一种5G多频段PCB天线的制作方法

一种5g多频段pcb天线
技术领域
1.本实用新型涉及pcb天线，尤其是涉及一种5g多频段pcb天线。


背景技术：

2.5g作为一种新型移动通信网络，不仅要解决人与人通信，为用户提供增强现实、虚拟现实、超高清视频等更加身临其境的极致业务体验，更要解决人与物、物与物通信问题，满足移动医疗、车联网、智能家居、工业控制、环境监测等物联网应用需求。
3.随着5g移动通信技术的发展与应用，传统的698-960mhz、1710-2700频段天线已不能满足不同运营商的频谱需求。


技术实现要素：

4.本实用新型技术方案是针对上述情况的，为了解决上述问题而提供一种5g多频段pcb天线，包括：接头、同轴导线、外壳和线路板，所述同轴导线从接头的内部延伸至外壳的内部，所述线路板位于外壳的内部，所述同轴导线具有外屏蔽层和中心线，所述线路板的正面具有馈电点、接地点、低频辐射单元和中频辐射单元，所述外屏蔽层与接地点形成电连接，所述中心线与馈电点形成电连接，所述接地点与低频辐射单元形成电连接，所述馈电点与中频辐射单元形成电连接，所述线路板的背面具有至少两个阻抗匹配单元，两个阻抗匹配单元分别与低频辐射单元和中频辐射单元相匹配。
5.进一步，所述线路板的正面还具有传输线，所述馈电点与中频辐射单元之间通过传输线形成电连接，所述低频辐射单元具有第一低频辐射部分和第二频辐射部分，所述第一低频辐射部分和第二频辐射部分都呈字母“c”的形状，并且所述第一低频辐射部分与第二频辐射部分相对传输线对称设置，所述线路板的背面具有三个阻抗匹配单元，三个阻抗匹配单元分别与第一低频辐射部分、第二频辐射部分和中频辐射单元相匹配。
6.进一步，所述线路板的正面还具有两个耦合缝隙，一个耦合缝隙位于第一低频辐射部分与传输线之间，另一个耦合缝隙位于第二频辐射部分与传输线之间。
7.进一步，所述低频辐射单元的长度为低频中心波长的1/4，所述中频辐射单元的长度为中频中心波长的1/4。
8.进一步，所述中频辐射单元具有第一中频辐射部分、第二中频辐射部分和第三中频辐射部分，所述第一中频辐射部分、第二中频辐射部分与第三中频辐射部分依次形成电连接，所述第一中频辐射部分和第三中频辐射部分都为矩形，所述第一中频辐射部分的宽度小于第三中频辐射部分的宽度，所述第二中频辐射部分为梯形，所述第一中频辐射部分与传输线形成电连接。
9.进一步，所述阻抗匹配单元为矩形。
10.进一步，所述线路板由玻璃纤维环氧树脂形成。
11.进一步，所述5g多频段pcb天线还包括：泡棉，泡棉的正面与线路板形成固定，泡棉的背面与外壳形成固定。
12.进一步，所述泡棉由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物形成。
13.进一步，所述泡棉的厚度为2.3~2.7mm。
14.采用上述技术方案后，本实用新型的效果是：上述5g多频段pcb天线能够实现698-960mhz、1710-2700mhz、3300-4200mhz、4400-5000mhz的多频段覆盖，同时兼容wifi5.8g频段，通用性更强。
附图说明
15.图1为本实用新型涉及的5g多频段pcb天线的正面透视图；
16.图2为本实用新型涉及的5g多频段pcb天线的背面透视图；
17.图3为本实用新型涉及的5g多频段pcb天线的顶面透视图；
18.图4为本实用新型涉及的5g多频段pcb天线的驻波仿真示意图。
具体实施方式
19.特别指出的是，本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定；“若干个”的含义是至少一个。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
20.下面通过实施例对本实用新型技术方案作进一步的描述：
21.本实用新型提供一种5g多频段pcb天线，结合图1~图3所示，该5g多频段pcb天线包括：接头1、同轴导线3、外壳6和线路板7，同轴导线3从接头1的内部延伸至外壳6的内部，线路板7位于外壳6的内部，同轴导线3具有外屏蔽层和中心线，线路板7的正面具有馈电点4、接地点5、低频辐射单元8和中频辐射单元11，外屏蔽层与接地点5形成电连接，中心线与馈电点4形成电连接，接地点5与低频辐射单元8形成电连接，馈电点4与中频辐射单元11形成电连接，线路板7的背面具有至少两个阻抗匹配单元12，两个阻抗匹配单元12分别与低频辐射单元8和中频辐射单元11相匹配。
22.上述5g多频段pcb天线工作时，接头1接入路由器等信号收发设备中，同轴导线3与信号收发设备的电路板连接，低频辐射单元8用于辐射低频信号，中频辐射单元11用于辐射中频信号。其中，低频辐射单元8和中频辐射单元11可以通过印刷的方式形成在线路板7的正面。由于设置有通过耦合的方式匹配天线的阻抗匹配单元12，因此可以改善天线的阻抗带宽，在工作范围内实现vswr《3的目标。
23.具体地，线路板7的正面还具有传输线9，馈电点4与中频辐射单元11之间通过传输线9形成电连接，低频辐射单元8具有第一低频辐射部分和第二频辐射部分，第一低频辐射部分和第二频辐射部分都呈字母“c”的形状，并且第一低频辐射部分与第二频辐射部分相对传输线9对称设置，线路板7的背面具有三个阻抗匹配单元12，三个阻抗匹配单元12分别与第一低频辐射部分、第二频辐射部分和中频辐射单元11相匹配。在本实施例中，第一低频辐射部分和第二频辐射部分呈扁平的、反向开口的“c”字形。
24.更具体地，线路板7的正面还具有两个耦合缝隙10，一个耦合缝隙10位于第一低频辐射部分与传输线9之间，另一个耦合缝隙10位于第二频辐射部分与传输线9之间。传输线9作为激励枝节通过缝隙10与低频辐射单元相耦合，实现枝节的容性加载，利于拓展带宽。
25.具体地，低频辐射单元8的长度（即图1中左右方向的长度，下同）为低频中心波长的1/4，中频辐射单元11的长度为中频中心波长的1/4。通过低频辐射单元8和中频辐射单元11的倍频效应能够实现高频的工作带宽。
26.具体地，中频辐射单元11具有第一中频辐射部分、第二中频辐射部分和第三中频辐射部分，第一中频辐射部分、第二中频辐射部分与第三中频辐射部分依次形成电连接，第一中频辐射部分和第三中频辐射部分都为矩形，第一中频辐射部分的宽度（即图1中上方方向的长度，下同）小于第三中频辐射部分的宽度，第二中频辐射部分为梯形，第一中频辐射部分与传输线9形成电连接。即中频辐射单元11呈一个横放的“瓶子”形状，上述形状可以使5g多频段pcb天线拥有良好的信号特性。
27.具体地，阻抗匹配单元12为矩形。上述形状可以使5g多频段pcb天线拥有良好的信号特性。
28.具体地，5g多频段pcb天线还包括：转向座2，转向座2的一端与接头1形成环绕平行于同轴导线3延伸方向的旋转连接，转向座2的另一端与外壳6形成环绕垂直于同轴导线3延伸方向的旋转连接，同轴导线3穿过转向座2。由于设置了转向座2，因此外壳6可相对转向座2发生旋转，并且转向座2可相对接头1发生旋转，使得用户可以在一定程度上调整超宽带wifi天线的信号场分布。
29.具体地，线路板7由玻璃纤维环氧树脂（fr4）形成。玻璃纤维环氧树脂的相对介电常数为4.4，损耗正切为0.02，能够改善5g多频段pcb天线的信号特性。
30.具体地，5g多频段pcb天线还包括：泡棉13，泡棉13的正面与线路板7形成固定，泡棉13的背面与外壳5形成固定。通过泡棉13的固定可以避免线路板7发生晃动，并且泡棉13不会对线路板7造成磨损。
31.更具体地，泡棉13由乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（eva）形成。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物基本不会影响信号的传输，可以确保超宽带wifi天线的信号特性。
32.更具体地，泡棉13的厚度为2.3~2.7mm（即图3中上下方向的长度）。在本实施例中，泡棉13的厚度为2.5mm。
33.如图4所示，5g多频段pcb天线工作在698-960mhz、1710-2700mhz、3300-4200mhz、4400-5000mhz频段时，驻波满足vswr《3的要求，同时兼容wifi5.8g频段，通用性更强。
34.以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。