一种应用于轨道交通5G移动通信的小型化多频段天线及其终端的制作方法

一种应用于轨道交通5g移动通信的小型化多频段天线及其终端
技术领域
1.本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种应用于轨道交通5g移动通信的小型化多频段天线及其终端。


背景技术：

2.移动通信技术的发展，给人们的生活带来了翻天覆地的变化，移动通信技术对人们之间的交流进步具有重要的影响，是实现我国全球一体化的重要举措，目前4g移动通信已经得到了广泛的应用与发展，虽然4g技术的信息传输速率较快，但是系统容量受到限制，随着手机等智能化设备的广泛普及，其运行速度也越来越慢，而5g通信网络的容量更大，同时保证了更快的上网速率，在原有4g通信技术的基础上及在5g通信技术的作用下，能够实现资源和信息传输能力10倍的提升，现阶段我国的第五代移动通信技术得到了快速的发展的应用。而天线作为移动通信系统的重要组成部分，发挥着重要的作用，因此5g多频段天线的研究设计在移动终端中有广阔的应用前景。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种应用于轨道交通5g移动通信的小型化多频段天线，覆盖了824-960mhz、1710-2690mhz以及3300-3600mhz、4800-5000mhz，该天线性能良好、尺寸小巧，适合应用在移动终端设备中。
4.本实用新型采用的技术方案是：
5.一种应用于轨道交通5g移动通信的小型化多频段天线，包括单极子天线、一个塑胶支架以及一个介质基板，单极子天线包括两个金属辐射贴片，两个金属辐射贴片贴附在塑胶支架表面，两个金属辐射贴片分别与介质基板的上表面的接地点和馈电点相连接，通过同轴线进行馈电，介质基板上下表面通过开缝及多枝节耦合的方式实现天线多频段覆盖，天线采用单极子天线对地耦合以及地板开槽的方式实现多频段天线设计。
6.单极子天线包括第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片，第一金属辐射贴片采用弯折贴附在塑胶支架的正表面和左侧面的l形枝节，l形枝节与介质基板上表面的接地点相连接；
7.第二金属辐射贴片弯折贴附在塑胶支架的正表面、上表面、右侧面和后侧面，第二金属辐射贴片包括一个g形枝节和一个t形枝节以及一个矩形枝节，g形枝节贴附在塑胶支架的上表面和右侧面，且g形枝节部分弯折贴附于塑胶支架的正表面以与介质基板上表面的馈电点相连接；t形枝节贴附在塑胶支架的上表面，且t形枝节的竖直边的下端与g形枝节连接；矩形枝节贴附在塑胶支架的后侧面并与g形枝节连接；介质基板的上表面和下表面分别铺设有金属地。
8.进一步地，介质基板上表面净空区内设有u形枝节以及与对应的金属地连接的梯形接地枝节、第一矩形接地枝节、第二矩形接地枝节和第三矩形接地枝节，梯形接地枝节的
一端连接接地点，梯形接地枝节的另一端连接介质基板上表面的金属地，u形枝节设在介质基板的上表面对应馈电点处，u形枝节一侧与馈电点连接，u形枝节与金属地间隙设置，第一矩形接地枝节设在介质基板的上表面对应塑胶支架的左侧，第二矩形接地枝节和第三矩形接地枝节间隔且平行设在u形枝节的另一侧，以形成多支节耦合。
9.进一步地，介质基板的下表面对应第三矩形接地枝节设有第一t形接地枝节，介质基板的下表面对应u形枝节处设有回字形枝节，介质基板的下表面对应塑胶支架处设有第四矩形接地枝节；第一t形接地枝节和第四矩形接地枝节分别位于回字形枝节的两侧且与介质基板的下表面的金属地连接，以与介质基板上表面的金属地及两个金属辐射贴片形成耦合。
10.进一步地，介质基板上表面的金属地内对应第一矩形接地枝节的一侧设有平行侧边的长条缝隙，质基板上表面的金属地对应相对u形枝节的底面设置f形缝隙，形成耦合。
11.进一步地，第二金属辐射贴与第一金属辐射贴片及第一矩形接地枝节耦合谐振，覆盖824-960mhz及1710-2690mhz频段，
12.第二金属辐射贴片与u形枝节相连接，并与介质基板下表面的类回形枝节耦合谐振产生3300-3600mhz频段，并调节1710-1900mhz频段的阻抗，
13.f形缝隙、u形枝节、第二矩形接地枝节和第三矩形接地枝节耦合谐振产生4800-5000mhz；
14.介质基板上表面长条缝隙及下表面的第一t形接地枝节耦合调节1710-2690mhz频段的阻抗。
15.介质基板的下表面的第四矩形接地枝节与两个金属辐射贴片耦合调节2500-2690mhz频段的阻抗。
16.进一步地，第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片通过热熔的方式贴附在塑胶支架的表面。
17.进一步地，塑胶支架的设置有若干定位柱，第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片上设有与定位柱配合的定位孔。
18.进一步地，天线的整体最优尺寸为112.25*80*7.9mm，天线净空区为80*16mm，但不限于上述尺寸。
19.进一步地，天线的辐射贴片采用厚度为0.15mm的金属贴片。
20.一种移动终端，采用了上述应用于移动终端5g多频段天线。
21.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：覆盖了824-960mhz、1710-2690mhz以及3300-3600mhz、4800-5000mhz频段，天线具有较好的端口阻抗，可以实现天线宽阻抗带宽。该天线性能良好、尺寸小，适合应用在移动终端设备中。
附图说明
22.以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；
23.图1为本实用新型本移动终端5g多频段天线的立体图-1；
24.图2为本实用新型移动终端5g多频段天线的立体图-2；
25.图3为本实用新型移动终端5g多频段天线的介质基板下表面结构示意图；
26.图4为本实用新型电压驻波比vswr的测试结果图；
27.图5为本实用新型在频率为880mhz时的天线方向图；
28.图6为本实用新型在880mhz时h面的增益方向图；
29.图7为本实用新型在880mhz时e1面的增益方向图；
30.图8为本实用新型在880mhz时e2面的增益方向图；
31.图9为本实用新型在频率为1900mhz时的天线方向图；
32.图10为本实用新型在1900mhz时h面的增益方向图；
33.图11为本实用新型在1900mhz时e1面的增益方向图；
34.图12为本实用新型在1900mhz时e2面的增益方向图；
35.图13为本实用新型在频率为2300mhz时的天线方向图；
36.图14为本实用新型在2300mhz时h面的增益方向图；
37.图15为本实用新型在2300mhz时e1面的增益方向图；
38.图16为本实用新型在2300mhz时e2面的增益方向图；
39.图17为本实用新型在频率为3450mhz时的天线方向图；
40.图18为本实用新型在3450mhz时h面的增益方向图；
41.图19为本实用新型在3450mhz时e1面的增益方向图；
42.图20为本实用新型在3450mhz时e2面的增益方向图；
43.图21为本实用新型在频率为4900mhz时的天线方向图；
44.图22为本实用新型在4900mhz时h面的增益方向图；
45.图23为本实用新型在4900mhz时e1面的增益方向图；
46.图24为本实用新型在4900mhz时e2面的增益方向图；
47.图中，1、弯折l形枝节，2、g形枝节2，3、t形枝节，4、矩形枝节，5、塑胶支架，6、第一矩形接地枝节，7、第二矩形接地枝节，8、第三矩形接地枝节，9、梯形接地枝节，10、u形枝节，11、f形缝隙，12、长条缝隙，13、第四矩形接地枝节，14、第一t形接地枝节，15、回字形枝节。
具体实施方式
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
49.如图1至图24所示，本实用新型公开了一种应用于轨道交通5g移动通信的小型化多频段天线包括单极子天线、一个塑胶支架5以及一个介质基板20，单极子天线包括两个金属辐射贴片，两个金属辐射贴片贴附在塑胶支架5表面，两个金属辐射贴片分别与介质基板20的上表面的接地点16和馈电点18相连接，通过同轴线进行馈电，介质基板20上下表面通过开缝及多枝节耦合的方式实现天线多频段覆盖，天线采用单极子天线对地耦合以及地板开槽的方式实现多频段天线设计。
50.单极子天线包括第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片，第一金属辐射贴片采用弯折贴附在塑胶支架5的正表面和左侧面的l形枝节1，l形枝节1与介质基板20上表面的接地点16相连接；
51.第二金属辐射贴片弯折贴附在塑胶支架5的正表面、上表面、右侧面和后侧面，第二金属辐射贴片包括一个g形枝节2和一个t形枝节3以及一个矩形枝节4，g形枝节2贴附在塑胶支架5的上表面和右侧面，且g形枝节2部分弯折贴附于塑胶支架5的正表面以与介质基
板20上表面的馈电点18相连接；t形枝节3贴附在塑胶支架5的上表面，且t形枝节3的竖直边的下端与g形枝节2连接；矩形枝节4贴附在塑胶支架5的后侧面并与g形枝节2连接；介质基板20的上表面和下表面分别铺设有金属地19。
52.进一步地，介质基板20上表面净空区内设有u形枝节10以及与对应的金属地19连接的梯形接地枝节9、第一矩形接地枝节6、第二矩形接地枝节7和第三矩形接地枝节8，梯形接地枝节9的一端连接接地点16，梯形接地枝节9的另一端连接介质基板20上表面的金属地19，u形枝节10设在介质基板20的上表面对应馈电点18处，u形枝节10一侧与馈电点18连接，u形枝节10与金属地19间隙设置，第一矩形接地枝节6设在介质基板20的上表面对应塑胶支架5的左侧，第二矩形接地枝节7和第三矩形接地枝节8间隔且平行设在u形枝节10的另一侧，以形成多支节耦合。
53.进一步地，介质基板20的下表面对应第三矩形接地枝节8设有第一t形接地枝节14，介质基板20的下表面对应u形枝节10处设有回字形枝节15，介质基板20的下表面对应塑胶支架5处设有第四矩形接地枝节13；第一t形接地枝节14和第四矩形接地枝节13分别位于回字形枝节15的两侧且与介质基板20的下表面的金属地19连接，以与介质基板20上表面的金属地19及两个金属辐射贴片形成耦合。
54.进一步地，介质基板20上表面的金属地19内对应第一矩形接地枝节6的一侧设有平行侧边的长条缝隙12，质基板上表面的金属地19对应相对u形枝节10的底面设置f形缝隙11，形成耦合。
55.进一步地，第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片通过热熔的方式贴附在塑胶支架5的表面。
56.进一步地，塑胶支架5的设置有若干定位柱18，第一金属辐射贴片和第二金属辐射贴片上设有与定位柱18配合的定位孔。
57.具体地，天线采用的是单极子天线的形式，第一金属辐射贴片采用弯折l形枝节1贴附在塑胶支架5的正表面和左侧面，并与梯形接地枝节9相连接，第二金属辐射贴片由一个g形枝节2和一个t形枝节3以及一个矩形枝节4组成，弯折贴附在塑胶支架5的正表面、上表面、右侧面和后侧面并与介质基板20的上表面馈电点18相连，第二金属辐射贴与第一金属辐射贴片及第一矩形接地枝节耦合谐振，覆盖824-960mhz及1710-2690mhz频段，第二金属辐射贴片与馈电点18u形枝节10相连接，并与介质基板20下表面的类回形枝节耦合谐振产生3300-3600mhz频段，并调节1710-1900mhz频段的阻抗，介质基板20上表面的f形缝隙11与馈电点18u形枝节10及第二矩形接地枝节7和第三矩形接地枝节8耦合谐振产生4800-5000mhz，介质基板20上表面长条缝隙12及下表面的t形枝节3耦合调节1710-2690mhz频段的阻抗，介质基板20的下表面的第四矩形接地枝节13与金属辐射贴合耦合调节2500-2690mhz频段的阻抗。
58.进一步地，天线的整体尺寸为112.25*80*7.9mm，天线净空区为80*16mm。
59.进一步地，天线的辐射贴片采用厚度为0.15mm的金属贴片。
60.一种移动终端，终端包括上述应用于移动终端5g多频段天线。
61.该移动终端5g多频段天线，本实施例中，该天线的整体空间尺寸约为112.25*80*7.9mm，天线净空区为80*16mm，天线的主体尺寸即金属辐射贴片和塑胶支架5为52.2*12.3*5.5mm。该天线的4g在低频段（824-960mhz）的vswr＜2.5，高频段（1710-2690mhz）的vswr＜
2.0，5g在3300-3600mhz的vswr＜2.0，4800-5000mhz的vswr＜2.0。
62.图4所示为移动终端5g多频段天线电压驻波比vswr的图；图示说明1：824-960mhz对应的vswr＜2.5，2：1.71-2.69ghz对应的vswr＜2.0，3：3.3-3.6ghz对应的vswr＜2.0，4：4.8-5.0ghz对应的vswr＜2.0，符合上述的4g天线在低频段（824-960mhz）vswr＜2.5，符合4g天线在高频段（1.712.69ghz）vswr＜2.0，5g频段（3.3-3.6ghz、4.8-5.0ghz）vswr＜2.0）。
63.如图5至图24所示，移动终端5g多频段天线在880mhz、1900mhz、2300mhz、3450mhz、和4900mhz各个不同频率下的天线方向图以及对应的各个面的增益方向图。
64.本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：覆盖了824-960mhz、1710-2690mhz以及3300-3600mhz、4800-5000mhz频段，天线具有较好的端口阻抗，可以实现天线宽阻抗带宽。该天线性能良好、尺寸小，适合应用在移动终端设备中。
65.显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。