多頻PCB天線專利說明書

1、一種應(yīng)用于筆記本的LTE天線技術(shù)領(lǐng)域本實用新型涉及一種應(yīng)用于筆記本的LTE天線，屬于無源器件中寬頻天線研究技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù)LTE（Long Term Evolution長期演進(jìn)）項目是3G的演進(jìn)，始于2004年3GPP的多倫多會議。 LTE并非人們普遍誤解的4G技術(shù)，而是3G與4G技術(shù)之間的一個過渡，是3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn) 它改進(jìn)并增強(qiáng)了 3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 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(tǒng)延遲。在3G持續(xù)優(yōu)化和4G演進(jìn)格局下，面對頻

2、譜資源的嚴(yán)重不足、大流量業(yè)務(wù)的激增，在天線等配套設(shè)備上引入新技術(shù)已經(jīng)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(diào)化的四化”要求。目前，筆記本內(nèi)置式WWAN多頻天線向著低頻段，小空間，高性能方向發(fā)展，產(chǎn)品以金 屬彈片+支架/FPC+支架的3D形式為主，但由于設(shè)計流程不規(guī)范，天線設(shè)計隨意性比較強(qiáng)， 導(dǎo)致研發(fā)過程中會存在一些問題。包括與筆記本電腦內(nèi)空間矛盾日益突出，走線形式復(fù)雜， 隨意性強(qiáng)，以至于在多頻帶天線設(shè)計時調(diào)整順序復(fù)雜，調(diào)整難度大。同時，不同項目差異大， 天線設(shè)計的不通用性導(dǎo)致研發(fā)成本高，資源消耗大，如何使得日安縣設(shè)計有很強(qiáng)的

3、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(shè)計出現(xiàn)了 IBM公司T系列為代表的窄邊框設(shè)計趨勢，導(dǎo)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(jīng)要求覆蓋的范圍包括698MHZ-960MHZ,1710MHZ-2700MHZ，GPS1575MHZ等，根據(jù)天線的基本 原理，天線的體積要求也相應(yīng)的變動。如何適應(yīng)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(dāng)務(wù)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(chǎn)品設(shè)計的系統(tǒng)了解，特 別是單極子天線，loop天線以及耦合饋電相

4、關(guān)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(nèi)2.要求水平方向（H-plane）為全向、高增益。，根 據(jù)以往諸多項目經(jīng)驗的總結(jié)，以及大量仿真計算和實驗的輔證，設(shè)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(shè)計思路簡單明了，設(shè)計速度快，調(diào)整靈活，有 效，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。因此，本技術(shù)具有很強(qiáng)的獨創(chuàng)性和實用性。本技術(shù)已經(jīng)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(shù)內(nèi)容技術(shù)問題：本實用新型的目的在于提出一種應(yīng)用于筆記本的LTE/WWAN頻段的全向，高效 率的寬頻天線，該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，研發(fā)周期短，生產(chǎn)成

5、本低。技術(shù)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(yīng)用于筆記本的耦合饋電的環(huán)天線，通過結(jié)合耦合饋電和LOOP環(huán) 來實現(xiàn)寬頻帶天線。如附圖2，3：天線主體印制在0.4mmX10mmX75mm FR4 PCB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FR4 PCB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

6、。天線通過50 歐姆同軸電纜線進(jìn)行饋電，同軸線端再通過IPEX頭連接到筆記本上的模塊進(jìn)行工作。有益效果：本實用新型技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)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(xiàn)今筆記本天線由于cable線太長而導(dǎo)致的天線性 能嚴(yán)重惡化的問題。設(shè)計中結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，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(jié)構(gòu)示意圖：同軸線端通過IPEX頭連接到筆記

7、本上的模塊進(jìn)行 工作。圖3為本實用新型天線局部結(jié)構(gòu)放大示意圖：綠色區(qū)域為FR4 PCB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(dǎo)電銅箔；圖4為現(xiàn)有筆記本內(nèi)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(xiàn)了雙諧 振；FR4 PCB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L

8、TE/WWAN寬頻帶天線由以下部分組成：FR4 PCB板，彈片，帶IPEX頭 的50歐姆cabl e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(jìn)行饋電， 接地金屬彈片通過導(dǎo)電銅箔連接到筆記本panel上。圖三為天線的局部結(jié)構(gòu)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(chǎn)生一個諧振。長的分支線7結(jié)合短 路線6會在0.8GHZ產(chǎn)生一個雙諧振，同時二次模在1.9GHZ產(chǎn)生一個諧振。短的分支線8本身在 2.7GHZ產(chǎn)生一個諧振。本新型實用天線最終在低頻端產(chǎn)生雙頻諧振，高頻端產(chǎn)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3 m3 Ell g 1.00D/ Rnf l.LlClO Fl M lluDDID- DD7 CH . jijQQ 96