一种SMD形式的4G天线的制作方法

一种smd形式的4g天线
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，具体为一种smd形式的4g天线。


背景技术：

2.现有市场上的4g天线产品种类繁多，连接方式各异，传统的4g内置天线主要贴覆于电子产品后盖上或者锁附在主板上，或者使用产品自身的金属结构件作为天线的一部分，配合一些特殊的加工工艺做成定制化的天线，可定制化是传统4g天线的最大特点，但其缺点是结构设计复杂，组装麻烦。
3.国家知识产权局公开了一种组合式汽车内置式的4g天线cn219123475u，该实用新型通过接线组件的设置，将外壳体通过螺栓以及定位孔的配合安装在车内，而后通过车载电缆线束将连接器与车内连接，连接完成后，实现4g天线模块的运行。这种天线就属于传统的4g内置天线类型，将不同规格的天线组件安置在根据不同车型而定制的不同规格的装配盒件中，在组装时，还需要额外使用螺栓等结构来完成盒件与待安装部件之间的连接，再通过外置的线路连通天线与电子部件，使天线进入工作状态。
4.为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种smd形式的4g天线结构，可覆盖4g全频段，带宽较宽，天线性能良好，主要实现了4g天线使用的可靠性和组装便利性。
5.swd003是一款低剖面smd lte/蜂窝网络4g/3g/2g天线，采用直接smd贴装到目标设备电路板上的设计。这款天线尺寸却非常小巧，仅有40.0*7.0*3.0毫米。如果需要进行调谐，则可以很方便地对这款天线针对设备环境进行调谐。这款天线为长方形且尺寸小巧，因此非常易于集成安装，采用卷带式包装，且通过拾取-贴装方式将焊料直接回流到电路板的边缘进行安装。


技术实现要素：

6.本发明是一种smd形式的4g天线结构,属于无线通信技术领域，所述smd形式的4g天线结构,包括天线主体以及位于所述天线主体底部的焊盘,所述天线主体上布置有天线走线，所述焊盘包括多个焊点,所述多个焊点在所述天线主体底部间隔地横向排列布置。本发明提供的smd形式的lte天线结构可覆盖lte全频段,带宽较宽,天线性能良好,主要实现了4g天线使用的可靠性和组装便利性。
7.本发明的目的在于提供一种smd形式的4g天线，具备性能优秀，可以适配多种信号来源的功能，同时兼具便于大量携带运输的小尺寸体型，快速进行集成安装，使用简便的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种smd形式的4g天线，包括天线体和电路板，所述天线体安装在电路板上；
9.所述天线体包括第一馈电焊盘，第二馈电焊盘，第三馈电焊盘，第一辐射支节，第二辐射支节，第三辐射支节和固定焊脚，所述第一馈电焊盘，第二馈电焊盘，第三馈电焊盘都安装在天线体的底面上，所述第一辐射支节，第二辐射支节，第三辐射支节都环绕安装在
天线体的表面上，所述固定焊脚安置在天线体的底面上。
10.当天线体需要安装时，通过固定焊脚，以拾取-贴装方式与电路板上电路板净空区域的连接点焊接固定在一起，同时要使电路板上的天线馈电信号线位于电路板净空区域的分岔型三头电路端分别与天线体上的第一馈电焊盘、第二馈电焊盘和第三馈电焊盘连接，此时天线体与电路板上的电路完成连通，形成闭合电路，安装完毕。
11.优选的，所述第一馈电焊盘与第一辐射支节相连，所述第二馈电焊盘与第二辐射支节相连，所述第三馈电焊盘与第三辐射支节相连。
12.优选的，所述第一馈电焊盘，第二馈电焊盘和第三馈电焊盘安置在天线体1底面的中央位置，三者之间留有间隔。
13.优选的，所述三组由馈电焊盘与辐射支节组成的连接电路附着安装在天线体的表面。
14.优选的，所述第一馈电焊盘与第一辐射支节的组合电路自第一馈电焊盘开始，所述第一辐射支节从正面延伸至顶面，然后从背面延伸到底面，形成一条直线型电路。
15.优选的，所述第二馈电焊盘与第二辐射支节的组合电路，自第二馈电焊盘开始，所述第二辐射支节先在底面向后延伸，触底后以逆时针方向弯折，并最终形成s性电路，直至与天线体的侧面相接触，此时第二辐射支节在侧面有电路向顶面延伸，并在顶面形成s型电路，末端与第二馈电焊盘对齐。
16.优选的，所述第三馈电焊盘与第三辐射支节的组合电路，自第三馈电焊盘开始，所述第三辐射支节先在底面向后延伸，之后弯折向天线体侧面延伸并连接顶面后，形成沿顺时针方向的s型电路，电路末端向下延伸与第三馈电焊盘相连。
17.优选的，所述三条组合电路可以采用不同的电路印刷工艺。
18.三组组合电路的电路结构，以及电路印刷工艺各不相同，以此可以在一个天线主体结构上同时产生多个谐振，支持多个频段，从而让smd贴片天线可以应用于，需要不同频段，或者需要同时支持多个频段的场景，以此获得更大的使用范围和应用领域。
19.优选的，所述第一辐射支节，第二辐射支节，第三辐射支节由位于天线体天线体表面、底面的导体微带走线和位于天线体侧边或内部的连接表层和底层走线的导体结构共同构成。
20.优选的，所述第一辐射支节，第二辐射支节，第三辐射支节除了通过馈电焊盘与天线馈电信号线之间的连接之外，彼此之间相互独立。
21.优选的，所述第二馈电焊盘与第二辐射支节，第三馈电焊盘与第三辐射支节组成的连接电路分别安装在第一馈电焊盘与第一辐射支节组成的连接电路的两侧。
22.优选的，所述固定焊脚一个有六个，安装在天线体(1)的底面，所述固定焊脚两个为一组，以相同的间距依次排开，同时与设置在天线体上的三组由馈电焊盘与辐射支节组成的组合电路一一对应。
23.所述固定焊脚可以在每一组由馈电焊盘与辐射支节组成的组合电路下形成稳定的连接结构，避免因为其中一个组合电路与电路板之间的连接松脱导致的天线故障。
24.优选的，所述固定焊脚在连接天线体与电路板时，不会影响天线体与电路板的正常运作。
25.天线体在安装在电路板上时，可以避免因为焊接操作对元件本身的功能造成损
害。
26.优选的，所述电路板包括电路板净空区域，电路板铺地区域和天线馈电信号线；
27.通过设置了电路板净空区域，可以避免电路板上的金属部件和电子元件影响天线体的信号接收传递功能。
28.所述电路板净空区域与电路板铺地区域相互连接组成一块电路板的主体，所述天线馈电信号线安装在电路板的表面，并连通电路板净空区域与电路板铺地区域。
29.优选的，所述电路板净空区域上设有与固定焊脚数量、位置相互对应的焊接连接点位。
30.在电路板净空区域上设置与固定焊脚相互对应的焊接连接点位，来提高天线体与电路板之间的焊接连接稳定性和准确性，减少因为焊接失误造成的产品损坏等。
31.优选的，所述天线馈电信号线位于电路板净空区域的一端为分岔型接口，接口一共分岔为三个电路接口。
32.优选的，所述天线体安装在电路板净空区域上，所述天线馈电信号线的分岔型接口，分岔处的三个电路接口分别与第一馈电焊盘，第二馈电焊盘和第三馈电焊盘相连。
33.将天线馈电信号线与天线体相连的部分分为三个通道，既可以使天线体上的相互独立的电路同时完成信号的接收，可以避免在三个电路进行收发信号的时候出现信号混乱的情况，提高天线体运转的稳定性。
34.优选的，所述天线体的材质为pcb、fr、玻纤板、半玻纤板、铝基板、罗杰斯板、陶瓷板、酚醛树脂板、环氧树脂板、复合材料板中的任意一种。
35.可以根据的具体生产来要求选择不同的天线体主体材料。
36.优选的，所述天线体主体的制作选择的材料应具备绝缘性和耐高温性。
37.绝缘性的材料可以避免电路或电子元件之间的瞬时电流过大导致的以短路，电流击穿为主的电子元件损伤，耐高温性则可以避免天线体在焊接安装到电路板时，因为焊接时的作业温度导致材料融化而对其他部件造成的损害，最终使导致安装失败的不良影响。
38.优选的，所述天线体的整体尺寸为40.0*7.0*3.0毫米的小长方体。
39.所述天线体的整体尺寸较小时，可以在生产、运输时采用卷带式包装，这种包装方法将芯片封装在小型塑胶袋中，并连接收卷成卷纸型，可以极大程度地节省运输空间，提高运输效率。同时，所述天线体尺寸规格化可以帮助天线体进入自动化安装流水线中，进而获得更佳快速精准的安装条件。
40.与现有技术相比，本发明提供了一种smd形式的4g天线，具备以下有益效果：
41.1、该一种smd形式的4g天线结构，在天线体上设有多个不同结构的天线电路走线，设置多个各自具有独立馈电连接焊盘的辐射支节，由于辐射支节相互独立，可以很方便地针对设备环境对这款天线进行独立调谐多个谐振频率，同时也可以有效减小smd微带天线的外形尺寸，从而使smd微带天线构造中的天线体部分具有更广泛的适用性。
42.2、该一种smd形式的4g天线结构，相对传统天线人工焊接、组装的方式，该发明的天线主体底部设有多个固定焊脚,包括多个焊点,多个焊点在天线主体底部间隔地横向排列布置，可以使天线在进行安装时，可以采用拾取-贴装方式将焊料直接回流到电路板的边缘进行安装，以此完成自动化贴片焊接，无需人工组装，提高了生产效率、产品良率和节约了人工成本。
43.3、该一种smd形式的4g天线结构，在保证自身作为天线的功能不收影响的前提下，降低压缩了整体的尺寸大小，这种小巧的整体结构可以在运输、装配安装上具备更多的灵活选择，例如在运输前，可以卷带式包装，这种收纳方法将电子元件收纳在独立的小型塑胶口袋中，数个塑胶口袋可以相互连结形成长条，由于塑胶口袋自身的柔性特点，可以将这种塑胶口袋包装的电子元件组成的长条收卷成纸卷型，进而可以将降低了大量运输时的占用空间，极大程度地优化了运输效率，同时也可以更好地适配自动化的机器等。
附图说明
44.图1为本发明结构天线体电路安装在电路板上的三维演示图；
45.图2为本发明结构天线体安装在电路板上的三维演示图；
46.图3为本发明结构天线体电路三维演示图；
47.图4为本发明结构天线体电路底面朝上三维演示图；
48.图5为本发明结构第一馈电焊盘与第一辐射支节三维演示图；
49.图6为本发明结构第二馈电焊盘与第二辐射支节三维演示图；
50.图7为本发明结构第三馈电焊盘与第三辐射支节三维演示图；
51.图8为本发明结构天线体电路俯视图；
52.图9为本发明结构天线体电路仰视图。
53.其中：1、天线体；101、第一馈电焊盘；102、第二馈电焊盘；103、第三馈电焊盘；104、第一辐射支节；105、第二辐射支节；106、第三辐射支节；107、固定焊脚；2、电路板；201、电路板净空区域；202、电路板铺地区域；203、天线馈电信号线。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种smd形式的4g天线，包括天线体1和电路板2，天线体1安装在电路板2上；
56.天线体1包括第一馈电焊盘101，第二馈电焊盘102，第三馈电焊盘103，第一辐射支节104，第二辐射支节105，第三辐射支节106和固定焊脚107，第一馈电焊盘101，第二馈电焊盘102，第三馈电焊盘103都安装在天线体1的底面上，第一辐射支节104，第二辐射支节105，第三辐射支节106都环绕安装在天线体1的表面上，固定焊脚107安置在天线体1的底面上。
57.当天线体1需要进行安装时，首先通过固定焊脚107，以拾取-贴装方式与电路板2上电路板净空区域201的连接点焊接固定在一起，同时要使电路板2上的天线馈电信号线203位于电路板净空区域201的分岔型三头电路端分别与天线体1上的第一馈电焊盘101、第二馈电焊盘102和第三馈电焊盘103连接，此时天线体1与电路板2上的电路完成连通，形成闭合电路，安装完毕。
58.具体的，第一馈电焊盘101与第一辐射支节104相连，第二馈电焊盘102与第二辐射支节105相连，第三馈电焊盘103与第三辐射支节106相连。
59.具体的，第一馈电焊盘101，第二馈电焊盘102和第三馈电焊盘103安置在天线体1底面的中央位置，三者之间留有间隔。
60.具体的，三组由馈电焊盘与辐射支节组成的连接电路附着安装在天线体1的表面。
61.具体的，第一馈电焊盘101与第一辐射支节104的组合电路自第一馈电焊盘101开始，第一辐射支节104从正面延伸至顶面，然后从背面延伸到底面，形成一条直线型电路。
62.具体的，第二馈电焊盘102与第二辐射支节105的组合电路，自第二馈电焊盘102开始，第二辐射支节105先在底面向后延伸，触底后以逆时针方向弯折，并最终形成s性电路，直至与天线体1的侧面相接触，此时第二辐射支节105在侧面有电路向顶面延伸，并在顶面形成s型电路，末端与第二馈电焊盘102对齐。
63.具体的，第三馈电焊盘103与第三辐射支节106的组合电路，自第三馈电焊盘103开始，第三辐射支节106先在底面向后延伸，之后弯折向天线体1侧面延伸并连接顶面后，形成沿顺时针方向的s型电路，电路末端向下延伸与第三馈电焊盘相连。
64.具体的，三条组合电路可以采用不同的电路印刷工艺。
65.通过上述技术方案，三组组合电路的电路结构，以及电路印刷工艺各不相同，以此可以在一个天线主体结构上同时产生多个谐振，支持多个频段，从而让smd贴片天线可以应用于，需要不同频段，或者需要同时支持多个频段的场景，以此获得更大的使用范围和应用领域。
66.具体的，第一辐射支节104，第二辐射支节105，第三辐射支节106由位于天线体1天线体表面、底面的导体微带走线和位于天线体侧边或内部的连接表层和底层走线的导体结构共同构成。
67.具体的，第一辐射支节104，第二辐射支节105，第三辐射支节106除了通过馈电焊盘与天线馈电信号线203之间的连接之外，彼此之间相互独立。
68.具体的，包括第二馈电焊盘102与第二辐射支节105，第三馈电焊盘103与第三辐射支节106组成的连接电路分别安装在第一馈电焊盘101与第一辐射支节104组成的连接电路的两侧。
69.具体的，固定焊脚107一个有六个，安装在天线体1的底面，固定焊脚107两个为一组，以相同的间距依次排开，同时与设置在天线体1上的三组由馈电焊盘与辐射支节组成的组合电路一一对应。
70.通过上述技术方案，固定焊脚107可以在每一组由馈电焊盘与辐射支节组成的组合电路下形成稳定的连接结构，避免因为其中一个组合电路与电路板2之间的连接松脱导致的天线故障。
71.具体的，固定焊脚107在连接天线体1与电路板2时，不会影响天线体1与电路板2的正常运作。
72.通过上述技术方案，天线体1在安装在电路板2上时，可以避免因为焊接操作对元件本身的功能造成损害。
73.具体的，电路板2包括电路板净空区域201，电路板铺地区域202和天线馈电信号线203；
74.电路板净空区域201与电路板铺地区域202相互连接组成一块电路板2的主体，天线馈电信号线203安装在电路板2的表面，并连通电路板净空区域201与电路板铺地区域
202。
75.通过上述技术方案，通过设置了电路板净空区域201，可以避免电路板2上的金属部件和电子元件影响天线体1的信号接收传递功能。
76.具体的，电路板净空区域201上设有与固定焊脚107数量、位置相互对应的焊接连接点位。
77.通过上述技术方案，在电路板净空区域201上设置与固定焊脚107相互对应的焊接连接点位，来提高天线体1与电路板2之间的焊接连接稳定性和准确性，减少因为焊接失误造成的产品损坏等。
78.具体的，天线馈电信号线203位于电路板净空区域201的一端为分岔型接口，接口一共分岔为三个电路接口。
79.具体的，天线体1安装在电路板净空区域201上，天线馈电信号线203的分岔型接口，分岔处的三个电路接口分别与天线体1上的第一馈电焊盘101，第二馈电焊盘102和第三馈电焊盘103相连。
80.通过上述技术方案，将天线馈电信号线203与天线体1相连的部分分为三个通道，既可以使天线体1上的相互独立的电路同时完成信号的接收，可以避免在三个电路进行收发信号的时候出现信号混乱的情况，提高天线体1运转的稳定性。
81.具体的，天线体1的材质为pcb、fr4、玻纤板、半玻纤板、铝基板、罗杰斯板、陶瓷板、酚醛树脂板、环氧树脂板、复合材料板中的任意一种。
82.通过上述技术方案，可以根据的具体生产来要求选择不同的天线体1主体材料。
83.具体的，天线体1主体的制作选择的材料应具备绝缘性和耐高温性。
84.通过上述技术方案，绝缘性的材料可以避免电路或电子元件之间的瞬时电流过大导致的以短路，电流击穿为主的电子元件损伤，耐高温性则可以避免天线体1在焊接安装到电路板2时，因为焊接时的作业温度导致材料融化而对其他部件造成的损害，最终使导致安装失败的不良影响。
85.具体的，天线体1的整体尺寸为40.0*7.0*3.0毫米的长方体。
86.通过上述技术方案，天线体1的整体尺寸较小时，可以在生产、运输时采用卷带式包装，这种包装方法将芯片封装在小型塑胶袋中，并连接收卷成卷纸型，可以极大程度地节省运输空间，提高运输效率。同时，天线体1尺寸规格化可以帮助天线体1进入自动化安装流水线中，进而获得更佳快速精准的安装条件。
87.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种smd形式的4g天线，包括天线体(1)和电路板(2)，其特征在于：所述天线体(1)安装在电路板(2)上；所述天线体(1)包括第一馈电焊盘(101)，第二馈电焊盘(102)，第三馈电焊盘(103)，第一辐射支节(104)，第二辐射支节(105)，第三辐射支节(106)和固定焊脚(107)，所述第一馈电焊盘(101)，第二馈电焊盘(102)，第三馈电焊盘(103)都安装在天线体(1)的底面上，所述第一辐射支节(104)，第二辐射支节(105)，第三辐射支节(106)都环绕安装在天线体(1)的表面上，所述固定焊脚(107)安置在天线体(1)的底面上。2.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述第一馈电焊盘(101)与第一辐射支节(104)相连，所述第二馈电焊盘(102)与第二辐射支节(105)相连，所述第三馈电焊盘(103)与第三辐射支节(106)相连。3.根据权利要求2所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述三组由馈电焊盘与辐射支节组成的连接电路附着安装在天线体(1)的表面。4.根据权利要求2所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述第二馈电焊盘(102)与第二辐射支节(105)，第三馈电焊盘(103)与第三辐射支节(106)组成的连接电路分别安装在第一馈电焊盘(101)与第一辐射支节(104)组成的连接电路的两侧。5.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述固定焊脚(107)一个有六个，安装在天线体(1)的底面，所述固定焊脚(107)两个为一组，以相同的间距依次排开，同时与设置在天线体(1)上的三组由馈电焊盘与辐射支节组成的组合电路一一对应。6.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述电路板(2)包括电路板净空区域(201)，电路板铺地区域(202)和天线馈电信号线(203)；所述电路板净空区域(201)与电路板铺地区域(202)相互连接组成一块电路板(203)的主体，所述天线馈电信号线(203)安装在电路板(203)的表面，并连通电路板净空区域(201)与电路板铺地区域(202)。7.根据权利要求6所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述天线馈电信号线(203)位于电路板净空区域(201)的一端为分岔型接口，接口一共分分岔三个电路接口。8.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述天线体(1)安装在电路板净空区域(201)上，所述天线馈电信号线(203)的分岔型接口，分岔处的三个电路接口分别与天线体(1)上的第一馈电焊盘(101)，第二馈电焊盘(102)和第三馈电焊盘(103)相连。9.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述天线体(1)的材质为pcb、fr4、玻纤板、半玻纤板、铝基板、罗杰斯板、陶瓷板、酚醛树脂板、环氧树脂板、复合材料板中的任意一种。10.根据权利要求1所述的一种smd形式的4g天线，其特征在于：所述天线体(1)的整体尺寸为40.0*7.0*3.0毫米的小长方体。

技术总结
本发明涉及通信技术领域，具体为一种SMD形式的4G天线，包括天线体和电路板，所述天线体安装在电路板上；所述天线体包括第一馈电焊盘，第二馈电焊盘，第三馈电焊盘，第一辐射支节，第二辐射支节，第三辐射支节和固定焊脚。该一种SMD形式的4G天线结构，可以适配调谐多种信号来源，具有更广泛的适用性；底部设有多个固定焊脚,包括多个焊点,可以使天线在进行安装时，可以采用拾取-贴装方式将焊料直接回流到电路板的边缘进行安装，以此完成自动化贴片焊接，无需人工组装，提高了生产效率、产品良率和节约了人工成本；降低压缩了整体的尺寸大小，可以在运输、装配安装上具备更多的灵活选择，优化了运输效率。优化了运输效率。优化了运输效率。


技术研发人员：周云峰 吕良化 于姜
受保护的技术使用者：上海尚远通讯科技有限公司
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/6