一种增益的4g室内壁挂天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及天线领域技术，尤其是指一种适用于GSM、CDMA, DCS、PHS、CDMA2000、WCDMA, TD-SCDMA、WLAN、TD-LTE无线通信系统的高增益4G室内壁挂天线。
【背景技术】
[0002]目前，壁挂天线种类很多，但绝大多数为单极化天线，随着LTE、WLAN等新技术标准的应用，单极化天线已不能满足新型网络建设的要求。此外，现有为数不多的几种双极化壁挂天线的增益普遍较低，加之LTE、WLAN频段信号衰减大，导致天线的覆盖距离减小。
[0003]由于现有的手机移动通信技术已经从2G至3G，发展到4G，为了满足4G移动通信适用于室内分布覆盖系统的需求，在国内采用的是LTE系统，即双流的覆盖方式。传统的壁挂天线只能定向覆盖高频段范围在1710?2170MHz或者只能覆盖低频段范围在800?960MHz，随着3G、WALN、4G等新技术标准的广泛运用，传统的壁挂天线存在全向覆盖性差、覆盖频率窄、低端增益低、高端水平瓣宽窄、前后比差的问题，已经不能满足新型网络建设的要求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种增益的4G室内壁挂天线，解决现有壁挂天线全向覆盖性差，覆盖频率窄、低端增益低、高端水平瓣宽窄、前后比差的弊端。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案:
[0006]一种增益的4G室内壁挂天线，包括
[0007]—位于底部的金属载板，该金属载板的表面粘贴有一层绝缘膜；
[0008]一安装于该金属载板上的低频平板缝隙天线，该低频平板缝隙天线包括低频缝隙辐射平面、馈线条带、塑胶支撑棒和与该低频平板缝隙天线匹配的低频天线PCB板，该低频缝隙辐射平面通过塑胶支撑棒支承于金属载板上方，该低频天线PCB板固定于金属载板上，该馈线条带连接低频缝隙辐射平面与低频天线PCB板之间，对低频缝隙辐射平面提供耦合增益；
[0009]一安装于该金属载板上的高频圆环天线，该高频圆环天线包括高频圆环辐射平面、馈线公地PCB板、金属支撑棒，该金属支撑棒支承于高频圆环辐射平面与金属载板之间，该馈线公地PCB板与高频圆环辐射平面层叠设置，对高频圆环辐射平面提供耦合增益；
[0010]一安装于该金属载板上的分路滤波器，该分路滤波器位于低频平板缝隙天线和高频圆环天线之间，于分路滤波器的PCB板上覆盖有多个扇形结构的覆铜部分。
[0011]作为一种优选方案，所述低频缝隙辐射平面为不锈钢材料，其结构包括平板部和沿平板部的一侧边下翻形成的翻折部，于该低频缝隙辐射平面上关于水平中心线对称式设有两组缝隙，每组缝隙包括一开设在平板部的第一缝隙和一由平板部延伸至翻折部的第二缝隙。
[0012]作为一种优选方案，所述平板部的尺寸为:长121.5mm，宽120mm，翻折部具有位于两侧的第一折板、位于中部的第二折板，该第一折板的高度为10mm，该第二折板的高度为16.2mm，其中，第一缝隙的尺寸为长79.1mm,宽4.1mm,第二缝隙的尺寸为长111.5mm，宽
7.9mm ο
[0013]作为一种优选方案，所述高频圆环辐射平面包括方形PCB基板，于PCB基板的表面覆盖四个圆环形的覆铜区域，该PCB基板表面的覆铜区域延伸至PCD基板底面，并在PCD基板底面呈四个圆弧形。
[0014]作为一种优选方案，所述馈线条带和金属支撑棒是由能够实现焊接的防锈处理的黄铜材料制成。
[0015]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知:
[0016](I)低频缝隙天线上设置有缝隙，并且缝隙尺寸经过大量优化计算得出最佳尺寸结构，添加低频天线PCB板的阻抗匹配电路，匹配电路走线拓普优化计算得出，满足频率范围在806?960MHz，并同时使低频缝隙天线整体性能显著上升，驻波比明显下降。
[0017](2)使用高频圆环辐射平面，形成全向模式的双极化天线，其高频极化频率范围在1710-2700MHZ，可以稳定线路功率水平，从而提高线路质量和传输速度，并且在整个频段内的驻波、增益、方向性以及覆盖效果上都好于都传统的壁挂天线。
[0018](3)采用分路滤波器，将低频平板缝隙天线和高频圆环天线连接在一起，实现宽频的设计要求，分路滤波器电路板结构采用性能更优的扇形结构，走线结构优化，滤波性能更好，宽频段达到了比同类产品更完善的覆盖范围、更优良的性能。在驻波、增益、半角功率和方向上都能够满足现在移动通信系统的要求。
[0019]为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[0020]图1是本发明之较佳实施例的整体结构第一立体示意图；
[0021]图2是本发明之较佳实施例的整体结构第二立体示意图；
[0022]图3是本发明之较佳实施例的金属载板的正面视图；
[0023]图4是图3中沿虚线A处的截面图；
[0024]图5是本发明之较佳实施例的低频缝隙辐射平面的正面视图；
[0025]图6是本发明之较佳实施例的低频缝隙辐射平面的左视图；
[0026]图7是本发明之较佳实施例的低频天线PCB板的正面视图；
[0027]图8是本发明之较佳实施例的低频天线PCB板的背面视图；
[0028]图9是本发明之较佳实施例的高频圆环辐射平面的正面视图；
[0029]图10是本发明之较佳实施例的高频圆环辐射平面的背面视图；
[0030]图11是本发明之较佳实施例的馈线公地PCB板的正面视图；
[0031]图12是本发明之较佳实施例的馈线公地PCB板的背面视图；
[0032]图13是本发明之较佳实施例的分路滤波器的正面视图；
[0033]图14是本发明之较佳实施例的壁挂天线低频段驻波比S(l，I)的数据图；
[0034]图15是本发明之较佳实施例的壁挂天线低频段电压驻波比(VSWR)的数据图；
[0035]图16是本发明之较佳实施例的壁挂天线高频段驻波比S(2，2)的数据图；
[0036]图17是本发明之较佳实施例的壁挂天线高频段电压驻波比(VSWR)的数据图；
[0037]图18是本发明之较佳实施例的壁挂天线PCB板滤波器驻波比S(l，I)的数据图；
[0038]图19是本发明之较佳实施例的壁挂天线PCB板滤波器电压驻波比(VSWR)的数据图。
[0039]附图标识说明:
[0040]10、金属载板11、绝缘膜
[0041]12、圆锥形螺孔13、铆钉孔
[0042]20、低频平板缝隙天线21、低频缝隙辐射平面
[0043]211、平板部212、翻折部
[0044]213、第一缝隙214、第二缝隙
[0045]215、圆形通孔216、带形通孔
[0046]217、第一折板218、第二折板
[0047]22、馈线条带23、塑胶支撑棒
[0048]24、低频天线PCB板241、PCB基板
[0049]242、覆铜区域243、第一框部
[0050]244、第二框部245、金属化接地通孔
[0051]246、非金属化通孔30、高频圆环天线
[0052]31、高频圆环辐射平面311、方形PCB基板
[0053]312、四个圆形区域313、覆铜区域
[0054]314、非金属化通孔315、金属化接地通孔
[0055]316、四个圆弧形317、四个通孔
[0056]32、馈线公地PCB板321、矩形PCB基板
[0057]322、三个矩形区域323、金属化接地通孔
[0058]33、金属支撑棒40、分路滤波器
[0059]41、PCB基板411、三个矩形区域
[0060]412、扇形结构的覆铜部分 413、非金属化通孔
[0061]414、金属化接地通孔。
【具体实施方式】
[0062]请参照图1和图2所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种增益的 4G 室内壁挂天线，适用于 GSM、CDMA, DCS、PHS、CDMA2000、WCDMA, TD-SCDMA, WLAN、LTE等多制式室内覆盖系统的需要，提高了天线增益，适用于室内信号的远距离覆盖，能满足4G网络的室内覆盖要求。
[0063]所述室内壁挂天线的结构包括位于底部的金属载板10、安装于该金属载板10上的低频平板缝隙天线20、高频圆环天线30和分路滤波器40。该低频平板缝隙天线20的频率范围为806-960MHZ，该高频圆环天线30的频率范围为1710_2700ΜΗζ。将低频平板缝隙天线20和高频圆环天线30分开的设计避免了传统天线中将两者结合一起时造成的低端增益低、高端水平瓣宽窄和前后比差等问题的出现。
[0064]其中，如图3和图4所示，所述金属载板10的上表面粘贴一层绝缘膜11，以确保天线正常工作。该金属载板10呈长方形，本实施例中，其长宽尺寸设计为:长256mm，宽167mm，板厚1mm，于金属载板10的周缘设置多个圆锥形螺孔12，圆锥形螺孔12在金属载板10的正面的孔半径为1.5mm，背面孔半径为3mm，此种圆锥形螺孔12的设计用于将金属载板10固定安装于天线外壳(图未示)中。此外，于金属载板10中还开设有多个铆钉孔13，是圆柱形通孔，半径为1.5mm，用于锁固安装于该金属载板10的低频平板缝隙天线20、高频圆环天线30和分路滤波器40，配合平顶内嵌型螺钉，可使安装后螺钉与金属载板10平面等高。
[0065]如图1和图2所示，所述低频平板缝隙天线20包括低频缝隙辐射平面21、馈线条带22、塑胶支撑棒23和与该低频平板缝隙天线20匹配的低频天线PCB板24。该低频缝隙辐射平面21通过塑胶支撑棒23支承于金属载板10上方，该低频天线PCB板24固定于金属载板10上，该馈线条带22连接低频缝隙辐射平面21与低频天线PCB板24之间，对低频缝隙辐射平面21提供耦合增益。
[0066]具体而言，如图5和图6所示，所述低频缝隙辐射平面21为不锈钢材料，其是由平板部211和沿平板部211的一侧边下翻形成的翻折部212组成。于该低频缝隙辐射平面21上关于水平中心线对称式设有两组缝隙，每组缝隙包括一开设在平板部211的第一缝隙213和一由平板部211延伸至翻折部212的第二缝隙214。该低频缝隙辐射平面21上的缝隙尺寸需要严