一種覆蓋多種導(dǎo)航頻段的小型化手機(jī)天線及手機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于天線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種覆蓋多種導(dǎo)航頻段的小型化手機(jī)天線及手機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]移動通信技術(shù)飛速發(fā)展，從上世紀(jì)80年代開始已經(jīng)經(jīng)歷了第一代模擬話音系統(tǒng)、第二代窄帶數(shù)字話音系統(tǒng)進(jìn)入到第三、四代移動通信(3G、4G)，并逐步向第五代移動通信(5G)方向邁進(jìn)。而每一代制式又有不同的通信頻段，例如2G制式中我國主要的GSM系統(tǒng)是GSM900和GSM1800，分別采用900MHz和1800MHz頻段。因此，現(xiàn)在市場上各類用戶都存在不同的頻段需求，這就要求手機(jī)天線能夠覆蓋盡可能多的頻段，使手機(jī)在各個頻段之間轉(zhuǎn)換自如。常用的 2G/3G/4G 頻段有 GSM850 (824 - 894 MHz)，GSM900 (890 - 960 MHz)，GSM1800 (1710 - 1880 MHz), GSM1900 (1850 - 1990 MHz)，UMTS2100 (1920 - 2170 MHz)，LTE2300 (2305 - 2400MHz), LTE2500 (2500 - 2690 MHz)。要使得工作在某一頻點(diǎn)的金屬片擴(kuò)展至一個頻段，需要通過各種阻抗匹配的方法進(jìn)行帶寬擴(kuò)展。
[0003]天線的原理是當(dāng)金屬片組中的金屬片的長度是某一頻點(diǎn)對應(yīng)波長的1/4時，則金屬帶線產(chǎn)生該頻點(diǎn)頻率的諧振。例如900MHz的電磁波波長約為330mm，這就意味需要一段82_的金屬片產(chǎn)生諧振。然而，現(xiàn)在的智能手機(jī)有越來越薄的趨勢，而它所集成的器件又越來越多，留給手機(jī)天線的空間越來越小，不僅不可能像數(shù)十年前一樣真正加入如此長的直天線，而且需要通過曲流設(shè)計，單枝多模等方法使得一個小區(qū)域內(nèi)的天線具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越長直天線的性能。因此在有限的區(qū)域內(nèi)，通過良好的設(shè)計和適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ鋵?shí)現(xiàn)多頻段覆蓋是手機(jī)天線設(shè)計領(lǐng)域的目標(biāo)。
[0004]與此同時，在當(dāng)前智能手機(jī)市場上，導(dǎo)航定位成為一個不可或缺的功能，例如美國GPS (全稱 Global Posit1ning System，1575.42±5 MHz)導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用極為廣泛，因此，在大多數(shù)手機(jī)中都專門設(shè)置有一個導(dǎo)航天線(主要覆蓋GPS頻段)。另外，四大全球?qū)Ш较到y(tǒng)中的其它如中國北斗(英文名COMPASS，1559.052-1591.788 MHz)，歐洲伽利略(英文名Galileo，1563-1591MHz)，俄羅斯格洛梅茲(英文名GL0NASS 1602-1615.5 MHz)也在蓬勃發(fā)展，所以不少手機(jī)要求導(dǎo)航天線覆蓋多個導(dǎo)航系統(tǒng)的頻段。而導(dǎo)航信號直接來自衛(wèi)星，比來自基站的通訊信號弱得多，因此頻段覆蓋要求更為嚴(yán)格，一般要求駐波比達(dá)到1.5:1。很多因素都會影響導(dǎo)航收訊，包含天空衛(wèi)星分布狀態(tài)，大樓，高架橋，電波等，因此多導(dǎo)航系統(tǒng)的冗余設(shè)計對于消除單個導(dǎo)航系統(tǒng)帶來的誤差或者盲區(qū)，相當(dāng)有利。但是目前具備四大全球?qū)Ш较到y(tǒng)的手機(jī)較為罕見，更加沒有一副天線覆蓋通訊頻段加上四大導(dǎo)航系統(tǒng)的例子，因?yàn)檫@對手機(jī)天線的設(shè)計提出了極大的挑戰(zhàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種覆蓋多種導(dǎo)航頻段的小型化手機(jī)天線及手機(jī)，它不僅可以工作在2G/3G/4G多個通信頻段，而且覆蓋了美國GPS，中國北斗，歐洲伽利略，俄羅斯格洛梅茲四大全球?qū)Ш较到y(tǒng)的頻段。在覆蓋了如此多的頻段的同時，本實(shí)用新型的天線結(jié)構(gòu)卻極為緊湊，只占用了基板面積15mm*30mm，既實(shí)現(xiàn)了多頻化與小型化，且結(jié)構(gòu)簡單易于制造，具有很高的應(yīng)用價值。
[0006]本實(shí)用新型基本方案如下:
[0007]—種覆蓋多種導(dǎo)航頻段的小型化手機(jī)天線，它包括接地板，基板，第一 L形枝節(jié)，C形枝節(jié)，S形枝節(jié)，第二 L形枝節(jié)；第一 L形枝節(jié)為饋電帶，C形枝節(jié)為寄生帶，S形枝節(jié)和第二 L形枝節(jié)組成短路帶；接地板位于基板背面，所述接地板開有一個矩形凈空區(qū)；第一 L形枝節(jié)，C形枝節(jié)，S形枝節(jié)，第二 L形枝節(jié)與基板的接觸面位于所述的矩形凈空區(qū)內(nèi)；C形枝節(jié)位于接地板的矩形凈空區(qū)的中央，被其它枝節(jié)包圍但不和它們相連；第一 L形枝節(jié)位于C形枝節(jié)左下方；s形枝節(jié)位于C形枝節(jié)右下方，并與C形枝節(jié)右上方的第二 L形枝節(jié)相連。
[0008]所述的第一 L形枝節(jié)3由第一豎直金屬片，第一矩形金屬片，第二矩形金屬片，第二豎直金屬片，第三矩形金屬片，依次垂直連接而成；第一矩形金屬片，第二矩形金屬片，第三矩形金屬片位于基板上表面；第一豎直金屬片，第二豎直金屬片垂直基板上表面。
[0009]所述的C形枝節(jié)由第四矩形金屬片，第五矩形金屬片，第六矩形金屬片，第七矩形金屬片，第八矩形金屬片依次垂直相連而成；C形枝節(jié)所屬各矩形金屬片都位于基板上表面。
[0010]所述的S形枝節(jié)由第三豎直金屬片，第九矩形金屬片，第十矩形金屬片，第^矩形金屬片，第十二矩形金屬片，第十三矩形金屬片，第十四矩形金屬片依次垂直相連而成；第九矩形金屬片，第十矩形金屬片，第十一矩形金屬片，第十二矩形金屬片，第十三矩形金屬片，第十四矩形金屬片位于基板上表面；第三豎直金屬片穿透基板，與接地板相連；第十四矩形金屬片與第二 L形枝節(jié)中的第十五矩形金屬片垂直相連。
[0011]所述的第二 L形枝節(jié)由第十五矩形金屬片，第十六矩形金屬片，第四豎直金屬片，第十七矩形金屬片依次相連而成；第十五矩形金屬片，第十六矩形金屬片，第十七矩形金屬片位于基板上表面，第四豎直金屬片垂直于基板上表面；第十五矩形金屬片長邊垂直于第十六矩形金屬片；第四豎直金屬片長邊平行于第十六矩形金屬片的長邊。
[0012]一種采用所述的小型化手機(jī)天線的手機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是不僅覆蓋了七個通信頻段GSM850/900/1800/1900、UMTS, LTE2300/2500，而且覆蓋了全球四大主要導(dǎo)航系統(tǒng)。在覆蓋了如此多的頻段的同時，本實(shí)用新型的天線結(jié)構(gòu)卻極為緊湊，只占用了基板面積15mm*30mm，既實(shí)現(xiàn)了多頻化與小型化，且結(jié)構(gòu)簡單易于制造，具有很高的應(yīng)用價值。另外，多導(dǎo)航系統(tǒng)的冗余設(shè)計對于消除單個導(dǎo)航系統(tǒng)帶來的誤差或者盲區(qū)，相當(dāng)有利，同時有較強(qiáng)的的抗干擾性，例如某導(dǎo)航系統(tǒng)的頻段受到噪聲電波干擾，可以自由切換到另一頻段，尤其適用于野外勘測，國防安全等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種立體圖，
[0015]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種俯視圖，
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種側(cè)視圖，
[0017]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的一種的性能S11參數(shù)圖，
[0018]圖中標(biāo)記說明:接地板I，基板2，第一 L形枝節(jié)3，C形枝節(jié)4，S形枝節(jié)5，第二 L形枝節(jié)6，第一豎直金屬片31，第一矩形金屬片32，第二矩形金屬片33，第二豎直金屬片34，第三矩形金屬片35，第四矩形金屬片41，第五矩形金屬片42，第六矩形金屬片43，第七矩形金屬片44，第八矩形金屬片45，第三豎直金屬片51，第九矩形金屬片52，第十矩形金屬片53，第^ 矩形金屬片54，第十二矩形金屬片55，第十三矩形金屬片56，第十四矩形金屬片57，第十五矩形金屬片61，第十六矩形金屬片62，第四豎直金屬片63，第十七矩形金屬片64。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例
[0020]一種覆蓋多種導(dǎo)航頻段的小型化手機(jī)天線，如圖1所示，它包括接地板1，基板2(尺寸為115mm*60mm*0.8_，材質(zhì)為環(huán)氧玻璃布層壓板)，第一 L形枝節(jié)3，C形枝節(jié)4，S形枝節(jié)5，第二 L形枝節(jié)6 ;第一 L形枝節(jié)3為饋電帶，C形枝節(jié)4為寄生帶，S形枝節(jié)5和第二 L形枝節(jié)6組成短路帶；接地板I位于基板2背面，所述接地板I開有一個矩形凈空區(qū)；第一 L形枝節(jié)3，C形枝節(jié)4，S形枝節(jié)5，第二 L形枝節(jié)6與基板2的接觸面位于所述的矩形凈空區(qū)內(nèi)；C形枝節(jié)4位于接地板I的凈空區(qū)的中央，被其它枝節(jié)包圍但不和它們相連；第一 L形枝節(jié)3位于C形枝節(jié)4左下方；S形枝節(jié)5位于C形枝節(jié)4右下方，并與C形枝節(jié)4右上方的第二 L形枝節(jié)6相連。
[0021]如圖2所示，所述第一 L形枝節(jié)3由第一豎直金屬片31