多波段全金属边框可调手机天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多波段全金属边框可调手机天线。
【背景技术】
[0002]随着移动通信的发展，应用于手机上的频段也越来越多，这就要求手机要具有良好的兼容性，可同时工作在多个频段上。这就对手机内置天线提出了更高的要求，既要满足小型化要求，又要满足同时工作于多个频段的要求。
[0003]伴随着4G网络的广泛建设以及LTE标准的发展和成熟，现今智能手机天线不仅要满足传统的2G，逐渐普及的3G以及高速发展的4G，还要求手机天线覆盖更多的频段，如蓝牙、WLAN等。传统的窄带天线很难做到在小型化的同时实现宽频段，难以满足通信系统的要求，如何设计出满足各通信系统需求的多频段天线，已经成为当今研宄的热点。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种多波段全金属边框可调手机天线，天线的工作频段覆盖了 GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900、UMTS, ISM/Bluetooth、WLAN, LTE2300/2500的所有频率，工作性能良好，易于实现，适用于移动通信终端。
[0005]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种多波段全金属边框可调手机天线，包括全金属边框，电路板，所述全金属边框和电路板之间形成缝隙，电磁波通过该缝隙辐射；在所述电路板左下方有L形切槽，在L形切槽处包含馈电端口和可调元件，所述馈电端口一端接电路板，另一端串联一个可调元件，通过切换可调元件的两个值，获得所需的低频和高频频段；在所述电路板的左下方外侧有一个L形的金属块，其内侧与电路板对角契合，外侧与全金属边框左边角相邻，L形金属块的两臂长度对天线的频率有影响；全金属边框的左侧与电路板之间有一个短路点；全金属边框的右侧与电路板之间通过一个调节元件连接；通过调整调节元件值的大小得到所需的高频带宽。
[0006]本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点:
本发明采用了全金属边框结构，并且金属边框作为手机天线的一部分。与传统手机天线相比，大大减少了天线尺寸，减少天线占用手机的内部空间。采用缝隙天线形式，很好地实现了现有通信制式所需频率及带宽。全金属边框的右侧某处与电路板之间通过一个元件连接，通过调节元件值能够得到很好的高频带宽。电路板与全金属边框两侧都有连接点，使整个天线形成一个可以调节频率的缝隙天线。天线馈电端口处串联一个可调元件，通过切换元件的两个值可以获得所需的低频和高频频段。通过控制短路点的位置可以方便地实现所需频率。
[0007]本发明适用于采用全金属边框的手机。工作频段覆盖了 GSM850(824-894MHz)、GSM900 (880-960MHz)、DCS 1800 (17 I O-1880MHz)、PCS 1900 (1880-1990MHz)、UMTS (1920-2170MHz)、ISM/Bluetooth(2400-2480MHz)、WLAN (2400-2483MHz)、LTE2300/2500的所有频率，工作性能良好。该天线结构易于实现，便于内置集成，适用于移动通信终端。
【附图说明】
[0008]图1为多波段全金属边框可调手机天线俯视图和侧视图。
[0009]图2为天线仿真S参数。
[0010]图3为天线增益图(0.86GHz )。
[0011]图4为天线增益图(1.8GHz)。
[0012]图5为天线增益图(2.1GHz )。
[0013]图6为天线增益图(2.4GHz)。
【具体实施方式】
[0014]本发明的优选实施例结合附图详述如下:
参见图1，一种多波段全金属边框可调手机天线，包括全金属边框1，电路板8，所述全金属边框I和电路板8之间形成缝隙，电磁波通过该缝隙辐射；在所述电路板8左下方有L形切槽6，在L形切槽6处包含馈电端口 3和可调元件4，所述馈电端口 3 —端接电路板8，另一端串联一个可调元件4，通过切换可调元件4的两个值，获得所需的低频和高频频段；在所述电路板8的左下方外侧有一个L形的金属块5，其内侧与电路板8对角契合，外侧与全金属边框I左边角相邻，L形金属块的两臂长度对天线的频率有影响；全金属边框I的左侧与电路板8之间有一个短路点7 ;全金属边框I的右侧与电路板8之间通过一个调节元件2连接；通过调整调节元件2值的大小得到所需的高频带宽。
[0015]全金属边框I的尺寸对天线的谐振频率没有影响。而电路板8的厚度和材料，以及尺寸对天线的谐振频率影响较大。
[0016]电路板8的左下方处有一个L形的金属块5，其内侧与电路板8的对角契合，外侧与全金属边框I左边角相邻，L形金属块5对全金属边框I进行耦合馈电，L形金属块5的两臂长度对天线的频率有影响。
[0017]天线馈电端口 3处串联一个可调元件4，通过该调节可调元件4的两个值可以分别使天线切换到低频和高频频段。如图2所示，当可调元件4取较小值时，天线低频带宽很小而高频带宽为1.4GHz-2.6GHz ;当可调元件4取较大值时，天线高频带宽变差，低频带宽为
0.75GHz-l.04GHzο
[0018]图3、图4、图5、图6为天线增益图，在频率为0.86GHz处最大增益为3.68dB，在频率为1.8GHz处最大增益为4.18dB，在频率为2.1GHz处最大增益为5.84dB，在频率为2.4GHz处最大增益为4.ldB。
[0019]本实施例天线在频率为0.86GHz处的效率为77.65%，在频率为1.8GHz处的效率为94.25%，在频率为2.1GHz处效率为96.77%。
[0020]该手机天线在频率为0.86GHz处对人体比吸收率SAR ( 0.45g/mW，在频率为1.8GHz处的SAR ( 0.99g/mW，在频率为2.1GHz处的SAR ( 0.74g/mW，满足中国和欧洲的手机福射标准2g/mW和美国的1.6g/mW。
【主权项】
1.一种多波段全金属边框可调手机天线，包括全金属边框(1)，电路板(8)，其特征在于:所述全金属边框(I)和电路板(8)之间形成缝隙，电磁波通过该缝隙辐射；在所述电路板(8)左下方有L形切槽(6)，在L形切槽(6)处包含馈电端口(3)和可调元件(4)，所述馈电端口(3)—端接电路板(8)，另一端串联一个可调元件(4)，通过切换可调元件(4)的两个值，获得所需的低频和高频频段；在所述电路板(8)的左下方外侧有一个L形的金属块(5)，其内侧与电路板(8)对角契合，外侧与全金属边框(I)左边角相邻，L形金属块的两臂长度对天线的频率有影响；全金属边框(I)的左侧与电路板(8)之间有一个短路点(7);全金属边框(I)的右侧与电路板(8)之间通过一个调节元件(2)连接；通过调整调节元件(2)值的大小得到所需的高频带宽。
【专利摘要】本发明涉及一种多波段全金属边框可调手机天线，包括全金属边框，电路板，所述全金属边框和电路板之间形成缝隙，电磁波通过该缝隙辐射；在所述电路板左下方有L形切槽，在L形切槽处包含馈电端口和可调元件，所述馈电端口一端接电路板，另一端串联一个可调元件，通过切换可调元件的两个值，获得所需的低频和高频频段；在所述电路板的左下方外侧有一个L形的金属块，其内侧与电路板对角契合，外侧与全金属边框左边角相邻；全金属边框的左侧与电路板之间有一个短路点；全金属边框的右侧与电路板之间通过一个调节元件连接；通过调整调节元件值的大小得到所需的高频带宽。该天线工作频段覆盖范围大，工作性能良好，易于实现，适用于移动通信终端。
【IPC分类】H01Q1-44, H01Q1-24
【公开号】CN104852136
【申请号】CN201510159917
【发明人】沈文辉, 吴健
【申请人】上海大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月7日