一种sub-6G小型化多频段手机天线及手机制造技术

本发明专利技术涉及一种sub

【技术实现步骤摘要】
一种sub
‑
6G小型化多频段手机天线及手机


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种sub
‑
6G小型化多频段手机天线及手机。

技术介绍

[0002]近年来，随着移动通信技术的飞速发展，移动通信也经历了从模拟到数字的发展转变，从1G模拟通信话音通信、2G全球移动通信系统(包括GSM850和GSM900，通信频率分别为824
‑
894MHz和880
‑
960MHz)、数字蜂窝系统(DCS，通信频率为1710
‑
1880MHz)、个人通信系统(PCS，通信频率为1850
‑
1990MHz)、3G移动通信系统的通用移动通信系统(UMTS，通信频率为1920
‑
2170MHz)和4G移动通信系统的LTE系统(包括LTE700、LTE2300和LTE2500，通信频率分别704
‑
787MHz、2300
‑
2400MHz和2500
‑
2690MHz)，逐渐发展为目前的5G移动通信系统。
[0003]移动通信技术的飞速发展也推动了手机的更新换代，手机给人们所带来的方便、快捷，已然使得手机成为我们日常生活中不可或缺的通信工具之一。人们对于手机的应用已经不仅仅局限于日常通信，对于高速率、稳定的通信质量以及多种复杂应用场景的迫切需求，使得5G通信已逐渐成为各国移动通信行业的研究热点。
[0004]当前，对于5G技术的研究走在世界前列的有中国华为、美国思科、欧盟METIS、5GPP、NGMN以及日本的ARIB AdHoc和韩国的5G Forum等，5G技术的研发正在全球范围内如火如荼地进行。而5G天线的研发对于5G技术的应用具有巨大的应用价值。
[0005]针对5G手机天线频段的使用，我国主要采用sub
‑
6G频段，即：使用频段为6GHz以下低频段。中心频率为3.5GHz作为目前最主要的5G频段。工业与信息化厅归划了3300～3400MHz、3400～3600MHz和4800～5000MHz三个频段作为5G系统工作频段。2019年6月6日上午，工信部正式发文表示，向中国电信、中国移动和中国联通发放了5G系统中低频段频率商用许可。其中，中国电信获得3400MHz～3500MHz共100MHz带宽的5G频率资源，中国联通获得3500MHz～3600MHz共100MHz宽带的5G频率资源，中国移动获得2515MHz～2675MHz和4800MHz～4900MHz频段的5G频率资源，其中2515～2575MHz、2635～2675MHz和4800～4900MHz频段为新增频段，2575～2635MHz频段为中国移动现有的TD
‑
LTE(4G)频段。
[0006]对于5G手机而言，不但要求其可以工作在5G频段，同时还需要向下兼容2G/3G/4G频段。然而目前，针对sub
‑
6G手机天线的研究成果主要集中在信道容量、传输、检测等通信体制设计方面。同时，大部分设计工作主要集中在第四代移动通信方向。随着多频段手机天线的设计需求越来越高，天线的设计越来越来困难。目前还没有设计出能满足工作在5G频段、并向下兼容2G/3G/4G频段的手机天线，同时还能兼顾实现手机天线及手机的小型化、宽频带。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种sub
‑
6G小型化多频段手机天线及手机，能满足其工作在5G频段，同时向下兼容2G/3G/4G频段的需求，同时
兼顾实现手机天线及手机的小型化、宽频带。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0009]一种sub
‑
6G小型化多频段手机天线，包括辐射贴片天线、介质板和金属接地板；所述辐射贴片天线包括均共面设置的馈电点、短路点、第一多枝节单极子辐射单元和第二多枝节单极子辐射单元，所述第一多节单极子辐射单元与第二多枝节单极子辐射单元非对称设置且相互耦合；
[0010]所述馈电点设置在所述第一多枝节单极子辐射单元的一端并与所述第一多枝节单极子辐射单元连接，所述短路点设置在所述第二多枝节单极子辐射单元的一端，所述第二多节单极子辐射单元通过所述短路点与所述金属接地板连接；所述馈电点、所述短路点、所述第一多节单极子辐射单元和所述第二多节单极子辐射单元均印刷在所述介质板的正面上；所述金属接地板设置在所述介质板的背面，并与所述介质板共面。
[0011]本专利技术的有益效果是：手机天线发射端向空间发射电磁波，通过馈电点进行馈电，第一多枝节单极子辐射单元和第二多枝节单极子辐射单元均为非对称的多枝节单极子结构，通过这两个辐射单元的耦合，电磁波在两个辐射单元不同枝节上形成多个谐振点，激励其同相表面电流，从而完成电磁波向空间中的辐射；当手机天线接收端接受电磁波时，电磁波工作流程与发射端相反；
[0012]本专利技术的sub
‑
6G小型化多频段手机天线，基于非对称的两个多枝节单极子结构，能够起到调节天线的特性阻抗、增加谐振模式的作用，可以达到天线的宽频多频化的目的，具有更宽的带点，进而使得天线满足工作在5G频段，并向下兼容2G/3G/4G频段的需求；同时对天线性能的干扰也较小，保证了天线具有良好的性能；基于馈电点、短路点、两个多枝节单极子辐射单元与介质板和金属接地板的共面设置，使得整个天线体积较小、结构简单，进而实现天线小型化，也有效降低了制作成本。
[0013]在上述技术方案的基础上，本专利技术还有如下改进：
[0014]进一步：所述第一多枝节单极子辐射单元包括均共面设置的竖直矩形枝节、第一水平矩形枝节、第一L形枝节、第二L形枝节和第二水平矩形枝节；
[0015]所述竖直矩形枝节、所述第一水平矩形枝节、所述第一L形枝节、所述第二L形枝节和所述第二水平矩形枝节均印刷在所述介质板的正面上；所述馈电点设置在所述竖直矩形枝节的一端并与所述竖直矩形枝节连接，所述竖直矩形枝节的另一端分别与所述第一L形枝节的一端和所述第二L形枝节的一端连通，第二L形枝节的另一端与所述第二水平矩形枝节连通，所述第一水平矩形枝节的一端与所述竖直矩形枝节的中部连通。
[0016]上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述结构形成的第一多枝节单极子辐射单元，结合馈电点的馈电，便于结合第二多节单极子辐射单元的耦合，实现多频带覆盖的天线，使得天线能工作在5G频段，同时向下兼容2G/3G/4G频段；结构简单、紧凑，便于实现天线小型化。
[0017]进一步：所述第二多枝节单极子辐射单元包括Z形枝节、第三L形枝节、第四L形枝节和第五L形枝节；
[0018]所述Z形枝节、所述第三L形枝节、所述第四L形枝节和所述第五L形枝节均印刷在所述介质板的正面上；所述短路点设置在所述Z形枝节的一端上，所述Z形枝节的另一端通过所述第三L形枝节与所述第四L形枝节连通，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种sub
‑
6G小型化多频段手机天线，其特征在于，包括辐射贴片天线(1)、介质板(2)和金属接地板(3)；所述辐射贴片天线(1)包括均共面设置的馈电点(11)、短路点(12)、第一多枝节单极子辐射单元(13)和第二多节单极子辐射单元(14)，所述第一多节单极子辐射单元(13)与第二多节单极子辐射单元(14)非对称设置且相互耦合；所述馈电点(11)设置在所述第一多枝节单极子辐射单元(13)的一端并与所述第一多枝节单极子辐射单元(13)连接，所述短路点(12)设置在所述第二多节单极子辐射单元(14)的一端，所述第二多枝节单极子辐射单元(14)通过所述短路点(12)与所述金属接地板(3)连接；所述馈电点(11)、所述短路点(12)、所述第一多节单极子辐射单元(13)和所述第二多节单极子辐射单元(14)均印刷在所述介质板(2)的正面上；所述金属接地板(3)设置在所述介质板(2)的背面，并与所述介质板(2)共面。2.根据权利要求1所述的sub
‑
6G小型化多频段手机天线，其特征在于，所述第一多枝节单极子辐射单元(13)包括均共面设置的竖直矩形枝节(131)、第一水平矩形枝节(132)、第一L形枝节(133)、第二L形枝节(134)和第二水平矩形枝节(135)；所述竖直矩形枝节(131)、所述第一水平矩形枝节(132)、所述第一L形枝节(133)、所述第二L形枝节(134)和所述第二水平矩形枝节(135)均印刷在所述介质板(2)的正面上；所述馈电点(11)设置在所述竖直矩形枝节(131)的一端并与所述竖直矩形枝节(131)连接，所述竖直矩形枝节(131)的另一端分别与所述第一L形枝节(133)的一端和所述第二L形枝节(134)的一端连通，第二L形枝节(134)的另一端与所述第二水平矩形枝节(135)连通，所述第一水平矩形枝节(132)的一端与所述竖直矩形枝节(131)的中部连通。3.根据权利要求2所述的sub
‑
6G小型化多频段手机天线，其特征在于，所述第二多节单极子辐射单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯迈，陈登鹏，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：