[發明專利]一種環路耦合寬帶天線結構及其實現方法

在審

• 申請號: 201210175413.4
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102723585A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 吳鵬飛
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q5/01;H01Q7/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 吳艷;龍洪

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種環路耦合寬帶天線結構及其實現方法。

背景技術

全球移動設備供應商協會(Global?mobile?Suppliers?Association，簡稱為GSA)日前更新了其《LTE演進(Evolution?to?LTE)》報告，確認有49家運營商現已商用LTE網絡，預計到2012年底將有50多個國家和地區的119張LTE網絡實現商用。

目前，LTE的規劃和商用頻段包括2600，2100，1900，1800，1700，1500，900，850，700MHz(兆赫)，眾多的頻譜選擇給運營商部署LTE網絡提供了很大的靈活性，也對LTE終端天線提出了新的要求。如何設計一種可靈活覆蓋0.7GHz(吉赫)-2.7GHz的超寬帶全向天線已成為關鍵的技術難點。

在已有的拓展天線帶寬的設計方法中，主要包括如下兩種：

一種是對PFIA(Planar?Inverted?F?Antenna，平面倒F天線)，IFA(Inverted?F?Antenna，倒F天線)等天線形式加以改進，譬如在貼片的最大電流點加短路點，可以實現雙頻特性并減少天線尺寸；還有附加寄生結構，增加開槽結構，延展電流路徑等等。此外，針對低頻帶寬不足的特點，還可以將低頻和高頻天線分開設計再合路成為天線系統。但這種改進方式都需要較好的天線環境作為支撐，難以在小型化，超薄化的終端上實現。

另一種是采用可調諧式天線，根據工作頻段需求，通過開關電路切換選擇天線不同的匹配或者負載，這種方式增加了開關控制單元，對物料和人力成本都提出了更高的要求。

綜上所述，現有技術中存在傳統天線頻帶較窄，占用體積較大，LTE低頻天線實現困難等問題，因此，如何設計一種頻帶較寬，適應性更強的天線，以滿足LTE終端的技術發展需求，是現有技術急需解決的問題。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種環路耦合寬帶天線結構及其實現方法，解決了傳統天線頻帶較窄，占用體積較大等問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了提供一種環路耦合寬帶天線結構，所述天線結構包括主輻射單元、射頻激勵端口和第一射頻接地點構成的閉合環路；

所述天線結構還包括閉合環路內部的耦合單元，所述耦合單元和第二射頻接地點相連。

進一步地，所述耦合單元與所述第二射頻接地點相連在所述閉合環路內部形成一短支臂、或者形成一開路環。

進一步地，所述閉合環路與所述開路環均為矩形、圓形、橢圓形、梯形或者多邊形環路結構。

進一步地，所述短支臂的電尺寸為高頻波長的四分之一。

進一步地，所述開路環的電尺寸為低頻波長的二分之一。

進一步地，所述閉合環路的電尺寸為低頻波長的二分之一。

進一步地，所述耦合單元與所述主輻射單元存在一定的間距。

進一步地，印刷電路基板上的地板在所述天線正下方設置有凈空區域。

本發明還提供了一種環路耦合寬帶天線結構實現方法，所述方法包括：

通過主輻射單元、射頻激勵端口和第一射頻接地點構成閉合環路；

所述閉合環路內部設置耦合單元，所述耦合單元和第二射頻接地點相連。在所述閉合環路內部形成一短支臂、或者形成一開路環。

進一步地，所述耦合單元和第二射頻接地點相連在所述閉合環路內部形成一短支臂時，

所述天線結構的模式包括：所述閉合環路的低頻模式，所述閉合環路內部的縫隙模式，和所述閉合環路產生的高次模；以及所述短支臂產生的高頻模式。

進一步地，所述耦合單元和第二射頻接地點相連在所述閉合環路內部形成一開路環；

所述天線結構的模式包括：所述閉合環路的低頻模式，所述閉合環路內部的縫隙模式，和所述閉合環路產生的高次模；以及所述開路環產生的低頻模式和所述開路環產生的高次模。

本發明提出了一種應用于LTE終端的環路耦合寬帶天線結構，結構簡單，實現靈活的寬帶全向天線，滿足了當前和潛在的LTE網絡需求。與現有技術相比較，本發明至少具有如下有益效果：

1)主輻射以及耦合單元的結構簡單，大大縮小天線體積，天線高度只需要3mm，更加有利于終端超薄化的設計要求；

2)環形天線結構配合耦合單元可實現低頻和高頻的多諧振模式以滿足LTE頻段需求；