一种耦合馈电可重构天线及制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种耦合馈电可重构天线及制造方法。
【背景技术】
[0002]在天线设计中，耦合技术是指天线的部分贴片在经过馈电系统激励的同时，对周围不接触但有一定距离的金属贴片进行电能传导，使得这部分贴片不经过直接馈电便可辐射电磁波。馈电是指被控制装置向控制点送电。耦合馈电是指在通信等领域内的不接触但有一定的小的距离的两个电路元件或电路网络之间通过耦合的方式进行电能量的传导，使得其中的一个元件不与电能量传导系统有直接接触的情况下获得能量。可重构技术是指通过使用射频开关或可调电容等元器件，改变天线结构或尺寸，进而改变天线电流分布，使天线具有可切换的工作状态或模式，实现对多个频段的覆盖，在手机天线中，主要应用在频率可重构天线。
[0003]随着微电子技术和通信技术的高速发展，4G手机的到来引领整个移动行业蓬勃发展，如何在手机上设计出能够覆盖低频704-960MHZ和高频1710?2690MHz的天线是一个很大的挑战。随着4G手机大量的上市，现有的天线设计方案一般采用直接馈电的方案，通过射频开关(RF swith)切换第一接地端或切换匹配电路来同时改变高低频段谐振频率，从而覆盖整个频段(低频704-960MHZ和高频1710?2690MHz)，由于该方案同时改变天线系统的高低频段的谐振频率，高频天线单元和低频天线单元之间的互偶作用会影响高低频天线单元的辐射效率和增益，从而减小了高低频天线单元的工作频带，影响天线系统的工作性能。
【发明内容】
[0004]本发明实施例提供了一种耦合馈电可重构手机天线及制造方法，通过耦合馈电电容传到能量产生高频段谐振频率，通过低通滤波器降低高低频天线单元之间的互偶作用，避免调整低频时对尚频的影响，避免调整尚频时对低频的影响，从而提尚天线系统福射效率和增益，最终提升天线系统的工作性能。
[0005]本发明实施例第一方面耦合馈电可重构天线，包括:
[0006]馈源、地板、介质板、低通滤波器、低频福射单元、射频开关、低频电路元件、第一親合片、第一高频福射单元、第二親合片、第二高频福射单元；
[0007]所述地板上设置有第一接地端、第二接地端；所述地板上还铺设有介质板，所述介质板的第一侧面设置有馈电点和所述第一耦合片，所述馈电点连接所述馈源，所述介质板的第一侧面对应的第二侧面设置有与所述第一耦合片对称的所述第二耦合片，所述第一耦合片和所述第二耦合片等效为耦合馈电电容；所述低频辐射单元设置在所述介质板或手机壳体上，所述低频辐射单元的第一触点与所述第一接地端之间串联所述射频开关和低频电路元件，所述低频辐射单元的第二触点与所述馈电点之间串联所述低通滤波器，所述低通滤波器与所述馈电点之间的介质板上开设有过孔，所述第二耦合片通过所述过孔连接所述馈电点；所述第一耦合片通过第一金属片连接所述第一高频辐射单元，所述第一高频辐射单元设置在所述介质板或所述手机壳体上，所述第一耦合片连接所述第二接地端；所述第二耦合片通过第二金属片连接所述第二高频辐射单元，所述第二高频辐射单元设置在所述介质板或所述手机壳体上；
[0008]其中，第一低频IFA天线单元包括所述馈源、所述馈电点、所述低频福射单元、所述低通滤波器、所述射频开关、所述低频电路元件以及所述过孔；高频耦合馈电IFA天线单元包括所述馈源、所述馈电点、所述过孔、所述第一耦合片、所述第二耦合片、所述第一高频福射单元以及所述第二高频福射单元。
[0009]结合本发明第一方面，在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中，
[0010]所述地板上还设置有第三接地端，所述第三接地端连接所述低频辐射单元；
[0011]其中，第二低频IFA天线单元包括所述馈源、所述馈电点、所述过孔、所述低通滤波器、所述低频辐射单元、所述第三接地端。
[0012]结合本发明第一方面的第一种可能的实现方式，在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中，其中:
[0013]所述第二低频IFA天线单元还包括所述射频开关和所述低频电路元件；所述低频电路元件与所述第二低频IFA天线单元的第二低频谐振频率关联。
[0014]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中，其中:
[0015]所述低频电路元件与所述第一低频IFA天线单元的第一低频谐振频率关联；
[0016]所述第二接地端的位置或所述第一高频辐射单元的形状和位置或所述第二高频辐射单元的形状和位置与所述高频耦合馈电IFA天线单元的高频谐振频率关联。
[0017]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中，其中:
[0018]所述低通滤波器的谐振频率为1.0GHz至1.2GHz ;或者，
[0019]所述耦合馈电电容的电容量为0.1pF至0.5pF ;或者，
[0020]所述低频电路元件包括分布式或集总式的电感或电容。
[0021]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第五种可能的实现方式中，其中:
[0022]所述介质板的厚度大于等于0.7毫米且小于等于1.2毫米。
[0023]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第六种可能的实现方式中，其中:
[0024]所述射频开关为射频同轴开关，所述射频同轴开关包括铁氧体开关、PIN管开关、BJT开关、MOSFET开关或MEMS微机械电路开关中的任一种。
[0025]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第七种可能的实现方式中，其中:
[0026]所述第一耦合片和所述第二耦合片包括银、铜、金、锌、铁等导电率大于预设阈值的金属片。
[0027]结合本发明第一方面，或者，本发明第一方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第一方面的第二种可能的实现方式，在本发明第一方面的第八种可能的实现方式中，其中:
[0028]所述第一接地端、所述第二接地端、所述第三接地端与所述馈电点的中心距离均大于或等于2mmο
[0029]本发明第二方面公开一种耦合馈电可重构天线制造方法，所述方法包括:
[0030]将介质板铺设在地板上；
[0031]将第一耦合片设置在介质板的第一侧面，将第二耦合片设置在所述介质板的第一侧面对应的第二侧面，所述第一耦合片和所述第二耦合片对称设置且等效为耦合馈电电容；
[0032]将低频辐射单元设置在所述介质板上或手机壳体上，将所述低频辐射单元的第一触点与所述地板上的第一接地端之间串联射频开关和低频电路元件；
[0033]将所述低频辐射单元的第二触点和所述介质板的馈电点之间串联低通滤波器；
[0034]将所述低通滤波器和所述馈电点之间开设过孔，将所述第二耦合片通过所述过孔连接馈电点；
[0035]将第一耦合片连接所述地板上的第二接地端，将第一耦合片通过第一金属片连接所述第一高频辐射单元，将所述第一高频辐射单元设置在所述介质板或所述手机壳体上；
[0036]将所述第二耦合片通过第二金属片连接所述第二高频辐射单元，将所述第二高频辐射单元设置在所述介质板或所述手机壳体上。
[0037]结合本发明第二方面，在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括:
[0038]将所述低频福射单元连接所述地板上的第三接地端；
[0039]其中，第二低频IFA天线单元包括所述馈源、所述馈电点、所述过孔、所述低通滤波器、所述低频辐射单元、所述第三接地端。
[0040]结合本发明第二方面的第一种可能的实现方式，在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中，其中:
[0041 ] 所述第二低频IFA天线单元还包括所述射频开关和所述低频电路元件；
[0042]所述低频电路元件与所述第二低频IFA天线单元的第二低频谐振频率关联。
[0043]结合本发明第二方面，或者，本发明第二方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第二方面的第二种可能的实现方式，在本发明第二方面的第三种可能的实现方式中，其中:
[0044]所述低频电路元件与所述第一低频IFA天线单元的第一低频谐振频率关联；
[0045]所述第二接地端的位置或所述第一高频辐射单元的形状和位置或所述第二高频辐射单元的形状和位置与所述高频耦合馈电IFA天线单元的高频谐振频率关联。
[0046]结合本发明第二方面，或者，本发明第二方面的第一种可能的实现方式，或者，本发明第二方面的第二种可能的实现方式，在本发明第二方面的第四种可能的实现方式中，其中:
[0047]所述低通滤波器的谐振频率为1.0GHz至1.2GHz ;或者，
[0048]所述耦合馈