一种移动终端天线和移动终端制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种移动终端天线和移动终端，所述移动终端天线包括介质基板和位于所述介质基板一侧的地板，以及设置在所述介质基板另一侧的一个或多个天线模块，天线模块至少包括两层，第一层设置于介质基板表面，包括第一传输线；第二层包括第一耦合单元和第二耦合单元，第一耦合单元和第二耦合单相耦合，等效为左手电容；第二耦合单元与地板相耦合，等效为右手电容；第一层和第二层之间通过中间部件相连，中间部件包括贴片单元和第二传输线，贴片单元和第一耦合单元等效为右手电感；第一传输线和第二传输线等效为左手电感；第一传输线、第一耦合单元、第二耦合单元、贴片单元和第二传输线构成复合左右手传输线结构。

【技术实现步骤摘要】
一种移动终端天线和移动终端
本申请涉及但不限于天线领域，尤指一种移动终端天线和移动终端。
技术介绍
对于无线设备而言，移动宽带数据的传输都依赖于天线。对于集成了多种功能于一体的移动终端，例如手机，天线设计的好坏直接了影响的手机的无线通信性能和电池使用寿命，第一代手机采用拉杆天线，体积庞大，使用不便；第二代手机采用小型螺旋天线和内置PIFA(PlanarInvertedF-shapedAntenna，平面倒F天线)，能够减少天线体积，实现多频带覆盖；第三代手机采用贴片天线，简化了天线设计流程，降低天线成本。对于第四代移动通信技术，除了第三代移动通信技术常用的频段GSM(GlobalSystemforMobileCommunication，全球移动通信系统)850，GSM900，DCS(DigitalCellularSystem，数字蜂窝系统)1800，PCS(PersonalCommunicationSystem，个人通信系统)1900，UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统)之外，天线还要覆盖新的通信频段，如LTE(LongTermEvolution，长期演进)700，LTE2300，LTE2600等，因此设计移动终端天线时，要满足天线的多频带以及超宽带特性。此外，对于手机来说，内部的传感器越来越多，留给天线的设计空间也越来越小。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种移动终端天线和移动终端，以覆盖多个频带且满足移动终端天线的体积要求。本专利技术实施例提供了一种移动终端天线，包括介质基板和位于所述介质基板一侧的地板，还包括：设置在所述介质基板另一侧的一个或多个天线模块，其中所述天线模块至少包括两层，第一层设置于所述介质基板表面，包括第一传输线；第二层包括第一耦合单元和第二耦合单元，所述第一耦合单元和第二耦合单元相耦合，等效为左手电容；所述第二耦合单元与所述地板相耦合，等效为右手电容；所述第一层和第二层之间通过中间部件相连，所述中间部件包括贴片单元和第二传输线，所述贴片单元和所述第一耦合单元等效为右手电感；所述第一传输线的一端与所述地板相连，另一端与所述第二传输线相连，所述第一传输线和第二传输线等效为左手电感；所述第一传输线、第一耦合单元、第二耦合单元、贴片单元和第二传输线构成复合左右手传输线结构。本专利技术实施例还提供一种移动终端，包括上述移动终端天线。本专利技术实施例提出了利用复合左右手传输线来拓宽传统贴片天线带宽，在传统贴片天线的基础上，利用复合左右手传输线结构实现了多种等效电路，其中不同等效电路分别用以扩展高频与低频带宽，可以覆盖多个频带，具有较宽的工作频带，且由于采用了两层结构，所以体积小巧，满足当前移动终端对天线的整体要求。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为理想复合左右手传输线电路模型示意图。图2为复合左右手传输线色散关系示意图。图3为本专利技术一实施例的移动终端天线整体结构示意图。图4为本专利技术一实施例的移动终端天线结构示意图。图5为图4实施例的移动终端天线结构分解图。图6为本专利技术另一实施例的移动终端天线整体结构示意图。图7为本专利技术另一实施例的移动终端天线结构分解图。图8为图4实施例的复合左右手传输线电路模型示意图；图9为图4实施例的移动终端天线的S11参数示意图。图10为图4实施例的移动终端天线在低频工作频段(690MHz-960MHz)的辐射效率示意图。图11为图4实施例的移动终端天线在高频工作频段(1710MHz-2690MHz)的辐射效率示意图。图12为图4实施例的移动终端天线在690MHz的远场辐射方向图。图13为图4实施例的移动终端天线在800MHz的远场辐射方向图。图14为图4实施例的移动终端天线在960MHz的远场辐射方向图。图15为图4实施例的移动终端天线在1710MHz的远场辐射方向图。图16为图4实施例的移动终端天线在2200MHz的远场辐射方向图。图17为图4实施例的移动终端天线在2690MHz的远场辐射方向图。图18为图4实施例的移动终端天线在低频工作频段(690MHz-960MHz)的增益示意图。图19为图4实施例的移动终端天线在高频工作频段(1710MHz-2690MHz)的增益示意图。图20为本专利技术实施例的移动终端天线与两个扬声器联合仿真的结构示意图。图21为本专利技术实施例的移动终端天线与两个扬声器联合仿真的S11参数示意图。图22为本专利技术实施例的移动终端天线与电池、扬声器联合仿真的结构示意图。图23为本专利技术实施例的移动终端天线与电池、扬声器联合仿真的S11参数示意图。图24为图6实施例的移动终端天线S11参数示意图。图25为本专利技术实施例的基于复合左右手传输线的MIMO双天线结构示意图。图26为图25实施例的MIMO双天线S参数示意图。图27为传统单极子MIMO双天线结构示意图。图28为传统单极子MIMO双天线S参数示意图。图29为本专利技术实施例的基于复合左右手传输线的MIMO四天线结构示意图。图30为图29实施例的MIMO四天线S参数示意图。图31为本专利技术实施例的基于复合左右手传输线的MIMO六天线结构示意图。图32为图31实施例的MIMO六天线S参数示意图。图33为本专利技术实施例的加入去耦结构的MIMO六天线结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。目前，移动终端天线设计方案中常用的是PIFA、单极子天线等。PIFA天线体积较小、加工难度低，但是PIFA天线带宽较窄，且不易实现低剖面设计。单极子天线具有更宽的带宽，但天线整体尺寸较大，且需要对系统地板做出一定处理，使用场景受到较强限制，而且单极子天线的工作状态容易受到环境因素的干扰。另外，利用可重构技术实现宽频带的手机天线，加大了天线复杂度与加工难度，而且由于引入其他元器件，使得加工难度增加，天线的增益与效率受到了恶化。本专利技术实施例基于传统贴片天线结构，提出一种利用复合左右手传输线以分别展宽高低频带宽的移动终端天线，覆盖移动通信的多个工作频带，且天线体积较小。下面简述一下复合左右手传输线的原理。根据Chu定理，电小天线所能达到的最大带宽与天线占用的空间成正比，要获得大的带宽，必须保证为电小天线预留足够的空间。而Chu定理的建立是基于电磁波的右手定则，即电磁波在自然界的大部分介质中传播时(介电常数ε>0,磁导率μ>0)，该处电磁场的能量流密度S＝E×H，其中电场强度为E，磁场强度为H，玻印亭矢量S的方向是电磁波传播的方向，即电磁能传递的方向，E、H、S彼此垂直构成右手螺旋关系。对于电磁波在一般介质中的传播，即右手材料，也可以用传输线理论进行分析，即单位长度的传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动终端天线，包括介质基板和位于所述介质基板一侧的地板，其特征在于，还包括：设置在所述介质基板另一侧的一个或多个天线模块，其中所述天线模块至少包括两层，第一层设置于所述介质基板表面，包括第一传输线；第二层包括第一耦合单元和第二耦合单元，所述第一耦合单元和第二耦合单元相耦合，等效为左手电容；所述第二耦合单元与所述地板相耦合，等效为右手电容；所述第一层和第二层之间通过中间部件相连，所述中间部件包括贴片单元和第二传输线，所述贴片单元和所述第一耦合单元等效为右手电感；所述第一传输线的一端与所述地板相连，另一端与所述第二传输线相连，所述第一传输线和第二传输线等效为左手电感；所述第一传输线、第一耦合单元、第二耦合单元、贴片单元和第二传输线构成复合左右手传输线结构。

【技术特征摘要】
1.一种移动终端天线，包括介质基板和位于所述介质基板一侧的地板，其特征在于，还包括：设置在所述介质基板另一侧的一个或多个天线模块，其中所述天线模块至少包括两层，第一层设置于所述介质基板表面，包括第一传输线；第二层包括第一耦合单元和第二耦合单元，所述第一耦合单元和第二耦合单元相耦合，等效为左手电容；所述第二耦合单元与所述地板相耦合，等效为右手电容；所述第一层和第二层之间通过中间部件相连，所述中间部件包括贴片单元和第二传输线，所述贴片单元和所述第一耦合单元等效为右手电感；所述第一传输线的一端与所述地板相连，另一端与所述第二传输线相连，所述第一传输线和第二传输线等效为左手电感；所述第一传输线、第一耦合单元、第二耦合单元、贴片单元和第二传输线构成复合左右手传输线结构。2.如权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于，所述第一耦合单元和第二耦合单元为平面结构，所述第一耦合单元和第二耦合单元之间设置有缝隙。3.如权利要求1或2所述的移动终端天线，其特征在于，所述右手电容包括第一右手电容和第二右手电容；所述第二耦合单元包括第一耦合子单元和第二耦合子单元，所述第一耦合子单元与所述地板相耦合，等效为第一右手电容；所述第二耦合子单元与所述地板相耦合，等效为第二右手电容。4.如权利要求3所述的移动终端天线，其特征在于，所述第一耦合子单元与第二耦合子单元相对称。5.如权利要求3所述的移动终端天线，其特征在于，所述第一耦合单元、第一耦合子单元和第二耦合子单元均为矩形。6.如权利要求3所述的移动终端天线，其特征在于，所述第一耦合单元靠近所述第一耦合子单元和第二耦合子单元的一边为弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，胡伟，张飞飞，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44