第四代高增益宽频LTE内置天线的制作方法

本实用新型涉及PCB板宽频内置天线技术，尤其是涉及一种第四代高增益宽频LTE内置天线。

背景技术：

在现有技术中，使用PCB板制作宽频LTE内置天线存在三个突出的问题：一是体积比较大，占用大量的空间；二是频率带宽窄；三是性能指标达不到要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种第四代高增益宽频LTE(Long Term Evolution,长期演进)内置天线，所述宽频内置天线包括：

一块天线板，所述天线板为110mm×26mm矩形PCB双面覆铜板，板厚0.8mm；设定所述天线板的一个覆铜板面为顶层，另一个覆铜板面为底层；所述天线板及顶层覆铜板面和底层覆铜板面经过PCB线路板工艺方法加工后形成；

a、所述天线板顶层的基础结构：

所述天线板的四个角为R2mm圆角；

在所述天线板宽度方向的中心线上，以所述天线板长度方向的中心线为轴对称设置两个直径为φ3.1 mm的工艺孔，中心距为86mm；

在所述天线板宽度方向的中心线上，以所述天线板长度方向的中心线为轴对称设置两个直径为φ2 mm的工艺孔，中心距为76mm；

三行七列共十二个直径为φ0.6mm的圆孔，其中第一行与第二行共有五列，从右向左，第一列孔的中心连线距离所述天线板的右端1.5mm；第一列孔的中心连线与第二列孔的中心连线距离为7mm；第二列孔的中心连线与第三列孔的中心连线、第三列孔的中心连线与第四列孔的中心连线、第四列孔的中心连线与第五列孔的中心连线、第五列孔的中心连线与第六列孔的中心连线、第六列孔的中心连线与第七列孔的中心连线的距离均为10mm；从下向上，第一行孔的中心连线距离所述天线板的下端1.75mm；第一行孔的中心连线与第二行孔的中心连线距离为10.5mm；第三行孔的中心连线与第一行孔的中心连线距离为11mm；所述三行七列共十二个直径为φ0.6mm圆孔的内壁全部进行金属化处理；

b、所述天线板顶层主体天线铜板，所述顶层的主体天线铜板分为A、A1、A2三部分：

所述A部铜板分为左、右两部分：

左部为一块23mm×5mm的矩形铜板,其左端上部接一块15.5 mm×0.5mm的矩形铜板；

右部铜板由五块矩形铜板组成：第一块为16.2mm×13mm的矩形铜板，其上端有一个与直径为φ3.1 mm工艺孔重合的半孔，其下端距定位孔D的中心1.5mm，其右端距定位孔D的中心1.2mm，其右端的两个角为R1.7mm的圆角,在其左端的上边接一块4mm×3.7mm的矩形铜板，在4mm×3.7mm矩形铜板的上端有一个与直径为φ2 mm工艺孔重合的半孔，在4mm×3.7mm矩形铜板左端的上边接一块21.3mm×1.5mm的矩形铜板；在16.2mm×13mm矩形铜板左端的下边接一块26.5mm×4.5mm的矩形铜板，在26.5mm×4.5mm矩形铜板的上边距左端3mm处接一块5.5mm×0.5mm的矩形铜板；

所述A1部铜板从右向左分解为A11、A12、 A13三个部分：

其中A11部由两块矩形铜板组成：从右向左依次是一块2mm×4.5mm的矩形铜板和一块5.5mm×8.5mm的矩形铜板；

其中A12部由六块矩形铜板和四块正方形铜板组成：从右向左依次是一块1mm×1mm的正方形铜板，其左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板下端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm正方形铜板左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板上端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm的正方形铜板左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板下端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm正方形铜板左端接一块1mm×7mm矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板上端左侧接一块0.5mm×1mm的矩形铜板；所述0.5mm×1mm矩形铜板的下端左侧接一块0.2mm×4.95mm的矩形铜板；

其中A13部由两块矩形铜板组成：从右向左依次是一块2.5mm×2mm的矩形铜板和一块31.7mm×13.5mm的矩形铜板；所述31.7mm×13.5mm矩形铜板的上端有一个与直径为φ3.1 mm工艺孔重合的半孔和一个与直径为φ2 mm工艺孔重合的半孔，所述31.7mm×13.5mm矩形铜板左端的两个角是半径为R1.7mm的圆角,其右端中部有一个除掉铜板的6mm×1mm的矩形开口，距6mm×1mm矩形开口的左端2.5mm有一个除掉铜板的4mm×1mm的矩形框；

所述A2部铜板从左向右分解为A21、A22、 A23三个部分：

其中A21部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块4mm×4mm的矩形铜板和一块9.5mm×2mm的矩形铜板；所述4mm×4mm矩形铜板的左端距离所述A13部2.5mm×2mm矩形铜板的右端1mm，所述4mm×4mm矩形铜板的下边与所述A13部2.5mm×2mm矩形铜板的下边在同一条直线上；

其中A22部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块19mm×6.5mm的矩形铜板和一块12.5mm×1mm的矩形铜板；

其中A23部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块11mm×5.5mm的矩形铜板和一块2.5mm×3mm的矩形铜板；

c、所述天线板（1）底层的基础结构：

所述天线板底层的基础结构与所述天线板（1）顶层的基础结构对应相等；

d、所述天线板底层主体天线铜板B，所述底层主体天线铜板B与所述顶层主体天线铜板A部的形状、大小对应相等，只是在b处的矩形为4mm×4mm，所述顶层主体天线分解图形A部对应位置a处的矩形为3.7mm×4mm，即两个矩形在水平方向的长度差0.3mm。

进一步的，所述PCB天线板的材料为FR4双面覆铜板，其介电常数为4.6,单面覆铜板厚度为0.035mm。

本实用新型所述第四代高增益宽频LTE内置天线使用时接线配置为1.37同轴电缆，所述1.37同轴电缆的铜芯与所述A23部的 2.5mm×3mm的矩形铜板焊接连接，所述1.37同轴电缆的屏蔽线套与所述A部的右部的16.2mm×13mm的矩形铜板左端中部焊接连接，并在16.2mm×13mm矩形铜板左端上边的4mm×3.7mm矩形铜板处装有一个贴片绕线电感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要有两点：一是体积比较小，尺寸仅有110×26×0.8mm；二是频段宽满足所有4G频段的要求；三是性能完全可以达到要求。

附图说明

图1为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板板材尺寸示意图；

图2为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板顶层基础结构示意图；

图3为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板顶层主体天线结构及A、A1、A2三部分的分形示意图；

图4为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板顶层主体天线A部结构及左、右两部分的分形示意图；

图5为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板顶层主体天线A1部结构及A11、A12、A13三部分的分形示意图；

图6为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板顶层主体天线A2部结构及A21、A22、A23三部分的分形示意图；

图7为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线成品顶层结构示意图；

图8为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板底层基础结构示意图；

图9为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线板底层主体天线B部结构及左、右两部分的分形示意图；

图10为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线成品底层结构示意图；

图11为本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线成品顶层与底层结构示意图；

图12本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线的测试图形之一；

图13本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线的测试图形之二；

图14本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线的测试图形之三。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1～图11所示的一种第四代高增益宽频LTE内置天线，所述宽频LTE内置天线包括：

一块天线板1，如图1所示，所述天线板1为110mm×26mm矩形PCB双面覆铜板，板厚0.8mm；设定所述天线板1的一个覆铜板面为顶层，另一个覆铜板面为底层；所述天线板1及顶层覆铜板面和底层覆铜板面经过PCB线路板工艺方法加工后形成；

a、所述天线板顶层的基础结构，如图2所示：

所述天线板1的四个角为R2mm圆角；

在所述天线板1宽度方向的中心线上，以所述天线板1长度方向的中心线为轴对称设置两个直径为φ3.1 mm的工艺孔，中心距为86mm；

在所述天线板1宽度方向的中心线上，以所述天线板1长度方向的中心线为轴对称设置两个直径为φ2 mm的工艺孔，中心距为76mm；

三行七列共十二个直径为φ0.6mm的圆孔，其中第一行与第二行共有五列，从右向左，第一列孔的中心连线距离所述天线板1的右端1.5mm；第一列孔的中心连线与第二列孔的中心连线距离为7mm；第二列孔的中心连线与第三列孔的中心连线、第三列孔的中心连线与第四列孔的中心连线、第四列孔的中心连线与第五列孔的中心连线、第五列孔的中心连线与第六列孔的中心连线、第六列孔的中心连线与第七列孔的中心连线的距离均为10mm；从下向上，第一行孔的中心连线距离所述天线板1的下端1.75mm；第一行孔的中心连线与第二行孔的中心连线距离为10.5mm；第三行孔的中心连线与第一行孔的中心连线距离为11mm；所述三行七列共十二个直径为φ0.6mm圆孔的内壁全部进行金属化处理；

b、所述天线板1顶层主体天线铜板，所述顶层的主体天线铜板分为A、A1、A2三部分，如图3、图7、图11所示所示：

所述A部铜板分为左、右两部分，如图4所示：

左部为一块23mm×5mm的矩形铜板,其左端上部接一块15.5 mm×0.5mm的矩形铜板；

右部铜板由五块矩形铜板组成：第一块为16.2mm×13mm的矩形铜板，其上端有一个与直径为φ3.1 mm工艺孔重合的半孔，其下端距定位孔D的中心1.5mm，其右端距定位孔D的中心1.2mm，其右端的两个角为R1.7mm的圆角,在其左端的上边接一块4mm×3.7mm的矩形铜板，在4mm×3.7mm矩形铜板的上端有一个与直径为φ2 mm工艺孔重合的半孔，在4mm×3.7mm矩形铜板左端的上边接一块21.3mm×1.5mm的矩形铜板；在16.2mm×13mm矩形铜板左端的下边接一块26.5mm×4.5mm的矩形铜板，在26.5mm×4.5mm矩形铜板的上边距左端3mm处接一块5.5mm×0.5mm的矩形铜板；

所述A1部铜板从右向左分解为A11、A12、 A13三个部分，如图5所示：

其中A11部由两块矩形铜板组成：从右向左依次是一块2mm×4.5mm的矩形铜板和一块5.5mm×8.5mm的矩形铜板；

其中A12部由六块矩形铜板和四块正方形铜板组成：从右向左依次是一块1mm×1mm的正方形铜板，其左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板下端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm正方形铜板左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板上端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm的正方形铜板左端接一块1mm×7mm的矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板下端左侧接一块1mm×1mm的正方形铜板；所述1mm×1mm正方形铜板左端接一块1mm×7mm矩形铜板；所述1mm×7mm矩形铜板上端左侧接一块0.5mm×1mm的矩形铜板；所述0.5mm×1mm矩形铜板的下端左侧接一块0.2mm×4.95mm的矩形铜板；

其中A13部由两块矩形铜板组成：从右向左依次是一块2.5mm×2mm的矩形铜板和一块31.7mm×13.5mm的矩形铜板；所述31.7mm×13.5mm矩形铜板的上端有一个与直径为φ3.1 mm工艺孔重合的半孔和一个与直径为φ2 mm工艺孔重合的半孔，所述31.7mm×13.5mm矩形铜板左端的两个角是半径为R1.7mm的圆角,其右端中部有一个除掉铜板的6mm×1mm的矩形开口，距6mm×1mm矩形开口的左端2.5mm有一个除掉铜板的4mm×1mm的矩形框；

所述A2部铜板从左向右分解为A21、A22、 A23三个部分，如图6所示：

其中A21部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块4mm×4mm的矩形铜板和一块9.5mm×2mm的矩形铜板；所述4mm×4mm矩形铜板的左端距离所述A13部2.5mm×2mm矩形铜板的右端1mm，所述4mm×4mm矩形铜板的下边与所述A13部2.5mm×2mm矩形铜板的下边在同一条直线上；

其中A22部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块19mm×6.5mm的矩形铜板和一块12.5mm×1mm的矩形铜板；

其中A23部由两块矩形铜板组成：从左向右依次是一块11mm×5.5mm的矩形铜板和一块2.5mm×3mm的矩形铜板；

c、所述天线板1底层的基础结构，如图8所示：

所述天线板底层的基础结构与所述天线板1顶层的基础结构对应相等；

d、所述天线板底层主体天线铜板B，如图9、图10、图11所示，所述底层主体天线铜板B与所述顶层主体天线铜板A部的形状、大小对应相等，只是在b处的矩形为4mm×4mm，所述顶层主体天线分解图形A部对应位置a处的矩形为3.7mm×4mm，即两个矩形在水平方向的长度差0.3mm。

一种实施方式中，所述PCB天线板1的材料为FR4双面FTB覆铜板，其介电常数为4.6，单面覆铜板厚度为0.035mm。

本实用新型所述宽频LTE内置天线使用时接线配置为1.37同轴电缆，所述1.37同轴电缆的铜芯与所述A23部的 2.5mm×3mm的矩形铜板焊接连接，所述1.37同轴电缆的屏蔽线套与所述A部的右部的16.2mm×13mm的矩形铜板左端中部焊接连接，并在16.2mm×13mm矩形铜板左端上边的4mm×3.7mm矩形铜板处装有一个贴片绕线电感器。

如图12～图14所示，是本实用新型测试得到的图形及数据，与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要有两点：一是体积比较小，尺寸仅有110×26×0.8mm；二是频段宽满足所有4G频段的要求；三是性能完全可以达到要求。

本实用新型第四代高增益宽频LTE内置天线的测试数据如下：

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。