[发明专利]多频段内置天线

说明书

本发明涉及一种多频段内置天线，所述天线包含有水平分支、垂直分支、金属馈电带(3)、接地金属带(4)和基板地平面(5)，所述水平分支包含有水平分支一(101)、水平分支二(102)和水平分支三(103)，所述垂直分支包含有垂直分支一(201)、垂直分支二(202)、垂直分支三(203)和垂直分支四(204)，所述水平分支一(101)和水平分支二(102)通过垂直分支一(201)、垂直分支二(202)和垂直分支三(203)相连接，所述水平分支二(102)和水平分支三(103)通过垂直分支四(204)相连接，所述水平分支三(103)通过金属馈电带(3)与基板地平面(5)相连。本发明多频段内置天线，体积小且有效高度低。

(一)技术领域

本发明涉及一种天线，尤其是涉及一种多频段内置天线，属于天线技术领域。

(二)背景技术

在过去数年中，多功能集成的全球无线通信系统，无线传感网络和微波成像系统有了长足的发展。无线多模式运营的发展需要在便携式无线设备设计单一频段天线过渡到提供多个单频段天线。由于单位天线制造成本的预算压力，多模混合信号芯片的快速成长，及其天线在便携式无线系统中所分配空间的减少，传统使用多个天线在同一无线设备上的方法正在逐步减少。采用多频天线的方法其几何形式简单和辐射性能优越天线内置也符合便携式系统的审美观念，而且在设计和大规模生产成本低廉，正在成为无线终端天线的趋势。然而提供一个低成本、多功能、低剖面和紧凑内置多波段天线非常有挑战性。传统上，用在无线广域网和无线局域网的无线终端平面倒F天线(PIFA天线)包括一个垂直单极天线加一个T型分支。通过T型分支的一个短金属针或金属带连接整个辐射单元到设备地平面。由于天线有较长的辐射单元分支，并且天线需要和印刷版电路的地平面有一定高度，因此这种传统倒F天线占据比较大的空间。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种体积小且有效高度低的多频段内置天线。

本发明的目的是这样实现的：一种多频段内置天线，包含有水平分支、垂直分支、金属馈电带、接地金属带、基板地平面和基板，所述水平分支包含有水平分支一、水平分支二和水平分支三，所述垂直分支包含有垂直分支一、垂直分支二、垂直分支三和垂直分支四，所述水平分支一和水平分支二通过垂直分支一、垂直分支二和垂直分支三相连接，所述水平分支二和水平分支三通过垂直分支四相连接，所述水平分支三通过金属馈电带与基板地平面相连，所述接地金属带一端与基板地平面相连，另一端与水平分支一或水平分支二相连；

本发明多频段内置天线，所述基板为FR4基板，所述基板厚度为1.8mm、介电常数为4.2、损耗正切为0.0029。

本发明多频段内置天线，所述接地金属带与水平分支一或水平分支二的连接点为接地点，上述接地点的最佳位置有A1、A2和A3三个位置，所述A1位于水平分支二上，且位于垂直分支二和垂直分支三之间；所述A2和A3均位于水平分支一上，且所述A2位于垂直分支二与水平分支一的交界处，所述A3位于位于垂直分支一和垂直分支二之间。

本发明多频段内置天线，所述基板的尺寸为200×172mm，所述基板地平面的大小为86.5×15mm。

本发明多频段内置天线，所述接地金属带为矩形或拱形。

本发明多频段内置天线，所述接地金属带为调谐电容式或调谐电感式。

本发明的有益效果是：

1)天线体积小且剖面高度有效降低

本天线采用二维机械结构，避免了在一维方向上的大尺寸。通过蜿蜒地线天线剖面高度有效高度能够有效降低；

2)增加了天线设计的灵活性

主要有两方面的特性：一，物理上，通过改变接地线在天线分支的位置，多频操作的中心谐振频率可以灵活性改变；其二，如果不改变接地位置，而改变接地线的折叠方式，多频操作也可以实现；