一种适用于移动终端的新型宽频带lte天线的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其中馈电点位于净空区的中间位置；第一短路点以及第二短路点位于馈电点的两侧，第三短路点以及馈电点位于第一短路点的两侧；第一辐射体以及第二辐射体为两对称的“E”型结构辐射体，且第一辐射体的一端和第二辐射体的一端相连，第一辐射体的另一端与馈电点相连，第二辐射体的另一端与第一短路点相连，构成天线的辐射主体；高频耦合体与第二短路点相连并且与第一辐射体耦合后产生宽频带的LTE高频；低频耦合体与第三短路点相连并且与所述第二辐射体耦合后产生宽频带的LTE低频。本发明可以满足在移动终端上实现LTE全频段覆盖范围的宽频带LTE天线，在LTE移动终端系统中有广泛的应用前景。
【专利说明】一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线，尤其涉及一种适用于移动终端的新型宽频带LTE (LongTerm Evolution)天线。
【背景技术】
[0002]随着移动通信网络在近年来的不断发展，人们对移动终端的要求也越来越高。以往简单的语音通信和短信已经不能满足人们的日常需求，伴随而来的多媒体、在线游戏、视频点播和移动电视等大流量数据业务等也得到了迅猛发展，这就需要移动终端有越来越多的功能，同样的也需要移动终端的天线能覆盖足够多的频率来满足这种多功能的需求。
[0003]当前主流的通信终端频段为GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900、WCDMA2100，覆盖的频率范围为低频824MHz到960MHz,高频1710MHz到2170MHz。但随着LTE (Long TermEvolution)的发展，低频段 LTE700MHz (700MHz 到 824MHz)和高频段 LTE1500MHz (1420MHz到 1510MHz)、LTE2.3GHz (2.3GHz 到 2.5GHz)以及 LTE2.5GHz (2.5GHz 到 2.7GHz)也逐渐被运用起来。面对这个LTE宽频带的需求，在如今的移动终端上实现那么宽的频率覆盖范围，传统的单极子天线和PIFA天线已经无法满足这个需求，因此研发出一种能够满足LTE宽频带需求且适用于移动终端的新型宽频带LTE天线是业界亟须解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，能够满足所有频段的LTE需求。
[0005]为了实现上述目的，一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，包括PCB板和天线部分，所述PCB板包括净空区和非净空区，在所述非净空区上覆有金属覆盖层；所述天线部分位于所述PCB板所在的平面上方；
所述天线部分包括馈电点、第一短路点、第二短路点、第三短路点、高频耦合体、低频耦合体、第一辐射体以及第二辐射体；
所述馈电点位于所述净空区的中间位置；所述第一短路点以及所述第二短路点位于所述馈电点的两侧，所述第三短路点以及所述馈电点位于所述第一短路点的两侧；
所述第一辐射体以及所述第二辐射体为两对称的“E”型结构辐射体，且所述第一辐射体的一端和所述第二辐射体的一端相连，所述第一辐射体的另一端与所述馈电点相连，所述第二辐射体的另一端与所述第一短路点相连，构成天线的辐射主体；
所述高频耦合体与所述第二短路点相连并且与所述第一辐射体耦合后产生宽频带的LTE高频；所述低频耦合体与所述第三短路点相连并且与所述第二辐射体耦合后产生宽频带的LTE低频；
所述高频耦合体、所述低频耦合体以及所述天线的辐射主体均至少有一部分位于所述净空区内。
[0006]较佳地，所述第一辐射板以及第二辐射板中均包括第一辐射支路、第二辐射支路以及第三辐射支路，所述第一辐射板以及第二辐射板中三条辐射支路间的宽度、所述第一辐射板中第二辐射支路的长度以及所述第二辐射板中第二辐射支路的长度均可调。
[0007]较佳地，所述天线部分到所述PCB板的最大距离为5毫米到10毫米。
[0008]较佳地，所述净空区的宽度为6-7毫米。
[0009]较佳地，所述非净空区长112毫米，宽60毫米，所述净空区长60毫米，宽8毫米，所述非净空区域长边平行于所述PCB板的宽边。
[0010]较佳地，所述第一短路点以及所述第二短路点各自距离所述馈电点2-4毫米。
[0011]较佳地，所述第一短路点以及所述第二短路点各自距离所述馈电点3毫米。
[0012]较佳地，所述第一辐射体以及所述第二辐射体均处在同一垂直于所述PCB板且平行于所述非净空区的长边的平面上。
[0013]较佳地，第一辐射体和第二辐射体所在的平面为垂直于所述净空区且距离所述非净空区最远距离的平面上。
[0014]较佳地，其高频覆盖宽度为1420MHz到2700MHz，低频覆盖宽度为700MHz到960MHz ο
[0015]本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
第一辐射体产生LTE的高频段谐振，与高频耦合体耦合后产生多个频率谐振，形成宽
频带的LTE高频，频率覆盖范围为1.42GHz到2.7GHz，第二辐射体产生LTE的低频段谐振，与低频耦合体耦合后产生多个频率谐振，形成宽频带的LTE低频，频率覆盖范围为700MHz到960MHz，由此可以使宽频带LTE天线满足LTE的全频段的覆盖范围要求，且宽频带LTE天线在全频段内的平均效率已经达到50%。因此，本发明具有能够满足LTE全频段覆盖且性能优异的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例中一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线的结构示意图；
图2为图1的正视图；
图3为图1的侧视图；
图4为图1的俯视图；
图5为图1的仰视图；
图6为本发明实施例中一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线的回补损耗图；
图7为为本发明实施例中一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线的自由空间辐射效率图。
【具体实施方式】
[0017]下面参照附图和具体实施例来进一步说明本发明。
[0018]如附图1-5所示，本发明提供的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，包括移动终端的PCB板和天线部分，其中PCB板包括PCB板金属覆盖区I和PCB板净空区2，PCB板金属覆盖区I即为非净空区，净空区是PCB板上天线周围及天线垂直于PCB的投影面内无任何器件及金属分布的区域，非净空区是指PCB板净空区2上不满足净空区定义的区域。[0019]本实施例中，天线部分到PCB板的最大距离为5毫米到10毫米，非净空区长112晕米，宽60晕米,净空区长60晕米,宽8晕米,非净空区域长边平行于PCB板的宽边。PCB板净空区的宽度为6-7毫米时也可行，但是天线性能会下降。
[0020]天线部分位于PCB板所在的平面上方，天线部分包括馈电点21、第一短路点22、第二短路点23、第三短路点24、高频耦合体33、低频耦合体34、第一辐射体31以及第二辐射体32。
[0021]第一辐射体31、第二辐射体32、高频耦合体33以及低频耦合体34均需要在PCB板非金属覆盖区2或者投影于PCB非金属覆盖区2内。
[0022]第一短路点22、第二短路点23以及第三短路点24均与PCB板金属覆盖区I连接，馈电点21与PCB板金属覆盖区I上电路的信号输出端连接。馈电点21位于PCB板净空区2的中间位置；第一短路点22以及第二短路点23位于馈电点21的两侧，本实施例中，第一短路点22以及第二短路23各自距离馈电点3毫米，且第一短路点22以及第二短路点23各自距离馈电点2-4毫米时，也可以实现。第三短路点24以及馈电点21位于第一短路点22的两侧。
[0023]第一辐射体31以及第二辐射体32为两对称的“E”型结构辐射体，第一辐射板31以及第二辐射板32中均包括第一辐射支路、第二辐射支路以及第三辐射支路，且第一辐射板31的第一辐射支路与第二辐射板32的第一辐射支路相连，第一辐射板31的第三辐射支路连接馈电点21，第二辐射板32的第三辐射支路连接第一短路点22。第一辐射板31以及第二辐射板32中三条辐射支路间的宽度、第一辐射板31的第二辐射支路33的长短以及第二辐射板31的第二辐射支路34的长短均为可调的。
[0024]且第一辐射体31的一端和第二辐射体32的一端相连，且均处在同一垂直于PCB板且平行于PCB板净空区2的长边的平面上，在本实施例中，第一辐射体31和第二辐射体32所在的平面为垂直于PCB板净空区2上且距离PCB金属覆盖区I最远距离的平面上。第一辐射体31的一端与馈电点21相连，第二辐射体32的一端与第一短路点22相连，构成天线的辐射主体,至少有部分辐射主体位于PCB板净空区2内。
[0025]一些实例中，天线还包含了用于优化天线的匹配电路，匹配电路包括分别与天线馈电点、第一短路点、第二短路点和第三短路点匹配的馈电点电路、第一短路点电路、第二短路点电路和第三短路点电路。匹配电路可以进一步增加所述LTE天线的频带宽度以及天线效率，从而达到提升所述LTE天线性能的目的。
[0026]第一辐射体产生LTE的高频段谐振，与高频耦合体耦合后产生多个频率谐振，形成宽频带的LTE高频，第二辐射体产生LTE的低频段谐振，与低频耦合体耦合后产生多个频率谐振，形成宽频带的LTE低频。
[0027]本实施例中，高频耦合体33的一端和第二短路点23相连，高频耦合体33的另一端以平行于第一辐射体31所在的平面并向远离馈电点21的方向延伸，高频耦合体33的至少大部分或者全部处在PCB非金属覆盖区2内，可以通过改变高频耦合体33的长度、宽度以及与PCB板非金属覆盖区2和第一辐射体31的距离来调节高频耦合谐振的宽度和深度，从而使适用于LTE宽频带要求的天线的高频覆盖宽度为1420MHz到2700MHz，并且高频部分能够达到50%的效率。
[0028]本实施例中，低频耦合体34的一端和第三短路点24相连，低频耦合体34的另一端以平行于第二辐射体32所在的平面并指向第一辐射体31的方向上延伸，低频耦合体31至少大部分或者全部处在PCB非金属覆盖区2内，可以通过改变低频耦合体34的长度、宽度以及与PCB板非金属覆盖区2和第二辐射体32的距离来改变低频耦合谐振的宽度和深度，从而使适用于LTE宽频带要求的天线的低频覆盖宽度为700MHz到960MHz，并且低频部分能够达到50%的效率。
[0029]因此，如图6-7所示，基于本实施例的设计其高频覆盖宽度为1420MHz到2700MHz，高频部分能够达到50%的效率，低频覆盖宽度为700MHz到960MHz，低频部分能够达到50%的效率，已经可以满足在移动终端上实现LTE全频段覆盖范围的宽频带LTE天线，在LTE终端系统中有广泛的应用前景。
[0030]上述公开的仅为本发明的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本发明所用，而并非对本发明的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。
【权利要求】
1.一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，包括PCB板和天线部分，所述PCB板包括净空区和非净空区，在所述非净空区上覆有金属覆盖层； 所述天线部分位于所述PCB板所在的平面上方，其特征在于，其中: 所述天线部分包括馈电点、第一短路点、第二短路点、第三短路点、高频耦合体、低频耦合体、第一辐射体以及第二辐射体； 所述馈电点位于所述净空区的中间位置；所述第一短路点以及所述第二短路点位于所述馈电点的两侧，所述第三短路点以及所述馈电点位于所述第一短路点的两侧； 所述第一辐射体以及所述第二辐射体为两对称的“E”型结构辐射体，且所述第一辐射体的一端和所述第二辐射体的一端相连，所述第一辐射体的另一端与所述馈电点相连，所述第二辐射体的另一端与所述第一短路点相连，构成天线的辐射主体； 所述高频耦合体与所述第二短路点相连并且与所述第一辐射体耦合后产生宽频带的LTE高频；所述低频耦合体与所述第三短路点相连并且与所述第二辐射体耦合后产生宽频带的LTE低频； 所述高频耦合体、所述低频耦合体以及所述天线的辐射主体均至少有一部分位于所述净空区内。
2.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述第一辐射板以及第二辐射板中均包括第一辐射支路、第二辐射支路以及第三辐射支路，所述第一辐射板以及第二辐射板中三条辐射支路间的宽度、所述第一辐射板中第二辐射支路的长度以及所述第二辐射板中第二辐射支路的长度均可调。
3.如权利要求2所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述天线部分到所述PCB板的最大距离为5毫米到10毫米。`
4.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述净空区的宽度为6-7毫米。
5.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述非净空区长112毫米，宽60毫米，所述净空区长60毫米，宽8毫米，所述非净空区域长边平行于所述PCB板的宽边。
6.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述第一短路点以及所述第二短路点各自距离所述馈电点2-4毫米。
7.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述第一短路点以及所述第二短路点各自距离所述馈电点3毫米。
8.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，所述第一辐射体以及所述第二辐射体均处在同一垂直于所述PCB板且平行于所述非净空区的长边的平面上。
9.如权利要求8所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，第一辐射体和第二辐射体所在的平面为垂直于所述净空区且距离所述非净空区最远距离的平面上。
10.如权利要求1所述的一种适用于移动终端的新型宽频带LTE天线，其特征在于，其高频覆盖宽度为1420MHz到2700MHz，低频覆盖宽度为700MHz到960MHz。
【文档编号】H01Q21/30GK103825080SQ201410071015
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】黄飞, 牛俊伟 申请人:温州海通通讯电子有限公司