一种LTEMIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线的制作方法

本实用新型涉及无线通讯用天线技术领域和定位导航用天线技术领域，具体涉及一种LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线，同时覆盖以下频段：698～960MHz、1710～2690MHz、1575.42±3MHz（本文中BD/GPS/GLONASS/Galileo频段皆以GPS频段为例）。

背景技术：

天线是无线通讯设备不可缺少的关键部件，作为一种换能器件，天线能将波导中的导行波辐射到空间中，也能将空间中的电磁波转换为波导中的导行波。天线性能的好坏，直接影响着通信的质量。随着科技的发展，集成化水平的提高，无线终端的体积不断缩小。

随着移动通信技术的飞速发展，在2G、3G的基础上，4G网络正逐步实现全面覆盖。考虑到世界各地采用的通信协议和划分频段不尽相同，为实现全球漫游，移动终端天线需要支持多频段覆盖；需要覆盖的频段有LTE700（698-784MHz)、GSM850(824-894MHz)、GSM900(880-960MHz)、DCS(1710-1880MHz)、PCS(1850-1990MHz)、UMTS(1920-2170MHz)、LTE2300(2300-2400MHz)、LTE2500（2500-2690MHz）。因此，支持4G的移动终端天线一般要求覆盖698～960MHz、1710～2690MHz频段。多输入多输出技术（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。

为了实现覆盖上述频段，典型的设计方法是采用三维结构，如螺旋天线、PIFA天线和单极子天线，这类天线有较多的设计自由度，一般能够满足频段覆盖要求，但是不利于生产加工和高度集成，而其他类型的天线存在着体积大、带宽窄的设计难题。

使用陶瓷介质的导航天线一般都是微带天线，其小型化通过采用高介电常数的陶瓷介质来达到，但是使用高介电常数介质会导致天线带宽变窄。一般的，高介电常数微带天线的导航天线其带宽都很窄，只能在单个导航系统中的某一个频段使用。通常在内置空间不大的情况下，导航天线都使用单一频段。本专利中涉及的BD/GPS/GLONASS/Galileo天线即高介电常数单一频段的陶瓷介质微带天线，满足小型化的要求。

技术实现要素：

为解决LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线设计中的小型化和多频段覆盖难题，本发明的目的是在有限的空间内通过扩展带宽和多频段的综合匹配，有效解决天线小型化设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，并在保证多个天线能够正常工作的同时，最大化的合理利用空间。提供一种小型化辐射性能优良的LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线，LTE MIMO天线实现覆盖698～960MHz、1710～2690MHz频段，在工作范围内实现VSWR< 3的目标；BD/GPS/GLONASS/Galileo天线中心频率为1575.42±3MHz，在工作范围内实现VSWR<1.5的目标。

本实用新型公开了一种LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线，包括圆柱体外壳、LTE MIMO天线、BD/GPS/GLONASS/Galileo天线，圆柱体外壳的尺寸为81.6mm2×16.2mm，所述LTE MIMO天线、BD/GPS/GLONASS/Galileo天线均设于圆柱体外壳内，所述LTE MIMO天线由一块U型的单面PCB上铜箔上腐蚀出多枝节图案构成，这些枝节的长度，分别对应于不同频段的四分之一波长，所述BD/GPS/GLONASS/Galileo天线为一块圆极化切角的辐射面，使天线能够辐射圆极化波，用单点馈电方式，馈电采用同轴线对天线直接馈电，述辐射面设于单面PCB的U型口内，所述单面PCB上的多枝节图案包括弧形长枝节一、弧形长枝节二、馈电点一、馈电点二、天线同轴馈线、接地部一、接地部二、独立耦合部。

进一步的方案为，所述多枝节图案的具体结构为：所述接地部二位于单面PCB左部，且接地部二半包围独立耦合部，所述接地部二和独立耦合部之间设有耦合缝隙三；所述弧形弧形长枝节一位于单面PCB中间的底部，所述接地部二和弧形长枝节一之间设有耦合缝隙二，所述馈电点二位于弧形长枝节一上；所述接地部一位于单面PCB右部，所述接地部一与弧形长枝节二之间设有耦合缝隙一，且所述的电点一设于弧形长枝节二上，所述耦合缝隙一和耦合缝隙二上均设有一个10K检测电阻焊盘，这种结构的特点是：枝节，在各枝节紧凑分布并通过缝隙耦合，实现枝节的容性加载，降低天线感性，拓展带宽。

更进一步的方案为，所述的馈电点一、馈电点二、馈电点三连接天线同轴馈线的芯线，所述接地部一、接地部二连接天线同轴馈线的屏蔽层，所述辐射面上设有馈电点三。

进一步的方案为，所述耦合缝隙一、耦合缝隙二和耦合缝隙三的宽度和长度也是经过优选后得到的，最优缝隙宽2度为0.5 ~ 2.3mm。

更进一步的，所述LTE MIMO天线在698～960MHz、1710～2690MHz频段内，VSWR< 3；所述BD/GPS/GLONASS/Galileo天线中心频率为1575.42±3MHz，VSWR<1.5。

本实用新型的特点及有益效果：在有限的空间内有效解决天线小型化设计中面临的扩展带宽、多频段的综合匹配问题，并在保证多个天线能够正常工作的同时，最大化的合理利用空间。提供一种体积小、易集成、馈电简单、辐射性能优良的LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是实施例中LTE MIMO天线驻波图一。

图3是实施例中LTE MIMO天线驻波图二。

具体实施方式

下面通过结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示的一种LTE MIMO和BD/GPS/GLONASS/Galileo组合天线，包括圆柱体外壳、LTE MIMO天线、BD/GPS/GLONASS/Galileo天线，所述LTE MIMO天线、BD/GPS/GLONASS/Galileo天线均设于圆柱体外壳内，所述LTE MIMO天线由一块U型的单面PCB7上的多枝节图案构成，所述BD/GPS/GLONASS/Galileo天线为一块圆极化切角的辐射面6，且所述辐射面6设于单面PCB7的U型口内，所述单面PCB7上的多枝节图案包括弧形长枝节一8、弧形长枝节二9、馈电点一1、馈电点二2、天线同轴馈线、接地部一4、接地部二5、独立耦合部10。所述多枝节图案的具体结构为：所述接地部二5位于单面PCB7左部，且接地部二5半包围独立耦合部10，所述接地部二5和独立耦合部10之间设有耦合缝隙三13；所述弧形弧形长枝节一8位于单面PCB7中间的底部，所述接地部二5和弧形长枝节一8之间设有耦合缝隙二12，所述馈电点二2位于弧形长枝节一8上；所述接地部一4位于单面PCB7右部，所述接地部一4与弧形长枝节二9之间设有耦合缝隙一11，且所述的电点一1设于弧形长枝节二9上，所述耦合缝隙一11和耦合缝隙二12上均设有一个10K检测电阻焊盘14。所述的馈电点一1、馈电点二2、馈电点三3连接天线同轴馈线的芯线，所述接地部一4、接地部二5连接天线同轴馈线的屏蔽层，所述辐射面6上设有馈电点三3。 所述耦合缝隙一11、耦合缝隙二12和耦合缝隙三13的宽度均为0.5 ~ 2.3mm。所述LTE MIMO天线在698～960MHz、1710～2690MHz频段内，VSWR< 3；所述BD/GPS/GLONASS/Galileo天线中心频率为1575.42±3MHz，VSWR<1.5。

以上所述内容仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，凡天线位置的改变和天线本身类型的改变，及具有本专业工作能力者对本实施方式中进行器件位置改变、增减或替换器件，皆应视为本实用新型的保护范围。