多频段天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多频段天线，包括基板、铺设于基板正面的共面微带传输线结构，还包括：铺设于基板正面的主辐射体，其包括形状为右上角开设有反L型槽的矩形的第一辐射部分，位于第一辐射部分下端、倒梯形的第二辐射部分；第二辐射部分的下端连接于共面微带传输线结构；环绕辐射枝节包括从第一辐射部分右下端向右延伸的第一辐射枝节、从第一辐射部分左上端向左延伸的第二辐射枝节，以及一端与第一辐射枝节相连的、并沿基板右侧边向上延伸、沿基板上侧边向左延伸、沿基板左侧边向下延伸的、另一端与第二辐射枝节相连的第三辐射枝节。本发明的技术方案中，环绕辐射枝节和开槽的主辐射体可支持2-4.2Ghz频段，并可支持低于2Ghz的频段。
【专利说明】多频段天线
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种多频段天线。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的发展，移动通信网、无线城域网、无线局域网、无线广播等无线网络中，多种无线通信标准逐渐完善并投入应用，已经出现多种无线通信标准共存的局面。
[0003]移动通信网的标准中，GSM(GlobalSystem for Mobile communication,全球移动通信系统)，仍是当前应用最为广泛的无线通信标准之一，通常工作于900Mhz频段或者 1800Mhz 频段。LTE(Long Term Evolution,长期演进)是由 3GPP(The3rd GenerationPartnership Project,第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS (Universal MobileTelecommunications System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进。我国TD-LTE的频段主要分布在1.8/2.3/2.6Ghz频段，具体为:中国移动的1880-1900MHz、2320_2370MHz、2575-2635MHz频段；中国联通的2300_2320ΜΗζ、2555_2575ΜΗζ频段；中国电信的2370-2390ΜΗζ、2635-2655ΜΗζ 频段。
[0004]城域网中的WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access,全球微波互联接入)标准，又称802.16标准，主要工作于2.5/3.5/5.5Ghz的频段。
[0005]WLAN (Wireless Local Area Network,无线局域网)工作在无需授权的 2.4/5Ghz 频段。
[0006]无线广播中的DAB (Digital Audio Broadcasting,数字音频广播)，通常工作于217.5-230.0MHz 的 III 频段、或者 1228_1575MHz 的 L 频段。
[0007]目前，将支持多频段的多频段天线集成到移动智能终端设备中，使得移动智能终端设备具备多模式(通常不同模式工作在不同频率)的接入网络的能力已经成为发展趋势。
[0008]一种现有的多频段天线的结构的主视示意图、仰视示意图分别如图la、图1b所示，该多频段天线包括:基板101，设置在基板101正面的矩形的主辐射体102、矩形的第一寄生辐射体103、矩形的第二寄生辐射体104和矩形的第三寄生辐射体105，设置在基板101背面的接地平面106，馈电线107。
[0009]第一寄生辐射体103、第二寄生辐射体104分位于主辐射体102的两侧，且都与主辐射体102平行相对；第三寄生辐射体105位于主辐射体102的上侧，与主辐射体102平行相对，并通过金属线与主辐射体102相连。馈电线107的芯线穿透基板101连接到主辐射体 102。
[0010]虽然，通过合理地选择基板101的材料和尺寸，并且合理地设置各辐射体的尺寸、辐射体之间的位置和馈电点在主辐射体102中的位置，可以使得现有的多频段天线可以支持2-2.6Ghz的频段；2-2.6Ghz的频段覆盖了 LTE的2.3/2.6Ghz频段、WLAN的2.4Ghz频段、WiMAX的2.5Ghz频段。显然，该多频段天线无法支持频率低于2Ghz的频段。[0011]因此，有必要提供一种带宽更宽、支持频段更多的多频段天线，以实现单个多频段天线在支持LTE、WiMAX、WLAN的频段的基础上，支持频率低于2Ghz的频段。
【发明内容】
[0012]针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种多频段天线，可以在支持LTE、WiMAX, WLAN的频段的基础上，支持频率低于2Ghz的频段。
[0013]一种多频段天线，包括基板、铺设于所述基板的正面的共面微带传输线结构；其还包括:
[0014]铺设于所述基板的正面的主辐射体，其包括形状为右上角开设有反L型槽的矩形的第一辐射部分，以及位于第一辐射部分下端形状为倒梯形的第二辐射部分；其中，第二辐射部分的下端与所述共面微带传输线结构相连接；
[0015]环绕辐射枝节，包括从第一辐射部分的右下端向所述基板的右侧边延伸的第一辐射枝节、从所述第一辐射部分的左上端向所述基板的左侧边延伸的第二辐射枝节，以及一端与第一辐射枝节相连的、并沿所述基板的右侧边向上延伸、沿所述基板的上侧边向左延伸、沿所述基板的左侧边向下延伸的、另一端与第二辐射枝节相连的第三辐射枝节。
[0016]进一步，所述多频段天线，还包括:
[0017]寄生辐射枝节，其从所述第三辐射枝节的、沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节中向所述基板的上侧边延伸，并延伸至所述基板的背面呈L型。
[0018]较佳地，所述共面微带传输线结构具体包括:一端与第二辐射部分的下端相连的、另一端延伸到所述基板的下侧边的带状的传输线，以及形状为右上角开设有直角三角形切口的矩形的第一接地平面、形状为左上角开设有直角三角形切口的矩形的第二接地平面；
[0019]第一接地平面、第二接地平面分位于所述传输线左侧、右侧，且都与所述传输线相分离。
[0020]较佳地，第一辐射部分的左侧边、下侧边的长度分别为24.93mm、33.75mm ；
[0021]第一辐射部分中的反L型槽包括:竖槽和横槽；
[0022]所述竖槽的长、宽分别为19.5mm>5mm ;所述横槽的长为5-11.5mm,宽为5_10mm ；以
及
[0023]第一辐射枝节的宽为l_4mm。
[0024]较佳地，所述基板为矩形；
[0025]第三辐射枝节中的沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节，与第一辐射部分的左侧边之间的间隔距离为4.925mm ；
[0026]第三辐射枝节中的沿所述基板的上侧边向左延伸的枝节，与第二辐射枝节之间的间隔距离为3.6-18.6mm,与第一辐射部分的上侧边之间的间隔距离为0.42-15.42mm ；
[0027]第二辐射枝节和第三辐射枝节的宽度都为l_4mm ;第三辐射枝节中沿所述基板的上侧边向左延伸的枝节、沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节，以及第二福射枝节的长度之和为 59.8-74.8mm。
[0028]较佳地，所述寄生辐射枝节中所述L型的枝节，具体包括:沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节，以及沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节；
[0029]所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的宽度都为l_4mm ；
[0030]所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度之和为6.9-12mm。
[0031]较佳地，所述寄生辐射枝节中所述L型的枝节，具体包括:沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节，以及沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节；
[0032]所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的宽度都为l_4mm ；
[0033]所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度之和为6.9-12mm。
[0034]较佳地，所述主辐射体、环绕辐射枝节和寄生辐射枝节是一体成型的。
[0035]较佳地，所述基板的材料具体是介电常数为4.4、损耗角正切值为0.025的环氧树脂；以及
[0036]所述主辐射体、所述共面微带传输线结构和环绕辐射枝节的材料具体都是铜箔；以及
[0037]所述寄生辐射枝节的材料具体都是铜箔。
[0038]本发明的技术方案中，通过优化多频段天线中主辐射体的形状和尺寸，增加设置环绕辐射枝节，使得多频段天线可以谐振于1.75-4.2Ghz频段，使得单个多频段天线可在支持LTE、WiMAX、WLAN的频段的基础上，支持频率低于2Ghz的频段，例如GSM的频段。
[0039]而且，该多频段天线中还优化了环绕辐射枝节中各枝节之间的间距、枝节与主辐射体之间的间距，使得该多频段天线可以谐振于1.39-1.48Ghz频段，从而可以支持DAB的频段。
[0040]进一步，该多频段天线中还设置了寄生辐射枝节，使得该多段天线可以谐振于5.l_6Ghz，进一步拓宽了该多频段天线支持的频段。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1a为现有的多频段天线的结构的主视示意图；
[0042]图1b为现有的多频段天线的结构的仰视示意图，即图1a中A向示意图；
[0043]图2、图3、图4、图5分别为本发明实施例的多频段天线的结构的主视示意图、侧视不意图、俯视不意图和背视不意图；
[0044]图6为本发明实施例的多频段天线中第二接地平面左上角的直角三角形切口的示意图，即图2中圈A部分放大后的示意图；
[0045]图7为本发明实施例的从主视方向建立的、基板背面的直角坐标系的示意图；
[0046]图8为本发明实施例的多频段天线的回波损耗的仿真与测量曲线示意图；
[0047]图9为本发明实施例的多频段天线的各频段的最大辐射增益测量值曲线示意图；
[0048]图10、图11分别为本发明实施例的多频段天线的正、背面的三维透视示意图。
【具体实施方式】
[0049]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
[0050]本发明的发明人考虑到，可以在多频段天线中，设置与主辐射体电相连的若干辐射枝节并优化主辐射体的形状和尺寸，使得主辐射体与不同的辐射枝节组合而可以收发不同频段的无线信号，从而实现单个多频段天线可以在支持LTE、WiMAX, WLAN的频段的基础上，支持频率在2Ghz以下的频段。
[0051 ] 下面结合附图具体介绍本发明实施例的技术方案。
[0052]本发明提供的多频段天线的结构的主视示意图如图2所示，包括:基板201、铺设于基板201的正面的共面微带传输线结构202、铺设于基板201的正面的主辐射体203，以及环绕辐射枝节204。
[0053]主辐射体203包括:形状为右上角开设有反L型槽的矩形的第一辐射部分231，以及位于第一辐射部分231下端的形状为倒梯形的第二辐射部分232。第二辐射部分232的下端与共面微带传输线结构202相连接。反L型具体指与L型左右对称的形状。
[0054]环绕辐射枝节204包括:从主辐射体203的第一辐射部分231的右下端向基板201的右侧边延伸的第一辐射枝节241、从第一辐射部分231的左上端向基板201的左侧边延伸的第二辐射枝节242，以及一端与第一辐射枝节241相连的、并沿基板201的右侧边向上延伸、沿基板的上侧边向左延伸、沿基板201的左侧边向下延伸的、另一端与第二辐射枝节242相连的第三辐射枝节243。
[0055]本发明实施例的多频段天线，通过在主辐射体中开槽，以及增设与主辐射体相连的环绕辐射枝节，增加了辐射结构的电长度，使得多频段天线在拓宽带宽的同时，使得该天线可谐振的频率向低频延伸，从而使得多频段天线在支持LTE、WiMAX, WLAN的频段的基础上，支持2Ghz以下的频段。
[0056]为了进一步拓宽本发明实施例的多频段天线所支持的频段，多频段天线的侧视示意图、俯视不意图和背视不意图，分别如图3、图4、图5所不,还包括:寄生福射枝节205。
[0057]寄生辐射枝节205从环绕辐射枝节204中第三辐射枝节243的、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节中，向基板201的上侧边延伸，并延伸至基板201的背面呈L型。
[0058]本发明实施例的多频段天线中，共面微带传输线结构202具体包括:一端与主辐射体203的第二辐射部分232的下端相连的、另一端延伸到基板201的下侧边的带状的传输线221，以及形状为右上角开设有直角三角形切口的矩形的第一接地平面222、形状为左上角开设有直角三角形切口的矩形的第二接地平面223。
[0059]第一接地平面222、第二接地平面223分位于传输线221左侧、右侧，且都与传输线221相分离。
[0060]本发明实施例的多频段天线中，主辐射体203中的第一辐射部分231的左侧边、下侧边的长度分别为24.93mm、33.75mm。
[0061]如图2所示，第一辐射部分231中的反L型槽包括:竖槽301和横槽302。竖槽301的上侧边与第一辐射部分231的上侧边处于同一直线，竖槽301的右侧边与第一辐射部分231未开槽处的右侧边处于同一直线。竖槽301的长、宽分别为19.5mm>5mm ;横槽302的长为 5-11.5mm,宽为 5-1 Omnin
[0062]第二辐射部分232的较长的底边与第一辐射部分231的下侧边的长度相等；第二辐射部分232的较短的底边的长度、高分别为3.25mm、5.25mm。
[0063]环绕辐射枝节204中的第一辐射枝节241的长度为8.125mm,宽度为l_4mm。
[0064]主辐射体203与环绕辐射枝节204中的第一辐射枝节241 —起谐振于第一频段。
[0065]为了进一步拓宽本发明实施例的多频段天线所支持的频段，如图2所示，多频段天线中的基板201为矩形，该矩形的长短边的长度分别为54_、53_。
[0066]第三辐射枝节243中的沿基板201的左侧边向下延伸的枝节，与第一辐射部分231的左侧边之间的间隔距离为4.925mm。
[0067]第三辐射枝节243中的沿基板201的上侧边向左延伸的枝节，与第二辐射枝节242之间的间隔距离为3.6-18.6mm，与主辐射体203中的第一辐射部分231的上侧边之间的间隔距离为 0.42-15.42mm。
[0068]第二辐射枝节242和第三辐射枝节243的宽度都为l_4mm ;具体地，第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节的宽度、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节的宽度，都与第二辐射枝节242的宽度相等，都为l_4mm。
[0069]第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节，以及第二辐射枝节242的长度之和为59.8-74.8_。
[0070]环绕辐射枝节204中，第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节，以及第二福射枝节242 —起谐振于第二频段。
[0071]本发明实施例的多频段天线中，对于主辐射体203中第一辐射部分231的反L型槽中的横槽302，该横槽的宽度增加时，第一频段的频率将整体降低且带宽基本不变；该横槽的宽度减小时，第一频段的频率将整体升高且带宽基本不变。
[0072]横槽302的长度增加时，第一频段中的最低频率将升高，但第一频段的中心频率的回波损耗将减小，第二频段中的中心频率将升高且第二频段的回波损耗将增大；横槽302的长度减小时，第一频段中的最低频率将降低，但第一频段的中心频率的回波损耗将增大，第二频段中的中心频率将降低且第二频段的回波损耗将减小。
[0073]对于环绕辐射枝节204中的第一辐射枝节241，第一辐射枝节241的宽度增加时，第一频段的频率将整体升高且带宽基本不变；第一辐射枝节241的宽度减小时，第一频段的频率将整体降低且带宽基本不变。
[0074]对于环绕辐射枝节204中的第二辐射枝节242和第三辐射枝节243的宽度，当该宽度增大时，第二频段的中心频率将升高且第二频段的带宽有所增大；当该宽度减小时，第二频段的中心频率将降低且第二频段的带宽有所减小。
[0075]对于第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节与第二辐射枝节242之间的间隔距离，或者第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节与主辐射体203的第一辐射部分231之间的间隔距离，当该间隔距离增大时，第一频段的最高频率将降低、最低频率基本不变且第一频段的回波损耗将增大，第二频段的中心频率将降低且第二频段的回波损耗将增大；当该间隔距离减小时，第一频段的最高频率将升高、最低频率基本不变且第一频段的回波损耗将减小，第二频段的中心频率将升高且第二频段的回波损耗将减小。
[0076]更优的，主辐射体203中第一辐射部分231的反L型槽中，横槽302的长、宽分别为11.5mm,7.5mm。环绕辐射枝节204中的第一辐射枝节241的宽为3.2mm。此时，第一频段的频率范围具体为1.75-4.2G，覆盖了 GSM的1.8/1.9Ghz频段、LTE的1.8/2.3/2.6Ghz频段、WLAN的2.4Ghz频段、WiMAX的2.5/3.5Ghz频段；且第一频段中任一频率的回波损耗都小于-1OdB0
[0077]更优的，环绕辐射枝节204中，第二辐射枝节242和第三辐射枝节243的宽度都为
3.2mm ;具体地，第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节，以及第二辐射枝节242的宽度都为3.2mm。第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节与第二辐射枝节242之间的间隔距离为6.9mm ;第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节与主辐射体203的第一辐射部分231之间的间隔距离为3.72mm。第三辐射枝节243中沿基板201的上侧边向左延伸的枝节、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节，以及第二辐射枝节242的长度之和为63.1mm。此时，第二频段的频率范围具体为1.39-1.48G，覆盖了 DAB的1.45Ghz频段、LTE的1.4Ghz频段；且第二频段中任一频率的回波损耗都小于-10dB。
[0078]本发明实施例的多频段天线中，寄生辐射枝节205中的L型的枝节，如图5所示，具体包括:沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节，以及沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节。
[0079]寄生辐射枝节205中的L型的枝节中，沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节的宽度相等，都为l_4mm。
[0080]寄生辐射枝节205中的L型的枝节中，沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度之和为6.9-12mm。
[0081]寄生辐射枝节205中的L型的枝节谐振于第三频段。
[0082]本发明实施例的多频段天线中，对于寄生辐射枝节205中的L型的枝节，针对该L型的枝节中的沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度，当该长度增大时，第三频段的中心频率和最低频率都将降低、回波损耗将增大；当该长度减小时，第三频段的中心频率和最低频率都将升高、回波损耗将减小。
[0083]对于寄生辐射枝节205中的L型的枝节，针对该L型的枝节中的沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节的长度，当该长度增大时，第三频段的中心频率和最低频率都将降低、回波损耗将增大；当该长度减小时，第三频段的中心频率和最低频率都将升高、回波损耗将减小。
[0084]更优的，寄生辐射枝节205中的L型的枝节，在基板201正面的投影落于环绕辐射枝节204中的第三辐射枝节243的范围内。具体地，寄生辐射枝节205中的L型的枝节中，沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节的宽度都为3.2mm ;沿基板201的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿基板201的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度之和为9.1mm0此时，第三频段的频率范围具体是5.l_6Ghz，覆盖了 WLAN的5Ghz频段、WiMAX的5.5Ghz频段；且第三频段中任一频率的回波损耗都小于-10dB。
[0085]本发明实施例的多频段天线中，共面微带传输线结构202中带状的传输线221的长、宽分别为15mm、3.25mm。
[0086]共面微带传输线结构202中的第一接地平面222的上侧边、右侧边的长度分别为(24.975-a)mm、(15-b)mm。a、b分别表示第一接地平面222中右上角的直角三角形切口中的两个直角边长。第二接地平面223的上侧边、左侧边的长度分别为(24.975-c)mm、(15_d)mm。c、d分别表示第二接地平面223中左上角的直角三角形切口中的两个直角边长。可以通过调整a、b、c、d来调整整个多频段天线的阻抗特性。更优的，a等于c，b等于d。
[0087]第一接地平面222的右侧边、第二接地平面223的左侧边分别与传输线221的左、右侧边平行相对。第一接地平面222与传输线221之间、第二接地平面223与传输线221之间的间隔距离都可以为0.4mm ;具体地，第一接地平面222的右侧边与传输线221的左侧边之间、第二接地平面223的左侧边与传输线221的右侧边之间的间隔距离都为0.4_。
[0088]下面具体介绍本发明实施例的多频段天线的一个特例。
[0089]如图1所示，从主视的方向(即从基板201的正面垂直指向基板201的背面)，对于基板201的正面，以其左下角的顶点为原点，以该正面中过该顶点的长边所在的直线为横轴(X轴)，以该正面中过该顶点的短边所在的直线为纵轴(Y轴)，建立基板201正面的直角坐标系。该正面的直角坐标系中，X轴和Y轴的单位长度都是1_。
[0090]基板201的正面的各顶点在该正面的直角坐标系中的坐标分别为(0，0)、(54,0)、(54，53)和(0,53)。
[0091]主辐射体203的各顶点，在正面的直角坐标系中的坐标分别为(38.875，45.18)、(10.125,45.18)、(10.125，20.25)、(25.375，15)、(28.625，15)、(43.875，20.25)、(43.875，
25.68)、(27.375，25.68)、(27.375，33.18)、(38.875，33.18)。
[0092]环绕辐射枝节204的各顶点在基板201的正面的直角坐标系中的坐标分别为(10.125,38.8)、(2,38.8), (2，53)、(5.2，53)、(5.2,52.1)、(52,52.1)、(52，22.48)、(43.875,22.48), (43.875,25.68)、(48.8，25.68)、(48.8,48.9), (5.2，48.9)、(5.2，42)、(10.125,42)。
[0093]环绕辐射枝节204中第一辐射枝节241的各顶点在基板201的正面的直角坐标系中的坐标分别为(43.875,22.48)、(43.875,25.68)、(52，25.68)、(52,22.48);第二辐射枝节242的各顶点在基板201的正面的直角坐标系中的坐标分别为(10.125，38.8)、(5.2，38.8)、(5.2，42)、(10.125，42);第二辐射枝节243中、沿基板201的左侧边向下延伸的枝节的各顶点，在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(5.2,38.8), (2,38.8), (2,53),(5.2,53);第二辐射枝节243中、沿基板201的上侧边向左延伸的枝节的各顶点，在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(5.2,52.1)、(52,52.1)、(52,48.9), (5.2,48.9)；第二辐射枝节243中、沿基板201的右侧边向上延伸的枝节的各顶点，在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(48.8,48.9), (52,48.9), (52，25.68)、(48.8，25.68)。
[0094]共面微带传输线结构202中，传输线221的各顶点，在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(25.375，15)、(25.375，O)、(28.625，O)、(28.625，15)。
[0095]共面微带传输线结构202中，第一接地平面222的各顶点在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(0,0)、(24.975，O)、(24.975，15_b)、(24.975-a, 15)、(0,15);第二接地平面223的各顶点在基板201正面的直角坐标系中的坐标分别为(29.025,0)、(54,0)、(54，15)、(29.025+a, 15)、(29.025，15_b)。a 为 0-24.975 之间的实数，b 为 0-15 之间的实数。
[0096]第一接地平面222与传输线221之间、第二接地平面223与传输线221之间都留有长(15-b)mm、宽0.4mm的缝隙。如图6所示，可以通过改变a和b的数值，来调整多频段天线的阻抗特性。
[0097]如图7所示，从主视的方向，对于基板201的背面，以其左下角的顶点为原点，以该背面中过该顶点的长边所在的直线为横轴(U轴)，以该背面中过该顶点的短边所在的直线为纵轴(V轴)，建立基板201背面的直角坐标系。该背面的直角坐标系中，U轴和V轴的单位长度都是1mm。基板201正面的每个点，该点在正面的直角坐标系中的坐标，等于该点垂直投影到背面后的点在背面的直角坐标系中的坐标值。
[0098]寄生辐射枝节205中的L型的枝节，其各顶点在基板201的背面的直角坐标系中的坐标分别为(2，53)、(2,48.9)、(7,48.9), (7,52.1)、(5.2,52.1)、(5.2，53)。
[0099]事实上，本发明实施例的多频段天线中，主辐射体203、共面微带传输线结构202中的传输线221、环绕辐射枝节204、寄生辐射枝节205可以是一体成型的。
[0100]基板201的材料可以是环氧树脂；例如，FR4环氧树脂，或者介电常数为4.4，、损耗角正切值为0.025的环氧树脂。
[0101]主辐射体203、共面微带传输线结构202、环绕辐射枝节204、寄生辐射枝节205的材料都可以是铜箔。
[0102]本发明实施例的多频段天线整体呈长方体，该多频段天线长54mm、宽53mm、厚1.6_。该多频段天线可以应用于移动设备，例如:智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。
[0103]本发明实施例的多频段天线的回波损耗的仿真与测量曲线示意图如图8所示；图8中的横轴表示频率，频率的单位为Ghz ;图8中的纵轴表示回波损耗，回波损耗的单位为dB。本发明实施例的多频段天线的回波损耗的仿真曲线与测量曲线较为吻合。多频段天线在第一频段、第二频段和第三频段的回波损耗都小于-10dB。
[0104]本发明实施例的多频段天线的各频段的最大辐射增益测量值曲线示意图如图9所示；图9中的横轴表示频率，频率的单位为Ghz ;图9中的纵轴表示辐射增益，辐射增益的单位为dBi。本发明实施例的多频段天线在第一频段、第二频段和第三频段中具有较高的增益；其中，在2.SGhz频率下，多频段天线的辐射增益测量值可以达到4.75dBi。
[0105]图10、图11分别为本发明实施例的多频段天线的正、背面的三维透视示意图。
[0106]本发明实施例的技术方案中，通过优化多频段天线中主辐射体的形状和尺寸，增加设置环绕辐射枝节，使得多频段天线可以谐振于1.75-4.2Ghz频段，使得单个多频段天线可在支持LTE、WiMAX, WLAN的频段的基础上，支持频率低于2Ghz的频段，例如GSM的频段。
[0107]而且，该多频段天线中还优化了环绕辐射枝节中各枝节之间的间距、枝节与主辐射体之间的间距，使得该多频段天线可以谐振于1.39-1.48Ghz频段，从而可以支持DAB的频段。
[0108]进一步，该多频段天线中还设置了寄生辐射枝节，使得该多段天线可以谐振于
5.l_6Ghz，进一步拓宽了该多频段天线支持的频段。
[0109]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多频段天线，包括基板、铺设于所述基板的正面的共面微带传输线结构；其特征在于，还包括: 铺设于所述基板的正面的主辐射体，其包括形状为右上角开设有反L型槽的矩形的第一辐射部分，以及位于第一辐射部分下端形状为倒梯形的第二辐射部分；其中，第二辐射部分的下端与所述共面微带传输线结构相连接； 环绕辐射枝节，包括从第一辐射部分的右下端向所述基板的右侧边延伸的第一辐射枝节、从所述第一辐射部分的左上端向所述基板的左侧边延伸的第二辐射枝节，以及一端与第一辐射枝节相连的、并沿所述基板的右侧边向上延伸、沿所述基板的上侧边向左延伸、沿所述基板的左侧边向下延伸的、另一端与第二辐射枝节相连的第三辐射枝节。
2.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，还包括: 寄生辐射枝节，其从所述第三辐射枝节的、沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节中向所述基板的上侧边延伸，并延伸至所述基板的背面呈L型。
3.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，所述共面微带传输线结构具体包括:一端与第二辐射部分的下端相连的、另一端延伸到所述基板的下侧边的带状的传输线，以及形状为右上角开 设有直角三角形切口的矩形的第一接地平面、形状为左上角开设有直角三角形切口的矩形的第二接地平面； 第一接地平面、第二接地平面分位于所述传输线左侧、右侧，且都与所述传输线相分离。
4.如权利要求1-3任一所述的多频段天线，其特征在于，第一辐射部分的左侧边、下侧边的长度分别为24.93mm、33.75mm ； 第一辐射部分中的反L型槽包括:竖槽和横槽； 所述竖槽的长、宽分别为19.5mm>5mm ;所述横槽的长为5-11.5mm,宽为5_10mm ；以及 第一福射枝节的宽为l_4mm。
5.如权利要求4所述的多频段天线，其特征在于，所述基板为矩形； 第三辐射枝节中的沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节，与第一辐射部分的左侧边之间的间隔距离为4.925mm ； 第三辐射枝节中的沿所述基板的上侧边向左延伸的枝节，与第二辐射枝节之间的间隔距离为3.6-18.6mm,与第一辐射部分的上侧边之间的间隔距离为0.42-15.42mm ； 第二辐射枝节和第三辐射枝节的宽度都为l_4mm ;第三辐射枝节中沿所述基板的上侧边向左延伸的枝节、沿所述基板的左侧边向下延伸的枝节，以及第二福射枝节的长度之和为 59.8-74.8mm。
6.如权利要求2-3、5任一所述的多频段天线，其特征在于，所述寄生辐射枝节中所述L型的枝节，具体包括:沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节，以及沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节； 所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的宽度都为l_4mm ； 所述L型的枝节中，沿所述基板的背面的右侧边向下延伸的枝节、与沿所述基板的背面的上侧边向左延伸的枝节的长度之和为6.9-12mm。
7.如权利要求3、5任一所述的多频段天线，其特征在于，所述传输线的宽为3.25mm ;以及 第一接地平面的右侧边与所述传输线之间的间隔距离为0.4mm ;第二接地平面的左侧边与所述传输线之间的间隔距离为0.4mm。
8.如权利要求2-3、5任一所述的多频段天线，其特征在于，所述主辐射体、环绕辐射枝节和寄生辐射枝节是一体成型的。
9.如权利要求1_3、5任一所述的多频段天线，其特征在于，所述基板的材料具体是介电常数为4.4、损耗角正切值为0.025的环氧树脂；以及 所述主辐射体、所述共面微带传输线结构和环绕辐射枝节的材料具体都是铜箔；以及 所述寄生辐射 枝节的材料具体都是铜箔。
【文档编号】H01Q1/36GK104022343SQ201410284099
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】刘元安, 杨洋, 吴帆, 唐碧华, 张洪光, 范文浩 申请人:北京邮电大学