本發(fā)明涉及一種手機天線,特別是涉及一種雙層耦合寬頻手機天線,屬于無線通信用的天線技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
無線通信用的天線技天線是移動通信系統(tǒng)中重要的組成部分,其承擔著電磁波的發(fā)射與接收任務。手機內(nèi)置天線由于其體積小,剖面低,易于加工處理等優(yōu)點,而被廣泛應用于各種手機機型。但是手機內(nèi)置天線是一種諧振式天線,帶寬窄是其最大的缺陷,且以前手機天線制作工藝主要以FPC及鋼片模具為主,這使得手機天線往往是單層天線,大大限制了手機天線設計思路。
隨著目前通信系統(tǒng)的日益發(fā)展,3G及4G網(wǎng)絡的不斷推新,對目前手機天線的帶寬要求越來越高。因此,針對擴寬手機天線的頻帶問題,有了很多設計方法。并且隨著手機天線加工工藝LDS的不斷應用,手機天線的設計也不僅僅局限在單面天線。
LDS是Laser Direct Structuring的簡稱,中文意為激光直接成型,該工藝是一種三維激光與化鍍金屬合成的一種3D-MID技術(shù),現(xiàn)廣泛應用于無線電通訊配件,醫(yī)療器械,汽車產(chǎn)品等領(lǐng)域。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種雙層耦合寬頻手機天線,解決現(xiàn)有的平面倒F天線帶寬較窄的問題。
本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種雙層耦合寬頻手機天線,包括第一諧振單元、第二諧振單元、第三諧振單元、通過垂直連接部與第一諧振單元、第二諧振單元和第三諧振單元連接的信號饋點和地饋點、以及由地饋點延伸的第四諧振單元,第一諧振單元諧振頻率<第二諧振單元諧振頻率<第四諧振單元諧振頻率<第三諧振單元諧振頻率,所述第二諧振單元與第四諧振單元呈上下平行布置且兩者電磁耦合。
為了避免不同諧振單元之間存在結(jié)構(gòu)干涉問題,進一步的,包括手機殼體,所述第一諧振單元、第二諧振單元、第三諧振單元通過LDS工藝加工于手機殼體的外表面,所述信號饋點、地饋點、第四諧振單元通過LDS工藝加工于手機殼體的內(nèi)表面,所述垂直連接部為連接手機殼體內(nèi)表面和外表面的LDS工藝過孔。
進一步的,所述第一諧振單元包括具有一開口槽的C型結(jié)構(gòu),所述第二諧振單元包括伸入所述開口槽,并與所述開口槽兩側(cè)留有間隙的延伸部。
進一步的,所述第一諧振單元和第二諧振單元位于所述垂直連接部的同側(cè),所述第二諧振單元和第三諧振單元位于所述垂直連接部的兩側(cè)。
進一步的,所述第一諧振單元的諧振頻率824MHz~960MHz。
進一步的,所述第二諧振單元的諧振頻率1710MHz~1880MHz。
進一步的,所述第三諧振單元的諧振頻率2500MHz~2690MHz。
進一步的,所述第四諧振單元的諧振頻率1920MHz~2170MHz。
本發(fā)明所提供的技術(shù)方案的優(yōu)點在于:利用兩層結(jié)構(gòu)的第二諧振單元和第四諧振單元之間的相互電磁耦合作用,產(chǎn)生相近的諧振頻率點,通過調(diào)整第四諧振單元的長度,使其在2GHz產(chǎn)生一諧振,從而帶到展寬天線帶寬的目的,同時與普通倒F天線進行了性能對比,測試出天線效率可以接受。另外,采用LDS工藝將天線直接噴涂在手機殼體上,使得殼體內(nèi)外兩側(cè)天線走線成為可能,形成第二諧振單元和第四諧振單元,避免了FPC工藝存在的結(jié)構(gòu)干涉問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的雙層耦合寬頻手機天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)倒F天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的雙層耦合寬頻手機天線的性能試驗圖。
圖4為現(xiàn)有技術(shù)倒F天線的性能試驗圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明,但不作為對本發(fā)明的限定。
請結(jié)合圖1和圖2,本實施例的雙層耦合寬頻手機天線的具體構(gòu)造是這樣的,包括構(gòu)成平面倒F天線結(jié)構(gòu)相同的第一諧振單元1、第二諧振單元2、第三諧振單元3以及通過垂直連接部5與第一諧振單元1、第二諧振單元2和第三諧振單元3連接的信號饋點6和地饋點7。
其中第一諧振單元1是由垂直連接部5在與其垂直的平面內(nèi)向其左側(cè)延伸形成的具有一開口槽11的C型結(jié)構(gòu)。C型結(jié)構(gòu)的上側(cè)邊12與垂直連接部5連接,C型結(jié)構(gòu)的下側(cè)邊13與垂直連接部5之間形成缺口8,該缺口8與開口槽11連通。第二諧振單元2由垂直連接部5在與其垂直的平面內(nèi)向其左側(cè)延伸形成的延伸部,該延伸部伸入第一諧振單元1的開口槽11內(nèi),與開口槽11兩側(cè)留有間隙。第三諧振單元3由垂直連接部5在與其垂直的平面內(nèi)向其右側(cè)延伸形成。
第一諧振單元1、第二諧振單元2、第三諧振單元3位于垂直連接部5的頂部的平面內(nèi),而垂直連接部5的底部在與其垂直的平面內(nèi)分別平行延伸構(gòu)成左右兩個饋點,左側(cè)饋點為地饋點7,右側(cè)饋點為信號饋點6。
作為本發(fā)明的一個重要改進,地饋點7在其所處平面內(nèi)向左延伸形成第四諧振單元4,第四諧振單元4位于第二諧振單元2的下方與其平行設置,并且兩者形成電磁耦合。通過對第一諧振單元1、第二諧振單元2、第三諧振單元3以及第四諧振單元4尺寸的調(diào)整,使第一諧振單元1的諧振頻率維持在824MHz~960MHz的低頻,第二諧振單元2與第四諧振單元4電磁耦合使第二諧振單元2的諧振頻率維持在1710MHz~1880MHz,而第四諧振單元4在2GHz處諧振,具體的,第四諧振單元4的諧振頻率維持在1920MHz~2170MHz,第三諧振單元3的諧振頻率調(diào)整為2500MHz~2690MHz。
在普通倒F天線結(jié)構(gòu)中,第一諧振單元101的諧振頻率維持在824MHz~960MHz,第二諧振單元102的諧振頻率維持在1710MHz~1880MHz,第三諧振單元103的諧振頻率維持在1920MHz~2170MHz。
為了滿足本實施例中上述天線構(gòu)造的形成,本實施例沒有采用FPC工藝進行實施,采用FPC工藝將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)干涉而無法形成雙層走線。故基于LDS工藝進行加工,在手機殼體(圖上未示出)的外表面通過LDS工藝加工出第一諧振單元1、第二諧振單元2和第三諧振單元3。在手機殼體的內(nèi)表面加工出第四諧振單元4、地饋點7和信號饋點6。在手機殼體上加工LDS工藝過孔,即該工藝過孔在手機殼體的剖面上形成了垂直連接部5,垂直連接部5分別將第一諧振單元1、第二諧振單元2和第三諧振單元3與地饋點7和信號饋點6構(gòu)成連接。
如圖3和圖4所示,與普通倒F天線相比,本實施例的雙層耦合寬頻手機天線在高頻部分多出一個諧振,此諧振就是手機殼體內(nèi)側(cè)走線諧振,即第四諧振單元通過與手機殼體外側(cè)天線,第二諧振單元的電磁耦合所產(chǎn)生的,從圖中對比可以看出雙層耦合寬頻手機天線高頻部分帶寬明顯寬與普通倒F天線,其天線帶寬包含了1710MHz~2690MHz,而普通倒F天線其帶寬是1710MHz~2170MHz。