專利名稱：多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信技術(shù)領(lǐng)域的天線，具體是一種多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)天線。
背景技術(shù)：
隨著超大規(guī)模集成電路和高性能電池技術(shù)的飛速發(fā)展，移動通信終端集成越來越多的功能。這要求移動通信終端天線具有多頻段工作的能力，從而滿足2G、3G、以及未來4G移動通信、衛(wèi)星通信、短距離通信和寬帶接入通信的需求。并且該天線還需要滿足在小型化內(nèi)置式的條件下頻段間無互耦的要求。
未來將會集成到同一移動終端的通訊技術(shù)包括EGSM (880-960MHz)、GPS (1575土3Hz) 、 DCS(1710-1880MHz) 、 PCS(1850-1990MHz)、TD-SCD區(qū)(2010-2025)、 TD-LTE(2. 3-2. 4GHz) 、 Bluetooth (2. 4-2. 485GHz)、WiMAX2.5 (2.4-2.485GHz) 、 IMT-Advanced(3.4-3.6GHz) 、 WLAN5.2(5.0-5.5GHz)、 WiMAX5.8(5. 725-5.850GHz)等。經(jīng)過檢索國內(nèi)外的文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，目前尚未有一種小型化內(nèi)置式移動終端天線能夠覆蓋以上所有的通信頻段。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，IEEE天線與傳播學(xué)報2007年第12期的文章"Hepta-Band Internal Antenna for Personal Communication Handsets"中提出 一種七頻段小型化內(nèi)置式手機(jī)天線，該天線能夠滿足GSM、 DCS 、 PCS、 UMTS、WiBro (2. 3-2. 39GHz)、 Bluetooth、 WLAN七個頻段的通信需求，但是該天線難以覆蓋GPS、 WiMAX2. 5 (2. 4-2. 485GHz) 、 IMT-Advanced以及WiMAX5. 8這四個頻段，不能滿足衛(wèi)星通信、IMT-Advanced擴(kuò)展頻段以及寬帶接入通信的需求。
IEE電子快報2006年第5期的文章"Nine-band antenna system for mobilephones"中提出了一個九頻段的天線系統(tǒng)，該系統(tǒng)由四個天線組成，分段覆蓋九個通信頻段。該天線系統(tǒng)不能覆蓋TD-LTE和IMT-Advanced等頻段，另外由于采用多天線覆蓋九個頻段，所以其體積較大，互耦較強(qiáng)，不滿足小型化及內(nèi)置需求
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多頻段可重構(gòu)天線，該天線在較小的空間尺寸下并且在滿足頻段間無互耦的要求下，能夠覆蓋EGSM、 GPS、DCS、 PCS、 TD-SCDMA、 TD—LTE、 Bluetooth、 WiMAX2. 5、 IMT-Advanced 、 WLAN5. 2、WiMAX5.8這十一個無線通信頻段，從而使得利用同一天線滿足不同地區(qū)不同標(biāo)準(zhǔn)的移動通信、衛(wèi)星通信、短距離通信和寬帶接入通信成為可能。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括金屬導(dǎo)體部分、承載金屬導(dǎo)體部分的載體和射頻開關(guān)，所述金屬導(dǎo)體部分包括天線主體和天線主體下方的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)，所述饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)分別與移動通信終端設(shè)備主板的饋電點(diǎn)和GND連接，所述天線主體包括寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部、短路調(diào)諧枝以及感性耦合的倒L型導(dǎo)體部，寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部依次相連，短路調(diào)諧枝一端與逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部相連，另一端與移動終端的GND相連，感性耦合的倒L型導(dǎo)體部在短路調(diào)諧枝右側(cè)端與手機(jī)主板GND連接，所述天線主體沿四一折疊線、三四折疊線、三三折疊線、三一折疊線及三二折疊線依次彎曲折疊形成立體結(jié)構(gòu)，所述射頻開關(guān)安裝在感性耦合的倒L型導(dǎo)體部中心偏左的位置上。
所述的寬度變化的倒L型導(dǎo)體部包括L型導(dǎo)體部、從饋電點(diǎn)開始逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部、窄矩形片以及寬矩形片，四個部分從上至下，從左至右依次連接，連接線分別是三三折疊線、三二折疊線和三一折疊線。
所述的非等距延伸的矩形導(dǎo)體部包括等距離延伸的矩形導(dǎo)體部以及矩形短路片，兩者之間的連接線為四一折疊線，矩形短路片的頂端邊線與饋電點(diǎn)的初始邊線相重合，L型導(dǎo)體部與矩形短路片垂直于紙面，等距離延伸的矩形導(dǎo)體部平行于逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部且位于其上方。
所述的天線主體折疊形成的立體結(jié)構(gòu)的三維尺寸為30面X15mmX6. lmm。
就本發(fā)明上述方案的原理說明如下天線主體包括五條支路，寬度變化的倒L型導(dǎo)體部具有最長的電長度，該導(dǎo)體部能夠在0. 88MHz到6GHz的區(qū)間上產(chǎn)生三次諧振，其一次諧振模和三次諧振?？梢愿采wEGSM和WLAN頻段；非等距延伸的矩形導(dǎo)體部能夠諧振在2GHz附近，該諧振具有很寬的帶寬，能夠覆蓋PCS、DCS和TD-SCDMA頻段；三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部的總長度約為GPS頻段波長的四分之一，該導(dǎo)體部產(chǎn)生的諧振可以用于GPS通訊；短路調(diào)諧枝不僅可以對天線在上述通訊頻段進(jìn)行調(diào)諧，并且能夠產(chǎn)生WiMAX5.8頻段的諧振；感性耦合的倒L型導(dǎo)體部的不同的電長度對應(yīng)不同頻段的諧振，當(dāng)其電長度為3. 5GHz頻度波長的四分之一時，該導(dǎo)體部能夠覆蓋IMT-Advanced頻段，當(dāng)其電長度為2. 5GHz頻段波長的四分之一時，該導(dǎo)體部能夠覆蓋TD-LTE 、 Bluetooth和WiMAX2. 5頻段；利用射頻開關(guān)來控制感性耦合的倒L型導(dǎo)體部的電長度，從而同時滿足TD-LTE 、 Bluetooth、 WiMAX2. 5、 IMT-Advanced頻段的通信需求；天線主體通過彎曲折疊來減縮尺寸，從而達(dá)到天線內(nèi)置的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的有益效果天線主體由寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部、短路調(diào)諧枝以及感性耦合的倒L型導(dǎo)體部組成，所以天線能夠產(chǎn)生六次帶寬不等的諧振，這些諧振剛好能夠覆蓋EGSM、 GPS、 DCS、 PCS、 TD-SCDMA、 IMT-Advanced、 WL愿.2、WiMAX5. 8八個頻段；由于射頻開關(guān)控制感性耦合的倒L型導(dǎo)體部電長度的變化，從而使得天線可覆蓋的頻段擴(kuò)展至十一個頻段；更進(jìn)一步，由于采用彎曲折疊技術(shù)使得天線的尺寸減縮，從而滿足移動終端天線內(nèi)置的需求。


圖1是本發(fā)明一種多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)平面展開示意圖；圖2是圖1所示多頻多模可重構(gòu)手機(jī)立體結(jié)構(gòu)的分解視圖；圖3是本發(fā)明實施例多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)的反射系數(shù)具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明本實施例是在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
如圖l、 2所示，本實施例包括金屬導(dǎo)體部分、承載金屬導(dǎo)體部分的載體和射頻開關(guān)，所述金屬導(dǎo)體部分包括天線主體和天線主體下方的饋電點(diǎn)1和接地點(diǎn)2、 22，所述饋電點(diǎn)1和接地點(diǎn)2、 22分別與移動通信終端設(shè)備主板的饋電點(diǎn)和GND連接，移動通信終端設(shè)備的饋電點(diǎn)位于其導(dǎo)電層，GND為移動通信終端設(shè)備上的地層，天線的所述饋電點(diǎn)1與接地點(diǎn)2與移動通信終端設(shè)備主板的連接方式皆為公知技術(shù)，此處不再贅述。所述天線主體包括寬度變化的倒L型導(dǎo)體部3、
5非等距延伸的矩形導(dǎo)體部4、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部5、短路調(diào)諧枝6以及感性耦合的倒L型導(dǎo)體部7，寬度變化的倒L型導(dǎo)體部3、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部4、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部5依次相連，短路調(diào)諧枝6為一逆時針旋轉(zhuǎn)90度的L型結(jié)構(gòu)，它的一端與逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部11在距離饋電點(diǎn)1初始邊線21約2mm高度的位置相連接，另一端與移動終端的GND相連。感性耦合的倒L型導(dǎo)體部7在短路調(diào)諧枝6右側(cè)端lmm的位置與手機(jī)主板GND連接。所述天線主體沿四一折疊線19、三四折疊線18、三三折疊線17、三一折疊線16及三二折疊線15依次彎曲折疊形成立體結(jié)構(gòu)，寬度變化的倒L型導(dǎo)體部3具有最長的電長度，該導(dǎo)體部能夠在0. 88MHz到6GHz的區(qū)間上產(chǎn)生三次諧振，其一次諧振模和三次諧振?？梢愿采wEGSM和WLAN5. 2頻段；非等距延伸的矩形導(dǎo)體部4能夠諧振在2GHz附近，該諧振具有很寬的帶寬，能夠覆蓋PCS、 DCS和TD-SCDMA頻段；三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部5的總長度約為GPS頻段波長的四分之一，該導(dǎo)體部產(chǎn)生的諧振可以用于GPS通訊;短路調(diào)諧枝6不僅可以對天線在上述通訊頻段進(jìn)行調(diào)諧，并且能夠產(chǎn)生WiMAX5. 8頻段的諧振；感性耦合的倒L型導(dǎo)體部7的不同的電長度對應(yīng)不同頻段的諧振，當(dāng)其電長度為3.5GHz頻度波長的四分之一時，該導(dǎo)體部能夠覆蓋WiMAX3.5頻段，當(dāng)其電長度為2.5GHz頻段波長的四分之一時，該導(dǎo)體部能夠覆蓋IMT-Advanced 、 Bluetooth和WiMAX2. 5頻段。所述射頻開關(guān)8安裝在感性耦合的倒L型導(dǎo)體部7中心偏左的位置上。射頻開關(guān)8用來控制感性耦合的倒L型導(dǎo)體部的電長度，從而同時滿足TD-LTE 、 Bluetooth、 WiMAX2. 5、IMT-Advanced頻段的通信需求。
所述的寬度變化的倒L型導(dǎo)體部3包括L型導(dǎo)體部12、從饋電點(diǎn)1開始逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部11、窄矩形片10以及寬矩形片9，四個部分從上至下，從左至右依次連接，連接線分別是三三折疊線17、三二折疊線16和三一折疊線15。
所述的非等距延伸的矩形導(dǎo)體部4包括等距離延伸的矩形導(dǎo)體部13以及矩形短路片14，兩者之間的連接線為四一折疊線19，矩形短路片14的頂端邊線20與饋電點(diǎn)1的初始邊線21相重合，L型導(dǎo)體部12與矩形短路片14垂直于紙面，等距離延伸的矩形導(dǎo)體部13平行于逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部11且位于其上方。所述的天線主體折疊形成的立體結(jié)構(gòu)的三維尺寸為30mmX15mmX6. lram。圖3所示是本實施例的仿真得到的回波損耗圖。其中射頻開關(guān)的通斷在圖中以"OM"和"OFF"表示。從圖中可以看出，所述天線在EGSM、 GPS、 DCS、 PCS、TD—SCDMA 、 TD-LTE、 Bluetooth、 WiMAX2. 5、 IMT-Advanced 、 WLAN5. 2、 WiMAX5. 8這十一個無線通信頻段上的回波損耗小于-6dB，能夠滿足上述頻段的無線通信需求。
按照本實施例提供的多頻多模可重構(gòu)手機(jī)，包括金屬導(dǎo)體部分、承載所述金屬導(dǎo)體部分的載體(圖中未示出)和射頻開關(guān)，所述載體可以是FPC (柔性印刷電路板)、PCB (印刷電路板)、單獨(dú)的塑料結(jié)構(gòu)件或者終端機(jī)殼，所述金屬導(dǎo)體可以是銅箔、電鍍或印刷的金屬導(dǎo)體等，所述射頻開關(guān)可以是PIN 二極管或MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))開關(guān)等，這些皆為公知技術(shù)，此處不再贅述。
權(quán)利要求
1、一種多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)，包括金屬導(dǎo)體部分、承載金屬導(dǎo)體部分的載體和射頻開關(guān)，金屬導(dǎo)體部分包括天線主體和天線主體下方的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)，饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)分別與移動通信終端設(shè)備主板的饋電點(diǎn)和GND連接，其特征在于所述天線主體包括寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部、短路調(diào)諧枝以及感性耦合的倒L型導(dǎo)體部，寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部依次相連，短路調(diào)諧枝一端與逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部相連，另一端與移動終端的GND相連，感性耦合的倒L型導(dǎo)體部在短路調(diào)諧枝右側(cè)端與手機(jī)主板GND連接，所述天線主體沿四一折疊線、三四折疊線、三三折疊線、三一折疊線及三二折疊線依次彎曲折疊形成立體結(jié)構(gòu)，所述的射頻開關(guān)安裝在感性耦合的倒L型導(dǎo)體部中心偏左的位置上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)，其特征在于所述的寬度變化的倒L型導(dǎo)體部包括L型導(dǎo)體部、從饋電點(diǎn)開始逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部、窄矩形片以及寬矩形片，四個部分從上至下，從左至右依次連接，連接線分別是三三折疊線、三二折疊線和三一折疊線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻多模可重構(gòu)手機(jī)，其特征在于所述的非等距延伸的矩形導(dǎo)體部包括等距離延伸的矩形導(dǎo)體部以及矩形短路片，兩者之間的連接線為四一折疊線，矩形短路片的頂端邊線與饋電點(diǎn)的初始邊線相重合，L型導(dǎo)體部與矩形短路片垂直于紙面，等距離延伸的矩形導(dǎo)體部平行于逐漸變寬的倒L型導(dǎo)體部且位于其上方。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)，其特征在于所述的天線主體折疊形成的立體結(jié)構(gòu)的三維尺寸為30鵬X15mmX6. lram。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多頻多?？芍貥?gòu)手機(jī)，包括金屬導(dǎo)體部分、承載金屬導(dǎo)體部分的載體和射頻開關(guān)，金屬導(dǎo)體部分包括天線主體和天線主體下方的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)，饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)分別與移動通信終端設(shè)備主板的饋電點(diǎn)和GND連接；天線主體包括五條導(dǎo)體支路，包括寬度變化的倒L型導(dǎo)體部、非等距延伸的矩形導(dǎo)體部、三次彎折的細(xì)線導(dǎo)體部、短路調(diào)諧枝以及感性耦合的倒L型導(dǎo)體部；射頻開關(guān)安裝在感性耦合的倒L型導(dǎo)體部中心偏左的位置上；天線主體通過五條折疊線依次彎曲折疊形成立體結(jié)構(gòu)。該天線可以滿足EGSM、GPS、DCS、PCS、TD-SCDMA、TD-LTE、Bluetooth、WiMAX2.5、IMT-Advanced、WLAN5.2、WiMAX5.8等系統(tǒng)無線通信的需求，同時具有剖面低，體積小，增益高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01Q5/01GK101562274SQ200910052140
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月27日
發(fā)明者琦 吳, 房志江, 梁仙靈, 耿軍平, 金榮洪 申請人:上海交通大學(xué)