涉及無線電設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種九頻段可重構(gòu)天線。

背景技術(shù)：

無線電系統(tǒng)中發(fā)射或接收電磁波的設(shè)備，稱為天線(antenna)。天線的功能是能量轉(zhuǎn)換：將射頻導(dǎo)波能量變換成無線電能量向空間輻射；或反之，將入射的空間電磁波能量變換成射頻導(dǎo)波能量傳輸給接收機。即天線是導(dǎo)行電磁波與空間電磁波之間的轉(zhuǎn)換器。

可重構(gòu)天線(Reconfigurable Antenna)，一般指的是天線結(jié)構(gòu)可重構(gòu)?；蚴峭ㄟ^其電流或者口徑場的再分布，來求得天線電性能的改變。隨著多功能無線終端，多輸入多輸出(MIMO)和超寬帶系統(tǒng)以及抗干擾與安全通信的需求，可重構(gòu)天線成為了新的研究熱點之一。

PIN二極管(PIN Diode),在P和N半導(dǎo)體材料之間加入一薄層低摻雜的本征(Intrinsic)半導(dǎo)體層，組成的這種P-I-N結(jié)構(gòu)的二極管就是PIN二極管。PIN二極管常作為可變阻抗元件使用，或是作為微波射頻開關(guān)用于可重構(gòu)天線設(shè)計之中。

現(xiàn)在市場上急需通過使用PIN二極管,來改變天線電流分布，使天線電性能參數(shù)發(fā)生改變，從而實現(xiàn)覆蓋LTE/WWAN九頻段移動通信系統(tǒng)；現(xiàn)有技術(shù)還未解決這樣的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，本實用新型通過4個PIN二極管分布在天線輻射單元不同枝條上，通過改變4個PIN二極管的偏置狀態(tài)，使其輻射單元的各個枝條電流重分布，使天線電性能參數(shù)發(fā)生改變，從而實現(xiàn) 覆蓋LTE700(698-787MHz),GSM850(824-894MHz),GSM900(880-960MHz),GSM1800(1710-1880MHz),GSM1900(1850-1990MHz),UMTS(1920-2170MHz),LTE2300(2300-2400MHz),LTE2500(2500-2690MHz),WLAN(2400-2480MHz)頻段，這九頻段移動通信系統(tǒng)，實現(xiàn)全球漫游。

為了實現(xiàn)上述目標，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，輻射單元,嵌入輻射單元內(nèi)的PIN二極管組件，固定輻射單元和PIN二極管組件的固定件，固定固定件的手機基板；輻射單元組成有：第一輻射枝條，第二輻射彎折枝條，第三輻射彎折枝條；PIN二極管組件組成有：位于第二輻射彎折枝條中的第一PIN二極管，嵌入第三輻射彎折紙條中的第二PIN二極管、第三PIN二極管，第四PIN二極管。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，固定件為FR4材質(zhì)的立方體。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，固定件的體積為：40mm×8mm×5mm。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，手機基板為FR4材質(zhì)的基板。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，手機基板的體積為：136mm×68.8mm×1mm。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，第一輻射枝條位于正面左側(cè)位置，第二輻射彎折枝條位于頂部位置，第三輻射彎折枝條位于正面折疊至背面的位置。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，還包括：附于手機基板的下表面的一層金屬地板，附于手機基板的下表面并用于阻抗匹配的梯形凈空區(qū)域。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，第一PIN二極管、第二PIN二極管、第三PIN二極管，第四PIN二極管為HSMP-3860PIN二極管。

前述的一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，HSMP-3860PIN二極管在正向?qū)〞r等效為一個1.5ohm電阻，在加反向偏置電壓時相當(dāng)于一個0.2pf的電容。

本實用新型的有益之處在于：本實用新型提供一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，本實用新型通過4個PIN二極管分布在天線輻射單元不同枝條上，通過改變4個PIN二極管的偏置狀態(tài)，使其輻射單元的各個枝條電流重分布，使天線電性能參數(shù)發(fā)生改變，相比于以往結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而覆蓋頻段較少的天線，本天線結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單同時滿足全球覆蓋的要求，實現(xiàn)覆蓋LTE700/2300/2500，GSM850/900/1800/1900，UMTS以及WLAN的九頻段覆蓋。該實用新型覆蓋頻段內(nèi)，各覆蓋頻段具有較好的增益以及輻射效率，滿足了如今無線通信系統(tǒng)的性能要求。該天線的尺寸僅為40mm×8mm×5mm，尺寸較小，解決了手機內(nèi)部預(yù)留給天線設(shè)計空間不足的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的輻射單元一種實施例的展開示意圖；

圖3是本實用新型手機基板下表面一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是天線在表1中狀態(tài)1和2下的S參數(shù)；

圖5是天線在表1中狀態(tài)3和4下的S參數(shù)；

圖6是天線在xoz平面內(nèi)測試的0.77GHz、1.75GHz以及2.45GHz頻點處的 方向圖；

圖7是天線在yoz平面內(nèi)測試的0.77GHz、1.75GHz以及2.45GHz頻點處的方向圖；

圖8是天線增益及輻射效率圖；

圖中附圖標記的含義：

1第一輻射枝條，2第二輻射彎折枝條，3第三輻射彎折枝條，4第一PIN二極管，5第二PIN二極管，6第三PIN二極管，7第四PIN二極管，8梯形凈空區(qū)域，9金屬地板。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作具體的介紹。

一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，輻射單元,嵌入輻射單元內(nèi)的PIN二極管組件，固定輻射單元和PIN二極管組件的固定件，固定固定件的手機基板；輻射單元組成有：第一輻射枝條1，第二輻射彎折枝條2，第三輻射彎折枝條3；PIN二極管組件組成有：位于第二輻射彎折枝條2中的第一PIN二極管4，嵌入第三輻射彎折紙條中的第二PIN二極管5、第三PIN二極管6，第四PIN二極管7。作為一種優(yōu)選，第一輻射枝條1位于正面左側(cè)位置，第二輻射彎折枝條2位于頂部位置，第三輻射彎折枝條3位于正面折疊至背面的位置。

作為一種優(yōu)選，固定件為FR4材質(zhì)的立方體；固定件的體積為：40mm×8mm×5mm。手機基板為FR4材質(zhì)的基板；手機基板的體積為：136mm×68.8mm×1mm。輻射單元和4個PIN二極管緊貼在立方體上，手機基板設(shè)置為136mm×68.8mm×1mm的體積符合主流尺寸的5英寸手機基板上；選用FR4材質(zhì)是因為FR4材質(zhì)的相對介電常數(shù)為4.4，損耗正切為0.02。

九頻段可重構(gòu)天線，還包括：附于手機基板的下表面的一層金屬地板9，附 于手機基板的下表面并用于阻抗匹配的梯形凈空區(qū)域8。作為一種優(yōu)選，金屬地板9為薄層銅皮，梯形凈空區(qū)域8為不附著薄層銅皮的區(qū)域，為了在整個LTE/WWAN有較好的阻抗帶寬，所以該梯形凈空區(qū)域8具有阻抗匹配的作用。

第一PIN二極管4、第二PIN二極管5、第三PIN二極管6，第四PIN二極管7為HSMP-3860PIN二極管。HSMP-3860PIN二極管在正向?qū)〞r等效為一個1.5ohm電阻，在加反向偏置電壓時相當(dāng)于一個0.2pf的電容。如下表1所示是PIN二極管工作在不同工作狀態(tài)下天線所覆蓋的工作頻段，通過組合4個PIN二極管的偏置狀態(tài)，改變天線電流的分布，從而得到可適用于全球漫游通信的LTE/WWAN九頻段可重構(gòu)天線。

表1

為了更進一步的說明本實用新型帶來的效果，結(jié)合圖4-8與表1進行說明；

如圖4、5為本實用新型天線PIN二極管工作在1、2狀態(tài)下和3、4狀態(tài)下的S參數(shù)曲線圖，從圖中看出本實用新型能很好的覆蓋LTE700/2300/2500，GSM850/900/1800/1900，UMTS以及WLAN頻段，滿足了全球移動通信系統(tǒng)覆蓋的要求。

如圖6、7為本實用新型天線在xoz以及yoz平面內(nèi)測試的0.77GHz、1.75GHz以及2.45GHz頻點處的方向圖，測試表明本天線具有良好的方向性性能。

如圖8為天線增益及輻射效率圖，在低頻段處(698-960MHz),天線測試增益從-1.2dBi上升至1.9dBi輻射效率超過37％,在高頻段處(1710-2690MHz),天線測試增益從-0.83dBi變化至2.66dBi同時輻射效率超過50％，滿足現(xiàn)代通信的要求。

本實用新型提供一種適用于LTE&WWAN移動用戶終端的九頻段可重構(gòu)天線，本實用新型通過4個PIN二極管分布在天線輻射單元不同枝條上，通過改變4個PIN二極管的偏置狀態(tài)，使其輻射單元的各個枝條電流重分布，使天線電性能參數(shù)發(fā)生改變，相比于以往結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜而覆蓋頻段較少的天線，本天線結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單同時滿足全球覆蓋的要求，實現(xiàn)覆蓋LTE700/2300/2500，GSM850/900/1800/1900，UMTS以及WLAN的九頻段覆蓋。該實用新型覆蓋頻段內(nèi)，各覆蓋頻段具有較好的增益以及輻射效率，滿足了如今無線通信系統(tǒng)的性能要求。該天線的尺寸僅為40mm×8mm×5mm，尺寸較小，解決了手機內(nèi)部預(yù)留給天線設(shè)計空間不足的問題。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。