[发明专利]一种多频段介质谐振手机终端天线

说明书

本发明公开了一种多频段介质谐振手机终端天线，设有：带有凹槽的高介电常数的矩形陶瓷电介质(3)、多分支单极子(4)、介质板(1)、馈电微带线(2)、印刷地(5)和过孔(6)。该天线结构创新之处是采用多分支单极子激励具有高介电常数的矩形电介质，改变介质中的电场分布使介质产生多模谐振，实现终端天线满足多模多频段的要求，同时，本发明的介质加有凹槽，在有效减轻天线重量的同时，还可以增大介质的辐射面积，改善天线的辐射效率。特点是：尺寸小、重量轻、结构简单；工作频带宽，辐射效率高。本发明制造成本低廉、结构简单、易于加工集成，可同时满足2G、3G、4G的通信标准，具有良好的推广应用前景。

技术领域

本发明涉及通信天线技术领域，特别是指一种多频段介质谐振手机终端天线。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，通信方式与通信标准逐渐增多，频率资源利用越来越高，通信产业的发展可谓势不可挡，终端设备也成为发展速度最快的通信产品。天线作为终端系统的关键设备，是其不可或缺的组成部分，4G时代对终端天线提出了更高的标准和要求，各种无线通信技术共存、不同国家采用不同的网络制式共同决定了移动通信终端需要兼容不同的模式，移动终端将会集成更多的多媒体通信功能，这就需要多频段天线通过协同模式来完成基本的通信任务。终端天线不仅要满足多频段、宽带化和小型化的要求，而且要求更高的可靠性、高速率和高质量。因此，设计出既能支持2G/3G，又能满足正在普及的4G需要的小型化终端天线是一项非常有意义的研究工作。

传统终端天线的主要技术包括：1)倒F天线：结构简单，带宽窄不能满足现在通信宽带多频段的要求。2)平面倒F天线(PIFA)：可以增加天线的带宽，但不能同时满足多种通信频段的要求，剖面大，带宽受地面尺寸的影响较大。

为了满足多频段小型化的要求，产生了许多在传统天线上的改进型天线1)利用单极子激励结合耦合单元产生多频段。2)利用传统贴片天线结合介质加载。其中，介质只是起到减小天线尺寸的作用，不是主要辐射单元。基于以上技术，现有天线主要分为三维立体天线和二维平面印刷天线两类，但是三维立体天线存在尺寸大、带宽窄的缺陷，同时也很难满足天线形状设计灵活多样化、体积轻薄化的要求。二维平面印刷天线，虽然实现了体积上的轻薄化，但是存在结构比较复杂，调节不够简易，成本偏高等缺陷，因此，设计出尺寸小、结构简单，并且成本较低，能够满足多模多频段的要求的手机天线是未来终端天线的研究方向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多频段介质谐振手机天线，满足未来对多模多频段手机天线的要求。

基于上述目的本发明提供了一种多频段介质谐振手机终端天线，设有：带有凹槽的高介电常数的陶瓷介质、激励陶瓷介质产生多模的多分支单极子、50欧馈电微带线、介质板、连接单极子和微带线的过孔和印刷地。该天线特点是：尺寸小、重量轻、结构简单、频带宽、易于加工集成，因此本发明制造成本低廉、结构简单、工作频带宽，具有良好的推广应用前景。

所述天线的介质带有凹槽，加槽对天线的性能影响不大，仍可以满足设计要求，加槽的目的是有效减小天线的重量。同时，还可以增大介质的辐射面积，改善天线的辐射效率。

所述天线的介质要求使用高介电常数(大于10)，由于介质介电常数的选择会影响天线的尺寸，因此，本发明实施例选用的是38的介电常数，以更好的缩小天线的尺寸。

所述天线的参考地印制在该介质板的正面，馈电微带线则印制在该介质板的反面。

所述介电常数为38的矩形电介质位于介质板的正面，放于参考地之外的介质板的一角，多分支单极子印刷于陶瓷介质的底面。

所述天线的多分支单极子作为激励单元，使能量通过介质辐射出去，同时相当于改变了介质的边界条件以及介质中电场和磁场的分布特性，通过调节单极子的尺寸可以得到所需的频段，激励陶瓷介质产生多次模，从而产生多频段。