一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线，特别涉及一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线。
【背景技术】
[0002]随着社会的不断进步与科技的迅速发展，移动通讯设备已经成为人们办公生活必不可少的一部分，而当前具有金属质感的移动通讯设备普遍受到广大用户的青睐，金属外壳的移动通讯设备已经成为了一种主流产品。因此，全金属后壳机器成为了各移动通讯设备厂商的主要研发方向之一，但移动通讯设备的金属后壳造成了天线系统环境的恶化与天线性能的下降。
[0003]现有的金属后壳移动通讯设备需要在后壳上开一道缝(如HTC One)，以保证天线的辐射性能，然而这种设计破坏了外观的一致性，并不是真正意义上的全金属后壳。我们针对全金属后壳做了深入研宄，发现传统天线如PIFA，M0N0P0LE，LOOP在这种环境下性能均不能满足要求:Monopole天线需要一定的天线净空，这显然不适用全金属后壳的设计；PIFA天线带宽只能覆盖2G与3G频段，无法达到LTE的频带要求，Loop天线虽然带宽较宽，但占用面积过大，在全金属后壳手机结构设计中，天线辐射面朝向手机正面，只能利用显示屏与底边框的空间，因此Loop天线虽然性能尚可，但占用的空间超过了手机的结构要求。综上所述，现有的天线结构均存在无法既兼顾天线的辐射性能，又不破坏金属后壳外观的一致性，或者存在占用空间较大的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，以解决现有的金属后壳的移动通讯设备的天线辐射性能较差、占用空间较大或影响金属后壳整体的一致性的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，包括PCB板及设于PCB板上的天线主体，所述天线主体包括一馈电结构，所述馈电结构上设有馈点，所述馈点将所述馈电结构分为第一馈电分支及第二馈电分支，所述天线主体还包括第一寄生耦合分支及第二寄生耦合分支，第一寄生耦合分支与所述第一馈电分支、所述第二馈电分支耦合，第二寄生耦合分支与所述第一馈电分支耦合；
其中，所述第一寄生耦合分支及第二寄生耦合分支设于靠近PCB板的边缘位置处。
[0006]较佳地，所述第一寄生耦合分支包括一长枝节及一短枝节，所述长枝节与所述第一馈电分支耦合，所述短枝节与所述第二馈电分支的耦合。
[0007]较佳地，第一寄生耦合分支的长枝节与所述第一馈电分支耦合，两者之间的耦合间距为3mm以下。
[0008]较佳地，所述第一寄生耦合分支的短枝节与所述第二馈电分支之间的间距为3mm以下。
[0009]较佳地，所述第二寄生耦合分支的位于靠近所述长枝节一侧的末端与所述长枝节的末端親合。
[0010]较佳地，所述第一寄生耦合分支与第二寄生耦合分支的一端分别与所述PCB板连接。
[0011]较佳地，所述馈点的位置可根据需要进行移动调整。
[0012]本发明提供了一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，该天线通过设置馈点在两个馈电分支之间来进行信号馈送，同时对应该两个馈电分支设有两个寄生耦合分支，分别与两个馈电分支进行耦合，耦合后将天线信号从PCB板便于辐射出去。该天线通过耦合馈电与合理的寄生单元配置，大大拓宽了天线带宽，有效的解决了全金属后壳上的天线设计难题。仿真及实测表明，该天线确保了天线高低频的良好带宽和辐射性能，其在移动通讯频段性能较好地满足移动通讯设备的需求。
【附图说明】
[0013]图1为本发明优选实施例的天线装置组装示意图；
图2为本发明优选实施例的天线结构正面示意图；
图3为本发明优选实施例的天线结构背面示意图；
图4为本发明优选实施例的天线性能Sll仿真结果图；
图5为本发明优选实施例的天线性能Sll实测结果图；
图6为本发明优选实施例的天线效率仿真结果图；
图7为本发明优选实施例的天线效率实测结果图。
[0014]标号说明:100-PCB板；200-天线主体；201-馈点；202-第一馈电分支；203-第二馈电分支；204_第一寄生耦合分支；205_第二寄生耦合分支。
【具体实施方式】
[0015]为更好地说明本发明，兹以一优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下:
如图1所示，本实施例提供的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，包括PCB板100及设于PCB板上的天线主体200。如图2所示，天线主体200包括一馈电结构，馈电结构上设有馈点201，馈点201将馈电结构分为第一馈电分支202及第二馈电分支203，其中，第一馈电分支202与第二寄生耦合分支205耦合，第一馈电分支202与第一寄生耦合分支204耦合，第二馈电分支203与第一寄生耦合分支204耦合。第二寄生耦合分支205及第一寄生耦合分支204设于靠近PCB板100的边缘位置处。
[0016]如图3所不，第二寄生親合分支205与第一馈电分支202親合；第一寄生親合分支204包括一长枝节及一短枝节，长枝节与第一馈电分支202耦合，短枝节与第二馈电分支203的耦合。优选地，第二寄生耦合分支205的末端与第一寄生耦合分支204的长枝节的末端的相互耦合；第一寄生耦合分支204的长枝节与第一馈电分支202耦合，两者之间的耦合间距为3mm以下。第一寄生耦合分支204的短枝节与第二馈电分支203之间的间距为3mm以下。
[0017]此外，本实施例中，第二寄生耦合分支205与第一寄生耦合分支204的一端与PCB板100连接，实现了第二寄生耦合分支205与第一寄生耦合分支204的接地。馈点201的位置可根据需要进行移动调整。
[0018]该天线工作时，第一寄生耦合分支204与第一馈电分支202之间耦合出低频谐振，第一寄生耦合分支204的长枝节的长度决定低频谐振的位置。第二寄生耦合分支205与第一馈电分支202之间耦合出第一个高频谐振，第二寄生耦合分支205的外沿长度决定了第一高频谐振的位置。第二寄生耦合分支205的末端与第一寄生耦合分支204的长枝节的末端的相互耦合有助于增强第一高频谐振的辐射性能。第一寄生耦合分支204的短枝节与第二馈电分支203耦合出第二高频谐振，第一寄生耦合分支204的短枝节的外沿长度决定了第二高频谐振的位置。
[0019]此外，第一馈电分支202本征产生第三高频谐振，第一馈电分支202的外沿长度对第三高频谐振位置有一定影响。第一寄生耦合分支204的短枝节与第二馈电分支203之间的相对面积的大小对第三高频谐振的位置和深度有一定影响。这种天线结构通过利用两个寄生耦合分支，增加了天线的辐射性能及带宽，使得该种天线在移动通讯频段性能较好地满足移动通讯设备的需求。
[0020]如图4所示，为本实施例的S参数测量仿真结果图，可以看出:在取样点I处，信号频率为880MHz时，Sll为-5.08dB ;取样点2处，信号频率为960MHz时，Sll为-7.5249dB ；取样点3处，信号频率为1710MHz时，Sll为-8.312dB ;取样点4处，信号频率为2700MHz时，Sll为-13.018dB。如图5所示，为本实施例的S参数测量的实测结果图，可以看出:在取样点I处，信号频率为880MHz时，Sll为-5.1378dB ;取样点2处，信号频率为960MHz时，Sll为-4.2239dB ;取样点3处，信号频率为1710MHz时，Sll为-7.6843dB ;取样点4处，信号频率为2170MHz时，Sll为-7.0307dB ;取样点5~8的值参见附图。由以上两附图可看出，本实施例所提供的天线的S参数的仿真结果与实测结果拟合度非常良好。
[0021]如图6所示，为本实施例的天线效率仿真结果图；如图7所示，为本实施例的天线效率实际测量结果图。其中，图7中可看出，该天线在低频段(880MHz~960MHz)时的效率达到40%以上，这在无净空全金属后壳的环境下，其他天线方案诸如PIFA，MONOPOLE, LOOP等是难以达到的；而该天线在高频段(1710MHz-2700MHz)时的效率也达到了 40%以上，实测结果表明该天线在很宽的频带内性能也非常良好。
[0022]当然，本发明不以上述实施例为限，天线的两个馈电分支、两个寄生耦合分支的形状及相对位置可根据实际需要进行调整，在不脱离本发明思想的情况下，本领域技术人员对该天线所做的变形及适应性调整，均应包括在本发明的保护范围之内。
[0023]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，包括PCB板及设于PCB板上的天线主体，所述天线主体包括一馈电结构，所述馈电结构上设有馈点，所述馈点将所述馈电结构分为第一馈电分支及第二馈电分支，所述天线主体还包括第一寄生耦合分支及第二寄生耦合分支，第一寄生耦合分支与所述第一馈电分支、所述第二馈电分支耦合，第二寄生耦合分支与所述第一馈电分支耦合； 其中，所述第一寄生耦合分支及第二寄生耦合分支设于靠近PCB板的边缘位置处。
2.根据权利要求1所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，所述第一寄生耦合分支包括一长枝节及一短枝节，所述长枝节与所述第一馈电分支耦合，所述短枝节与所述第二馈电分支的耦合。
3.根据权利要求2所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，第一寄生耦合分支的长枝节与所述第一馈电分支耦合，两者之间的耦合间距为3_以下。
4.根据权利要求2所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，所述第一寄生耦合分支的短枝节与所述第二馈电分支之间的间距为3_以下。
5.根据权利要求2所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，所述第二寄生耦合分支的位于靠近所述长枝节一侧的末端与所述长枝节的末端耦合。
6.根据权利要求1或2所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，所述第一寄生耦合分支与第二寄生耦合分支的一端分别与所述PCB板连接。
7.根据权利要求1或2所述的针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，其特征在于，所述馈点的位置可根据需要进行移动调整。
【专利摘要】本发明提供了一种针对无净空金属后壳的新型耦合馈电天线，包括PCB板及设于PCB板上的天线主体，天线主体上设有馈点、第一馈电分支及第二馈电分支，第一寄生耦合分支与第一馈电分支、第二馈电分支耦合，第二寄生耦合分支与第一馈电分支耦合；其中，所述第一寄生耦合分支及第二寄生耦合分支设于靠近PCB板的边缘位置处。该天线通过耦合馈电与合理的寄生单元配置，大大拓宽了天线带宽，有效的解决了全金属后壳上的天线设计难题。仿真及实测表明，该天线带宽较宽，效率较好，其在移动通讯的高频段及低频段的性能均较好地满足移动通讯设备的需求。
【IPC分类】H01Q5-20, H01Q1-36, H01Q5-10, H01Q5-385, H01Q1-50
【公开号】CN104577313
【申请号】CN201510071532
【发明人】徐春阳, 王君翊, 田志明, 胡沥
【申请人】上海安费诺永亿通讯电子有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月11日