一种三频段手机天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及手机天线技术领域，具体涉及一种适用于4G(LTE)通信的手机天线。
【背景技术】
[0002]近年来随着移动通信技术的不断发展，以及4G-LTE技术的推广普及，我国的移动通信产业随之提出新的要求:在满足4G-LTE通信要求的同时，还要与现有的2G，3G标准兼容。天线作为无线通信领域中最重要的部件之一，其多频化无可避免，以便其能够支持不同应用需求，实现系统兼容。随着目前智能手机的高度集成化，为了实现更多功能，手机中预留给天线的面积越来越小，这势必使得手机天线的设计变得更为困难，因此如何在有限的空间中设计满足实际要求的手机天线也非常关键。相比之下无线通信中最主要的天线却不能很好的做到小型化。
[0003]文献《一种小型多频手机天线的设计》公开了一种手机天线，为平面天线，尺寸较大。
[0004]文献《六频段手机天线的设计》(电子测量技术第35卷，第六期，2012年6月)公开了一种立体结构天线，利用短截线和条带线来产生多频段，尺寸也较大。
[0005]现有技术中，由于手机空间有限，手机天线尺寸严重受限，且GHz下天线频带宽度较窄，不能很好满足第四代移动通信与之前的移动通信系统兼容。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种三频段手机天线，天线的三频带特性使得它能够同时覆盖目前手机通信所使用的主要通信频段，从而实现了第四代移动通信与之前的移动通信系统兼容的效果。
[0007]本发明采用如下技术方案:
[0008]一种三频段手机天线，包括:
[0009]基板，与基板相连为一体的长方体，其位于双面基板上表面的周角处；
[0010]第一条带，包括位于长方体上表面的第一枝条和位于长方体前表面左侧和左表面的第二枝条，第一枝条与第二枝条一体连接；
[0011]第二条带，依次沿长方体前表面、右表面、后表面顺序环绕的第二条带，其中位于前表面和右表面的枝条均按方波型折叠式环绕；所述第一条带与所述第二条带共同组成LTE700的频带；
[0012]馈电部，包括位于长方体前表面且垂直连接第一条带与第二条带的金属条，以及与该金属条下端相连并沿长方体下表面向前延伸的馈电端；
[0013]接地端，位于长方体左侧面的前边沿处，垂直向下连接至双面基板下表面的金属地上，起短接作用；
[0014]接地槽，在双面基板下表面周角位置设一宽度为r的长方形槽，该长方形槽内有一与之契合的倒L型条带。
[0015]进一步，所述第一条带的第一枝条按如下方式顺序环绕:先沿长方体上表面长度方向向左延伸a，再依次沿宽度方向向后延伸b，沿长度方向向右延伸c，沿长方体宽度方向向前延伸山沿长方体长度方向向左延伸e。
[0016]进一步，所述第一条带的第二枝条按如下方式顺序环绕:在距离长方体下表面高m处沿长方体前表面向左水平延伸tl后到达长方体前表面的左边沿后再沿长方体左表面向后延伸f，最后沿长方体后表面向右延伸g。
[0017]进一步，所述第二条带按方波型折叠式环绕:在距离长方体左侧tl处沿长方体长度方向向右延伸条带长度i后，再沿长方体高度方向向上延伸条带长度i，再沿长方体长度方向向右延伸条带长度j，再沿长方体高度方向向下延伸条带长度i，按此方波型折叠式直至到达前表面右侧边沿后再同样以方波型折叠式在长方体右表面延伸至右表面后侧，右表面的方波折叠型条带高度为n，最后在长方体后表面沿长度方向向左延伸p。
[0018]进一步，所述第一条带宽度为0.8mm-1.1mm。
[0019]进一步，所述倒L型条带的长边长度L为16.8mm-17.3mm,长边宽度为
1.9mm-2.2mm0
[0020]进一步，所述长方体为非导电介质，优选使用FR4。
[0021]进一步，所述长方体尺寸优选15mmX 15mmX 5mm。
[0022]进一步，所述金属条带为金属铜。
[0023]利用立体折叠倒F天线(3D-1FA)，设计了一款小型三频段手机天线。天线利用铜条带线缠绕在非金属长方体上，长方体与FR4双面基板相连为一体。天线辐射单元位于基板正面，由三条铜金属条带组成的，条带的长度相当于谐振点频率波长的四分之一左右。为了扩宽770MHz左右的带宽，两个条带形成了两个相近的谐振频点(第一条带形成一个谐振点、第二条带组成一个谐振点，两个谐振点共同组成LTE700的频带)。同时，两条带条带是通过折叠的方式在较小的尺寸下实现了 770MHz附近的谐振点。基板背面铜片层为天线地。在基板边角挖去了一个15mmX 19mm的长方形槽再加上一个倒L形条带，从而能够为立体折叠倒F天线的接地与馈电提供空间，从而实现了第三个频段。以上方案使本发明能够在非常小的尺寸下，很好的支持LTE700的频段，同时也能够支持GSM1800/1900和LTE2500应用。
[0024]因此，本发明可以获得以下的有益效果:
[0025](1)尺寸小:相比目前大多数能支持LTE700功能的天线，该天线单元的尺寸只有15mm左右。
[0026](2)实现三频段:在如此小的尺寸下，天线能够实现宽频带以及三频段的效果。
[0027](3)结构简单，成本低:仅仅用简单的金属条带缠绕即可完成制作，成本低。
【附图说明】
[0028]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0029]图1是本发明的三频段手机天线立体结构正视图；
[0030]图2是将图1顺时针旋转90度得到的本发明的三频段手机天线立体结构示意图；
[0031]图3是本发明的三频段手机天线平面展开结构示意图；
[0032]图4是本发明的三频段手机天线中接地槽结构示意图；
[0033]图5是本发明的三频段手机天线实物图；
[0034]图6是本发明的三频段手机天线仿真和实测的反射系数图；
[0035]图7 (a)是三频段手机天线在770MHz的归一化辐射方向Χ0Ζ图；
[0036]图7 (b)是三频段手机天线在770MHz的归一化辐射方向Υ0Ζ图；
[0037]图7 (c)是三频段手机天线在1.9MHz的归一化辐射方向Χ0Ζ图；
[0038]图7 (d)是三频段手机天线在1.9MHz的归一化辐射方向Υ0Ζ图；
[0039]图7 (e)是三频段手机天线在2.58MHz的归一化辐射方向Χ0Ζ图；
[0040]图7 (f)是三频段手机天线在2.58MHz的归一化辐射方向Χ0Ζ图；
[0041]图8是三频段手机各频点的最大增益图。
【具体实施方式】
[0042]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0043]如图1所示，一种三频段手机天线立体结构正视图，一种三频段手机天线，包括:双面基板；与双面基板相连为一体的长方体，其位于双面基板上表面的周角处；沿长方体上表面和侧面环绕的第一条带，该第一条带按如下方式顺序环绕:先沿长方体上表面长度方向向左延伸a，再依次沿宽度方向向后延伸b，沿长度方向向右延伸c，沿长方体宽度方向向前延伸山沿长方体长度方向向左延伸e后，沿长方体左表面向后延伸f，最后沿长方体后表面向右延伸g ;其中e和f并未直接相连。沿长方体侧面依次折叠顺时针环绕的第二条带，所述第二条带按如下方式折叠环绕:在长方体前表面处先沿长方体长度方向向右延伸条带长度i后，再沿长方体高度方向向上延伸条带长度i，再沿长方体长度方向向右延伸条带长度j，再沿长方体高度方向向下延伸条带长度i，依次类推直至达到在700MHz处谐振的要求；具体来说，第二条带沿长方体侧面依次折叠顺时针环绕的具体方式为:先在长方体前表面按上述方式折叠再在长方体右侧面按同样方式折叠环绕，再在长方体后表面按同样方式折叠至后表面左边沿处后，为满足700MHz的谐振要求，最后在长方体左表面的后边沿处垂直向下延伸n，再沿长方体宽度方向向前延伸p，且沿长方体侧面折叠环绕的第二条带与该长方体上表面垂直距离为k(k优选为1mm)
[0044]馈电部，包括位于长方体前表面且垂直连接第一条带与第二条带的金属条，以及与该金属条下端相连并沿长方体下表面向前延伸的馈电端；在【具体实施方式】中，馈电端为一长为i，宽为j的长方形金属片。
[0045]接地端，位于长方体左侧面的前边沿处，垂直向下连接至双面基板下表面的金属地上，起短接作用；在【具体实施方式】中，如图2所示，接地端为长度为h(优选为4.5mm)，宽度为j (优选为2mm)的长方形金属片，其中，位于上表面的条带宽度0优选为2_。
[0046]如图4所示的接地槽，该接地槽设置在双面基板下表面周角位置，为宽度为r (优选为15mm)的长方形槽，该长方形槽内有一与之契合的倒L型条带。