一种适用于5G移动终端的多频段微带天线的制作方法

本实用新型涉及多频段微带天线技术领域，具体涉及一种适用于5g移动终端的多频段微带天线。

背景技术：

近些年来，随着互联网及移动通讯技术的发展，各类互联网的移动终端不断的推陈出新，代代新旧更迭。手机、平板电脑、笔记本、电视盒子等移动终端设备，已经逐步将通讯、娱乐、消费、办公等功能整合在一起。在功能不断拓展的同时，各类终端外观也趋向于轻薄化，小型化，精致化的方向发展。

然而，为满足各类功能对数据传输的要求，移动终端的通讯技术也已从早期的2g时代发展至4glte时代，而当下，我们很快又将步入5g的通讯时期。在通讯技术从2g到5g演变的这段时期内，移动终端的天线环境、设计指标也发生了很大的变化。以手机为例：天线常用的工作频段由2g时期的824~960mhz，1710~1990mhz增加至4g时期的600~960mhz，1710~2700mhz；手机的厚度由过去的10mm以上减小至如今的8mm以下；天线的数量由2g时期的1个发展为4g时期3~6个；天线形式由单极子天线、pifa天线发展至目前大量应用频率可重构技术的ifa天线、loop天线。而当通讯技术发展到5g阶段，移动终端天线的工作频段会进一步增加，天线的环境会进一步恶化，更重要的是，天线数量将会增加至11个以上。

在移动终端上常用的天线主要有两种，其中一种是单极子天线，如果移动终端上的天线数量过多，每个天线底部的金属无法做到全部镂空，即无法做到净空，很多情况下单极子天线不再适用；另外一种是pifa天线，天线高度往往需要8mm以上，但移动终端设备的厚度不断减小，也很难满足pifa天线对高度的需求。

除以上两点之外，单极子天线和pifa天线都是通过对天线不同支路及寄生单元的调节，来控制天线谐振频率的。对于需要同时工作在相隔较远的2个及2个以上频段的同一天线，如果较高的频率不满足大于较低频率2倍以上的关系，天线的谐振也很难调谐。

5g在国内的典型频段组合为2.5~2.7ghz、3.3~3.8ghz、4.8~5.0ghz，针对这一频段组合，单极子天线、pifa天线在很多情况下都不适用。针对以上问题，本实用新型提出了一种低剖面平面结构的天线，并且天线不需要净空，具有低厚度和低面积的巨大优点，可以作为传统的移动终端天线在移动终端应用上的有效补充。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种适用于5g移动终端的多频段微带天线，其具有覆盖2.5ghz~2.7ghz、3.3~3.8ghz、4.8ghz~5.0ghz的5g通讯频段并且不需要净空且厚度不超过2mm的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种适用于5g移动终端的多频段微带天线，包括天线本体，所述天线本体包括pcb板，所述pcb板的一侧设置的地层，pcb板的另一侧设置有天线辐射片，所述pcb板设置有介质材料，所述天线辐射片设置有馈电点，所述天线辐射片的单边设置有第一贯穿槽组，所述天线辐射片的边角设置有与天线辐射边角倾斜设置的第二贯穿槽组，所述第一贯穿槽组和第二贯穿槽组均贯穿天线辐射片。

优选的，所述天线辐射片包括上边和下边，所述第一贯穿槽组包括上边开设的第一开槽以及下边开设的第二开槽。

优选的，所述天线辐射片还包括有左边和右边，所述右边设置有第三开槽，所述左边设置有第四开槽。

优选的，所述第二贯穿槽组包括天线辐射片的边角设置的第五开槽。

优选的，所述第二贯穿槽组包括天线辐射片的边角设置的第六开槽。

优选的，所述介质材料可设置为空气或fr-4材料。

优选的，所述上边和下边的长度设置为27.8mm。

优选的，所述左边和右边的长度设置为18.6mm。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、天线辐射片设置为矩形，经过调整天线辐射片的单边的长度，可以得到两个不同频率的谐振，利用第一贯穿槽组来微调天线本体的谐振频率，随后利用第二贯穿槽组来得到天线本体的第三个谐振频率，因此本方案可以在2.5~2.7ghz，3.3~3.8ghz,4.8~5.0ghz三处频率得到谐振；

2、通过开设第一开槽和第二开槽来微调天线本体的谐振频率，第一开槽和第二开槽主要微调天线本体的2.5~2.7ghz频率谐振；

3、通过开设第三开槽和第四开槽来微调天线本体的谐振频率，第三开槽和第四开槽主要微调天线本体的3.3~3.8ghz频率谐振；

4、通过开设第五开槽和第六开槽，在4.8~5.0ghz频率得到谐振，第五开槽和第六开槽均用于调整4.8~5.0ghz谐振频率以及阻抗，加长第五开槽和第六开槽的长度会使天线本体的谐振频率偏向低频，加宽宽度会影响天线本体的谐振阻抗；

5、天线辐射片的左边、右边、上边和下边的长度均可调，第一贯穿槽组、第二贯穿槽组的位置、长度、宽度均可根据情况调整，影响到天线本体的谐振频率及阻抗；

6、本实用新型高度仅为2mm的情况下，使用fr-4材料作为介质材料，可以获得平均值大于30%的天线效率，同时天线的面积可以缩小至27mm*18mm以内，使天线本体可以在5g的移动终端上应用，并且天线本体的底部不需要净空，满足低面积的要求。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为天线辐射片的结构示意图；

图3为实施例的回波损耗测试图；

图4为实施例的天线效率测试图。

附图标记：1、天线本体；2、pcb板；3、地层；4、天线辐射片；5、馈电点；6、上边；7、下边；8、左边；9、右边；10、第一开槽；11、第二开槽；12、第三开槽；13、第四开槽；14、第五开槽；15、第六开槽。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

一种适用于5g移动终端的多频段微带天线，如图1-图4所示，包括天线本体1，所述天线本体1包括pcb板2，所述pcb板2的一侧敷设有地层3，所述地层3由铜构成，所述pcb板2的另一侧设置有天线辐射片4，所述天线辐射片4由铜构成，所述pcb板2的中间填充的介质材料可设置为空气或fr-4材料。fr-4材料可选取为环氧玻璃布层压板。fr-4材料参数为介电常数4.4，损耗切角0.02。所述天线辐射片4的一侧设置有馈电点5，所述馈电点5能够将信号馈入，所述天线辐射片4在馈电点5的位置打通孔。

所述天线辐射片4的单边设置有第一贯穿槽组，所述天线辐射片4的边角设置有与天线辐射边角倾斜设置的第二贯穿槽组，所述第一贯穿槽组和第二贯穿槽组均贯穿天线辐射片4。第一贯穿槽组包括第一开槽10、第二开槽11、第三开槽12和第四开槽13，第二贯穿槽组包括第五开槽14和第六开槽15。

所述天线辐射片4与第一铜层之间的距离设置为2mm，所述地层3的单边大于天线辐射片4最低频率的四分之一波长，取30mm，值得注意的是本实用新型的高度可以变化，但降低高度会影响天线性能，包括天线的带宽和辐射效率。

所述天线辐射片4包括左边8和右边9，所述馈电点5到左边8的距离为22.8mm，所述馈电点5到右边9的距离为5mm，值得注意的是，馈电点5与左边8和右边9的距离可以做调整，但是调整后会影响天线本体1的阻抗，进而影响到天线本体1的带宽。当馈电点5朝右边9移动时，天线本体1的谐振会变深，但带宽会变窄，如果馈电点5向左边8的方向移动，天线本体1的谐振变浅，带宽变宽。但馈电点5的平移对谐振的偏移影响不大。

天线辐射片4包括上边6和下边7。上边6和下边7的长度选取27.8mm，上边6和下边7的长度变化会影响2.5~2.7ghz频率的谐振，长度的变化对谐振频率影响明显。

上边6设置有第一开槽10，第一开槽10的设置对天线本体12.5~2.7ghz频率的谐振有影响，同时对其他频段也有明显影响，因此开槽的尺寸较小，此处开槽为1mm*1mm。

下边7设置有第二开槽11，第二开槽11对天线本体12.5~2.7ghz频率的谐振有影响，对其他频段影响小，因此第二开槽11的开口可以设置的稍大，值得注意的是第一开槽10和第二开槽11对天线本体1谐振频率的影响没有天线辐射片4的边长的长度改变影响大，因此可对第二开槽11的开口面积设置为2mm*2mm，用于减小天线辐射片4的整体面积。

天线辐射片4包括左边8和右边9，左边8和右边9的长度选取18.6mm，左边8和右边9的长度主要影响3.3~3.8ghz频率的谐振，值得注意的是，长度的变化对谐振频率的影响明显，因此该数值为最佳数值。

右边9上设置有第三开槽12，第三开槽12的面积设置为第三开槽12对天线3.3~3.8ghz的频率谐振有影响，同时对其他频段也有明显影响，因此第三开槽12的开口面积设置为1mm*1mm，值得注意的是，若要求天线辐射片4的面积较低时，可选择不开设第三开槽12，第三开槽12可以起到微调天线辐射片4的面积的作用。

左边8设置有第四开槽13，第四开槽13的开口面积设置为2mm*2mm，第四开槽13对天线3.3~3.8ghz频率的谐振有影响，对其他频段影响较小，因此第四开槽13的开口面积可以设置的稍大，作为调整天线辐射片4的面积的一种手段。

左边8、右边9、上边6、下边7的长度的变化对天线本体1谐振频率的影响规律相同，即长度增加会使谐振向较低的频率偏移，反之会使谐振向较高的频率偏移。第一开槽10、第二开槽11、第三开槽12和第四开槽13的开口面积对天线本体1谐振频率的影响规律相同，即长度或宽度增加会使谐振向较低的频率偏移，反之会使谐振向较高的频率偏移。在实际使用过程中，可以根据情况调整左边8、右边9、上边6、下边7的长度或调整第一开槽10、第二开槽11、第三开槽12和第四开槽13的开口面积的尺寸。

天线辐射片4的上边6设置有第五开槽14，第五开槽14可设置为两个，第五开槽14处于上边四分之一和四分之三的位置的附近，第五开槽14的长度和宽度能够影响4.8~5.0ghz频率的天线本体的谐振频率及阻抗。由于第五开槽14处于馈电点5附近，因此第五开槽14对天线本体1的2.5-2.7ghz的谐振平率有明显的影响，因此若不要求天线辐射片4的面积很低时，可以选择开设一个第五开槽14，若要求天线辐射片4的面积很低时，可以选择开设两个第五开槽14以减小天线辐射片4的面积，第五开槽14可以起到微调的作用。

天线辐射片4的下边开设有第六开槽15，调整第六开槽15的长度影响4.8~5.0ghz频率谐振，调整其宽度影响天线阻抗，但比第五开槽14的影响小。

值得注意的是各种开槽对天线本体1谐振频率的影响没有天线辐射片4的边长的改变影响大，因此各种开槽可起到微调天线辐射片4的面积的作用。

本实用新型对调试的方法进行了研究。通过调整天线辐射片4的两个边长，可以初步得到两个不同频率的谐振，并通过调整在天线辐射片4的边长上的开槽来微调天线本体1的谐振频率；再通过调整微带两个角上开槽的长度和宽度，调节天线本体1的第三个谐振频率。基于此方案的天线本体1，可以在2.5~2.7ghz，3.3~3.8ghz,4.8~5.0ghz三处频率得到谐振。在高度仅为2mm的情况下，使用fr-4的材料作为介质材料，可以获得平均值大于30%的天线本体1效率，同时天线本体1的面积可以缩小至27mm*18mm以内，使天线本体1能够在5g的移动终端上得到应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，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。