CN205376776U - 一种低剖面gsm、lte共面定向天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微带天线技术领域，尤其涉及一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，包括金属反射板，低剖面GSM、LTE共面定向天线还包括LTE辐射单元贴片、LTE辐射单元寄生贴片、GSM辐射单元贴片、LTE辐射单元馈电结构和GSM辐射单元馈电结构。本实用新型将LTE辐射单元贴片、LTE辐射单元寄生贴片和GSM辐射单元贴片共面安装在金属反射板上，本实用新型的天线为定向辐射，同时支持GSM频段和LTE频段，本实用新型在获得很宽的工作频带的同时具有很低的剖面，结构简单、由同轴馈线直接馈电，省去了复杂的馈电网络，方便设计和安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及微带天线技术领域，尤其涉及一种低剖面GSM、LTE共面定向天线。
背景技术
随着移动通信业务多样化的发展，考虑到兼容性，天线的多模式工作成为解决多网络接入的理想方案，系统或终端工作在多种模式的情形越来越多。因此，研究设计能在有限的空间内实现多天线内置的宽频段、低剖面、小型化天线已成为当前的研究热点。现行的移动终端(手机)中已广泛采用宽带或多带天线及多天线技术以适应多模式工作的需求，其天线基本上为全向辐射，在极小的空间内设计这样的天线，目前主要关心的还是天线工作带宽、小型化及效率等性能。平面倒F天线(PIFA)和单极类天线在终端上得到广泛的应用，但是其相对带宽较窄。通常采用多馈电结构、多谐振枝节以及多层设计等措施提高天线带宽，天线虽然可以做得很小，但驻波大、极化纯度及隔离指标通常不能得到很好的解决，且不是定向辐射，也很难实现共面设计。对于新型应用场景，需要在给定的极小空间尺寸(如超低剖面)约束条件下，实现不同模式之间天线的隔离和宽带性能。传统移动终端中天线设计的方案不能满足新的应用需求，因此天线的设计成为新的应用系统实现中的一个难题。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单、多模式、带宽宽的低剖面GSM、LTE共面定向天线。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，包括金属反射板，低剖面GSM、LTE共面定向天线还包括LTE辐射单元贴片、LTE辐射单元寄生贴片、GSM辐射单元贴片、LTE辐射单元馈电结构和GSM辐射单元馈电结构，LTE辐射单元贴片、LTE辐射单元寄生贴片和GSM辐射单元贴片均位于金属反射板的同一表面，LTE辐射单元贴片包括第一接地边，LTE辐射单元寄生贴片包括第二接地边，GSM辐射单元贴片包括第三接地边，第一接地边、第二接地边和第三接地边均垂直安装在金属反射板上。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元贴片呈“凹”字型，LTE辐射单元贴片还包括第一矩形槽，LTE辐射单元贴片的主体安装在第一接地边上，LTE辐射单元贴片的主体与金属反射板平行。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元贴片还包括折弯边，折弯边与LTE辐射单元贴片的主体构成LTE折弯段。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元贴片的主体与金属反射板的距离为10mm，LTE辐射单元贴片的主体与金属反射板之间为空气介质。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元馈电结构为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接LTE辐射单元贴片的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板上。
作为本实用新型的优化方案，GSM辐射单元贴片还包括第二矩形槽，GSM辐射单元贴片的主体安装在第三接地边上，GSM辐射单元贴片的主体与金属反射板平行。
作为本实用新型的优化方案，GSM辐射单元贴片的主体与金属反射板的距离为10mm，GSM辐射单元贴片的主体与金属反射板之间为空气介质。
作为本实用新型的优化方案，GSM辐射单元馈电结构为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接GSM辐射单元贴片的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板上。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元寄生贴片为多边形或圆形。
作为本实用新型的优化方案，LTE辐射单元贴片和LTE辐射单元寄生贴片之间设置有缝隙。
本实用新型具有积极的效果：1)本实用新型将辐射部件共面安装在金属反射板上，本实用新型的天线为定向辐射，同时支持GSM频段和LTE频段，结构紧凑、体积小，同时两频段之间的隔离度达到18dB以上；
2)本实用新型的第一接地边，第二接地边，第三接地边和LTE折弯段可以有效的降低天线的Q值，起到良好的阻抗匹配作用，具有较宽的工作频带和较小的驻波；
3)本实用新型在获得很宽的工作频带的同时具有很低的剖面，在GSM频段尤其明显；
4)本实用新型的结构简单、由同轴馈线直接馈电，省去了复杂的馈电网络，方便设计和安装。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1是本实用新型的结构图；
图2是GSM频段的回波损耗图；
图3是LTE频段的回波损耗图；
图4是两馈电端口在GSM频段的隔离度图；
图5是两馈电端口在LTE频段的隔离度图。
其中，1、金属反射板，2、LTE辐射单元贴片，3、LTE辐射单元寄生贴片，4、GSM辐射单元贴片，5、LTE辐射单元馈电结构，6、GSM辐射单元馈电结构，21、第一接地边，31、第二接地边，41、第三接地边，22、第一矩形槽，23、折弯边，42、第二矩形槽。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型公开了一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，包括金属反射板1，低剖面GSM、LTE共面定向天线还包括LTE辐射单元贴片2、LTE辐射单元寄生贴片3、GSM辐射单元贴片4、LTE辐射单元馈电结构5和GSM辐射单元馈电结构6，LTE辐射单元贴片2、LTE辐射单元寄生贴片3和GSM辐射单元贴片4均位于金属反射板1的同一表面，LTE辐射单元贴片2包括第一接地边21，LTE辐射单元寄生贴片3包括第二接地边31，GSM辐射单元贴片4包括第三接地边41，第一接地边21、第二接地边31和第三接地边41均垂直安装在金属反射板1上。其中，第一接地边21、第二接地边31和第三接地边41可以有效的降低低剖面GSM、LTE共面定向天线的Q值，起到良好的阻抗匹配作用，有效地缩小天线的尺寸，展宽天线的带宽。
LTE辐射单元贴片2呈“凹”字型，LTE辐射单元贴片2还包括第一矩形槽22，LTE辐射单元贴片2的主体安装在第一接地边21上，LTE辐射单元贴片2的主体与金属反射板1平行。LTE辐射单元贴片2的主体的第一矩形槽22使得LTE辐射单元贴片2的主体电流路径弯曲，增加了低剖面GSM、LTE共面定向天线辐射的有效长度，降低了谐振频率，并且使得低剖面GSM、LTE共面定向天线的尺寸可以有效的缩小。
LTE辐射单元贴片2还包括折弯边23，折弯边23与LTE辐射单元贴片2的主体构成LTE折弯段，该LTE折弯段可以有效降低天线的Q值，起到良好的阻抗匹配作用，展宽了天线的带宽。
LTE辐射单元贴片2的主体与金属反射板1的距离为10mm，LTE辐射单元贴片2的主体与金属反射板1之间为空气介质。采用空气介质，不仅制作简单方便，而且节省了成本。
GSM辐射单元贴片4还包括第二矩形槽42，GSM辐射单元贴片4的主体安装在第三接地边41上，GSM辐射单元贴片4的主体与金属反射板1平行。
GSM辐射单元贴片4的主体的第二矩形槽42使得GSM辐射单元贴片4的主体电流路径弯曲，增加了低剖面GSM、LTE共面定向天线辐射的有效长度，降低了谐振频率，并且使得低剖面GSM、LTE共面定向天线的尺寸可以有效的缩小。
GSM辐射单元贴片4的主体与金属反射板1的距离为10mm，GSM辐射单元贴片4的主体与金属反射板1之间为空气介质。采用空气介质，不仅制作简单方便，而且节省了成本。
LTE辐射单元馈电结构5为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接LTE辐射单元贴片2的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板1上。GSM辐射单元馈电结构6为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接GSM辐射单元贴片4的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板1上。LTE辐射单元馈电结构5和GSM辐射单元馈电结构6均采用同轴线馈电，省去了复杂的馈电网络，方便设计和安装。
LTE辐射单元寄生贴片3为多边形或圆形，LTE辐射单元贴片2和LTE辐射单元寄生贴片3之间设置有缝隙，LTE辐射单元寄生贴片3的激励通过LTE辐射单元寄生贴片3与LTE辐射单元贴片2的缝隙耦合实现，LTE辐射单元寄生贴片3和LTE辐射单元贴片2分别谐振在不同的频率从而形成双谐振来展宽低剖面GSM、LTE共面定向天线的带宽。
经过软件仿真和实物测试，如图2-5所示，本低剖面GSM、LTE共面定向天线在GSM的频段(880-960MHz)的回波损耗的仿真和实测结果均小于-9.6dB，在LTE的F/E/D频段(1880-2620MHz)的回波损耗的仿真和实测结果均小于-10dB，两馈电端口之间的隔离度在GSM频段(880-960MHz)达到18dB以上，在LTE的F/E/D频段(1880-2620MHz)达到23.9dB以上。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，包括金属反射板(1)，其特征在于：所述的低剖面GSM、LTE共面定向天线还包括LTE辐射单元贴片(2)、LTE辐射单元寄生贴片(3)、GSM辐射单元贴片(4)、LTE辐射单元馈电结构(5)和GSM辐射单元馈电结构(6)，所述的LTE辐射单元贴片(2)、LTE辐射单元寄生贴片(3)和GSM辐射单元贴片(4)均位于金属反射板(1)的同一表面，所述的LTE辐射单元贴片(2)包括第一接地边(21)，所述的LTE辐射单元寄生贴片(3)包括第二接地边(31)，所述的GSM辐射单元贴片(4)包括第三接地边(41)，所述的第一接地边(21)、第二接地边(31)和第三接地边(41)均垂直安装在金属反射板(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的LTE辐射单元贴片(2)呈“凹”字型，所述的LTE辐射单元贴片(2)还包括第一矩形槽(22)，LTE辐射单元贴片(2)的主体安装在第一接地边(21)上，LTE辐射单元贴片(2)的主体与金属反射板(1)平行。
3.根据权利要求2所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的LTE辐射单元贴片(2)还包括折弯边(23)，所述的折弯边(23)与LTE辐射单元贴片(2)的主体构成LTE折弯段。
4.根据权利要求2所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：LTE辐射单元贴片(2)的主体与金属反射板(1)的距离为10mm，LTE辐射单元贴片(2)的主体与金属反射板(1)之间为空气介质。
5.根据权利要求2所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的LTE辐射单元馈电结构(5)为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接LTE辐射单元贴片(2)的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的GSM辐射单元贴片(4)还包括第二矩形槽(42)，GSM辐射单元贴片(4)的主体安装在第三接地边(41)上，GSM辐射单元贴片(4)的主体与金属反射板(1)平行。
7.根据权利要求6所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：GSM辐射单元贴片(4)的主体与金属反射板(1)的距离为10mm，GSM辐射单元贴片(4)的主体与金属反射板(1)之间为空气介质。
8.根据权利要求6所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的GSM辐射单元馈电结构(6)为同轴馈线，同轴馈线的内导体连接GSM辐射单元贴片(4)的主体，同轴馈线的外导体连接在金属反射板(1)上。
9.根据权利要求1所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的LTE辐射单元寄生贴片(3)为多边形或圆形。
10.根据权利要求1所述的一种低剖面GSM、LTE共面定向天线，其特征在于：所述的LTE辐射单元贴片(2)和LTE辐射单元寄生贴片(3)之间设置有缝隙。
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