天线和终端的制作方法

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种天线和终端。

背景技术：

在相关技术中，通信技术的快速发展，同时兼容国内三大运营商网络的全网通手机和其它应用设备成为移动通信应用研发的热点之一，由于天线作为手机系统的关键部件，而一般天线大多依赖手机外壳尺寸设计，体积较大，结构复杂，所以在轻便化的移动设备中，小型化设计就变的很重要。

在相关技术中，常见的终端多频天线有微带天线，缝隙天线，单极子天线等等。微带天线可以通过增加介质板厚度，降低介质板相对介电常数或者增大天线的长宽比等措施实现小型化天线设计。但是微带天线的过厚会使天线重量增大，同时会激起天线的表面波，使天线方向图变差；增大天线长宽比也会激发天线高次模；而降低介质板的相对介电常数则会使天线尺寸变大，降低了天线的效率。

相关技术中可以通过缝隙天线与微带馈线的不同组合来实现多频特性，但这类天线的尺寸同样比较大，且高频方向图的全向性较差；而相关技术中的矩形环单极子天线，该天线的高频带宽太窄，不适合应用在移动终端中。

针对相关技术中，设计的天线结构复杂，加工困难，带宽窄，尺寸大的问题，目前还没有有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种天线和终端，以至少解决相关技术中设计的天线结构复杂，加工困难，带宽窄，尺寸大的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种天线，包括：介质板；

在所述介质板上设置有一个或多个单极子天线，其中，至少一个所述单极子天线为连续的弓形结构。

可选地，多个单极子天线中的单极子天线按照距离参考地由近至远的方式依次设置。

可选地，按照距离所述参考地由近至远依次设置为第一单极子天线、第二单极子天线、第三单极子天线、第四单极子天线；

所述第一单极子天线通过馈电端口连接至所述参考地；

所述第二单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线；

所述第三单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线，另一端连接至所述第四单极子天线。

可选地，所述第三单极子天线和所述第四单极子天线的微带线设置为渐变结构。

可选地，按照距离所述参考地由近至远的顺序，依次设置为第一单极子天线、第二单极子天线、第三单极子天线、第四单极子天线和第五单极子天线，其中，所述第五单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线。

可选地，在所述第二单极子天线和所述第三单极子天线之间的间隔区域，设置有第六单极子天线，其中，所述第六单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线。

可选地，所述天线还设置有以下形式：按照距离所述参考地由近至远依次设置为第三单极子天线、第四单极子天线，其中，在所述介质板上设置有第三单极子天线，其中，所述第三单极子天线一端连接至第四单极子天线，另一端通过馈电端口连接至参考地。

可选地，所述介质板上设置有馈电端口，所述馈电端口连接至馈线的中心导体，其中，所述馈线的外导体连接至参考地。

可选地，所述馈线为50欧姆的同轴线。

根据本实用新型的另一个实施例，还提供了一种终端，包括：上述可选实施例中记载的天线。

通过本实用新型，在设计天线时，在介质板上设置若干个单极子天线，该单极子天线为连续的弓形结构，或者称为蛇形折叠形，利用单极子天线的原理，结合天线的多模谐振，来展宽天线的带宽。采用上述技术方案，设计出一种可以实现相关技术中全网覆盖的小型化天线。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的一种天线的设计方案的示意图；

图2是根据本实用新型的第二种设计方案的示意图；

图3是根据本实用新型的第三种设计方案的示意图；

图4是根据本实用新型的实验图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例一

本申请文件中记载的天线，可以运行于手机终端等设备，或者其他需要设计小型化天线的终端设备。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种天线，包括：介质板；

在所述介质板上设置有一个或多个单极子天线，其中，至少一个所述单极子天线为连续的弓形结构。

可选地，多个单极子天线中的单极子天线按照距离参考地由近至远的方式依次设置。

图1是根据本实用新型的一种天线的设计方案的示意图，如图1左侧的结构框图所示，按照距离所述参考地由近至远依次设置为第一单极子天线(图1中的枝节5)、第二单极子天线(图1中的枝节6)、第三单极子天线(图1中的枝节4)、第四单极子天线(图1中的枝节3)；他们的连接关系简单表述为以下，具体结构参见附图1(需要补充的是，图1中的右侧部分是图1中设计方案的天线结构的尺寸标号，在后续的表1中有记载相应的数值；在后续的本实用新型优选实施例中有对图1中的各枝节标号的更详细记载，可以结合优选实施例中的内容来理解)：所述第一单极子天线通过馈电端口连接至所述参考地；所述第二单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线；所述第三单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线，另一端连接至所述第四单极子天线。

可选地，所述第三单极子天线的微带线和所述第四单极子天线的微带线设置为渐变结构。需要补充的是，渐变结构是指：随着微带线尺寸长度的增加，其宽度在逐次改变，这种结构叫渐变结构。

可选地，按照距离所述参考地由近至远的顺序，依次设置为第一单极子天线、第二单极子天线、第三单极子天线、第四单极子天线和第五单极子天线(图1中的枝节7)，其中，所述第五单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线。

可选地，在所述第二单极子天线和所述第三单极子天线之间的间隔区域，设置有第六单极子天线(图1中的枝节8)，其中，所述第六单极子天线的一端连接至所述第一单极子天线。

上述是一种设计，以下是本申请文件中提供的另一种设计方案。图2是根据本实用新型的第二种设计方案的示意图，如图2所示，相对于图1中的设计方案少了几个单极子天线，为了对照方便，图2的设计方案依然使用图1中的单极子天线编号，在所述介质板上设置有第三单极子天线(图1中的枝节4)，其中，所述第三单极子天线一端连接至第四单极子天线(图1中的枝节3)，另一端通过馈电端口连接至参考地。

在本申请文件，在多个实施例中均涉及到相同名称的单极子天线，例如第三单极子天线，需要说明的是，相同名称的单极子天线便于比较本申请文件中的多个实施例，即图2的实施例可能是图1的实施例中增加或者删减某个子天线得到的，因而，在图2中沿用图1中的单极子天线名称。但是，沿用旧的单极子天线名称不限定图2的实施例，即图2中的第三单极子天线没有实际限定意义，只是指代图2中的一根单极子天线。

需要补充的是，本申请文件中还提供了一种设计方案，在后续的优选实施例中说明。

可选地，所述介质板上设置有馈电端口，所述馈电端口连接至馈线的中心导体，其中，所述馈线的外导体连接至参考地。可选地，所述馈线为50欧姆的同轴线。

根据本实用新型的另一个实施例，还提供了一种终端，包括：上述9个可选实施例中记载的天线。

以下结合优选实施例进行详细说明。

需要说明的是，以下涉及到的括号内的编号，均为图1对应各部件的编号，各编号对应的部件在本申请文件中是全部适用的。

需要说明的是，枝节是形容天线结构的说法，而单极子天线是形容天线的类型。在本申请文件中，每一个天线枝节都是一个单极子天线，单极子天线的长度由电磁波的某一谐振频率来得到。

本实用新型公开了一种小型化移动终端多频段天线，主要特征包括：参考地(2)、馈电端口(1)、辐射贴片三部分组成，所述的馈电采用50欧姆的同轴线馈电，馈线的外导体焊接在参考地板上，中心导体与印制在介质板正面的馈电端口相连。所述的辐射贴片包括六条单极子天线，印刷在介质基板(9)的上表面，分别为(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)，利用单极子天线的原理，结合天线的多模谐振，来展宽天线的带宽。

本天线的基本原理为：天线由多枝节的单极子天线构成，适当调节各枝节长度和位置，使得枝节(5)工作中心频率为2100MHz，枝节(6)工作中心频率为1700MHz，枝节(3)(4)的基模工作于900MHz，其二次模中心频率位于2000MHz，三次模中心频率位于2600MHz。为补偿天线的低频通带带宽，对枝节(3)(4)的微带线采用渐变结构，同时增加枝节(7)，以增强天线在低频通带的辐射强度，实现对低频通带GSM800/850频段的覆盖。

在设计过程中，为了减小天线辐射单元占用的长度和空间，缩小天线尺寸，微带线采用蛇形折叠线的形式。为了进一步对天线带宽进行微调，引入枝节(8)，通过调节该枝节的长度，来调节枝节(3)和枝节(7)的阻抗，从而改变天线低频通带的辐射特性。

以下是本实用新型的具体实施例：

天线基本结构如图1所示，深色部分表示金属铜箔。天线由参考地(2)、馈电端口(1)、辐射贴片三部分组成，本文天线采用50欧姆的同轴线馈电，馈线的外导体焊接在参考地板上，中心导体与印制在介质板正面的馈电端口相连，馈电端口(1)为图1中标注的A点，馈电端口的宽度为2mm，天线采用多枝节的折叠单极子构成，各单极子天线都印刷在介质基板(9)的上表面，各枝节在图1中所标示。枝节(5)工作中心频率为2100MHz，枝节(6)工作中心频率为1700MHz，枝节(3)和(4)的基模工作于900MHz，其二次模中心频率位于2000MHz，三次模中心频率位于2600MHz，同时增加枝节(7)，以增强天线在低频通带的辐射强度，实现对低频通带GSM800/850频段的覆盖。为了进一步对天线带宽进行微调，引入枝节(8)，通过调节该枝节的长度，来调节枝节(3)和枝节(7)的阻抗，从而改变天线低频通带的辐射特性。

所述的天线结构如图1所示，具体的尺寸如表1。

其中：

(1)为馈电端口

(2)为参考地面

(3)为辐射枝节ADF

(4)为辐射枝节ADD’

(5)为辐射枝节AA’

(6)为辐射枝节ABB’

(7)为辐射枝节ADEE’

(8)为辐射枝节ACC’

(9)为介质基板

1、馈电端口(1)，其特征在于长度为6mm，宽为2mm的矩形金属贴片。

2、印刷在介质基板上的参考地面(2)，其特征在于长度为33mm，宽为30mm的矩形金属贴片。

3、天线的辐射贴片包括六条单极子天线组成，印刷在介质基板(9)的上表面，分别为(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)。具体的尺寸如表1。

4、天线印制在板厚为1mm的FR-4介质板上，基板的介电常数为4.2，表面附铜为0.035mm，整个天线的大小为30mm×67mm，其中参考地的大小为33mm×30mm，辐射贴片的总面积为34×30mm。

表1是根据本实用新型中图1中天线设计方案中的天线尺寸参数表，如表1所示，展示了天线结构的尺寸参数。

表1

使用微波仿真软件HFSS对该天线各枝节的长度进行调谐优化，最终的仿真数据表明，在回波损耗小于-6dB下，天线的带宽为820-965MHz，1700-3850MHz，满足了移动网络全网频率覆盖，从而得到天线的最终设计方案。

图3是根据本实用新型的第三种设计方案的示意图，如图3所示，与图1相比，图3中的第一单极子天线的右侧的一端比图1中的相应部位要长，图3中的第一单极子天线的右端几乎与第四单极子天线连接。

通过调试图3各枝节的电长度至合适位置，可以获得比图2更多的谐振频点，并且谐振带宽会更宽。

使用微波仿真软件HFSS对天线各枝节的长度进行调谐优化，最终的仿真数据表明，在回波损耗小于-6dB下，天线的带宽为820-965MHz，1700-3850MHz，满足了移动网络全网频率覆盖，对仿真结果加工成实物，测试天线其指标，图4是根据本实用新型的实验图，如图4所示，给出了为该天线回波损耗的仿真和测试结果对比图。

由于刻板机的精度、加工工艺、同轴馈电端口处能量损失以及FR-4基板的介电常数随频率变化等不确定因素的影响，相对于仿真数据，天线的高频通带带宽变窄，但总体而言，仿真与测试结果吻合较好。天线样品的实测-6dB阻抗带宽为820-968MHz，1695-3020MHz，能够覆盖国内移动通信运营商网络的所有频段，满足了本实用新型设计要求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。