CN101034766A - 多层陶瓷天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了多层陶瓷天线，包括：层叠体，包括沿层叠方向层叠在一起的多个片状陶瓷介质层；螺旋形导体，包括设置在层叠体内各层上的条型、L型导体图案；设置在层叠体侧表面的多个电极，它们各自电气连接上下二层片状陶瓷介质层上的导体图案以构成所述螺旋形导体；外部电极，设置在层叠体两端表面，它们各自电气连接所述螺旋形导体的两端作为信号馈电端部和信号发射接收端部；信号输入端标记，信号输入端标记设置在层叠体表面靠近馈电端部的位置上。本发明的有益效果：本发明通过在LTCC(低温共烧陶瓷)片状陶瓷介质层组成的层叠体中设置螺旋形导体，很好地解决了下一代手机和小灵通因设计空间越来越狭小而带来的设计难题。

Description

多层陶瓷天线
                            技术领域
本发明涉及一种天线，尤其涉及微波通讯领域中使用的多层陶瓷天线。
                            背景技术
天线在手机的射频前端中无疑具有相当重要的位置，是发射和接受信号的重要元件。随着无线通讯业的迅速发展，手机和小灵通被赋予了更多的功能(比如蓝牙、GPS、双模和UWB等)，这意味着手机和小灵通中必须要集成越来越多的天线，同时，消费者要求多功能聚合型手机和小灵通的外形更加轻薄，可靠，如此两种趋势对手机天线提出了更高的要求：天线内嵌化和小型化等，但现有的大部分手机天线体积庞大，调试安装困难。
                            发明内容
本发明为克服上述的不足之处，目的在于提供了一种多层陶瓷天线，通过在LTCC(低温共烧陶瓷)片状陶瓷介质层组成的层叠体中设置螺旋形导体，很好地解决了下一代手机和小灵通因设计空间越来越狭小而带来的设计难题，解决了现有技术的不足之处。
本发明是通过以下技术方案达到上述目的：多层陶瓷天线，包括：
层叠体，包括沿层叠方向层叠在一起的多个片状陶瓷介质层；
螺旋形导体，包括设置在层叠体内各层上的条型、L型导体图案；设置在层叠体侧表面的多个电极，它们各自电气连接上下二层片状陶瓷介质层上的导体图案以构成所述螺旋形导体；
外部电极，设置在层叠体两端表面，它们各自电气连接所述螺旋形导体的两端作为信号馈电端部和信号发射接收端部；
信号输入端标记(101c)，信号输入端标记设置在层叠体表面靠近馈电端部的位置上。
作为优选，所述的多个片状陶瓷介质层包括第一到第四层101、102、103、104；所述的螺旋形导体包括片状陶瓷介质层102上面用导电金属涂覆成6个导体，分别为信号馈电端的L形导体102a和发射接收端的L形导体102f以及中间的条形导体102b，102c，102d，102e；片状陶瓷介质层103上用导电金属涂覆成5个条形导体，分别为103a，103b，103c，103d，103e；十个外部电极为用导电金属涂覆在层叠体侧面的侧面电极100c，100d，用于把上下二层片状陶瓷介质层102，103上面的各个导体相连，从而构成螺旋形导体；
外部电极，包括片状陶瓷介质层101的顶部用导电金属涂覆成馈电电极101a发射接收端电极101b；片状陶瓷介质层104的底部用导电金属涂覆成馈电电极104a，发射接收端电极104b；二个端电极，用导电金属涂覆在层叠体的两端端电极100a，100b，端电极100a与L形导体102a相连，端电极100b与L形导体102f相连，同时端电极100a将馈电电极101a和馈电电极104a相连，端电极100b将发射接收端电极101b和发射接收端电极104b相连，构成天线的信号馈电端和信号发射接收端。
本发明的有益效果：1)本发明通过片状陶瓷介质层上设置条型、L型导体图案，在片状陶瓷介质层侧表面设置多个电极，片状陶瓷介质层通过LTCC(低温共烧陶瓷)技术形成层叠体，条型、L型导体通过片状陶瓷介质层侧表面上的多个电极电气连接，以构成所述螺旋形导体，这种设计方式不仅很好地解决了下一代手机和小灵通因设计空间越来越狭小而带来的设计难题；而且这种方式跟利用过孔金属线来连接片状陶瓷介质层内的导体图案的设计方式相比，因其制造工程中省去了打孔工艺和过孔印刷工艺，从而使整个生产工艺大大简化，降低了生产成本，提高了生产能力和产品合格率；
2)本发明利用标准设计来代替模式设计，采用LTCC新工艺设计和生产，在生产时采用了标准SMT封装，手机或小灵通设计生产商的设计成本得以大大降低；
3)此外，本发明不再需要进行像模式设计中需要通过多次测试来寻求最佳电路板布局的工作，仅需按照设计人提供的SMT天线设计指引，即可在较短的时间内完成天线电路部分，包括阻抗匹配电路等的设计、调试和测试工作，解决了传统模式设计中随着材质的介电常数和尺寸的不同，天线会呈现不同的性能的问题。
                            附图说明
图1是本发明实施例1中的多层陶瓷天线立体外型示意图；
图2是本发明实施例1中的多层陶瓷天线的分解透视图；
                          具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明作进一步阐述：
实施例1：如图1、2所示，其中斜线阴影部分为涂覆导电金属材料部分，可以是Ag、Cu等材料，通过平面印刷技术形成；本实施例中涉及一种多层陶瓷天线，包括：
层叠体，包括通过低温共烧陶瓷(LTCC)技术沿层叠方向层叠在一起的四层101、102、103、104片状陶瓷介质层；
螺旋形导体，包括片状陶瓷介质层102上面用导电金属涂覆成6个导体，分别为信号馈电端的L形导体102a和发射接收端的L形导体102f以及中间的条形导体102b，102c，102d，102e；片状陶瓷介质层103上用导电金属涂覆成5个条形导体，分别为103a，103b，103c，103d，103e；十个外部电极为涂覆在层叠体侧面的侧面电极100c，100d，用于把上下二层102，103上面的各个导体相连，从而构成螺旋形导体；
外部电极，包括片状陶瓷介质层101的顶部用导电金属涂覆成馈电电极101a，发射接收端电极101b；片状陶瓷介质层104的底部用导电金属涂覆成馈电电极104a，发射接收端电极104b；二个端电极，用导电金属涂覆在层叠体的两端端电极100a，100b，端电极100a与L形导体102a相连，端电极100b与L形导体102f相连，同时端电极100a将馈电电极101a和馈电电极104a相连，端电极100b将发射接收端电极101b和发射接收端电极104b相连，构成天线的信号馈电端和信号发射接收端。
一个信号输入端标记101c，信号输入端标记设置在层叠体表面靠近馈电端部的位置上。
多层陶瓷天线的长、宽、高分别为10mm，2.2mm，1.8mm(或根据频率不同和客户要求在1.2mm至2.2mm之间变化)，由介电常数在5～30之间的陶瓷材料制成；所述的各层内部导电金属印刷层是通过平面印刷工艺在片状陶瓷介质层上形成；十个外部电极可通过印刷或涂布等工艺而形成为涂覆在层叠体侧面，形成侧面电极100c，100d，侧面电极100c，100d用于把上下二层102，103上面的各个导体相连，使整个内部导体材料构成一个螺旋型天线。
通过对材料特性和导体长度，线的宽度，上下高度等参数的巧妙设计，从而使天线的谐振频率和阻抗达到要求，形成既是效率高，增益大，方向性好的天线，同时也满足了愈来愈高的天线内嵌化和小型化要求。
本发明专利中所涉及和需要保护的多层陶瓷天线并不局限于以上所陈述的实施例，其他相似结构的采用多层结构设计和生产的陶瓷天线也属本发明专利申请保护范围内，包括不同外形尺寸，不同频率范围和应用领域。

Claims (3)

1、多层陶瓷天线，其特征在于包括：
层叠体，包括沿层叠方向层叠在一起的多个片状陶瓷介质层；
螺旋形导体，包括设置在层叠体内各层上的条型、L型导体图案；设置在层叠体侧表面的多个电极，它们各自电气连接上下二层片状陶瓷介质层上的导体图案以构成所述螺旋形导体；
外部电极，设置在层叠体两端表面，它们各自电气连接所述螺旋形导体的两端作为信号馈电端部和信号发射接收端部。
2、根据权利要求1所述的多层陶瓷天线，其特征在于还包括一个信号输入端标记(101c)，信号输入端标记设置在层叠体表面靠近馈电端部的位置上。
3、根据权利要求1或2所述的多层陶瓷天线，其特征在于：
所述的多个片状陶瓷介质层包括第一到第四层(101、102、103、104)；
所述的螺旋形导体包括片状陶瓷介质层(102)上面用导电金属涂覆成6个导体，分别为信号馈电端的L形导体(102a)和发射接收端的L形导体(102f)以及中间的条形导体(102b，102c，102d，102e)；片状陶瓷介质层(103)上用导电金属涂覆成5个条形导体，分别为(103a，103b，103c，103d，103e)；十个外部电极为用导电金属涂覆在层叠体侧面的侧面电极(100c，100d)，用于把上下二层片状陶瓷介质层(102，103)上面的各个导体相连，从而构成螺旋形导体；
外部电极，包括片状陶瓷介质层(101)的顶部用导电金属涂覆成馈电电极(101a)，发射接收端电极(101b)；片状陶瓷介质层(104)的底部用导电金属涂覆成馈电电极(104a)，发射接收端电极(104b)；二个端电极，用导电金属涂覆在层叠体的两端端电极(100a，100b)，端电极(100a)与L形导体(102a)相连，端电极(100b)与L形导体(102f)相连，同时端电极(100a)将馈电电极(101a)和馈电电极(104a)相连，端电极(100b)将发射接收端电极(101b)和发射接收端电极(104b)相连，构成天线的信号馈电端和信号发射接收端。
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