CN102299408A

CN102299408A - 软板天线结构

Info

Publication number: CN102299408A
Application number: CN2010102133739A
Authority: CN
Inventors: 黄月碧; 刘世宽; 吴明怡; 陈智崴
Original assignee: Inpaq Technology Co Ltd
Current assignee: Inpaq Technology Co Ltd
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-12-28

Abstract

一种软板天线结构，包含：一可挠性基板；一天线层，其设于该可挠性基板上；以及一披覆层，其覆盖于该可挠性基板与该天线层上；其中，该披覆层的材质选自由磁性材料、介质材料及磁性与介质混和材料所组成的群组。本发明的软板天线结构的介电常数得以提高，信号接收性能提升，天线尺寸亦可进一步缩小。

Description

软板天线结构

技术领域

本发明有关于一种软板天线结构，尤指一种具有高介电常数的软板天线结构。

背景技术

近来由于对无线电子装置的外型要求轻薄短小的设计，重量轻、厚度薄及高配线密度的印刷电路板正快速地发展。例如，技术可满足上述要求的软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)的需求量快速地增加，而软性印刷电路板还具备有可弯曲、应用弹性大的特点，故已广泛使用于可携式通信产品、PC周边产品等消费性领域，使产品中内置的天线可随着电子装置进行适当的调整与设计，以适合多样化的电子装置的外型与尺寸要求。

无线通信系统己广泛地使用于各种领域，使用者可不受距离限制，利用无线通信系统进行信息、信息的传输。而天线为无线通信领域中重要的元件之一，目前天线的制作以印刷电路板方式较受到制造厂商的青睐，其具有制造容易与成本低廉等优点。尤其为了响应电子产品的尺寸缩小化，及产品外观的多元性，使用软性印刷电路板制作无线通信的天线已为目前开发的重点。

因此，如何提高软性印刷电路板的天线的性能，并进一步缩减天线体积，则为天线相关产业的开发者的重要课题。

本案发明人有鉴于上述现有技术于实际施用时的缺陷，且积累个人从事相关产业开发实务上多年的经验，精心研究，终于提出一种设计合理且有效改善上述问题的结构。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种软板天线结构，其于可挠性基板与天线层上批覆形成一披覆层，以提高软板天线结构的介电常数，以提高天线的信号辐射效率及信号强度。

为了达到上述目的，本发明提供一种软板天线结构，包含：一可挠性基板；一天线层，其设于该可挠性基板上；以及一披覆层，其覆盖于该可挠性基板与该天线层上；其中，该披覆层的材质选自由磁性材料、介质材料、及磁性与介质混和材料所组成的群组。

在具体实施例中，该披覆层可为单层结构或双层、多层结构，且该披覆层可局部地或全面地覆盖于可挠性基板，以实质性地提高天线的介电性能。在具体的应用上，当披覆层为磁性材料所制成时，该软板天线结构较佳地应用于低频范围；而当披覆层为介质材料所制成时，该软板天线结构较佳地应用于高频范围。

本发明具有以下有益的效果：利用磁性材料、介质材料或磁性与介质混和材料所制成的披覆层，可提高软板天线结构的介电常数，故可提升软板天线结构的信号接收性能，亦可进一步缩小天线尺寸。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1A为显示本发明的软板天线结构的分解图。

图1B为显示本发明的软板天线结构的组合示意图。

图2A为比较例的传统软板天线的S11测试图。

图2B为本发明具体实施例一的软板天线结构的S11测试图。

图3A为比较例的传统软板天线的场形测试图。

图3B为具有实施例一的软板天线结构的天线的场形测试图。

图4为比较例与本发明具体实施例一的天线效率的测试曲线图。

图5为比较例与本发明具体实施例二的信号强度的测试曲线图。

图6为显示本发明具体实施例一的一变化形式的示意图。

图7为显示本发明具体实施例一的另一变化形式的示意图。

图8为显示本发明具体实施例一的再一变化形式的示意图。

其中，各附图标记说明如下：

10 可挠性基板

11 天线层

12 披覆层 121 第一披覆层

122 第二批覆层

具体实施方式

本发明提出一种软板天线结构，其可提高软板天线的效益，且本发明的软板天线结构具有微小化的尺寸，可适用于小型化的电子产品。

请参考图1A与图1B，图1A为显示本发明的软板天线结构的分解图，而图1B为显示本发明的软板天线结构的组合示意图；其中本发明的软板天线结构包括可挠性基板10、天线层11与披覆层12，而披覆层12印刷于挠性基板10上，以增加天线的介电常数(Permittivity constant，εr)，该披覆层12的材质选自由磁性材料、介质材料、及磁性与介质混和材料所组成的群组，上述材料的批覆即可提高软板天线结构的介电常数。

首先，可挠性基板10为一种软质、具有挠性的基板，而天线层11则成型于该可挠性基板10上，其用以接收/发送信号；在本具体实施例中，该天线层11成型于该可挠性基板10的单一表面上。可挠性基板10可挠性铜箔基板(FCCL)，其经过蚀刻等步骤，形成传递信号的线路(即天线层11)；具体而言，可挠性铜箔基板的结构上则利用结合胶将铜层与基材层加以结合，故可将其视为3层式的可挠性铜箔基板(3L-FCCL)，其中基材层通常可选用聚酰亚胺(polyimide，PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET，又称Mylar)等。天线层11可为导电材质，例如铝或是铜箔，利用导电材质的电特性可以制作形成各类天线所需的辐射导体形状，以用于接收/发送特定频段的信号。

具体而言，该披覆层12的材质为介质材料，例如，电容粉、低温玻璃、陶瓷粉(如TiO、Ma、Ca系列的陶瓷粉体或Ba、Ti系列的陶瓷粉体等等)或介电材料等，但不以此为限；在具体实施例一中，该披覆层12的材质为混合树脂与电容粉的组成，该披覆层12全面地覆盖于该可挠性基板10上，换言之，披覆层12全面地覆盖于具有图样的天线层11与可挠性基板10上；再者，披覆层12为一种单层结构，但披覆层12亦可为一种双层或多层结构。

请参考图2A及图2B，图2A为比较例的传统软板天线的S11测试图，其中点1的量测数据为3.3775dB(频率为1.452GHz)；点2的量测数据为1.6809dB(频率为1.55050GHz)；点3的量测数据为2.3842dB(频率为1.66100GHz)。图2B则为具体实施例一的软板天线结构的S11测试图，其中点1的量测数据为2.8016dB(频率为1.452GHz)；点2的量测数据为1.3921dB(频率为1.55075GHz)；点3的量测数据为3.0426dB(频率为1.66174GHz)。而图3A和图3B分别为比较例的传统软板天线与具有实施例一的软板天线结构的天线的场形测试图，图3A的测试条件为天线的方位角(Azimuth)为90度，幅角(Elevation)为0.5度，转角(Roll)为-87.5度，图3B的测试条件为天线的方位角为90度，幅角为0.0度，转角为-90度。

请参考下表与图4，其为具体实施例一的软板天线结构与比较例(即传统软板天线)在同一频率下的天线效率的比较数据。

频率(MHz)	比较例的天线效率	实施例一的天线效率
			1500	51.29	59.05
1510	49.79	56.04
			1520	49.85	59.74
1530	52.88	60.45
			1540	47.86	50.98
1550	49.06	56.84
			1560	50.08	53.85
1570	45.64	49.98
			1580	43.88	48.07
1590	46.41	50.73
			1600	43.89	45.92

根据上表与图4的比较数据，本发明的软板天线结构具有较传统软板天线为高的天线效率，其原因在于本发明的软板天线结构利用披覆层12提高软板天线结构的介电常数。

以下为具体实施例一的变化形式：

如图6所示，其与具体实施例一的差异在于，该天线层11具有一图样结构，该披覆层12的形式则对应于该图样结构以局部地覆盖于该可挠性基板10上；换言之，该披覆层12并非全面性地覆盖该可挠性基板10，而是仅披覆于该天线层11上，并裸露出部分的可挠性基板10。利用此一种局部覆盖形式，同样可提高整体天线的介电常数，并可节省披覆层12的材料的用料，可进一步节省材料成本。

图7则显示具体实施例一的另一变化形式，其与具体实施例一的差异在于，该披覆层12还包括有一第一披覆层121与一第二批覆层122，而第一披覆层121与第二批覆层122分别成型于该天线层11的上下两表面，使该天线层11设置于该第一披覆层121与该第二批覆层122之间，且该第一披覆层121与该第二批覆层122可为相同或不同特性的材质(如一为磁性材料，另一为介质材料)。再者，若该第一披覆层121与该第二批覆层122为相同特性的材质(如同为介质材料)，其组成亦可相同或不同。另外，该第一披覆层121与该第二批覆层122亦可层叠于天线层11的同一侧，以形成一种双层结构的披覆层12。

图8则显示具体实施例一的再一变化形式，其与具体实施例一的差异在于，该天线层11成型于该可挠性基板10的上表面与下表面，且位于该可挠性基板10的上表面与下表面的该天线层11上均成型有该披覆层12；换言之，图8公开一种双层的软板天线结构，可利用可挠性基板10上的穿孔(图未示)将位于该可挠性基板10的上表面与下表面的该天线层11进行电连接，而每一天线层11上均具有披覆层12。然而，图7所示的第一披覆层121与第二批覆层122亦可应用于图8所示的双层的软板天线结构。

再一方面，本发明的具体实施例二的结构类同于具体实施例一，而两者的差异在于：具体实施例二的披覆层12的材质为磁性材料所组成，磁性材料可为铁磁性金属，例如，铁、钴、镍、或含有上述材料的化合物等，但不以此为限；在具体实施例二中，该披覆层12的材质为铁粉。

请参考图5，其为具体实施例二的软板天线结构与比较例(即传统软板天线)的信号强度的比较数据；其中，具体实施例二利用磁性材料的披覆层12可具有较佳的信号强度。

值得说明的是，前文针对具体实施例一所介绍的天线结构，如披覆层12可为单层、双层或多层的条件等等，在合理的调整之后均可应用于具体实施例二之中，故在此不予赘述。

另外，披覆层12还可为磁性与介质两种材料进行混和而成的材料所组成，其同样可具有提高整体天线的介电常数的效果。

综上所述，本发明依据上述具体实施例的条件，制作出一种软板天线结构，其将选自由磁性材料、介质材料及磁性与介质混和材料所组成的群组的材质印刷于可挠性基板10上，以形成披覆层12而批覆于上述的天线层11与可挠性基板10，以具体实施例一为例，披覆层12的厚度可约介于20um至500um之间，并使天线的介电常数提高至10至130。

综上所述，本发明具有下列诸项优点：

1、将披覆层成型于天线层与可挠性基板，而提高天线的介电常数，故可提升天线的效率。

2、另外，如上所述，天线的介电常数可因披覆层而增加，根据天线尺寸与介电常数的二分之一次方成反比，因此，天线尺寸可进一步缩小，故本发明的软板天线结构还可适用于微小化的电子装置。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故凡是运用本发明的说明书及图示内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。

Claims

1.一种软板天线结构，其特征在于，包含：

一可挠性基板；

一天线层，其设于该可挠性基板上；以及

一披覆层，其覆盖于该可挠性基板与该天线层上；

其中，该披覆层的材质选自由磁性材料、介质材料、及磁性与介质混和材料所组成的群组。

2.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该披覆层为一单层结构。

3.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该披覆层为一多层结构。

4.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该天线层具有一图样结构，而该披覆层全面地覆盖于该可挠性基板上。

5.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该天线层具有一图样结构，该披覆层则对应于该图样结构以局部地覆盖于该可挠性基板上。

6.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该天线层成型于该可挠性基板的单一表面上，且该披覆层还包括有一第一披覆层与一第二批覆层，而该天线层设置于该第一披覆层与该第二批覆层之间。

7.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该天线层成型于该可挠性基板的上表面与下表面，且位于该可挠性基板的上表面与下表面的该天线层上均成型有该披覆层。

8.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该披覆层的厚度介于20um至500um之间。

9.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该磁性材料为铁、钴、镍、或上述材料的化合物。

10.如权利要求1所述的软板天线结构，其特征在于，该介质材料为低温玻璃、陶瓷材料或介电材料。