一种覆盖多种导航频段的小型化手机天线及手机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天线技术领域，具体涉及一种覆盖多种导航频段的小型化手机天线及手机。
【背景技术】
[0002]移动通信技术飞速发展，从上世纪80年代开始已经经历了第一代模拟话音系统、第二代窄带数字话音系统进入到第三、四代移动通信(3G、4G)，并逐步向第五代移动通信(5G)方向迈进。而每一代制式又有不同的通信频段，例如2G制式中我国主要的GSM系统是GSM900和GSM1800，分别采用900MHz和1800MHz频段。因此，现在市场上各类用户都存在不同的频段需求，这就要求手机天线能够覆盖尽可能多的频段，使手机在各个频段之间转换自如。常用的 2G/3G/4G 频段有 GSM850 (824 - 894 MHz)，GSM900 (890 - 960 MHz)，GSM1800 (1710 - 1880 MHz), GSM1900 (1850 - 1990 MHz)，UMTS2100 (1920 - 2170 MHz)，LTE2300 (2305 - 2400MHz), LTE2500 (2500 - 2690 MHz)。要使得工作在某一频点的金属片扩展至一个频段，需要通过各种阻抗匹配的方法进行带宽扩展。
[0003]天线的原理是当金属片组中的金属片的长度是某一频点对应波长的1/4时，则金属带线产生该频点频率的谐振。例如900MHz的电磁波波长约为330mm，这就意味需要一段82_的金属片产生谐振。然而，现在的智能手机有越来越薄的趋势，而它所集成的器件又越来越多，留给手机天线的空间越来越小，不仅不可能像数十年前一样真正加入如此长的直天线，而且需要通过曲流设计，单枝多模等方法使得一个小区域内的天线具有远远超越长直天线的性能。因此在有限的区域内，通过良好的设计和适当的阻抗匹配实现多频段覆盖是手机天线设计领域的目标。
[0004]与此同时，在当前智能手机市场上，导航定位成为一个不可或缺的功能，例如美国GPS (全称 Global Posit1ning System，1575.42±5 MHz)导航系统应用极为广泛，因此，在大多数手机中都专门设置有一个导航天线(主要覆盖GPS频段)。另外，四大全球导航系统中的其它如中国北斗(英文名COMPASS，1559.052-1591.788 MHz)，欧洲伽利略(英文名Galileo，1563-1591MHz)，俄罗斯格洛梅兹(英文名GL0NASS 1602-1615.5 MHz)也在蓬勃发展，所以不少手机要求导航天线覆盖多个导航系统的频段。而导航信号直接来自卫星，比来自基站的通讯信号弱得多，因此频段覆盖要求更为严格，一般要求驻波比达到1.5:1。很多因素都会影响导航收讯，包含天空卫星分布状态，大楼，高架桥，电波等，因此多导航系统的冗余设计对于消除单个导航系统带来的误差或者盲区，相当有利。但是目前具备四大全球导航系统的手机较为罕见，更加没有一副天线覆盖通讯频段加上四大导航系统的例子，因为这对手机天线的设计提出了极大的挑战。
【发明内容】
[0005]，本发明提供了一种覆盖多种导航频段的小型化手机天线及手机，它不仅可以工作在2G/3G/4G多个通信频段，而且覆盖了美国GPS，中国北斗，欧洲伽利略，俄罗斯格洛梅兹四大全球导航系统的频段。在覆盖了如此多的频段的同时，本发明的天线结构却极为紧凑，只占用了基板面积15mm*30mm，既实现了多频化与小型化，且结构简单易于制造，具有很高的应用价值。
[0006]本发明基本方案如下:
一种覆盖多种导航频段的小型化手机天线，它包括接地板，基板，第一 L形枝节，C形枝节，S形枝节，第二 L形枝节；第一 L形枝节为馈电带，C形枝节为寄生带，S形枝节和第二L形枝节组成短路带；接地板位于基板背面，所述接地板开有一个矩形净空区；第一 L形枝节，C形枝节，S形枝节，第二 L形枝节与基板的接触面位于所述的矩形净空区内；C形枝节位于接地板的矩形净空区的中央，被其它枝节包围但不和它们相连；第一 L形枝节位于C形枝节左下方；s形枝节位于C形枝节右下方，并与C形枝节右上方的第二 L形枝节相连。
[0007]所述的第一 L形枝节3由第一竖直金属片，第一矩形金属片，第二矩形金属片，第二竖直金属片，第三矩形金属片，依次垂直连接而成；第一矩形金属片，第二矩形金属片，第三矩形金属片位于基板上表面；第一竖直金属片，第二竖直金属片垂直基板上表面。
[0008]所述的C形枝节由第四矩形金属片，第五矩形金属片，第六矩形金属片，第七矩形金属片，第八矩形金属片依次垂直相连而成；C形枝节所属各矩形金属片都位于基板上表面。
[0009]所述的S形枝节由第三竖直金属片，第九矩形金属片，第十矩形金属片，第^矩形金属片，第十二矩形金属片，第十三矩形金属片，第十四矩形金属片依次垂直相连而成；第九矩形金属片，第十矩形金属片，第十一矩形金属片，第十二矩形金属片，第十三矩形金属片，第十四矩形金属片位于基板上表面；第三竖直金属片穿透基板，与接地板相连；第十四矩形金属片与第二 L形枝节中的第十五矩形金属片垂直相连。
[0010]所述的第二 L形枝节由第十五矩形金属片，第十六矩形金属片，第四竖直金属片，第十七矩形金属片依次相连而成；第十五矩形金属片，第十六矩形金属片，第十七矩形金属片位于基板上表面，第四竖直金属片垂直于基板上表面；第十五矩形金属片长边垂直于第十六矩形金属片；第四竖直金属片长边平行于第十六矩形金属片的长边。
[0011]一种采用所述的小型化手机天线的手机。
[0012]本发明的有益效果是不仅覆盖了七个通信频段GSM850/900/1800/1900、UMTS,LTE2300/2500，而且覆盖了全球四大主要导航系统。在覆盖了如此多的频段的同时，本发明的天线结构却极为紧凑，只占用了基板面积15mm*30mm，既实现了多频化与小型化，且结构简单易于制造，具有很高的应用价值。另外，多导航系统的冗余设计对于消除单个导航系统带来的误差或者盲区，相当有利，同时有较强的的抗干扰性，例如某导航系统的频段受到噪声电波干扰，可以自由切换到另一频段，尤其适用于野外勘测，国防安全等领域。
【附图说明】
[0013]图1是本发明实施例的一种立体图，
图2是本发明实施例的一种俯视图，
图3是本发明实施例的一种侧视图，
图4是本发明实施例的一种的性能S11参数图，
图中标记说明:接地板1，基板2，第一 L形枝节3，C形枝节4，S形枝节5，第二 L形枝节6，第一竖直金属片31，第一矩形金属片32，第二矩形金属片33，第二竖直金属片34，第三矩形金属片35，第四矩形金属片41，第五矩形金属片42，第六矩形金属片43，第七矩形金属片44，第八矩形金属片45，第三竖直金属片51，第九矩形金属片52，第十矩形金属片53，第i 矩形金属片54，第十二矩形金属片55，第十三矩形金属片56，第十四矩形金属片57，第十五矩形金属片61，第十六矩形金属片62，第四竖直金属片63，第十七矩形金属片64。
【具体实施方式】
[0014]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例
[0015]一种覆盖多种导航频段的小型化手机天线，如图1所示，它包括接地板1，基板2(尺寸为115mm*60mm*0.8_，材质为环氧玻璃布层压板)，第一 L形枝节3，C形枝节4，S形枝节5，第二 L形枝节6 ;第一 L形枝节3为馈电带，C形枝节4为寄生带，S形枝节5和第二 L形枝节6组成短路带；接地板I位于基板2背面，所述接地板I开有一个矩形净空区；第一 L形枝节3，C形枝节4，S形枝节5，第二 L形枝节6与基板2的接触面位于所述的矩形净空区内；C形枝节4位于接地板I的净空区的中央，被其它枝节包围但不和它们相连；第一 L形枝节3位于C形枝节4左下方；S形枝节5位于C形枝节4右下方，并与C形枝节4右上方的第二 L形枝节6相连。
[0016]如图2所示，所述第一 L形枝节3由第一竖直金属片31 (宽度1.5mm