[发明专利]一种应用于移动终端的含有凸出地板的多频平面印制天线

说明书

技术领域

本发明属于小型多频天线设计领域，涉及一种应用于移动终端的印制在双层PCB板上的含有凸出地板的多频平面天线。

背景技术

伴随着移动通信的迅猛发展，移动终端要求具备更丰富的业务功能和更优美的外观设计，同时，要实现全球漫游，需要满足不同地区不同通信协议的频段需求，因此，应用于移动终端的天线需要在尺寸受限的情况下，覆盖尽可能多的通信频段。已有的WWAN（Wireless Wide Area Network）系统要求天线覆盖GSM850（824－894MHz）、GSM900（880－960MHz）、DCS（17101－880MHz）、PCS（1850－1990MHz）、UMTS（1920－2170MHz）等通信频段。要实现泛在无线互联网接入，天线还需要覆盖WLAN（Wireless Local Area Network）频段。相比于WWAN系统，LTE（Long Term Evolution）系统具有更高的数据速率和频谱效率，因此LTE技术能够提供比WWAN系统更好的宽带多媒体服务。要求覆盖LTE/WWAN工作频段的设计需求对应用于移动终端的多频天线设计提出了巨大挑战，并已经吸引大量学者的关注和研究。

目前，对于应用于移动终端的天线，要实现多频、宽频工作特性，主要通过对主辐射单元附加寄生单元来激励新的工作模式以增加谐振频段，或者利用环天线等的多模谐振特性，通过优化天线结构，对各可用模式进行选择、组合，来实现工作带宽的拓展。此外，可重构天线可以通过开关切换选择不同的工作模式，以实现对工作频率的调节，从而获得天线工作带宽的多频覆盖能力。然而，应用于移动终端的环天线一般要占据电路板的整个上边沿或下边沿，这给终端设备的数据接口、电源与耳机插口等的设计造成不便。可重构技术虽然能够为天线的频率覆盖提供选择自由度，但需要为开关切换设计偏置电路，由此引入的贴片电容、电感等集总元件以及开关元件本身都会不可避免地使天线系统的损耗增加，从而使天线效率降低。

已于2013年4月10日提交申请的，申请号为201310122067.8的发明专利提出了一款兼顾净空区面积和多频段覆盖的移动终端用平面印制天线，实现了LTE700（704-787MHz）、GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300、LTE2500等频段的有效覆盖。该天线占据的电路板面积为20×28mm²，剩余面积为20×32mm²的净空区未利用。若在剩余的净空区内安放电子设备，尤其是包含金属部分的电子器件，天线的性能不可避免地会有一定的恶化。为了能够减弱这种影响，同时在尽可能小的天线占用面积的前提下实现较宽的带宽覆盖，本发明提出了联合应用激励分枝和寄生分枝并带有凸出地板的紧凑设计结构。本发明在设计中采用带有凸出地板结构，在保证可接受的天线性能的情况下，能够为可能需要的电子设备，如数码摄像头、扬声器、数据接口、电源及耳机插口等，预留安放所需的空间。该款天线占据的电路板上的净空区面积仅为15×28.3mm²，其实测-6dB阻抗带宽在低频段达到197MHz（775-972MHz），在高频段达到1230MHz（1699-2929MHz），能够有效覆盖GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300（2300－2400MHz）、2.4-GHz WLAN（2400－2484MHz）、LTE2500（2500－2690MHz）等工作频段。

发明内容

本发明针对下一代宽带移动通信对移动终端天线的小型化和多频段覆盖需求，同时考虑了含有金属部分的电子元件对天线性能的影响，设计了一款含有凸出地板的多频平面印制天线。该天线占用的净空区面积仅为15mm×28.3mm，同时兼顾了包括GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、2.4-GHz WLAN、LTE2300、LTE2500等频段在内的多频段覆盖。

本发明的特征在于，含有：介质板、主地板、凸出地板、馈线、激励分枝和寄生地枝，其中：

介质板，尺寸为115mm×60mm×0.8mm；

主地板位于所述介质板背面的下方，尺寸为100mm×60mm，用来模拟电路板中的电路部分；

凸出地板印制在所述介质板的背面，位于所述主地板的右上方，并与所述主地板相连，尺寸为15mm×31.7mm，可以用来安放可能需要的电子设备，如数码摄像头、扬声器、数据接口、电源及耳机插口等；