多頻PCB天線專利說明書

一種應用于筆記本的LTE天線技術領域本實用新型涉及一種應用于筆記本的LTE天線,屬于無源器件中寬頻天線研究技術領域。背景技術LTE（LongTermEvolution長期演進）項目是3G的演進，始于2004年3GPP的多倫多會議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術，而是3G與4G技術之間的一個過渡，是3.9G的全球標準，它改進并增強了3G的空中接入技術，采用OFDM和MIMO作為其無線網絡演進的唯一標準。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統延遲。在3G持續(xù)優(yōu)化和4G演進格局下，面對頻譜資源的嚴重不足、大流量業(yè)務的激增，在天線等配套設備上引入新技術已經被運營商作為重點工程。此前針對TD智能天線，中國移動在3G深度優(yōu)化上提出了天線小型化、雙極化、寬帶化和電調化的“四化”要求。目前，筆記本內置式WWAN多頻天線向著低頻段，小空間，高性能方向發(fā)展，產品以金屬彈片+支架/FPC+支架的3D形式為主，但由于設計流程不規(guī)范，天線設計隨意性比較強，導致研發(fā)過程中會存在一些問題。包括與筆記本電腦內空間矛盾日益突出，走線形式復雜，隨意性強，以至于在多頻帶天線設計時調整順序復雜，調整難度大。同時，不同項目差異大，天線設計的不通用性導致研發(fā)成本高，資源消耗大，如何使得日安縣設計有很強的延續(xù)性和通用性，從而降低成本，降低難度，降低周期成為難題之一。由于筆記本設計出現了IBM公司T系列為代表的窄邊框設計趨勢,導致留給天線的空間日益狹小，而筆記本對天線的功能要求越來越全面，頻段向更低方向發(fā)展。目前LTE天線已經要求覆蓋的范圍包括698MHZ-960MHZ,1710MHZ-2700MHZ,GPS1575MHZ等，根據天線的基本原理，天線的體積要求也相應的變動。如何適應不斷減小的邊框高度以及不斷增加的天線帶寬，發(fā)展體積更小，性能更好的3D天線成為當務之急。本實用新型手段源自于對天線、電磁場理論以及對無線通訊產品設計的系統了解，特別是單極子天線，loop天線以及耦合饋電相關原理的理解，針對筆記本LTE/WWAN天線的基本要求：1.天線空間在700mm2之內2.要求水平方向（H-plane）為全向、高增益。，根據以往諸多項目經驗的總結，以及大量仿真計算和實驗的輔證，設計出了一種適用于筆記本LTE/WWAN頻段的寬頻帶天線。本實用新型設計思路簡單明了，設計速度快，調整靈活，有效，結構簡單，成本低廉。因此，本技術具有很強的獨創(chuàng)性和實用性。本技術已經成功使用于實際項目中，并被證實大大提高了天線性能和研發(fā)效率。技術內容技術問題：本實用新型的目的在于提出一種應用于筆記本的LTE/WWAN頻段的全向，高效率的寬頻天線，該設計結構簡單，易于實現，研發(fā)周期短，生產成本低。技術方案：本實用新型適用于筆記本電腦LTE/WWAN頻段的天線本實用新型涉及一種應用于筆記本的耦合饋電的環(huán)天線，通過結合耦合饋電和LOOP環(huán)來實現寬頻帶天線。如附圖2,3：天線主體印制在0.4mmX10mmX75mmFR4PCB板（圖紙綠色區(qū)域）上，PCB板上的黃色區(qū)域為PCB板上的走線。0.2mm厚的金屬彈片2通過PCB板的走線上的A,B,C三個點連接到FR4PCB板上，同時在接地端也焊接有寬度為4MM的金屬彈片3,這里的金屬彈片均垂直于PCB印制板所在平面。接地金屬彈片通過銅箔5（PCB板下方黃色區(qū)域）連接到筆記本panel上，所以整個天線體積為4X10X75mm3。天線通過50歐姆同軸電纜線進行饋電，同軸線端再通過IPEX頭連接到筆記本上的模塊進行工作。有益效果：本實用新型技術與現有技術相比較，具有如下顯而易見的特點和優(yōu)點：本實用新型采用了耦合饋電的思想來提高天線帶寬。本實用新型巧妙的引入了環(huán)天線，使得天線高頻段的帶寬得以提升。解決了目前筆記本LTE天線寬頻帶的要求，可以覆蓋LTE/MIMO&WWAN頻段。該實用新型天線輻射效率高，解決了現今筆記本天線由于cable線太長而導致的天線性能嚴重惡化的問題。設計中結構簡單，易于實現，整個研發(fā)周期較短。附圖說明圖1為筆記本天線的工作原理圖；圖2為實用新型天線原件結構示意圖：同軸線端通過IPEX頭連接到筆記本上的模塊進行工作。圖3為本實用新型天線局部結構放大示意圖：綠色區(qū)域為FR4PCB板，PCB板上黃色區(qū)域為PCB板的走線，stamping彈片2,3通過焊接與PCB板上的走線連接，PCB板下方黃色區(qū)域為接地導電銅箔；圖4為現有筆記本內部天線及其擺放位置示意圖；圖5為某實施例的VSWR（駐波）圖：在705MHz-960MHz,1710MHz-2700MHz實現了雙諧振；FR4PCB板1、輻射金屬彈片2、接地金屬彈片3、耦合饋線4，接地銅箔5，接地短路線6，長的分支strip線7,短的分支strip線8,PCB板與金屬彈片的焊接點A,B,C，饋電點D。具體實施方式本實用新型筆記本LTE/WWAN寬頻帶天線由以下部分組成：FR4PCB板，彈片，帶PEX頭的50歐姆cable線和接地銅箔。具體實施方法為：如圖1為筆記本外殼裝置，天線放置于1的上邊緣，天線通過50歐姆同軸電纜進行饋電，接地金屬彈片通過導電銅箔連接到筆記本panel上。圖三為天線的局部結構放大圖：圖中天線的耦合饋線4以及短路線6形成一個環(huán)流，在2.4GHZ會產生一個諧振。長的分支線7結合短路線6會在0.8GHZ產生一個雙諧振，同時二次模在1.9GHZ產生一個諧振。短的分支線8本身在2.7GHZ產生一個諧振。本新型實用天線最終在低頻端產生雙頻諧振，高頻端產生三個諧振使得天線帶寬可以覆蓋LTE/WWAN頻段，包括：LTE700(698-878MHZ),LTE2300(2300-2400MHZ),LTE2500(2500-2690MHZ)和WWAN頻段：824-960MHZ(GSM850/900,1710-2170MHZ(GSM1800/1900/UMTS）。圖1圖3IAdtivACrn'rAca2^Atpaita3SUnului；4F4M如沖止呂Ell l.OOD/Rnfl.LlClO[FlM]lluDDID-DD7CH.jijQQgm:：L2iL.7LCUOOD1