专利名称：内置天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内置天线，具体涉及一种应用在移动通信系统中室内信号覆盖与室外信号接收的高前后比天线。
背景技术：
随着移动通讯技术的发展，在当今高速流通的市场领域，随时随地掌握信息是非常重要的。目前，全球无线数字移动用户已经达到20亿，而且该数字有望在未来几年内翻一番。在无线通信技术中，需要用到天线发射信号和接收信号，目前的天线大体分为外置天线和内置天线。外置天线主要是将主板上的射频通路连接的射频线延伸到机壳外，然后用匹配的连接头连接到外接天线。由于外置天线需要占用较多的外部空间，并且需要配置射频线、连接头、外置天线等配件，会导致成本增加，同时影响外观，所以内置天线具有外置天线不可比拟的优点而成为较常用的天线。其中，微带天线是20世纪70年代初期研制成功的一种天线，大约从100-50 GHz的宽频带上获得了大量的应用，具有尺寸小、重量轻、成本低、馈电方式灵活和工艺简单，易于电路集成等优点，因此在现代天线技术领域中得到了广泛的研究和应用。在实际中，往往要求天线应具有高增益、小型化、宽频带、定向辐射等特点，单个微带天线辐射元的增益及方向性均很难达到要求。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种高前后比的内置天线，通过天线阵的方式实现高增 益、小型化、宽频带、定向辐射等特性，从而解决现有技术之不足。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种内置天线，包括天线外壳及置于天线外壳内的天线板，所述天线板完全嵌入该天线外壳内形成一整体；所述天线板包括介质基板和置于介质基板上的天线阵列，该天线阵列包括2X2天线单元；所述天线单元包括金属结构、馈线及参考地，所述金属结构、馈线及参考地均置于所述介质基板上，所述馈线和所述金属结构相互连接。进一步的，所述天线阵列采用等幅同相馈电网络，将2X2天线单元记为第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元，相邻的第一天线单元和第二天线单元采用第一馈线连接，相邻的第三天线单元和第四天线单元采用第二馈线连接，第一馈线和第二馈线相互连接。更进一步的，所述第一馈线和第二馈线均为将一端分为两路的T形接头。为了使天线获得更大的驻波带宽，天线板上下两个天线单元稍许不同，可以选用如下方案:所述第一天线单元的金属结构的形状和第二天线单元的金属结构的形状相同；所述第三天线单元的金属结构的形状和第四天线单元的金属结构的形状相同；所述第一天线单元的金属结构的形状和第三天线单元的金属结构的形状不同。为了取得良好的天线特性，所述金属结构的形状为E字形状，其包括一面板状的连接端和三个面板状的延伸端，面板状的端部增大天线的受波面积。进一步的，其延伸端的自由部可以是矩形，也可以是弧形，也可以是多边形。另外，作为另外一个方案，所述连接端的一侧向外延伸有凸起。进一步的，所述天线外壳是不锈钢板经过切割折弯加工制成的外壳，该天线外壳同时起到天线地和减小背向辐射的作用。天线板工作在一定频段，用于辐射或接收信号。其中，介质基板为正方形或长方形状，所述介质基板是高分子聚合物制成的介质基板，保证在不同的工作频率中保持良好的天线工作特性。金属结构是作为辐射贴片，馈线位于介质基板上部，天线外壳作为天线参考地。本实用新型在不增加天线尺寸的前提下，改变天线单元形式，增加了天线带宽，弓丨入天线壳体，使背向辐射减小，进一步提高前后比，具体的，有以下优点:1.该天线板是采用四天线单元组成的小型微带天线阵实现，解决了现有单个微带天线单元频带窄，损耗大，端射性能差，馈线与辐射元之间隔离差等问题；2.天线板上下的两组天线单元稍许不同，使天线获得更大的驻波带宽；3.加工组装简单，造价成本低:通过特殊E型天线及馈电网络的设计，使天线在WCDMA频段实现大于250M驻波带宽；4.天线阵列采用等幅同相馈电网络，将天线单元阻抗匹配到50欧姆同轴线，引入折弯后的天线外壳后，天线的前后比由23db上升3个db，达到高于26db前后比；5.采用不锈钢板经过切割折弯加工制成的外壳，机械强度增加。
图1是本实用新型的天线外壳的示意图；图2是本实用新型的天线外壳的侧视图；图3是本实用新型的内置天线的原理图；图4是本实用新型增设天线外壳后的天线前后比；图5是本实用新型未增设天线外壳后的天线前后比。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。本实用新型的目的是提供一种在一定空间范围内实现高达26db高前后比辐射性能的天线。该天线主要应用在需要室内覆盖和接收的微型直放站中。作为一个具体实施例，如图1-图2所示，本实用新型的一种内置天线，包括天线外壳I及置于天线外壳I内的天线板2，所述天线板2完全嵌入该天线外壳1，并通过螺丝固定。所述天线外壳I是不锈钢板经过切割折弯加工制成的外壳，该天线外壳I同时起到天线地和减小背向辐射的作用。所述天线外壳I包括外壳本体11、外壳边框12、以及设于外壳本体上的螺丝孔13。天线板2的大小与外壳边框12围成的盒子大小相同，天线板2完全嵌入天线外壳I中组成一个整体。天线板2工作在一定频段，用于辐射或接收信号。如图3所示，所述天线板2包括介质基板20和置于介质基板20上的天线阵列，该天线阵列包括2X2天线单元。所述天线单元包括金属结构、馈线，所述金属结构、馈线均置于所述介质基板上，所述馈线和所述金属结构相互连接。其中，介质基板为正方形或长方形状，其可由高分子聚合物材质制成，保证在不同的工作频率中保持良好的天线工作特性。金属结构是作为辐射贴片，馈线位于介质基板上部，天线外壳作为天线参考地。所述金属结构的形状为E字形状，其包括一面板状的连接端和三个面板状的延伸端，面板状的端部增大天线的受波面积。其中，延伸端的自由部可以是矩形，也可以是弧形。所述馈线设置于所述金属结构的一侧，并沿着金属结构的一侧延伸，其与所述金属结构相互连接，其中，相邻天线单元之间的馈线相互连接。所述天线阵列采用等幅同相馈电网络，将2X2天线单元记为第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元，相邻的第一天线单元和第二天线单元采用第一馈线201连接,相邻的第三天线单元和第四天线单元采用第二馈线202连接,第一馈线201和第二馈线202相互连接。更进一步的，所述第一馈线201和第二馈线202均为将一端分为两路的T形接头。为了使天线获得更大的驻波带宽，天线板上下两个天线单元稍许不同，本实施例选用如下方案:所述第一天线单元的金属结构21的形状和第二天线单元的金属结构22的形状相同；所述第三天线单元的金属结构23的形状和第四天线单元的金属结构24的形状相同；所述第一天线单元的金属结构21的形状和第三天线单元的金属结构23的形状不同。具体如图3所示，金属结构21和金属结构22中，其连接端的一侧向外延伸有凸起，其中间的一个延伸端为圆弧形，两侧的延伸端为矩形。金属结构23和金属结构24中，其连接端的一侧是平的，其中间的一个延伸端为多边形，两侧的延伸端为矩形。本实用新型加工组装简单，造价成本低。通过特殊E型天线及馈电网络的设计，使天线在WCDMA频段实现大于250M驻波带宽。天线板上下两个辐射单元稍许不同，使天线获得更大的驻波带宽。等幅同相馈电网络，将天线单元阻抗匹配到50欧姆同轴线。另外，弓丨入折弯后的天线外壳2后，天线的前后比由23db上升3个db，达到高于26db前后比，如图4和图5所示，图4是加了天线外壳后的天线前后比，为26.2db，图5是未加天线外壳的天线前后比，为23db。由于天线尺寸和高度限制，馈电网络的损耗，天线未达到最优化效果。如扩大天线尺寸和高度限制，天线增益会进一步增加，也将获得更高的前后比。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种内置天线，其特征在于:包括天线外壳及置于天线外壳内的天线板，所述天线板完全嵌入该天线外壳内形成一整体；所述天线板包括介质基板和置于介质基板上的天线阵列，该天线阵列包括2X2天线单元；所述天线单元包括金属结构、馈线，所述金属结构、馈线均置于所述介质基板上，所述馈线和所述金属结构相互连接。
2.根据权利要求1所述的内置天线，其特征在于:所述天线阵列采用等幅同相馈电网络，将2 X 2天线单元记为第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和第四天线单元，相邻的第一天线单元和第二天线单元采用第一馈线连接，相邻的第三天线单元和第四天线单元采用第二馈线连接，第一馈线和第二馈线相互连接。
3.根据权利要求2所述的内置天线，其特征在于:所述第一馈线和第二馈线均为将一端分为两路的T形接头。
4.根据权利要求2所述的内置天线，其特征在于:所述第一天线单元的金属结构的形状和第二天线单元的金属结构的形状相同；所述第三天线单元的金属结构的形状和第四天线单元的金属结构的形状相同；所述第一天线单元的金属结构的形状和第三天线单元的金属结构的形状不同。
5.根据权利要求1至4任一所述的内置天线，其特征在于:所述金属结构包括一面板状的连接端和三个面板状的延伸端，其形状为E字形状。
6.根据权利要求5所述的内置天线，其特征在于:所述延伸端的自由部是矩形或弧形或多边形。
7.根据权利要求5所述的内置天线，其特征在于:所述连接端的一侧向外延伸有凸起。
8.根据权利要求1所述的内置天线，其特征在于:所述天线外壳是不锈钢板经过切割折弯加工制成的外壳。
9.根据权利要求1所述的内置天线，其特征在于:所述介质基板是高分子聚合物制成的介质基板。
10.根据权利要求1所述的内置天线，其特征在于:所述介质基板为正方形或长方形状。
专利摘要本实用新型涉及一种内置天线，具体涉及一种应用在移动通信系统中室内信号覆盖与室外信号接收的高前后比天线。一种内置天线，包括天线外壳及置于天线外壳内的天线板，所述天线板完全嵌入该天线外壳内形成一整体；所述天线板包括介质基板和置于介质基板上的天线阵列，该天线阵列包括2×2天线单元；所述天线单元包括金属结构、馈线及参考地，所述金属结构、馈线及参考地均置于所述介质基板上，所述馈线和所述金属结构相互连接。本实用新型的内置天线主要应用在需要室内覆盖和接收的微型直放站中。
文档编号H01Q1/38GK202997052SQ201320011250
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月10日 优先权日2013年1月10日
发明者孟阳, 焦博, 卓开泳, 康忠林 申请人:福建京奥通信技术有限公司