[发明专利]一种兼顾窄边框与多频段覆盖的移动终端用LTE天线

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术的天线设计领域，涉及一种应用于移动终端的兼顾窄边框和多频段覆盖的LTE天线。

背景技术

为了满足人们对更高数据率和更稳定数据传输服务的需求，移动通信系统已经经历了第二代(the second generation，2G)移动通信系统，目前正逐步从第三代(the third generation，3G)移动通信系统向以“长期演进”(long term evolution，LTE)为标志的第四代(the fourth generation，4G)移动通信系统迈进。不同移动通信系统所使用的工作频带范围不尽相同，比如2G移动通信系统的全球移动通信系统(GSM850：824-894MHz，GSM900：880-960MHz)、数字蜂窝系统(DCS：1710-1880MHz)和个人通信系统(PCS：1850-1990MHz)，3G移动通信系统的通用移动通信系统(UMTS：1920-2170MHz)，4G移动通信系统的LTE系统(LTE700：704-787MHz，LTE2300：2300-2400MHz，LTE2500：2500-2690MHz)，而在未来相当长的一段时间内，2G/3G/4G移动通信系统将长期共存，对于移动终端如手机、笔记本电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等而言，设计出覆盖以上所有频带(LTE700、GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300和LTE2500)的多频移动终端天线将是必然的要求。此外，由于移动终端的发展趋势是小尺寸、大屏幕、窄边框以及低厚度，移动终端中留给天线设计的空间极其有限。因此，移动终端天线设计的难题是如何在较小的尺寸下设计出可覆盖多个频带的天线。

目前移动终端常用的天线形式有平面倒F天线(planar inverted-F antenna，PIFA)、环天线和单极子天线等。对于PIFA天线，天线的高度是决定天线带宽的关键因素，而为了覆盖LTE700、GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300和LTE2500频段，PIFA天线的高度需要很高，这与移动终端低厚度的发展趋势相矛盾。对于环天线，其最低工作模式是半个波长模式，与其它天线形式相比，其占用的空间比较大，这与移动终端小尺寸的发展趋势相矛盾。对于单极子天线，由于其尺寸小、设计灵活等优点，是移动终端最常用的天线形式。例如，专利[CN103199342B]和文献[“Small-size internal eight-band LTE/WWAN mobile phone antenna with internal distributed LC matching circuit”，Kin-Lu Wong，等，《Microwave and Optical Technology Letters》，第52卷，2010年10月]均采用单极子天线形式，其均在较小的尺寸下覆盖了LTE700、GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300和LTE2500频段。但是，为了保证单极子天线覆盖所需的带宽，需要保证单极子天线占用一定高度的非地板区域，不能满足窄边框移动终端的设计需求。例如，专利[CN103199342B]的非地板高度为20mm，文献[“Small-size internal eight-band LTE/WWAN mobile phone antenna with internal distributed LC matching circuit”，Kin-Lu Wong，等，《Microwave and Optical Technology Letters》，第52卷，2010年10月]的非地板高度为10mm。为了减小单极子天线占用的非地板高度，专利[CN102386485B]采用可重构技术，其在占用5mm的非地板高度条件下，设计的单极子天线可以覆盖GSM850、GSM900、DCS、PCS和UMTS频段。虽然专利[CN102386485B]所设计的天线的非地板高度仅为5mm，但是其只能覆盖2G和3G频段，不能覆盖到目前的4G频段，即不能同时覆盖2G/3G/4G频带，不能满足当前移动终端对天线工作频带的需求。本发明提出一种移动终端用LTE天线，其不仅仅覆盖LTE700、GSM850、GSM900、DCS、PCS、UMTS、LTE2300和LTE2500频段，而且其占用的非地板高度仅为8mm，即在同时覆盖2G/3G/4G频带的条件下满足窄边框的设计需求。

发明内容