一种宽带的LTE天线单元制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带的LTE天线单元，以倒F天线为原型，倒F天线具有低轮廓结构，辐射场具有水平和垂直两种极化，另外由于结构紧凑而且具有等方向辐射特性，同时良好的接地设计可以有效提高天线的工作效率。本发明专利技术通过把倒F折叠成三维立体结构，辐射贴片附在尺寸为10*10*5的FR4材质长方体表面来设计MIMO天线系统的天线单元，实现了天线系统的小型化，高增益等，具有良好的辐射特性。

A broadband LTE antenna unit

The invention discloses a broadband LTE antenna unit, the inverted F antenna as the prototype, the inverted F antenna has a low profile structure, radiation field with horizontal and vertical two polarization, also because of its compact structure and has the direction of radiation characteristics, and good grounding design can effectively improve the working efficiency of the antenna. With the inverted F folds into a three-dimensional structure of the radiation patch antenna unit in size FR4 material for the cuboid surface 10*10*5 to design the MIMO antenna system, to achieve the miniaturization of antenna system, high gain, with good radiation characteristics.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于天线
，尤其涉及一种宽带的LTE天线单元。
技术介绍
天线是无线通信领域中最重要的部件之一，主要的功能是接收发射电磁波。随着社会的发展，科技的进步，天线作为通信系统中关键的器件，性能的优劣将直接影响到整个系统性能的好坏。天线作为系统的前端，故对其结构、尺寸、布局方式和极化特性等提出了更为严格的要求。我们可以发现，对于MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多入多出)系统天线的小型化高指标已成为天线设计工程师亟待解决的问题之一。目前市场上的MIMO天线，要么体积较大，要么带宽较窄，不适合多单元的MIMO系统，也不符合移动终端越来越小型化的趋势。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种宽带的LTE(LongTermEvolution，长期演进)天线单元，以倒F天线为原型，将其折叠成是三维立体结构，不仅体积小巧，而且提高了天线的工作效率。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术的一种宽带的LTE天线单元，包括FR4基板、FR4长方体、天线单元以及参考地；所述FR4长方体设置在FR4基板的正面，天线单元包括空间部分和地面部分；参考地设置在FR4基板背面；所述空间部分的展开原型为倒F天线，包括：第一辐射枝条、第二辐射枝条、第三辐射枝条；第二辐射枝条的eo段向内弯折垂直于第二辐射枝条的efg段与第三辐射枝条的cde段连接形成的辐射面，第三辐射枝条的bc段向内弯折(即向贴向FR4长方体的方向弯折)垂直于第三辐射枝条的cd段辐射面，第三辐射枝条的ab段向内弯折垂直于第三辐射枝条的cb段辐射面，第一辐射枝条的kj段向内弯折垂直于第一辐射枝条ji段辐射面，第一辐射枝条的ih段向内弯折垂直于第一辐射枝条ji段辐射面，第一辐射枝条的mh段向外弯折垂直于第一辐射枝条的ih段辐射面，第一辐射枝条的mn段向内弯折垂直于第一辐射枝条的mh段辐射面形成馈电点，第一辐射枝条的pq段向内弯折垂直于第一辐射枝条的op段辐射面，第一辐射枝条的qr段向外弯折(即向离开FR4长方体的方向弯折)垂直于第一辐射枝条的pq段辐射面，第一辐射枝条的rs段向内弯折垂直于第一辐射枝条的qr段辐射面形成接地点；空间部分经弯折后包裹在FR4长方体的外部；地面部分包括第一耦合枝条和第二耦合枝条，第一耦合枝条和第二耦合枝条均设置在FR4基板背面，均与参考地连接。进一步的，FR4长方体的长宽高尺寸为10mm*10mm*5mm。进一步的，第一辐射枝条、第二辐射枝条以及第三辐射枝条除第一辐射枝条的hkl段的宽度为1mm，其余部分的宽度均为2mm。进一步的，所述参考地为“凹”字形，第二耦合枝条为“L”形，第二耦合枝条的长端以及第一耦合枝条的一端连接在参考地的相同一侧，其中第二耦合枝条的长端与该侧参考地的上端相连。进一步的，所述参考地位于天线单元的空间部分的正下方，第一耦合枝条与第一辐射枝条的mh段垂直，第二耦合枝条的长端与第一耦合枝条平行。进一步的，参考地的左右两侧的内侧间距为12mm,其底边内侧到侧边顶端距离为11.6mm。本专利技术的有益效果是：该天线单元的尺寸很小，只有10mm×10mm×5mm的体积。地面耦合枝条部分很小，切地部分尺寸也只有11.6mm×12mm。该天线单元是以倒F天线为基础的一种空间立体结构，缩小天线平面面积的同时，也提高了天线的带宽和辐射性能，可以实现手持终端中MIMO天线的4单元系统，同时也为在手持移动终端这种小设备中实现6单元和8单元的MIMO天线系统提供了可能，并且，该天线的频带很宽，仿真和实测的带宽都可以达到1.66-4.39GHz。由于频段很宽，使得它的应用范围很广，适用于PCS1900(1.85-1.99GHz)，UMTS2100(1.92-2.17)，LTE2300(2.305-2.4GHz)，LTE2500(2.5-2.69GHz)，DCS1800(1.71-1.88GHz)，2.4GHzISM，最新的LTE频段(3.4-3.8GHz)和WRC-15(2.6-4.2GHz)。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a为本专利技术的结构示意图；图1b为参考地及耦合枝条的结构示意图；图1c为天线单元空间部分的结构示意图；图1d为天线单元空间部分的尺寸标注图；图2a为本专利技术中天线单元空间部分的展开图；图2b为本专利技术中天线单元空间部分的展开后的只存标注图；图3为本专利技术的天线单元的回波损耗图；图4a为本专利技术的天线单元在3.6GHz时xoz面的方向图；图4b为本专利技术的天线单元在3.6GHz时yoz面的方向图；图4c为本专利技术的天线单元在2.45GHz时xoz面的方向图；图4d为本专利技术的天线单元在2.45GHz时yoz面的方向图；图4e为本专利技术的天线单元在1.9GHz时xoz面的方向图；图4f为本专利技术的天线单元在1.9GHz时yoz面的方向图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1a-图4f所示，一种宽带的LTE天线单元，包括FR4基板B、FR4长方体G、天线单元以及参考地A；所述FR4长方体G设置在FR4基板B的正面，天线单元包括空间部分和地面部分；参考地A设置在FR4基板B背面，该基板的厚度为0.8mm；所述空间部分的展开原型为倒F天线，包括：第一辐射枝条C1、第二辐射枝条C2、第三辐射枝条C3；第二辐射枝条C2的eo段向内弯折垂直于第二辐射枝条C2的efg段与第三辐射枝条C3的cde段连接形成的辐射面，第三辐射枝条C3的bc段向内弯折垂直于第三辐射枝条C3的cd段辐射面，第三辐射枝条C3的ab段向内弯折垂直于第三辐射枝条C3的cb段辐射面，第一辐射枝条C1的kj段向内弯折垂直于第一辐射枝条C1的ji段辐射面，第一辐射枝条C1的ih段向内弯折垂直于第一辐射枝条C1的ji段辐射面，第一辐射枝条C1的mh段向外弯折垂直于第一辐射枝条C1的ih段辐射面，第一辐射枝条C1的mn段向内弯折垂直于第一辐射枝条C1的mh段辐射面形成馈电点F，第一辐射枝条C1的pq段向内弯折垂直于第一辐射枝条C1的op段辐射面，第一辐射枝条C1的qr段向外弯折垂直于第一辐射枝条C1的pq段辐射面，第一辐射枝条C1的rs段向内弯折垂直于第一辐射枝条C1的qr段辐射面形成接地点E；空间部分经弯折后包裹在FR4长方体G的外部；地面部分包括第一耦合枝条D1和第二耦合枝条D2，第一耦合枝条D1和第二耦合枝条D2均设置在FR4基板B背面，均与参考地A连接。进一步的，第一辐射枝条C1、第二辐射枝条C2以及第三辐射枝条C3除第一辐射枝条C1的hkl段的宽度为1mm，其余部分的宽度均为2mm。进一步的，所述参考地A为“凹”字形，第二耦合枝条D2为“L”形，第二耦合枝条D2的长端以及第一耦合枝条D1的一端连接在参考地A的相同一侧，其中第二耦合枝条D2的长端与该侧参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽带的LTE天线单元，其特征在于：包括FR4基板（B）、FR4长方体（G）、天线单元以及参考地（A）；所述FR4长方体（G）设置在FR4基板（B）的正面，天线单元包括空间部分和地面部分；参考地（A）设置在FR4基板（B）背面；所述空间部分的展开原型为倒F天线，包括：第一辐射枝条（C1）、第二辐射枝条（C2）、第三辐射枝条（C3）；第二辐射枝条（C2）的eo段向内弯折垂直于第二辐射枝条（C2）的efg段与第三辐射枝条（C3）的cde段连接形成的辐射面，第三辐射枝条（C3）的bc段向内弯折垂直于第三辐射枝条（C3）的cd段辐射面，第三辐射枝条（C3）的ab段向内弯折垂直于第三辐射枝条（C3）的cb段辐射面，第一辐射枝条（C1）的kj段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）ji段辐射面，第一辐射枝条（C1）的ih段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）ji段辐射面，第一辐射枝条（C1）的mh段向外弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的ih段辐射面，第一辐射枝条（C1）的mn段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的mh段辐射面形成馈电点（F），第一辐射枝条（C1）的pq段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的op段辐射面，第一辐射枝条（C1）的qr段向外弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的pq段辐射面，第一辐射枝条（C1）的rs段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的qr段辐射面形成接地点（E）；空间部分经弯折后包裹在FR4长方体（G）的外部；地面部分包括第一耦合枝条（D1）和第二耦合枝条（D2），第一耦合枝条（D1）和第二耦合枝条（D2）均设置在FR4基板（B）背面，均与参考地（A）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种宽带的LTE天线单元，其特征在于：包括FR4基板（B）、FR4长方体（G）、天线单元以及参考地（A）；所述FR4长方体（G）设置在FR4基板（B）的正面，天线单元包括空间部分和地面部分；参考地（A）设置在FR4基板（B）背面；所述空间部分的展开原型为倒F天线，包括：第一辐射枝条（C1）、第二辐射枝条（C2）、第三辐射枝条（C3）；第二辐射枝条（C2）的eo段向内弯折垂直于第二辐射枝条（C2）的efg段与第三辐射枝条（C3）的cde段连接形成的辐射面，第三辐射枝条（C3）的bc段向内弯折垂直于第三辐射枝条（C3）的cd段辐射面，第三辐射枝条（C3）的ab段向内弯折垂直于第三辐射枝条（C3）的cb段辐射面，第一辐射枝条（C1）的kj段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）ji段辐射面，第一辐射枝条（C1）的ih段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）ji段辐射面，第一辐射枝条（C1）的mh段向外弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的ih段辐射面，第一辐射枝条（C1）的mn段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的mh段辐射面形成馈电点（F），第一辐射枝条（C1）的pq段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的op段辐射面，第一辐射枝条（C1）的qr段向外弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的pq段辐射面，第一辐射枝条（C1）的rs段向内弯折垂直于第一辐射枝条（C1）的qr段辐射面...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凌升，房建平，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32