一种低剖面终端天线的制作方法

1.本发明涉及终端天线技术领域，具体涉及一种低剖面终端天线。


背景技术：

2.每一轮科技革命，都从三个层面驱动着科技和社会发展。第一是新的理论与关键技术层出不穷，第二是国际和行业标准实现井喷，第三是新技术和标准的产业化，并驱使产业升级。当前这一轮5g通信技术革命和智物联网革命（人工智能和物联网、车联网），将实现万物数据化、万物互联化，并将大幅改进工业生产效率和人类的生活质量。我国的5g已经全面开始了商用，以独立组网模式的核心网建设和集采已经在全国各省市如火如荼的开展。于此同时，随着5g用户逐渐增长到三千万以上，5g终端的同步铺开是5g发展的良好保障。
3.可以看到，目前5g的商用进程，呈现着基站与终端并发的良好态势。根据权威机构预测，随着5g的蓬勃发展，未来十年的数据业务，将以每年约2倍的速率增长，因此，为了支持高速率和海量设备通信并发，必须要采用更复杂的信道编码和更高阶数的mimo（多输入多输出）系统，这就迫切需要天线（阵）技术的飞速发展。在基站侧，4g时代常采用的8t8r或32+8模式，一般只有最多几十个双极化天线单元。在5g时代，基站天线单元的数目激增至128到192个。而在新提出的sub-10ghz频段（主要为wrc-19提出的6425-7025mhz，7025-7125mhz以及10000-10500mhz频段）上，从最新的国际电联2019大会（wrc-19）可以看到，业界已经开始研究1024乃至更多的天线单元。5g的毫米波频段，最多已经有上万个天线单元的方案提出。于此同时，在终端侧，华为最新发布的5g手机，已经有21根天线，其中5g天线已经有十四根。而4g时代的手机终端，天线数目从来没有达到两位数。越来越需要在狭小的空间内放置多个天线单元，因此有待改进。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低剖面终端天线，其具有可以在狭小空间中放置一个或多个低剖面终端天线单元的优点。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种低剖面终端天线，包括地板，所述地板的一侧设置有辐射体，所述辐射体的两端设置有接地点，所述辐射体的中部设置有缝隙，所述辐射体分为第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体连接有馈电端口，所述辐射体的总长度为工作中心频率的十分之一波长，所述缝隙处于辐射体的总长度的一半的位置。
6.优选的，所述馈电端口的位置处于辐射体靠近接地点的宽边的二分之一处。
7.优选的，所述辐射体的支撑材料选取fr4。
8.综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明的核心点是在空间受限的前提下，采用一个低剖面低至1mm的磁振子天线，使用可实现宽角扫描的磁振子天线作为天线单元，包括两片接地的金属片对称摆放，接地点在外侧，两个金属片形成的缝隙利用等效原理产生等效磁流辐射，实现天线单元工作
在单个谐振模式，通过调整缝隙的位置，进而引入新的谐振模式，将天线带宽展宽，相对带宽增加13.9%，-6db带宽下覆盖n79频段，天线单元剖面低至1mm，非常适合现在目前大部分全面屏手机的天线设计；2、工作的频带内，存在两种谐振模式，其中缝隙利用等效原理产生等效磁流辐射的tm
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模式和利用整个辐射体长边辐射的loop模式。
附图说明
9.图1为本发明的一种实现形式示意图；图2为本发明的一种实施例，辐射体表面为矩形的组合，分别在辐射体的两边接地，中间蚀刻缝隙；图3为图2所示实施例的s参数的端口匹配；图4为图2所示实施例的tm
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模式的仿真表面电流分布；图5为图2所示实施例的loop模式的仿真表面电流分布；图6为图2所示实施例的tm
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模式的仿真电场分布图；图7为图2所示实施例的loop模式的仿真电场分布图；图8为图2所示实施例的tm
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模式的3d方向图；图9为图2所示实施例的loop模式的3d方向图；图10为图2所示实施例的总效率随频率的变化关系图；图11为本发明的另一种实施例，相对于图2，辐射体表面为三角形和矩形的组合，分别在辐射体的两边接地，中间蚀刻缝隙；图12为图2所示实施例的s参数的端口匹配；附图标记：1、地板；2、馈电端口；3、辐射体；4、接地点。
具体实施方式
10.参照附图对本发明做进一步说明。
11.一种低剖面终端天线，包括地板1，所述地板1的一侧设置有辐射体3，所述辐射体3的两端设置有接地点4，所述辐射体3的中部设置有缝隙，所述辐射体3分为第一辐射体3和第二辐射体3，所述第一辐射体3连接有馈电端口2，所述辐射体3的总长度为工作中心频率的十分之一波长，所述缝隙处于辐射体3的总长度的一半的位置。
12.所述馈电端口2的位置处于辐射体3靠近接地点4的宽边的二分之一处。
13.所述辐射体3的支撑材料选取fr4。
14.接地点位置的选取对单元组成mimo天线系统的去耦性能有着较大影响。
15.在具体的实施过程中，辐射体总长度l为工作中心频率的四分之一，宽度为w，蚀刻缝隙的位置l1约为辐射体总长度的二分之一,缝隙宽度为w1，辐射体与地板之间的距离为h，左侧接地点宽度为w2，距离辐射体左侧为l2，馈电端口与辐射体左侧的距离为l3，如图2所示，支撑辐射体的介质为fr4，具体对应的参数如下：l=15.5,w=2,l1=7.35,w1=0.5,h=1,w2=0.5,l2=0.3,l3=1.2。
16.所述辐射体的支撑材料可根据实际情况需求采取不同介电常数的基板。辐射体的支撑材料最有选取fr4。
17.低剖面指的是天线辐射面与接地面的绝对高度大小。通常来说，剖面越低，终端内部金属对天线辐射性能造成的不利影响越严重。
18.双模指的是天线在对应的工作频段内同时存在两种谐振模式，用于满足天线带宽要求。低剖面天线工作在单个模式的下存在带宽过小的问题，需要额外引入其他谐振模式实现宽频化。
19.去耦，又称解耦，是指消除多天线系统中各天线之间存在的耦合，或者说提高多天线系统中各天线之间的隔离度。
20.图3是图2所示天线的s参数，图中给出了s11的幅度值，可以明显的看出，在4.4-5ghz的工作频段内存在两个谐振工作模式。
21.图4是图2所示实施例天线工作谐振在的tm
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模式的仿真表面电流分布。
22.图5是图2所示实施例天线工作谐振在的loop模式的仿真表面电流分布，可以看的出来矢量电流主要沿着辐射体表面长边辐射，符合天线谐振在loop模式的表现。
23.图6是图2所示实施例天线工作谐振在的tm
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模式的仿真表面电场分布，可以很明显的看出电场分布符合磁振子天线工作谐振在tm
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模式。
24.图7是图2所示实施例天线工作谐振在的loop模式的仿真表面电流分布。
25.图8是图2所示实施例天线工作谐振在的tm
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模式的仿真3d方向图。
26.图9是图2所示实施例天线工作谐振在的loop模式的仿真3d方向图。
27.图10是图2所示实施例的仿真总效率随频率的变化关系图。
28.图11是本发明的第三种实现形式，通过合理改变了辐射体和接地点的大小和形状，通过对图2，可以发现对天线的性能没有较大的影响。
29.图12是图11所示天线的s参数，图中给出了s11的幅度值，可以明显的看出，在4.4-5ghz的工作频段内依旧存在两个谐振工作模式。
30.本发明公开的一种低剖面终端天线单元能够很好的应用在当今5g智能通讯终端中。
31.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。