)、(52,48.9), (5.2,48.9)；第二輻射枝節(jié)243中、沿基板201的右側(cè)邊向上延伸的枝節(jié)的各頂點(diǎn)，在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(48.8,48.9), (52,48.9), (52，25.68)、(48.8，25.68)。
[0094]共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202中，傳輸線221的各頂點(diǎn)，在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(25.375，15)、(25.375，O)、(28.625，O)、(28.625，15)。
[0095]共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202中，第一接地平面222的各頂點(diǎn)在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(0,0)、(24.975，O)、(24.975，15_b)、(24.975-a, 15)、(0,15);第二接地平面223的各頂點(diǎn)在基板201正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(29.025,0)、(54,0)、(54，15)、(29.025+a, 15)、(29.025，15_b)。a 為 0-24.975 之間的實(shí)數(shù)，b 為 0-15 之間的實(shí)數(shù)。
[0096]第一接地平面222與傳輸線221之間、第二接地平面223與傳輸線221之間都留有長(zhǎng)(15-b)mm、寬0.4mm的縫隙。如圖6所示，可以通過(guò)改變a和b的數(shù)值，來(lái)調(diào)整多頻段天線的阻抗特性。
[0097]如圖7所示，從主視的方向，對(duì)于基板201的背面，以其左下角的頂點(diǎn)為原點(diǎn)，以該背面中過(guò)該頂點(diǎn)的長(zhǎng)邊所在的直線為橫軸(U軸)，以該背面中過(guò)該頂點(diǎn)的短邊所在的直線為縱軸(V軸)，建立基板201背面的直角坐標(biāo)系。該背面的直角坐標(biāo)系中，U軸和V軸的單位長(zhǎng)度都是1mm。基板201正面的每個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)在正面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，等于該點(diǎn)垂直投影到背面后的點(diǎn)在背面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。
[0098]寄生輻射枝節(jié)205中的L型的枝節(jié)，其各頂點(diǎn)在基板201的背面的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)分別為(2，53)、(2,48.9)、(7,48.9), (7,52.1)、(5.2,52.1)、(5.2，53)。
[0099]事實(shí)上，本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線中，主輻射體203、共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202中的傳輸線221、環(huán)繞輻射枝節(jié)204、寄生輻射枝節(jié)205可以是一體成型的。
[0100]基板201的材料可以是環(huán)氧樹(shù)脂；例如，F(xiàn)R4環(huán)氧樹(shù)脂，或者介電常數(shù)為4.4，、損耗角正切值為0.025的環(huán)氧樹(shù)脂。
[0101]主輻射體203、共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)202、環(huán)繞輻射枝節(jié)204、寄生輻射枝節(jié)205的材料都可以是銅箔。
[0102]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線整體呈長(zhǎng)方體，該多頻段天線長(zhǎng)54mm、寬53mm、厚1.6_。該多頻段天線可以應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備，例如:智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等。
[0103]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的回波損耗的仿真與測(cè)量曲線示意圖如圖8所示；圖8中的橫軸表示頻率，頻率的單位為Ghz ;圖8中的縱軸表示回波損耗，回波損耗的單位為dB。本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的回波損耗的仿真曲線與測(cè)量曲線較為吻合。多頻段天線在第一頻段、第二頻段和第三頻段的回波損耗都小于-10dB。
[0104]本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的各頻段的最大輻射增益測(cè)量值曲線示意圖如圖9所示；圖9中的橫軸表示頻率，頻率的單位為Ghz ;圖9中的縱軸表示輻射增益，輻射增益的單位為dBi。本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線在第一頻段、第二頻段和第三頻段中具有較高的增益；其中，在2.SGhz頻率下，多頻段天線的輻射增益測(cè)量值可以達(dá)到4.75dBi。
[0105]圖10、圖11分別為本發(fā)明實(shí)施例的多頻段天線的正、背面的三維透視示意圖。
[0106]本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案中，通過(guò)優(yōu)化多頻段天線中主輻射體的形狀和尺寸，增加設(shè)置環(huán)繞輻射枝節(jié)，使得多頻段天線可以諧振于1.75-4.2Ghz頻段，使得單個(gè)多頻段天線可在支持LTE、WiMAX, WLAN的頻段的基礎(chǔ)上，支持頻率低于2Ghz的頻段，例如GSM的頻段。
[0107]而且，該多頻段天線中還優(yōu)化了環(huán)繞輻射枝節(jié)中各枝節(jié)之間的間距、枝節(jié)與主輻射體之間的間距，使得該多頻段天線可以諧振于1.39-1.48Ghz頻段，從而可以支持DAB的頻段。
[0108]進(jìn)一步，該多頻段天線中還設(shè)置了寄生輻射枝節(jié)，使得該多段天線可以諧振于
5.l_6Ghz，進(jìn)一步拓寬了該多頻段天線支持的頻段。
[0109]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多頻段天線，包括基板、鋪設(shè)于所述基板的正面的共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)；其特征在于，還包括: 鋪設(shè)于所述基板的正面的主輻射體，其包括形狀為右上角開(kāi)設(shè)有反L型槽的矩形的第一輻射部分，以及位于第一輻射部分下端形狀為倒梯形的第二輻射部分；其中，第二輻射部分的下端與所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)相連接； 環(huán)繞輻射枝節(jié)，包括從第一輻射部分的右下端向所述基板的右側(cè)邊延伸的第一輻射枝節(jié)、從所述第一輻射部分的左上端向所述基板的左側(cè)邊延伸的第二輻射枝節(jié)，以及一端與第一輻射枝節(jié)相連的、并沿所述基板的右側(cè)邊向上延伸、沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的、另一端與第二輻射枝節(jié)相連的第三輻射枝節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻段天線，其特征在于，還包括: 寄生輻射枝節(jié)，其從所述第三輻射枝節(jié)的、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)中向所述基板的上側(cè)邊延伸，并延伸至所述基板的背面呈L型。
3.如權(quán)利要求1所述的多頻段天線，其特征在于，所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)具體包括:一端與第二輻射部分的下端相連的、另一端延伸到所述基板的下側(cè)邊的帶狀的傳輸線，以及形狀為右上角開(kāi) 設(shè)有直角三角形切口的矩形的第一接地平面、形狀為左上角開(kāi)設(shè)有直角三角形切口的矩形的第二接地平面； 第一接地平面、第二接地平面分位于所述傳輸線左側(cè)、右側(cè)，且都與所述傳輸線相分離。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的多頻段天線，其特征在于，第一輻射部分的左側(cè)邊、下側(cè)邊的長(zhǎng)度分別為24.93mm、33.75mm ； 第一輻射部分中的反L型槽包括:豎槽和橫槽； 所述豎槽的長(zhǎng)、寬分別為19.5mm>5mm ;所述橫槽的長(zhǎng)為5-11.5mm,寬為5_10mm ；以及 第一福射枝節(jié)的寬為l_4mm。
5.如權(quán)利要求4所述的多頻段天線，其特征在于，所述基板為矩形； 第三輻射枝節(jié)中的沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，與第一輻射部分的左側(cè)邊之間的間隔距離為4.925mm ； 第三輻射枝節(jié)中的沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)，與第二輻射枝節(jié)之間的間隔距離為3.6-18.6mm,與第一輻射部分的上側(cè)邊之間的間隔距離為0.42-15.42mm ； 第二輻射枝節(jié)和第三輻射枝節(jié)的寬度都為l_4mm ;第三輻射枝節(jié)中沿所述基板的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)、沿所述基板的左側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及第二福射枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為 59.8-74.8mm。
6.如權(quán)利要求2-3、5任一所述的多頻段天線，其特征在于，所述寄生輻射枝節(jié)中所述L型的枝節(jié)，具體包括:沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)，以及沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)； 所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的寬度都為l_4mm ； 所述L型的枝節(jié)中，沿所述基板的背面的右側(cè)邊向下延伸的枝節(jié)、與沿所述基板的背面的上側(cè)邊向左延伸的枝節(jié)的長(zhǎng)度之和為6.9-12mm。
7.如權(quán)利要求3、5任一所述的多頻段天線，其特征在于，所述傳輸線的寬為3.25mm ;以及 第一接地平面的右側(cè)邊與所述傳輸線之間的間隔距離為0.4mm ;第二接地平面的左側(cè)邊與所述傳輸線之間的間隔距離為0.4mm。
8.如權(quán)利要求2-3、5任一所述的多頻段天線，其特征在于，所述主輻射體、環(huán)繞輻射枝節(jié)和寄生輻射枝節(jié)是一體成型的。
9.如權(quán)利要求1_3、5任一所述的多頻段天線，其特征在于，所述基板的材料具體是介電常數(shù)為4.4、損耗角正切值為0.025的環(huán)氧樹(shù)脂；以及 所述主輻射體、所述共面微帶傳輸線結(jié)構(gòu)和環(huán)繞輻射枝節(jié)的材料具體都是銅箔；以及 所述寄生輻射 枝節(jié)的材料具體都是銅箔。
【文檔編號(hào)】H01Q1/36GK104022343SQ201410284099
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉元安, 楊洋, 吳帆, 唐碧華, 張洪光, 范文浩 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)