立体七频段手机天线.pdf

本发明提供了一种立体七频段手机天线，旨在提供一种小型化而且能够兼容2G/3G/4G多种通信频段的智能手机天线。本发明包括第一基板，第二基板，第一金属片组，第二金属片组，第三金属片组；第一金属片组直接馈电，可以激发出高次谐振模，用于覆盖高频段，第二金属片组和第三金属片组一起组成了寄生短路带，用来扩大带宽覆盖低频段。本发明采用立体结构，充分利用空间，减小了天线在手机主电路板上占用的面积，仅为30mm*11mm，且具有很大带宽，覆盖了2G/3G/4G多个频段，与此同时，本发明不包含任何集总元件与特殊基板材料，质量轻，效率高，适用于当前智能手机。

权利要求书1.  一种立体七频段手机天线，其特征在于，它包括第一基板（1），接地板（2），第二基板（3），第一金属片组（4），第二金属片组（6），第三金属片组（5）；接地板（2）在第一基板（1）底面，第二基板（3）位于第一基板（1）上方，平行于第一基板（1）并与其有间隙；第一金属片组（4），第二金属片组（6）和第三金属片组（5）位于第二基板（3）之上，第一金属片组（4）与第二金属片组（6），第三金属片组（5）之间有缝隙，第二金属片组（6）寄生于第三金属片组（5）上。2.  如权利要求1所述，第一金属片组（4）由第一竖直矩形金属片（41），第一矩形金属片（42），第二矩形金属片（43），第三矩形金属片（44），第四矩形金属片（45），第二竖直矩形金属片（46）相连而成；其中第一矩形金属片（42），第二矩形金属片（43），第三矩形金属片（44），第四矩形金属片（45）紧贴于第二基板（3）上表面，而第一竖直矩形金属片（41），第二竖直矩形金属片（46），垂直于第二基板（3）上表面；第一竖直矩形金属片（41）的短边即为第一矩形金属片（42）的短边，第一矩形金属片（42）的长边垂直第二矩形金属片（43）的长边，第二矩形金属片（43）的短边、第三矩形金属片（44）的长边与第四矩形金属片（45）的长边组成了第二竖直矩形金属片（46）的长边；第三矩形金属片（44）的宽度与第四矩形金属片（45）有差异，第三矩形金属片（44）宽0.5mm，第四矩形金属片（45）宽1.5mm；第一竖直矩形金属片（41）穿过第一基板（1）与接地板（2）相连，所述第一竖直矩形金属片（41）直接馈电。3.  如权利要求1所述，第二金属片组（6）由第五矩形金属片（61），第六矩形金属片（62），第七矩形金属片（63），第八矩形金属片（64），第九矩形金属片（65），第十矩形金属片（66），第十一矩形金属片（67）连接而成；第二金属片组（6）所有矩形金属片皆位于第二基板（3）上表面；第五矩形金属片（61）的长边垂直第六矩形金属片（62）的长边，第六矩形金属片（62）的长边垂直第七矩形金属片（63）的长边，第八矩形金属片（64）的长边与第十一矩形金属片（67）的长边垂直第七矩形金属片（63）的长边，第九矩形金属片（65）的长边垂直第八矩形金属片（64）的长边，第十矩形金属片（66）的长边垂直第九矩形金属片（65）的长边；第五矩形金属片（61）与第三金属片组（5）中的第十二矩形金属片（52）垂直相连；第二金属片组（6）位于第一金属片组（4）和第三金属片组（5）的包围之中。4.  如权利要求1所述，第三金属片组（5）由第三竖直矩形金属片（51），第十二矩形金属片（52），第十三矩形金属片（53），第十四矩形金属片（54），第四竖直矩形金属片（55）连接而成，其中第三竖直矩形金属片（51）穿透第一基板（1）与接地板（2）相连；第三竖直矩形金属片（51）和第四竖直矩形金属片（55）垂直第二基板上表面；第三竖直矩形金属片（51）长边垂直第十二矩形金属片（52）的长边，第十二矩形金属片（52）的长边垂直第十三矩形金属片（53）的长边，第十三矩形金属片（53）的长边垂直第十四矩形金属片（54）的长边，第十四矩形金属片（54）的长边即为第四竖直矩形金属片（55）的长边；第三金属片组（5）将第二金属片组（6）半包围。

说明书立体七频段手机天线
技术领域
本发明属于天线技术领域，具体涉及一种立体七频段手机天线。
背景技术
在通信行业中手机市场面临着最激烈的竞争，而手机天线设计则是产品设计中重要的一环，直接关系到手机厂商能否进入高端市场。在当今多种通信标准并存的局面下，要求手机实现越来越多的功能，这些都要求天线需要设计出更大的带宽覆盖所有常用的频段。智能手机天线一般将2G、3G和4G多种制式集成在一起，尽可能的覆盖更多频段。宽带天线设计一直是智能手机的重点，特别是针对低频段（GSM850/900）的覆盖，更加具有挑战性。而由于4G时代的到来，天线的设计更加离不开宽带化的技术。另一方面，天线小型化是国内外各手机厂商追逐的焦点。当今的手机功能越来越多，集成的元件也就越来越多，同时手机外观设计不断融入时尚和美感元素，使天线尺寸不断缩小，进一步增加了手机天线的设计难度。总而言之，小型化和多频段是手机天线研究中的重中之重。目前的水平，一般七频段手机天线在基板上的面积是不小于30mm*15mm，例如专利申请号CN201310223088.9中的七频段手机天线即为30mm*15mm。而由于天线可接收电磁波的波长与天线尺寸存在正相关，要保证天线能接收的电磁波波长不变，而减小天线的尺寸，需要精妙的构思。因此在现有基础上宽度或长度再减小一个毫米都需要付出巨大努力。
发明内容
为解决手机天线的小型化和多频段的问题，本发明提供了一种立体七频段手机天线，它是一种小型化而且能够兼容2G/3G/4G多种通信频段的智能手机天线，仅为30mm*11mm，比一般水平（30mm*15mm）减小了26.7%。
本发明基本方案如下：
一种立体七频段手机天线，其特征在于它包括第一基板，接地板，第二基板，第一金属片组，第二金属片组，第三金属片组；接地板在第一基板底面，第二基板位于第一基板上方，平行于第一基板并与其有间隙；第一金属片组，第二金属片组和第三金属片组位于第二基板之上，第一金属片组与第二金属片组，第三金属片组之间有缝隙，第二金属片组寄生于第三金属片组上。第一金属片组直接馈电，可以激发出高次谐振模，用于覆盖高频段，第二金属片组和第三金属片组一起组成了寄生短路带，用来扩大带宽覆盖低频段。
所述第一金属片组由第一竖直矩形金属片，第一矩形金属片，第二矩形金属片，第三矩形金属片，第四矩形金属片，第二竖直矩形金属片相连而成；其中第一矩形金属片，第二矩形金属片，第三矩形金属片，第四矩形金属片紧贴于第二基板上表面，而第一竖直矩形金属片，第二竖直矩形金属片，垂直于第二基板上表面；第一竖直矩形金属片的短边即为第一矩形金属片的短边，第一矩形金属片的长边垂直第二矩形金属片的长边，第二矩形金属片的短边、第三矩形金属片的长边与第四矩形金属片的长边组成了第二竖直矩形金属片的长边；第三矩形金属片的宽度与第四矩形金属片有差异，第三矩形金属片宽0.5mm，第四矩形金属片宽1.5mm；第一竖直矩形金属片穿过第一基板与接地板相连，所述第一竖直矩形金属片直接馈电。
所述第二金属片组由第五矩形金属片，第六矩形金属片，第七矩形金属片，第八矩形金属片，第九矩形金属片，第十矩形金属片，第十一矩形金属片连接而成；第二金属片组所有矩形金属片皆位于第二基板上表面；第五矩形金属片的长边垂直第六矩形金属片的长边，第六矩形金属片的长边垂直第七矩形金属片的长边，第八矩形金属片的长边与第十一矩形金属片的长边垂直第七矩形金属片的长边，第九矩形金属片的长边垂直第八矩形金属片的长边，第十矩形金属片的长边垂直第九矩形金属片的长边；第五矩形金属片与第三金属片组中的第十二矩形金属片垂直相连；第二金属片组位于第一金属片组和第三金属片组的包围之中。
所述第三金属片组由第三竖直矩形金属片，第十二矩形金属片，第十三矩形金属片，第十四矩形金属片，第四竖直矩形金属片连接而成，其中第三竖直矩形金属片穿透第一基板与接地板相连；第三竖直矩形金属片长边垂直第十二矩形金属片的长边，第十二矩形金属片的长边垂直第十三矩形金属片的长边，第十三矩形金属片的长边垂直第十四矩形金属片的长边，第十四矩形金属片的长边即为第四竖直矩形金属片的长边；第三金属片组将第二金属片组半包围。
本发明的有益效果是：本发明采用立体结构，充分利用空间，减小了天线在手机主电路板上占用的面积（仅为30mm*11mm，而通常覆盖同样频段的天线占用面积为30mm*15mm，即减小了26.7%），且具有很大带宽（802MHz-977Mhz，1512MHz-2727MHz），覆盖了七个频段GSM850/900/1800/1900、UMTS、LTE2300/2500，与此同时，本发明不包含任何集总元件与特殊基板材料，质量轻，效率高，适用于当前智能手机。
附图说明
图1是本发明的立体图，
图2是本发明的局部放大图，
图3是本发明的俯视局部图，
图4是本发明的左侧视图，
图5是本发明的前侧视图，
图6是本发明的性能S11参数图，
图中标记说明：第一基板1，接地板2，第二基板3，第一金属片组4，第二金属片组5，第三金属片组6，第一竖直矩形金属片41，第一矩形金属片42，第二矩形金属片43，第三矩形金属片44，第四矩形金属片45，第二竖直矩形金属片46中，第五矩形金属片61，第六矩形金属片62，第七矩形金属片63，第八矩形金属片64，第九矩形金属片65，第十矩形金属片66，第十一矩形金属片67，第三竖直矩形金属片51，第十二矩形金属片52，第十三矩形金属片53，第十四矩形金属片54，第四竖直矩形金属片55。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例
一种立体七频段手机天线，如图1所示它包括第一基板1（厚度0.8mm），接地板2，第二基板3（厚度0.8mm），第一金属片组4，第二金属片组6，第三金属片组5；接地板2在第一基板1底面，第二基板3位于第一基板1上方，平行于第一基板1并与其有间隙，间隙大小为4.2mm；第一金属片组4，第二金属片组6和第三金属片组5位于第二基板3之上，第一金属片组4与第二金属片组6，第三金属片组5之间有缝隙，第二金属片组6寄生于第三金属片组5之上。第一基板大小为60mm*115mm，第二基板3大小为 11mm*30mm。第一金属片组4直接馈电，可以激发出高次谐振模，用于覆盖高频段，第二金属片组6和第三金属片组5一起组成了寄生短路带，用来扩大带宽覆盖低频段。
如图2所示，第一金属片组4由第一竖直矩形金属片41，第一矩形金属片42，第二矩形金属片43（尺寸25mm*4.5mm），第三矩形金属片44，第四矩形金属片45，第二竖直矩形金属片46（尺寸9mm*5mm）相连而成。第一竖直矩形金属片41的短边即为第一矩形金属片42的短边，第一矩形金属片42的长边垂直第二矩形金属片43的长边，第二矩形金属片43的短边、第三矩形金属片44的长边与第四矩形金属片45的长边组成了第二竖直矩形金属片46的长边；第三矩形金属片44的宽度与第四矩形金属片45有差异，第三矩形金属片44宽0.5mm，第四矩形金属片45宽1.5mm。
如图3所示，所述第二金属片组6由第五矩形金属片61，第六矩形金属片62，第七矩形金属片63，第八矩形金属片64，第九矩形金属片65，第十矩形金属片66，第十一矩形金属片67连接而成；第五矩形金属片61的长边垂直第六矩形金属片62的长边，第六矩形金属片62的长边垂直第七矩形金属片63的长边，第八矩形金属片64的长边与第十一矩形金属片67的长边垂直第七矩形金属片63的长边，第九矩形金属片65的长边垂直第八矩形金属片64的长边，第十矩形金属片66的长边垂直第九矩形金属片65的长边；第五矩形金属片61与第三金属片组5中的第十二矩形金属片52垂直相连；第二金属片组6位于第一金属片组4和第三金属片组5的包围之中。所述第二金属片组6所含各矩形金属片宽度均为1mm。
如图2所示，所述第三金属片组5由第三竖直矩形金属片51，第十二矩形金属片52（宽度0.5mm），第十三矩形金属片53（宽度1mm），第十四矩形金属片54（宽度1mm），第四竖直矩形金属片55（尺寸30mm*5mm）连接而成；第三竖直矩形金属片51长边垂直第十二矩形金属片52的长边，第十二矩形金属片52的长边垂直第十三矩形金属片53的长边，第十三矩形金属片53的长边垂直第十四矩形金属片54的长边，第十四矩形金属片54的长边即为第四竖直矩形金属片55的长边；第三金属片组5将第二金属片组6半包围。接地板2不为完整矩形，左上方开有一个矩形的净空区，它和第二基板3的面积都为30mm*11mm。
如图4所示，第一矩形金属片42，第二矩形金属片43，第三矩形金属片44，第四矩形金属片45紧贴于第二基板3上表面，第二金属片组6所有矩形金属片皆位于第二基板3上表面；第二竖直矩形金属片46与第四竖直矩形金属片55（尺寸30mm*5mm），垂直于第二基板3上表面。
如图5所示，第一竖直矩形金属片41与第三竖直矩形金属片51穿透第一基板1与接地板2相连，所述第一竖直矩形金属片41直接馈电。所述第一竖直矩形金属片41与第三竖直矩形金属片51高度均为5.8mm，此高度包括了第一基板1厚度0.8mm，第二基板3厚度0.8mm，第一基板1上表面与第二基板3下表面距离4.2mm。
如图6所示，该天线覆盖频段为802MHz-977Mhz，1512MHz-2727MHz即覆盖了GSM850/900/1800/1900、UMTS、LTE2300/2500共7个频段，满足2G/3G/4G频段要求。
本发明采用立体结构，充分利用空间，减小了天线在手机主电路板上占用的面积（仅为30mm*11mm），且具有很大带宽，覆盖了七个频段，与此同时，本发明不包含任何集总元件与特殊基板材料，质量轻，效率高，适用于当前智能手机。