平面倒f縫隙天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種平面倒F縫隙天線。該天線包括饋電部，饋地部，以及主體部；主體部的上邊緣右端設(shè)有第一延伸部和第二延伸部，分別連接該饋電部和饋地部，鄰近主體部的上邊緣右端設(shè)有梯形開槽腔，第一縫隙沿該梯形開槽腔的右側(cè)腰延伸，鄰近梯形開槽腔的短底邊橫向設(shè)有矩形開槽腔，第二縫隙開始自矩形開槽腔的右邊緣橫向延伸，第三縫隙開始自該矩形開槽腔的下邊緣向左橫向延伸，該主體部中部設(shè)有圓形開槽腔，第四縫隙開始自該圓形開槽腔向上縱向延伸，該主體部的上邊緣左端開始向左下延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向向上延伸形成第三延伸部。本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線充分滿足了4G天線FDD-LTE天線的性能要求，使GSM四頻，WCDMA三頻，LTE的三頻性能都能得到滿足。
【專利說明】平面倒F縫隙天線【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天線，尤其涉及一種平面倒F縫隙天線。
【背景技術(shù)】
[0002]手機(jī)通信是無線移動(dòng)通信的一個(gè)重點(diǎn)研究內(nèi)容，無線移動(dòng)通信系統(tǒng)目前主要采用三種數(shù)字無線電話技術(shù)，TDMA、GSM和CDMA。具體到我們國家的主要運(yùn)營商，中國移動(dòng)和中國聯(lián)通在2G通信中采用的具體實(shí)現(xiàn)方案均為GSM系統(tǒng)，，這也是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。GSM使用的是時(shí)分多址的一種變體，GSM分GSM850，GSM900, DCS1800和PCS1900四個(gè)頻段。GSM850的工作頻率是上行824_849MHz，下行是869-894MHz, GSM900 的工作頻率是上行 880_915MHz，下行是 925_960MHz，DCS1800 的工作頻率是上行 1710-1785MHz，下行是 1805_1880MHz，PCS1900 工作頻率是上行 1850_1910MHz，下行是1930-1990MHz。中國移動(dòng)在3G通信中采用的TD-SCDMA，1880-1920MHz (上行)、2010-2025MHZ (下行)是其工作頻段。中國聯(lián)通在3G通信中采用的WCDMA，工作頻率為1940MHZ-1955MHz (上行)、2130_2145MHz (下行)。中國電信采用的是CDMA2000制式，工作頻率為 1920-1935MHz (上行)、2110_2125MHz (下行)。
[0003]伴隨著3G網(wǎng)絡(luò)廣泛建設(shè)，以及4G LTE標(biāo)準(zhǔn)的興起，牌照的發(fā)放，移動(dòng)通信系統(tǒng)正向著4G時(shí)代穩(wěn)步邁進(jìn)，移動(dòng)手機(jī)也向著互聯(lián)網(wǎng)娛樂型終端方向發(fā)展。而手機(jī)天線作為手機(jī)終端中一個(gè)重要的組成部分，制約著手機(jī)無線傳輸?shù)恼w性能，傳統(tǒng)手機(jī)天線已不能滿足4G無線通信。多頻帶、寬頻化和小型化LTE手機(jī)天線已成為時(shí)下通信研究的重點(diǎn)。 [0004]手機(jī)天線是手機(jī)的重要組成部分，按照安置方式分，目前手機(jī)天線主要有內(nèi)置及外置天線兩種。天線的架設(shè)是盡量遠(yuǎn)離地面和建筑物的，天線接近參考地的時(shí)候，大部分能量將集中在天線和參考地之間，而無法順利發(fā)射。所以天線發(fā)射，需要一個(gè)“盡量開放”的空間。而手機(jī)電路板就是天線的參考地，讓天線遠(yuǎn)離手機(jī)其他電路，是提高手機(jī)天線發(fā)射效率的關(guān)鍵。但受到實(shí)際環(huán)境限制以及追求攜帶方便的要求，手機(jī)的設(shè)計(jì)就必須在電氣方面做出妥協(xié)。
[0005]按照設(shè)計(jì)方式分，手機(jī)天線主要有PIFA (平面倒F天線)天線和單極天線兩種，PIFA天線是以其側(cè)面結(jié)構(gòu)與英文字母F形似命名，又稱倒F天線。天線由塑膠支架和金屬片(輻射體)組成。PIFA天線只需要利用金屬導(dǎo)體配合適當(dāng)?shù)酿伻爰疤炀€短路片接地面的位置。單極天線是指豎直的具有四分之一波長的天線，該天線安裝在一個(gè)接地平面上。
[0006]目前手機(jī)天線的主要指標(biāo)是小型化、多頻化和內(nèi)置化。平面倒F天線(PIFA)—般由金屬地板、輻射貼片、短路貼片和饋電系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、制作容易，得到廣泛的應(yīng)用。但常見的PIFA天線帶寬較窄，不易實(shí)現(xiàn)同時(shí)覆蓋多頻段的性能要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種平面倒F縫隙天線，實(shí)現(xiàn)同時(shí)覆蓋多頻段的性能要求。[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種平面倒F縫隙天線，包括饋電部，饋地部，以及大體上呈矩形的主體部；該主體部的上邊緣右端設(shè)有縱向向上延伸的第一延伸部和第二延伸部，該第一延伸部和第二延伸部分別連接該饋電部和饋地部，該主體部鄰近該主體部的上邊緣右端橫向設(shè)有大體上呈等腰梯形的梯形開槽腔，該梯形開槽腔的長底邊鄰近該主體部的上邊緣，第一縫隙開始沿該梯形開槽腔的右側(cè)腰延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸分隔該第一延伸部及第二延伸部，該主體部鄰近該梯形開槽腔的短底邊橫向設(shè)有大體上呈矩形的矩形開槽腔，第二縫隙開始自該矩形開槽腔的右邊緣開始橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為大體平行于該右側(cè)腰延伸，第三縫隙開始自該矩形開槽腔的下邊緣向左橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸至該主體部的下邊緣，該主體部的中部設(shè)有大體上呈圓形的圓形開槽腔，第四縫隙開始自該圓形開槽腔向上縱向延伸并隨后轉(zhuǎn)為平行于該主體部的上邊緣橫向延伸并最終轉(zhuǎn)為向斜下方延伸連通該矩形開槽腔的左上角，該主體部的上邊緣左端開始向左下延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向向上延伸形成第三延伸部，該主體部的下邊緣左端設(shè)有橫向延伸的第四延伸部，該主體部上對應(yīng)于該第四延伸部在該第四延伸部上方設(shè)有相應(yīng)的缺口。
[0009]其中，所述平面倒F縫隙天線設(shè)置在FPC基板的一面上。
[0010]其中，所述FPC基板的另一面上設(shè)有背膠。
[0011]其中，所述第四延伸部末端至所述第三縫隙縱向延伸部分的橫向長度為24.5毫米。
[0012]其中，所述第三縫隙縱向延伸部分至所述主體部的右邊緣的橫向長度為16.5毫米。
[0013]其中，所述第二縫隙橫向延伸部分的橫向長度為4.5毫米，平行于該右側(cè)腰延伸部分的長度為5.0暈米，該第二縫隙的寬度為0.6暈米。
[0014]其中，所述第四縫隙向上縱向延伸部分的長度為1.3毫米，寬度為2.6毫米；所述第四縫隙橫向延伸部分長度為4.5暈米，向斜下方延伸部分長度為6.0暈米,該橫向延伸部分和向斜下方延伸部分的寬度為0.5毫米。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線保留了 PIFA天線的結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、制作容易、攜帶方便、頻帶寬、效率高、增益高、受周圍環(huán)境影響小、對人體輻射傷害小等一系列優(yōu)點(diǎn)；充分滿足了 4G天線FDD-LTE天線的性能要求，使GSM四頻，WCDMA三頻，LTE的三頻性能都能得到滿足。
[0016]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，請參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，相信本實(shí)用新型的目的、特征與特點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實(shí)用新型加以限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖，通過對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)描述，將使本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。
[0018]附圖中，
[0019]圖1為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的俯視圖；
[0020]圖2為圖1的仰視圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線效率曲線的低頻部分示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線效率曲線的高頻部分示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線增益曲線的低頻部分示意圖；
[0024]圖6為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線增益曲線的高頻部分示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1及圖2所示，其為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的俯視圖及仰視圖。本實(shí)用新型的平面倒F縫隙天線可以在FPC(柔性線路板)上制作，使用FPC單面板，在其正面制作天線線路，反面涂覆背膠，便于手機(jī)裝配。該平面倒F縫隙天線制作于FPC基板I上,天線線路包括饋電部2，饋地部3，以及大體上呈矩形的主體部4 ;該主體部4的上邊緣右端設(shè)有縱向向上延伸的第一延伸部5和第二延伸部6,該第一延伸部5和第二延伸部6分別連接該饋電部2和饋地部3，該主體部4鄰近該主體部4的上邊緣右端橫向設(shè)有大體上呈等腰梯形的梯形開槽腔7，該梯形開槽腔7的長底邊鄰近該主體部4的上邊緣，第一縫隙8開始沿該梯形開槽腔7的右側(cè)腰延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸分隔該第一延伸部5及第二延伸部6，該主體部4鄰近該梯形開槽腔7的短底邊橫向設(shè)有大體上呈矩形的矩形開槽腔9，第二縫隙10開始自該矩形開槽腔9的右邊緣開始橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為大體平行于該右側(cè)腰延伸，第三縫隙11開始自該矩形開槽腔9的下邊緣向左橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸至該主體部4的下邊緣，該主體部4的中部設(shè)有大體上呈圓形的圓形開槽腔12，第四縫隙13開始自該圓形開槽腔12向上縱向延伸并隨后轉(zhuǎn)為平行于該主體部4的上邊緣橫向延伸并最終轉(zhuǎn)為向斜下方延伸連通該矩形開槽腔9的左上角，該主體部4的上邊緣左端開始向左下延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向向上延伸形成第三延伸部14，該主體部4的下邊緣左端設(shè)有橫向延伸的第四延伸部15，該主體部4上對應(yīng)于該第四延伸部15在該第四延伸部15上方設(shè)有相應(yīng)的缺口 16。
[0026]可以將該天線應(yīng)用于天線環(huán)境較差的4G手機(jī)上，天線附近安裝有馬達(dá)，麥克風(fēng)(MIC)，喇叭，LED燈等，通過小板形式將天線連接到手機(jī)主板上，F(xiàn)PC基板I上的留空及周邊形狀可以配合天線附近的手機(jī)零件及手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。饋電部2作為天線的饋電點(diǎn)(Feed)，饋地部3作為天線的饋地點(diǎn)(Short)，可以采用鍍金的金手指，并且與天線線路導(dǎo)通。該天線可以滿足GSM四頻段，WCDMA三頻段(頻段I，2，8)，LTE三頻段(頻段3，7，20)性能要求，天線所滿足具體頻率要求如下:LTE-頻段20:791-862MHz，頻段3: 1710-1880Mhz,，頻段 7:2500-2690MHz ;WCDMA-頻段 1: 1920_2170MHz，頻段 2: 1850-1990MHz,頻段 8:880-960MHz ；GSM850:820-894MHz, EGSM900:880-960MHZ, DCS1800: 1710-1880MHz,PCS1900:1850-1990MHzo
[0027]該較佳實(shí)施例中，天線整體的具體尺寸可以為49 (L) X 19.5 (H)mm，天線高度(最高接地點(diǎn)到天線輻射面)可以為4.2mm。長度LI走線部分主要是用于調(diào)諧低頻頻率790-960MHZ，長度L2走線部分通過第二縫隙10耦合產(chǎn)生LTE部分高頻頻率2500_2700ΜΗζ，第四縫隙13耦合產(chǎn)生頻率1710-2170ΜΗΖ。梯形開槽腔7起到同時(shí)調(diào)諧低高頻帶寬作用，尤其是低頻部分帶寬。
[0028]通過調(diào)節(jié)LI長度，可改變低頻頻率變化，調(diào)節(jié)L2和第二縫隙10長度、第二縫隙10的寬度可改變2500MHz部分頻率變化，調(diào)節(jié)第四縫隙13長度和寬度可改變1700_2170ΜΗζ部分頻率的變化。這些變量的長和寬都可以結(jié)合有源測試進(jìn)行優(yōu)化調(diào)試和測量來達(dá)到天線所要求的指標(biāo)。例如，LI可以為24.5mm, L2可以為16.5mm ;第二縫隙10橫向可以為4.5mm,平行于梯形開槽腔7右側(cè)腰延伸部分的長度可以為5.0mm,寬度可以為0.6mm ;第四縫隙13的向上縱向延伸部分的長度A為1.3mm,寬度B為2.6mm,橫向延伸部分長度為4.5mm,斜下方延伸部分長度為6.0_，橫向延伸部分和斜下方延伸部分的寬度可以為0.5_。其它部分的尺寸也可以根據(jù)需求設(shè)計(jì)選取，例如，圓形開槽腔12的半徑可以為1.7mm ;矩形開槽腔9的長和寬可以為5.7mm和4.1mm ;梯形開槽腔7的短底邊可以為8.5mm,短底邊和腰的夾角可以為114度；缺口 16的長度C可以為5.4mm,寬度D可以為1.4mm。
[0029]參見圖3至圖6，圖3為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線效率曲線的低頻部分示意圖，圖4為其高頻部分示意圖；圖5為本實(shí)用新型平面倒F縫隙天線一較佳實(shí)施例的天線增益曲線的低頻部分示意圖，圖6為其高頻部分示意圖。效率及增益曲線是采用24探頭SATMO(法國廠商)三維暗室進(jìn)行。
[0030]參見如下表1至表4，分別顯示了本實(shí)用新型的天線在各頻段的天線有源測試數(shù)據(jù)(SAHM0三維暗室數(shù)據(jù))。
[0031]表1
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種平面倒F縫隙天線，其特征在于，包括饋電部，饋地部，以及大體上呈矩形的主體部；該主體部的上邊緣右端設(shè)有縱向向上延伸的第一延伸部和第二延伸部，該第一延伸部和第二延伸部分別連接該饋電部和饋地部，該主體部鄰近該主體部的上邊緣右端橫向設(shè)有大體上呈等腰梯形的梯形開槽腔，該梯形開槽腔的長底邊鄰近該主體部的上邊緣，第一縫隙開始沿該梯形開槽腔的右側(cè)腰延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸分隔該第一延伸部及第二延伸部，該主體部鄰近該梯形開槽腔的短底邊橫向設(shè)有大體上呈矩形的矩形開槽腔，第二縫隙開始自該矩形開槽腔的右邊緣橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為大體平行于該右側(cè)腰延伸，第三縫隙開始自該矩形開槽腔的下邊緣向左橫向延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向延伸至該主體部的下邊緣，該主體部的中部設(shè)有大體上呈圓形的圓形開槽腔，第四縫隙開始自該圓形開槽腔向上縱向延伸并隨后轉(zhuǎn)為平行于該主體部的上邊緣橫向延伸并最終轉(zhuǎn)為向斜下方延伸連通該矩形開槽腔的左上角，該主體部的上邊緣左端開始向左下延伸并隨后轉(zhuǎn)為縱向向上延伸形成第三延伸部，該主體部的下邊緣左端設(shè)有橫向延伸的第四延伸部，該主體部上對應(yīng)于該第四延伸部在該第四延伸部上方設(shè)有相應(yīng)的缺口。
2.如權(quán)利要求1所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述平面倒F縫隙天線設(shè)置在FPC基板的一面上。
3.如權(quán)利要求2所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述FPC基板的另一面上設(shè)有背膠。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述第四延伸部末端至所述第三縫隙縱向延伸部分的橫向長度為24.5毫米。
5.如權(quán)利要求1至3任一所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述第三縫隙縱向延伸部分至所述主體部的右邊緣的橫向長度為16.5毫米。
6.如權(quán)利要求1至3任一所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述第二縫隙橫向延伸部分的橫向長度為4.5毫米，平行于該右側(cè)腰延伸部分的長度為5.0毫米，該第二縫隙的寬度為0.6毫米。
7.如權(quán)利要求1至3任一所述的平面倒F縫隙天線，其特征在于，所述第四縫隙向上縱向延伸部分的長度為1.3暈米，寬度為2.6暈米；所述第四縫隙橫向延伸部分長度為4.5暈米，向斜下方延伸部分長度為6.0毫米，該橫向延伸部分和向斜下方延伸部分的寬度為0.5毫米。
【文檔編號】H01Q1/38GK203826552SQ201420205704
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】王洪洋 申請人:王洪洋