一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线，通过第一金属贴片、第二金属贴片、第三金属贴片、第四金属贴片、第五金属贴片、第六金属贴片、第七金属贴片、第八金属贴片、第九金属贴片和第十金属贴片构成辐射天线，金属地的前端面与第四金属贴片的前端面之间的距离和第四金属贴片的左端面与第十金属贴片的右端面之间的距离之和决定高频谐振点和低频谐振点，从而能够确定高频频段和低频频段，匹配电路使用双电感双电容组合，只需要第一电容和第二电容在较小的调谐范围内就能满足整个目标频段匹配的需求；优点是不但结构简单，面积较小，能够实现天线小型化，而且还可以实现双频段宽带频率可重构，能够满足宽带多频实际应用需求。频实际应用需求。频实际应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线


[0001]本专利技术涉及频率可重构移动终端天线，尤其是涉及一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线。

技术介绍

[0002]随着无线通信的快速发展，智能手机、IPAD等移动终端产品已经成为现代人生活中不可缺少的商品，并且消费者希望移动终端产品在尺寸小且薄的情况下还可以实现越来越多的功能。这就要求移动终端产品应该支持各种无线通信标准，包括最新LTE标准以及以前的GSM等等。最近的移动终端产品尺寸越来越小，因此安装在移动终端产品中的天线必须遵循小型化的趋势。在尽可能减小影响移动终端天线性能的前提下，保证天线的多频化和小型化，是一个具有重要意义的问题。因为天线的性能，比如辐射效率，带宽和增益，会受到天线尺寸的影响，导致实现天线的小型化十分困难。一些研究文献已经提了利用具有高折射率的磁性材料作为天线基板来实现天线的小型化，其中，ε
r
为磁性材料的相对介电常数，μ
r
为磁性材料的相对磁导率。
[0003]磁性材料因为同时具有良好的磁性能和介电性能而引起微波研究人员的关注，用磁性材料作为天线基板材料的技术，是基于材料的电磁参数对天线尺寸的影响而产生的。其更大的相对介电常数和磁导率不仅可以有效减小天线尺寸，还可以对天线性能产生更小的影响，进而可以被应用于解决天线小型化问题。再者，当使用磁性材料作为天线的基板时，相比于使用传统的FR4材料，天线阻抗的参数会更加平滑。此时在天线上引入可变电容以及匹配结构，便能够更好的解决天线小型化的问题，同时也能够实现频率可调谐来解决天线多频化的问题。
[0004]在文献1(D.K.Rongas,C.Kakoyiannis and G.Fikioris,"Towards 600MHz LTE smartphones via tunable magnetodielectric Printed Inverted
‑
F Antennas,"2017International Workshop on Antenna Technology:Small Antennas,Innovative Structures,and Applications(iWAT),Athens,Greece,2017,pp.111
‑
114,doi:10.1109/IWAT.2017.7915331.)中提出了一种利用磁性材料替换一部分天线基板的频率可重构手机天线，该天线通过调谐磁性材料的介电常数和磁导率来实现频率可重构。该频率可重构手机天线使用了两块体积较小的磁性材料来实现单频段的频率可重构。而当前，为提升传输速率，移动终端产品需要符合WLAN，4G和5G等多种通信标准，因此单一频段显然无法满足当下多频的通信要求，并且该频率可重构手机天线是通过调谐磁性材料的材料属性来实现的(即改变实际所加载磁性材料的体积、介电常数和磁导率)，可调谐频率范围较窄，难以满足实际宽带应用需求，又因为所使用的两块磁性材料是叠加在原有天线结构上以及采用微带线馈电方式，结构复杂，很大程度上增大了天线的面积，与天线小型化相悖。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不但结构简单，面积较小，能够实现天线
小型化，而且还可以实现双频段宽带频率可重构，能够满足宽带多频实际应用需求的基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线，包括介质基板、金属地、辐射天线、用于馈电的馈电点和用于将所述的辐射天线的阻抗匹配到50欧姆的匹配电路，所述的介质基板为长方体结构，所述的介质基板的材质为铁氧体材料，将所述的介质基板的长度方向作为左右方向，宽度方向作为前后方向，高度方向作为上下方向；所述的金属地为矩形金属块，所述的金属地附着在所述的介质基板的上表面，所述的金属地的左端面与所述的介质基板的左端面上下齐平，所述的金属地的右端面与所述的介质基板的右端面上下齐平，所述的金属地的后端面与所述的介质基板的后端面上下齐平，所述的金属地的前端面位于所述的介质基板的前端面所在平面的后侧；所述的辐射天线设置在所述的介质基板上表面，且位于所述的金属地的前侧，所述的辐射天线包括附着在所述的介质基板上表面的第一金属贴片、第二金属贴片、第三金属贴片、第四金属贴片、第五金属贴片、第六金属贴片、第七金属贴片、第八金属贴片、第九金属贴片和第十金属贴片，所述的第一金属贴片、所述的第二金属贴片、所述的第三金属贴片、所述的第四金属贴片、所述的第六金属贴片、所述的第八金属贴片和所述的第十金属贴片分别为矩形金属贴片，所述的第五金属贴片、所述的第七金属贴片和所述的第九金属贴片分别为平行四边形金属贴片，所述的第四金属贴片的前端面平行于所述的介质基板的前端面所在平面，所述的第四金属贴片的前端面位于所述的介质基板的前端面所在平面后侧，且两者之间具有一段距离，所述的第四金属贴片的的左端面位于所述的介质基板的左端面所在平面的右侧，且两者之间具有一段距离，所述的第一金属贴片、所述的第二金属贴片和所述的第三金属贴片按照从左到右顺序间隔分布在所述的第四金属贴片和所述的金属地之间，所述的第一金属贴片的左端面与所述的第四金属贴片的左端面位于同一平面，所述的第一金属贴片的前端面、所述的第二金属贴片的前端面和所述的第三金属贴片的前端面分别与所述的第四金属贴片的后端面连接且呈贴合状态，所述的第三金属贴片的右端面位于所述的第四金属贴片的右端面所在平面的左侧，所述的第一金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面连接且呈贴合状态，所述的第二金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面之间具有一段距离，所述的第三金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面之间具有一段距离；所述的第五金属贴片位于所述的第四金属贴片的右侧，所述的第五金属贴片的第一对对边平行于所述的介质基板的左端面所在平面，所述的第五金属贴片的第一对对边中位于左侧的为其左端面，位于右侧的为其右端面，所述的第五金属贴片的第二对对边中位于前侧的为其前端面，位于后侧的为其后端面，所述的第五金属贴片的左端面与所述的第四金属贴片的右端面连接且呈贴合状态，所述的第五金属贴片的左端面的前端与所述的第四金属贴片的前端面位于同一平面，所述的第五金属贴片的右端面的前端与所述的第四金属贴片的后端面位于同一平面，所述的第五金属贴片的左端面沿前后方向的长度大于所述的第四金属贴片沿前后方向的长度，所述的第五金属贴片的前端面与其左端面之间的夹角为45度，与其右端面之间的夹角为135度；所述的第六金属贴片位于所述的第五金属贴片的右侧，所述的第六金属贴片的前端面平行于所述的介质基板的前端面所在平面，所述的六金属贴片的前端面位于所述的第四金属贴片的前端面所在平面的后侧，且两者之间具有一段距离，所述的第六金属贴片的后端面位于所述的第三金属贴片的后端面所在平面的前
侧，且两者之间具有一段距离，所述的第六金属贴片的左端面与所述的第五金属贴片的右端面连接，且呈贴合状态，所述的第六金属贴片的后端面与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁性材料的宽带频率可重构移动终端天线，其特征在于包括介质基板、金属地、辐射天线、用于实现CPW方式馈电的馈电点和用于将所述的辐射天线的阻抗匹配到50欧姆的匹配电路，所述的介质基板为长方体结构，所述的介质基板的材质为铁氧体材料，将所述的介质基板的长度方向作为左右方向，宽度方向作为前后方向，高度方向作为上下方向；所述的金属地为矩形金属块，所述的金属地附着在所述的介质基板的上表面，所述的金属地的左端面与所述的介质基板的左端面上下齐平，所述的金属地的右端面与所述的介质基板的右端面上下齐平，所述的金属地的后端面与所述的介质基板的后端面上下齐平，所述的金属地的前端面位于所述的介质基板的前端面所在平面的后侧；所述的辐射天线设置在所述的介质基板上表面，且位于所述的金属地的前侧，所述的辐射天线包括附着在所述的介质基板上表面的第一金属贴片、第二金属贴片、第三金属贴片、第四金属贴片、第五金属贴片、第六金属贴片、第七金属贴片、第八金属贴片、第九金属贴片和第十金属贴片，所述的第一金属贴片、所述的第二金属贴片、所述的第三金属贴片、所述的第四金属贴片、所述的第六金属贴片、所述的第八金属贴片和所述的第十金属贴片分别为矩形金属贴片，所述的第五金属贴片、所述的第七金属贴片和所述的第九金属贴片分别为平行四边形金属贴片，所述的第四金属贴片的前端面平行于所述的介质基板的前端面所在平面，所述的第四金属贴片的前端面位于所述的介质基板的前端面所在平面后侧，且两者之间具有一段距离，所述的第四金属贴片的的左端面位于所述的介质基板的左端面所在平面的右侧，且两者之间具有一段距离，所述的第一金属贴片、所述的第二金属贴片和所述的第三金属贴片按照从左到右顺序间隔分布在所述的第四金属贴片和所述的金属地之间，所述的第一金属贴片的左端面与所述的第四金属贴片的左端面位于同一平面，所述的第一金属贴片的前端面、所述的第二金属贴片的前端面和所述的第三金属贴片的前端面分别与所述的第四金属贴片的后端面连接且呈贴合状态，所述的第三金属贴片的右端面位于所述的第四金属贴片的右端面所在平面的左侧，所述的第一金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面连接且呈贴合状态，所述的第二金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面之间具有一段距离，所述的第三金属贴片的后端面与所述的金属地的前端面之间具有一段距离；所述的第五金属贴片位于所述的第四金属贴片的右侧，所述的第五金属贴片的第一对对边平行于所述的介质基板的左端面所在平面，所述的第五金属贴片的第一对对边中位于左侧的为其左端面，位于右侧的为其右端面，所述的第五金属贴片的第二对对边中位于前侧的为其前端面，位于后侧的为其后端面，所述的第五金属贴片的左端面与所述的第四金属贴片的右端面连接且呈贴合状态，所述的第五金属贴片的左端面的前端与所述的第四金属贴片的前端面位于同一平面，所述的第五金属贴片的右端面的前端与所述的第四金属贴片的后端面位于同一平面，所述的第五金属贴片的左端面沿前后方向的长度大于所述的第四金属贴片沿前后方向的长度，所述的第五金属贴片的前端面与其左端面之间的夹角为45度，与其右端面之间的夹角为135度；所述的第六金属贴片位于所述的第五金属贴片的右侧，所述的第六金属贴片的前端面平行于所述的介质基板的前端面所在平面，所述的六金属贴片的前端面位于所述的第四金属贴片的前端面所在平面的后侧，且两者之间具有一段距离，所述的第六金属贴片的后端
面位于所述的第三金属贴片的后端面所在平面的前侧，且两者之间具有一段距离，所述的第六金属贴片的左端面与所述的第五金属贴片的右端面连接，且呈贴合状态，所述的第六金属贴片的后端面与所述的第五金属贴片的右端面的后端位于同一平面，所述的第六金属贴片的前端面与所述的第五金属贴片的左端面的后端位于同一平面；所述的第七金属贴片位于所述的第六金属贴片的右侧，所述的第七金属贴片的第一对对边平行于所述的介质基板的左端面所在平面，所述的第七金属贴片的第一对对边中位于左侧的为其左端面，位于右侧的为其右端面，所述的第七金属贴片的第二对对边中位于前侧的为其前端面，位于后侧的为其后端面，所述的第七金属贴片的左端面与所述的第六金属贴片的右端面连接且呈贴合状态，所述的第七金属贴片的左端面的后端与所述的第六金属贴片的后端面位于同一平面，所述的第七金属贴片的右端面的后端与所述的第六金属贴片的前端面位于同一平面，所述的第七金属贴片的左端面沿前后方向的长度等于所述的第五金属贴片的左端面沿前后方向的长度，所述的第七金属贴片的前端面与其左端面之间的夹角为135度，与其右端面之间的夹角为45度；所述的第八金属贴片位于所述的第七金属贴片的右侧，所述的第八金属贴片的前端面与所述的第四金属贴片的前端面位于同一平面，所述的第八金属贴片的后端面与所述的第四金属贴片的后端面位于同一平面，所述的第八金属贴片的左端面与所述的第七金属贴片的右端面连接且呈贴合状态，所述的第八金属贴片的前端面与所述的第七金属贴片的右端面的前端位于同一平面，所述的第八金属贴片的后端面与所述的第七金属贴片的左端面的前端位于同一平面；所述的第九金属贴片位于所述的第八金属贴片的右侧，所述的第九金属贴片的第一对对边平行于所述的介质基板的左端面所在平面，所述的第九金属贴片的第一对对边中位于左侧的为其左端面，位于右侧的为其右端面，所述的第九金属贴片的第二对对边中位于前侧的为其前端面，位于后侧的为其后端面，所述的第九金属贴片的左端面与所述的第八金属贴片的右端面连接且呈贴合状态，所述的第九金属贴片的左端面的前端与所述的第八金属贴片的前端面位于同一平面，所述的第九金属贴片的右端面的前端与所述的第八金属贴片的后端面位于同一平面，所述的第九金属贴片的左端面沿前后方向的长度等于所述的第七金属贴片的左端面沿前后方向的长度，所述的第九金属贴片的前端面与其左端面之间的夹角为45度，与其右端面之间的夹角为135度；所述的第十金属贴片位于所述的第九金属贴片的右侧，所述的第十金属贴片的前端面与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈益，潘丽宁，胡海荣，许高明，华昌洲，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：