一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的制作方法

本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种解决移动终端低频频宽问题的LTE(Long Term Evolution)天线。

背景技术：

随着人们对移动终端的要求越来越高，3G网络已经无法满足在线游戏，在线视频等，这就需要移动终端的网络连接速度需要大幅度提高。伴随着国内4G网络牌照的发放，需要越来越多的移动终端的天线能覆盖足够多的频率来满足这种多功能的需求。

3G时代主流的通信终端频段为GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900、WCDMA2100，覆盖的频率范围为低频824MHz到960MHz，高频1710MHz到2170MHz。但随着LTE(Long Term Evolution)的发展，低频段LTE700MHz(700MHz到824MHz)和高频段LTE2.3GHz(2.3GHz到2.4GHz)以及LTE2.5GHz(2.5GHz到2.7GHz)也逐渐被运用起来，而移动终端却面临着更薄、更大、更多金属的要求。面对这些问题，尤其是低频的超宽的频宽(700MHz到824MHz)，传统的单极子天线和PIFA天线已经无法满足这个需求，因此研发出一种能够满足LTE宽频带需求且能够解决移动终端低频频宽问题的LTE天线是业界亟须解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线，能够满足大部分常用频段的LTE需求。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线，包括移动终端的PCB板和天线部分，所述PCB板包括净空区和非净空区，在所述非净空区上覆有金属覆盖层；所述天线部分位于所述PCB板所在的平面上方，所述天线部分包括馈电点、第一短路点、第二短路点、第三短路点、第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体：

所述馈电点位于所述净空区的边缘位置，所述第一短路点和第三短路点分别位于所述馈电点的两侧，所述第二短路点与所述第一短路点位于所述馈电点的同一侧，且所述第一短路点位于所述馈电点与第二短路点之间；

所述第一辐射体分别与所述馈电点及第一短路点相连；所述第二辐射体为L型结构，其围绕所述第一辐射体，所述第二辐射体与所述第二短路点相连且与所述第一辐射体耦合后产生宽频带的LTE低频；所述第三辐射体与第三短路点相连且与第一辐射体、第二辐射体耦合后产生宽频带的LTE高频；

上述辐射体构成天线的辐射主体，所述辐射主体至少有一部分位于所述净空区内。

较佳地，所述第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体中所有支路的宽度与长度均可调，第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体间的间距可调。

较佳地，所述第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体所在的平面为平行于所述净空区与非净空区所在的平面。

较佳地，所述第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体所在的平面为垂直于所述净空区且距离所述非净空区最远距离的平面上。

较佳地，所述第一短路点和所述第三短路点分别距离所述馈电点1-2mm，所述第二短路点距离所述第一短路点2-4mm。

较佳地，所述馈电点距离PCB的右侧板边15mm，所述第一短路点位于所述馈电点的左侧且距离所述馈电点1.5mm，所述第二短路点位于所述第一短路点的左侧且距离所述第一短路点3mm，所述第三短路点位于所述馈电点的右侧且距离所述馈电点1.5mm。

较佳地，所述净空区的宽度为6-10mm。

较佳地，所述非净空区长140毫米，宽75毫米；所述净空区长75毫米，宽8毫米；所述非净空区域长边平行于所述PCB板的宽边。

较佳地，所述天线部分到PCB板的最大距离为4至10mm。

较佳地，高频覆盖宽度为1710MHz到2700MHz，低频覆盖宽度为700MHz到960MHz。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

第一辐射体产生LTE的高频段谐振，与第二辐射体以及第三辐射体耦合后产生多个频率谐振，形成宽频带的LTE高频，频率覆盖范围为1.71GHz到2.7GHz，第一辐射体产生LTE的低频段谐振，与第二辐射体耦合后产生多个频率谐振，形成宽频带的LTE低频，频率覆盖范围为700MHz到960MHz，由此可以解决宽频带LTE天线低频频宽不足的问题，满足LTE的全频段的覆盖范围要求，且宽频带LTE天线在低频段内的平均效率已经达到50％，且高频段内的平均效率已经达到50％。因此，本实用新型具有能够解决移动终端低频频宽问题的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本实用新型一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的结构示意图；

图2为本实用新型一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的正视图；

图3为本实用新型一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的侧视图；

图4为本实用新型一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的俯视图；

图5为本实用新型一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的仰视图；

图6为本实用新型实施例中一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的回补损耗图；

图7为为本实用新型实施例中一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线的自由空间辐射效率图。

具体实施方式

以下将结合图1至图5对本实用新型提供的一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线进行详细的描述，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图5，本实用新型提供一种解决移动终端低频频宽问题的LTE天线，包括移动终端的PCB板和天线部分，其中，所述PCB板包括PCB板金属覆盖区1和PCB板净空区2，PCB板金属覆盖区1即为非净空区，净空区2是PCB板上天线周围及天线垂直于PCB的投影面内无任何器件及金属分布的区域，非净空区是指PCB板净空区2上不满足净空区定义的区域。

在本实施例中，所述天线部分位于所述PCB板所在的平面上方，净空区2的长边平行于PCB板的宽边。

所述天线部分包括馈电点21、第一短路点22、第二短路点23、第三短路点24、第一辐射体31、第二辐射体32以及第三辐射体33：

第一短路点22、第二短路点23以及第三短路点24均与PCB板金属覆盖区1连接，馈电点21与PCB板金属覆盖区1上电路的信号输出端连接；所述馈电点21位于所述净空区2的边缘位置，距离右侧板边15mm；所述第一短路点22和第三短路点24分别位于所述馈电点21的两侧，所述第二短路点23与所述第一短路点22位于所述馈电点21的同一侧，且所述第一短路点22位于所述馈电点21与第二短路点23之间。在本实施中，所述第一短路点22位于馈电点21左侧，所述第二短路点23位于第一短路点22的左侧，所述第三短路点23位于馈电点21右侧，但本实用新型并不局限于此。

所述第一辐射体31分别与所述馈电点21及第一短路点22相连；所述第二辐射体32为L型结构，其围绕所述第一辐射体31，所述第二辐射体32与所述第二短路点23相连且与所述第一辐射体31耦合后产生宽频带的LTE低频；所述第三辐射体33与第三短路点23相连且与第一辐射体31、第二辐射体32耦合后产生宽频带的LTE高频；

上述辐射体构成天线的辐射主体，所述辐射主体至少有一部分位于所述净空区2内。即在本实施例中，第一辐射体31、第二辐射体32、第三辐射体33需要在PCB板非金属覆盖区(净空区2)或投影于PCB非金属覆盖区2内。

本实施例中，天线部分到PCB板的最大距离为4毫米到10毫米，非净空区1长140毫米，宽75毫米，净空区2长75毫米，宽8毫米，净空区2长边平行于PCB板的宽边。净空区2的宽度最低可减小至6mm，但减小净空区2的宽度天线性能会下降。净空区2的宽度可增加至10mm，但天线性能相应不会有提升。

在本实施例中，所述第一短路点22和所述第三短路点24分别与所述馈电点21的距离为1-2mm，所述第二短路点23与所述第一短路点22的距离为2-4mm。

优选的，所述馈电点21距离PCB的右侧板边15mm，所述第一短路点22位于所述馈电点21的左侧且距离所述馈电点21为1.5mm，所述第二短路点23位于所述第一短路点22的左侧且距离所述第一短路点22为3mm，所述第三短路点24位于所述馈电点21的右侧且距离所述馈电点21为1.5mm。

在本实施例中，所述第一辐射体31、第二辐射体32以及第三辐射体33中所有支路的宽度与长度均可调，第一辐射体31、第二辐射体32以及第三辐射体33间的间距可调。

较佳地，第一辐射体31为传统PIFA天线的结构，第二辐射体32和第三辐射体33为L型结构。第一辐射体31和第二辐射体32位于净空区2的左边，第三辐射体33位于净空区2的右边。

较佳的，第一辐射体31、第二辐射体32以及第三辐射体33的一部分处于与净空区和非净空区1平行的平面上，距离净空区2和非净空区1平面4mm，第一辐射体31、第二辐射体32以及第三辐射体33的另一部分处于与净空区2和非净空区1垂直的最远平面上。

作为一种优选方案，第一辐射体31、第二辐射体32、第三辐射体33均位于PCB板非金属覆盖区(净空区2)，且相较于馈电点21、第一短路点22、第二短路点23、第三短路点24远离非净空区1，当然，本实用新型并不局限于此。

作为一种实施例，天线部分还包含了用于优化天线的匹配电路，匹配电路包括分别与天线馈电点21、第一短路点22、第二短路点23和第三短路点24匹配的馈电点电路、第一短路点电路、第二短路点电路和第三短路点电路，短路点的匹配电路对于解决低频频宽问题具有非常好的效果。

优选的，第二辐射体32以净空区2的长边方向，向远离馈电点21的方向延伸至PCB板边后，继续以净空区2短边向远离非净空区1的方向移动，使第二辐射体32的大部分或者全部处在PCB非金属覆盖区2内，可以通过改变第二辐射体32的长度、宽度以及与PCB板非金属覆盖区2和第一辐射体31的距离来调节低频耦合谐振的宽度和深度耦合后产生LTE低频，配合第二短路点23调整了相应的匹配电路，使第二辐射体32与第一辐射体31耦合后产生宽频带的LTE低频，从而使适用于LTE宽频带要求的天线的低频覆盖宽度为700MHz到960MHz，并且低频部分能够达到50％的效率。

第三辐射体33以平行于净空区2短边方向，向远离馈电点21和非净空区1的方向延伸，使第三辐射体33的大部分或者全部处在PCB非金属覆盖区2内，可以通过改变第三辐射体33的长度、宽度以及与PCB板非金属覆盖区2和第一辐射体31的距离来调节高频耦合谐振的宽度和深度，从而使适用于LTE宽频带要求的天线的高频覆盖宽度为1710MHz到2700MHz，并且高频部分能够达到50％的效率。

因此，如图6-7所示，基于本实施例的设计其高频覆盖宽度为1710MHz到2700MHz，高频部分能够达到50％的效率，低频覆盖宽度为700MHz到960MHz，低频部分能够达到50％的效率，已经可以满足在移动终端上实现LTE全频段覆盖范围的宽频带LTE天线，在LTE终端系统中有广泛的应用前景。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。