專利名稱：一種移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)終端技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
隨著科技和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，各種移動(dòng)終端的使用越來(lái)越廣泛，各種移動(dòng)終端設(shè)備已經(jīng)普及到各種人群。但是，現(xiàn)有技術(shù)的移動(dòng)終端天線普遍存在增益低，信號(hào)覆蓋不好的缺陷，這樣，加大了移動(dòng)終端設(shè)備的耗電量，降低了移動(dòng)終端電池的使用壽命。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法，提供了一種全向高增益低不圓度的天線，提高了信號(hào)接收能力，降低設(shè)備的電耗，保證電池使用的持久性。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下 一種移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其中，包括以下步驟
A、設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2.5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的單極子天線；
B、并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線；所述彎折的導(dǎo)線用于改變偶極子天線和單極子天線的電流方向，使偶極子天線和單極子天線的電流方向相同；
所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述步驟B還包括
Bi、將所述彎折的導(dǎo)線以其中點(diǎn)為中心對(duì)稱設(shè)置，用于對(duì)單極子天線進(jìn)行饋電。所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述偶極子天線的長(zhǎng)度小于60mm;所述單極子天線的長(zhǎng)度為50-60mm。所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述偶極子天線的長(zhǎng)度為48mm，寬度為 13mm0所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其中，所述偶極子天線和單極子天線寬度相同。一種移動(dòng)終端天線，其中，包括一偶極子天線和一單極子天線，所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線；
所述偶極子天線和所述單極子天線各用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振； 所述彎折的導(dǎo)線用于改變偶極子天線和單極子天線的電流方向，使偶極子天線和單極子天線的電流方向相同。所述的移動(dòng)終端天線，其中，所述偶極子天線的長(zhǎng)度小于60mm;所述單極子天線的長(zhǎng)度為50-60mm。所述的移動(dòng)終端天線，其中，所述偶極子天線的長(zhǎng)度為48mm，寬度為13mm。
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所述的移動(dòng)終端天線，其中，所述偶極子天線和單極子天線寬度相同。所述的移動(dòng)終端天線，其中，所述彎折的導(dǎo)線寬度為1-2 mm，用于給單極子天線饋 H1^ ο本發(fā)明所提供的移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法，由于采用了設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的單極子天線； 并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線，提供了一種全向高增益低不圓度的天線，提升了天線的增益，提高了信號(hào)接收能力，降低設(shè)備的電耗，保證電池使用的持久性，另外此發(fā)明的低不圓度可以全向覆蓋，避免某些角度信號(hào)不好。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線實(shí)現(xiàn)方法流程圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的當(dāng)偶極子天線的長(zhǎng)度L為54mm時(shí)測(cè)試增益的結(jié)果示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的當(dāng)偶極子天線長(zhǎng)度調(diào)整為48mm，寬度為12mm和13mm時(shí)整個(gè)移動(dòng)終端天線的諧振結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線黃金分割(PHI)的值=0度角的面的功率輻射方向圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線電流走向結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法，主要目的是設(shè)計(jì)一個(gè)全向高增益低不圓度的天線，主頻段覆蓋在2. 3G 2. 7G (2. 5G附近是非常常用的一個(gè)頻段)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種移動(dòng)終端天線，如圖1所示，主要包括一偶極子天線110 和一單極子天線130，所述偶極子天線110和單極子天線130通過(guò)一彎折的導(dǎo)線120連接在一起形成一陣列天線。其中，所述偶極子天線110和所述單極子天線130會(huì)各自產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G 的諧振，兩者產(chǎn)生的2. 5G的輻射電磁場(chǎng)進(jìn)行矢量和形成一個(gè)新的電磁場(chǎng)；所述彎折的導(dǎo)線 120用于改變偶極子天線110和單極子天線130的電流方向，使偶極子天線110和單極子天線130的電流方向一致。如圖1所示，110部分為dipole(偶極子)天線，用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振， 130部分為monopole (單極子)天線，作用和110部分的偶極子天線一樣，產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在 2. 5G的諧振。一般情況下偶極子天線110的長(zhǎng)度小于60mm ；單極子天線130的長(zhǎng)度為50_60mm， 偶極子天線Iio和單極子天線130設(shè)計(jì)時(shí)需要通過(guò)所需頻點(diǎn)來(lái)調(diào)整長(zhǎng)度，基本要點(diǎn)為1/2 波長(zhǎng)(在2. 5G頻點(diǎn)為60mm)，根據(jù)實(shí)際情況可以稍加調(diào)整長(zhǎng)度。通過(guò)彎折的導(dǎo)線120將所述偶極子天線110和單極子天線130連接在一起形成一
4陣列天線，彎折的作用是改變偶極子天線110和單極子天線130的電流方向，使偶極子天線110和單極子天線130的電流方向一致，如圖6所示，箭頭11所指即為電流的方向左邊偶極子天線的電流和右邊單極子的電流方向相同，中間導(dǎo)線部分電流方向以中心點(diǎn)對(duì)稱相反，從而組合成一個(gè)簡(jiǎn)單的陣列天線，提升天線的增益。偶極子天線用來(lái)發(fā)射和接收固定頻率的信號(hào)。偶極天線由兩根導(dǎo)體組成，每根為 1/4波長(zhǎng)，即天線總長(zhǎng)度為半波長(zhǎng)。所以偶子天線叫半波振子。偶極天線的振子可以水平位置，也可垂直位置。它的方向圖以饋電點(diǎn)為對(duì)稱。饋電點(diǎn)在半波振子的中心。單極子天線無(wú)源單極子天線主要應(yīng)用于寬范圍(全向)發(fā)射或者接收系統(tǒng)，天線工作頻率一般較低.不同頻段有不同用途。所述陣列天線為由兩個(gè)以上同類輻射元適當(dāng)組合后構(gòu)成的天線。 較佳地，所述偶極子天線的長(zhǎng)度為48mm，寬度為13mm。所述偶極子天線和單極子天線寬度相同。而所述彎折的導(dǎo)線寬度為1-2 mm，用于給單極子天線饋電。由上可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線，提升天線的增益，提高了信號(hào)接收能力，可以降低設(shè)備的發(fā)射功率，降低設(shè)備的電耗，保證電池使用的持久性?；谏鲜鰧?shí)施例的移動(dòng)終端天線，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，如圖2所示，包括以下步驟
步驟S210、設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的單極子天線；
步驟S220、并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線；所述彎折的導(dǎo)線用于改變偶極子天線和單極子天線的電流方向，使偶極子天線和單極子天線的電流方向相同。在具體實(shí)施時(shí)，可以先根據(jù)公式光速=波長(zhǎng)X諧振頻率，計(jì)算諧振點(diǎn)在2. 5G，波長(zhǎng)則為120mm時(shí)，偶極子(dipole)天線110的理論長(zhǎng)度為60mm (60mm這是理論長(zhǎng)度，后續(xù)仿真和實(shí)際調(diào)試的時(shí)候會(huì)有所改變)，再經(jīng)過(guò)仿真調(diào)試，將天線鋪在材料等級(jí)為FR-4 (FR-4 是一種耐燃材料等級(jí)的代號(hào)，所代表的意思是樹(shù)脂材料經(jīng)過(guò)燃燒狀態(tài)必須能夠自行熄滅的一種材料規(guī)格，它不是一種材料名稱，而是一種材料等級(jí))的常用PCB基板上。因?yàn)榛逵薪殡姵?shù)，所以偶極子天線110的長(zhǎng)度會(huì)有所改變，仿真時(shí)調(diào)整偶極子天線長(zhǎng)度為54mm (54mm并不是最佳值，而是目前仿真的結(jié)果，如果天線是鋪在其他介電常數(shù)的基板或者材料上，這個(gè)長(zhǎng)度會(huì)有所改變，現(xiàn)在偶極子天線110仿真的是54mm，當(dāng)增加了彎折的導(dǎo)線120部分和單極子天線130部分之后長(zhǎng)度會(huì)再有變化；在實(shí)際的應(yīng)用中，各部分天線的長(zhǎng)度跟仿真的長(zhǎng)度并不會(huì)是一定相同的，這里所闡述的是一種方法和步驟)。以2. 5G頻率為諧振中心，經(jīng)測(cè)試此時(shí)偶極子天線110的增益約只在2. 6dB左右。為了提升增益，本實(shí)施例中增加彎折的導(dǎo)線120部分和單極子天線130部分，如圖 1所示，將所述彎折的導(dǎo)線120以其中點(diǎn)為中心對(duì)稱設(shè)置，用于對(duì)單極子天線進(jìn)行饋電，彎折的導(dǎo)線120部分中的電流以中心點(diǎn)為中心向相反方向，這樣彎折的導(dǎo)線120起到對(duì)單極子天線130的饋電作用，而又不會(huì)因?yàn)楸旧淼碾娏餍纬奢椛涓蓴_到整個(gè)陣列天線。單極子天線130的長(zhǎng)度為所需諧振點(diǎn)即2. 5G的1/2波長(zhǎng)，理論值為60mm，其中，所述偶極子天線的長(zhǎng)度小于60mm ；所述單極子天線的長(zhǎng)度為50-60mm，具體根據(jù)仿真結(jié)果和實(shí)際調(diào)試會(huì)有所改變。
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如圖1所示，增加彎折的導(dǎo)線120部分和單極子天線130部分，得到測(cè)試結(jié)果如圖3所示為一個(gè)仿真的結(jié)果圖，其中，X軸為諧振頻率，單位為GHz，Y軸代表回波損耗，是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析儀從天線的輸入端口看天線反射回來(lái)的能量的一個(gè)參數(shù)，此值為負(fù)值，越小越好。圖中所示ml為2. 5G的諧振點(diǎn)，當(dāng)前信息是偶極子天線110的長(zhǎng)度L為54mm，測(cè)試增益的結(jié)果，顯示最大增益為4. 78dB，還不到5dB，所以再通過(guò)改變天線的長(zhǎng)度L和寬度W來(lái)改變天線的增益。調(diào)整偶極子(dipole)天線110的長(zhǎng)度和寬度，調(diào)整偶極子天線110的寬度 W=13mm,長(zhǎng)度L=48mm 而對(duì)彎折的導(dǎo)線120的長(zhǎng)度沒(méi)有要求，寬度建議在1 2mm之間，只要能形成給單極子天線130饋電，而本身不參與輻射即可；單極子天線130的長(zhǎng)度不超過(guò) 60mm,寬度和偶極子天線110同時(shí)改變，根據(jù)仿真和實(shí)際調(diào)試一般在50 60mm之間，此數(shù)據(jù)是根據(jù)基板介電常數(shù)的不同來(lái)確定的。如圖4所示，當(dāng)前信息為偶極子天線110長(zhǎng)度為48mm，寬度分別為12mm和13mm時(shí)整個(gè)移動(dòng)終端天線(包括偶極子天線110、彎折的導(dǎo)線120和單極子天線130)的諧振，當(dāng)寬度為12mm是曲線m2，寬度為13mm時(shí)為曲線m3，可見(jiàn)，寬度為13mm時(shí)效果最佳，此時(shí)測(cè)量移動(dòng)終端天線的增益為5. 14dB,達(dá)到預(yù)期效果。即當(dāng)所述偶極子天線110的長(zhǎng)度為48mm，寬度為13mm，效果最佳，此時(shí)本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線增益見(jiàn)為5. 14dB，大大提高了天線增益。此時(shí)，黃金分割Φ (PHI)的值=0度角的面的功率輻射方向圖不圓度小于IdBJn 圖5所示，以PHI =0度角的那個(gè)功率輻射方向圖代表，具體表現(xiàn)在如圖5中的增益圓N3 ； 由下圖中的增益圓N3看到，該圓并不是標(biāo)準(zhǔn)的圓，在某些角度稍微凸出一些，某些角度稍微內(nèi)凹一些，不是標(biāo)準(zhǔn)的圓形；而不圓度就是該增益圓N3的最大內(nèi)徑和最小內(nèi)徑的差，在此發(fā)明的天線上不圓度定義為該增益圓N3圈的最大增益和最小增益的差，仿真的結(jié)果，該最大增益值和最小增益的差小于ldb。以上具體實(shí)施為本發(fā)明移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法流程，尺寸具體到實(shí)際中會(huì)因?yàn)榛瀛h(huán)境等略有差別。本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)了一種全向高增益并且不圓度很低的移動(dòng)終端天線，可適用于一些對(duì)產(chǎn)增益要求較高的產(chǎn)品。高增益有利于節(jié)省電池，低不圓度有利于全向覆蓋。本發(fā)明所提供的移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法，由于采用了設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的單極子天線； 并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線，提供了一種全向高增益低不圓度的天線，提升了天線的增益，提高了信號(hào)接收能力，并具有如下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明，并能有效提高天線的增益。2、全向的高增益低不圓度適用于各個(gè)場(chǎng)景，不會(huì)因?yàn)槟承┓较蛟鲆孑^低而出現(xiàn)死角。3、此方案成本低廉，易實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟A、設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2.5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振的單極子天線；B、并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線；所述彎折的導(dǎo)線用于改變偶極子天線和單極子天線的電流方向，使偶極子天線和單極子天線的電流方向相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟B還包括Bi、將所述彎折的導(dǎo)線以其中點(diǎn)為中心對(duì)稱設(shè)置，用于對(duì)單極子天線進(jìn)行饋電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述偶極子天線的長(zhǎng)度小于60mm ；所述單極子天線的長(zhǎng)度為50-60mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述偶極子天線的長(zhǎng)度為48mm，寬度為13mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述移動(dòng)終端天線的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述偶極子天線和單極子天線寬度相同。
6.一種移動(dòng)終端天線，其特征在于，包括一偶極子天線和一單極子天線，所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線；所述偶極子天線和所述單極子天線各用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2. 5G的諧振；所述彎折的導(dǎo)線用于改變偶極子天線和單極子天線的電流方向，使偶極子天線和單極子天線的電流方向相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端天線，其特征在于，所述偶極子天線的長(zhǎng)度小于 60mm ；所述單極子天線的長(zhǎng)度為50-60mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端天線，其特征在于，所述偶極子天線的長(zhǎng)度為48mm， 寬度為13mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端天線，其特征在于，所述偶極子天線和單極子天線寬度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)終端天線，其特征在于，所述彎折的導(dǎo)線寬度為1-2 mm，用于給單極子天線饋電。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動(dòng)終端技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種移動(dòng)終端天線及其實(shí)現(xiàn)方法，由于采用了設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2.5G的諧振的偶極子天線，和設(shè)置一用于產(chǎn)生一個(gè)頻點(diǎn)在2.5G的諧振的單極子天線；并設(shè)置所述偶極子天線和單極子天線通過(guò)一彎折的導(dǎo)線連接在一起形成一陣列天線，提供了一種全向高增益低不圓度的天線，提升了天線的增益，提高了信號(hào)接收能力，降低設(shè)備的電耗，保證電池使用的持久性，另外此發(fā)明的低不圓度可以全向覆蓋，避免某些角度信號(hào)不好。
文檔編號(hào)H01Q21/00GK102280717SQ201110104218
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者潘靈建 申請(qǐng)人:惠州Tcl移動(dòng)通信有限公司