一种多天线终端的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种多天线终端。

背景技术：

随着日常生产生活的需要，对系统集成化程度的要求越来越高，将不同功用的系统集成在同一个尺寸受限的平台上，各天线系统同时工作，天线间的耦合和串扰会严重影响各系统的通信质量。在实际生产中，用于改善天线间的隔离度的传统方法有：增加天线间距离、引入去耦电路或器件、引入由金属材料或吸波材料构成的屏蔽层。但是这些手段要么不适用于尺寸受限的场合、要么提高制造成本或者降低了天线的辐射效率，除此之外，某些天线系统要求天线具备较宽的工作频带同时具备较高的增益，以现有技术来讲，仍无法很好的解决此类问题。

综上可知，如何在有限空间内集成多个天线，实现天线高性能辐射并解决天线间互耦的问题，目前仍是一个难题。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型针对小空间内难排布天线、提高天线高性能辐射及天线互耦等问题，提供了一种多天线终端。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种多天线终端，包括上层顶板、介质支撑、下层底板、及设在上层顶板上的第一天线、第二天线、第三天线和第四天线，且四者以下层底板作为公共接地板；所述第一天线设在上层顶板的中心位置；所述第二天线和第三天线设于第一天线两侧，所述第二天线和第三天线的极化方向平行，且与第一天线的极化方向垂直；所述第四天线设于第一天线和第二天线之间，且极化方向与第一天线一致；所述介质支撑填充于上层顶板和下层底板之间；所述第一天线、第二天线、第三天线和第四天线分别设有馈线。

作为优选，所述第一天线、第二天线、第三天线和第四天线为微带贴片天线，且第一天线包含主贴片结合U形耦合贴片。

作为优选，所述馈线采用同轴探针馈电。

作为优选，所述的上层顶板和下层底板均采用低损微波介质材料。

作为优选，所述介质支撑材料采用低介电常数低损耗材质，且厚度约0.03个自由空间波长。

作为优选，所述第一天线、第二天线、第三天线和第四天线的形状为矩形。有益效果：本实用新型的天线整体尺寸极为紧凑，可在小空间内集成了四副天线，其中第一天线采用了耦合贴片结合泡沫介质的双重手段，使得阻抗频带得以展宽，同时未降低天线的辐射效率，一举两得。天线之间采用合理的布局方式，使得天线之间的隔离度有明显改善。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为第一天线、第二天线和第三天线在GSM波段的回波损耗示意图；

图4为第四天线在Wi-Fi波段的回波损耗示意图；

图5为同频天线间的隔离度示意图；

图6为异频天线间的隔离度示意图；

图7为第一天线在0.9GHz频段的方向图。

其中，上层顶板1、介质支撑2、下层底板3、馈线4、第一天线、第一天线主贴51、第一天线耦合贴片52、第二天线6、第三天线7和第四天线8。图3-6中，S11、S22、S33和S44分别为第一天线、第二天线、第三天线和第四天线的回波损耗特性曲线，S21为第一天线对第二天线的隔离度曲线，S31为第一天线对第三天线的隔离度曲线，S32为第二天线对第三天线的隔离度曲线，S41、S42和S43分别为第一天线、第二天线、第三天线对第四天线的隔离度曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。

根据上述技术方案，本实施例中提出了一款用于GSM频段(0.89～0.96GHz)和Wi-Fi频段(2.4GHz)的四天线终端，参阅图1和图2所示，本实施例提出的四天线终端，包括上层顶板1、介质支撑2、下层底板3、及设在上层顶板1上的第一天线、第二天线6、第三天线7和第四天线8，且四者以下层底板3作为公共接地板；所述第一天线设在上层顶板1的中心位置；所述第二天线6和第三天线7设于第一天线两侧，所述第二天线6和第三天线7的极化方向平行，且与第一天线的极化方向垂直；所述第四天线8设于第一天线和第二天线6之间，且极化方向与第一天线一致；所述介质支撑2填充于上层顶板1和下层底板3之间；所述第一天线、第二天线6、第三天线7和第四天线8分别连接有馈线4。其中，图1中的箭头表示各天线的极化方向。

本实施例中，所选的第一天线、第二天线6、第三天线7和第四天线8为矩形的微带贴片天线。微带贴片天线的体积小，质量轻，剖面低，能很好的与载体共形，同时可调整最大辐射方向，易于得到各种极化方式。

本实施例中，所述第一天线置于上层顶板1中心处，采用了主贴片51结合U形耦合贴片52的结构实现双谐振特性，拓展天线的阻抗匹配带宽(驻波比小于2:1)达到9.8％。图7为第一天线在0.9GHz频段的方向图，当曲线靠近0°时，增益逐渐增大，在10°时达到最大增益8.46511dBi。

所述第二天线6和第三天线7设于第一天线两边，且馈电方向和第一天线垂直，由于极化正交使得第一天线和第二天线6之间以及第一天线和第三天线7之间的隔离度得到改善，而第二天线6和第三天线7之间隔着第一天线，尽管极化方向一致，隔离度也有所改善。由图3可见，在0.89～0.96GHz的区间内，三个天线的回波损耗曲线分别达到最低点，可得出在此区间内，三个天线的传送效率较高。如图5所示，S21、S32和S31三条隔离度曲线均在-10dB以下，其中S32更是低于-30dB，说明本实施所设置第一天线、第二天线6和第三天线7的位置关系，可有效改善天线间的隔离度问题，降低天线间相互影响的几率。

所述第四天线8设于第一天线和第二天线6之间的间隙处，且极化方向与第一天线一致，充分利用了上层顶板1的版面。图4为第四天线在Wi-Fi波段的回波损耗示意图，本实施例中第四天线的工作频段在2.4GHz，可以看出在2.40～2.50GHz之间，回波损耗曲线呈下降状态，并在2.46GHz左右达到最低值，说明第四天线8在2.40～2.50GHz频段内传送效率较高。如图6所示，由于第四天线8的工作频带和其他三个天线相差较远，S41、S42和S43曲线均在-10dB以下，隔离度较大，因此相互影响的几率很低。

所述天线的馈线4采用均同轴探针馈电，此种馈电方式抗干扰性强，可有效避免天线效应，此外，还便于与电路连接。

所述的上层顶板1和下层底板3均采用低损微波介质材料，实施例中所选用的材料是聚四氟乙烯复合材料，特点是损耗低，天线设计从业者都了解，这里不再强调。

所述介质支撑2设在上层底板1和下层底板3之间，并采用低损泡沫介质材料。实施例中所选用的是聚酰亚胺泡沫，这里能否不突出强调泡沫材料本身？经多次实践后发现，选用介电常数为1.08，且厚度约在0.03个自由空间波长的泡沫填充效果最优，既能增加天线的带宽，又能提高辐射效率。本实施例中所述的四天线终端，其GSM工作频段为0.89～0.96GHz，所采用的介质支撑板材的厚度约在1cm左右。

应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。