[发明专利]一种环路耦合宽带天线结构及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种环路耦合宽带天线结构及其实现方法。

背景技术

全球移动设备供应商协会(Global mobile Suppliers Association，简称为GSA)日前更新了其《LTE演进(Evolution to LTE)》报告，确认有49家运营商现已商用LTE网络，预计到2012年底将有50多个国家和地区的119张LTE网络实现商用。

目前，LTE的规划和商用频段包括2600，2100，1900，1800，1700，1500，900，850，700MHz(兆赫)，众多的频谱选择给运营商部署LTE网络提供了很大的灵活性，也对LTE终端天线提出了新的要求。如何设计一种可灵活覆盖0.7GHz(吉赫)-2.7GHz的超宽带全向天线已成为关键的技术难点。

在已有的拓展天线带宽的设计方法中，主要包括如下两种：

一种是对PFIA(Planar Inverted F Antenna，平面倒F天线)，IFA(Inverted F Antenna，倒F天线)等天线形式加以改进，譬如在贴片的最大电流点加短路点，可以实现双频特性并减少天线尺寸；还有附加寄生结构，增加开槽结构，延展电流路径等等。此外，针对低频带宽不足的特点，还可以将低频和高频天线分开设计再合路成为天线系统。但这种改进方式都需要较好的天线环境作为支撑，难以在小型化，超薄化的终端上实现。

另一种是采用可调谐式天线，根据工作频段需求，通过开关电路切换选择天线不同的匹配或者负载，这种方式增加了开关控制单元，对物料和人力成本都提出了更高的要求。

综上所述，现有技术中存在传统天线频带较窄，占用体积较大，LTE低频天线实现困难等问题，因此，如何设计一种频带较宽，适应性更强的天线，以满足LTE终端的技术发展需求，是现有技术急需解决的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种环路耦合宽带天线结构及其实现方法，解决了传统天线频带较窄，占用体积较大等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了提供一种环路耦合宽带天线结构，所述天线结构包括主辐射单元、射频激励端口和第一射频接地点构成的闭合环路；

所述天线结构还包括闭合环路内部的耦合单元，所述耦合单元和第二射频接地点相连。

进一步地，所述耦合单元与所述第二射频接地点相连在所述闭合环路内部形成一短支臂、或者形成一开路环。

进一步地，所述闭合环路与所述开路环均为矩形、圆形、椭圆形、梯形或者多边形环路结构。

进一步地，所述短支臂的电尺寸为高频波长的四分之一。

进一步地，所述开路环的电尺寸为低频波长的二分之一。

进一步地，所述闭合环路的电尺寸为低频波长的二分之一。

进一步地，所述耦合单元与所述主辐射单元存在一定的间距。

进一步地，印刷电路基板上的地板在所述天线正下方设置有净空区域。

本发明还提供了一种环路耦合宽带天线结构实现方法，所述方法包括：

通过主辐射单元、射频激励端口和第一射频接地点构成闭合环路；

所述闭合环路内部设置耦合单元，所述耦合单元和第二射频接地点相连。在所述闭合环路内部形成一短支臂、或者形成一开路环。

进一步地，所述耦合单元和第二射频接地点相连在所述闭合环路内部形成一短支臂时，

所述天线结构的模式包括：所述闭合环路的低频模式，所述闭合环路内部的缝隙模式，和所述闭合环路产生的高次模；以及所述短支臂产生的高频模式。

进一步地，所述耦合单元和第二射频接地点相连在所述闭合环路内部形成一开路环；

所述天线结构的模式包括：所述闭合环路的低频模式，所述闭合环路内部的缝隙模式，和所述闭合环路产生的高次模；以及所述开路环产生的低频模式和所述开路环产生的高次模。

本发明提出了一种应用于LTE终端的环路耦合宽带天线结构，结构简单，实现灵活的宽带全向天线，满足了当前和潜在的LTE网络需求。与现有技术相比较，本发明至少具有如下有益效果：

1)主辐射以及耦合单元的结构简单，大大缩小天线体积，天线高度只需要3mm，更加有利于终端超薄化的设计要求；

2)环形天线结构配合耦合单元可实现低频和高频的多谐振模式以满足LTE频段需求；