CN102760948A - 一种超薄小型双频陶瓷天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超薄小型双频陶瓷天线。所述超薄小型双频陶瓷天线包括：介电常数在30至100范围内的陶瓷块（1）及印刷在陶瓷块（1）底面的至少三个金属电极（11），其中至少一个金属电极与馈电电源连接，至少一个金属电极通过调频器件与印刷电路板（2）接地面连接；所述陶瓷块（1）为方形结构，长度为1mm至10mm，宽度为0.5mm至5mm，高度为0.5mm至2mm，所述超薄小型陶瓷天线的净空区尺寸W×L为2mm×5mm至10mm×30mm。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种一种超薄小型双频陶瓷天线。
背景技术
近年来，无线通信技术迅猛发展，广泛应用于手机、笔记本电脑、蓝牙耳机、无线鼠标、无线键盘等移动终端设备。为了便于携带，电子产品低剖面小型化的需求也就成为市场的主流。目前常用的陶瓷天线主要是金属天线，包括倒F型天线或者单极子型天线。所采用的工艺通常是在陶瓷块上印刷复杂的辐射图案，或者采用LTCC（低温共烧陶瓷）工艺印刷多层金属图案，工艺复杂，且需要消耗大量的金属。目前金属天线很难做到2012（2mm×1.25mm）尺寸， 特别是天线工作于GSM（全球移动通信）和GPS（全球定位系统）等较低频率的系统时。另外一方面移动终端包含的功能越来越多，GPS导航、蓝牙、无线局域网等，这就要求天线同时支持两个或者多个频率。而目前绝大多数多频天线一旦加工好，频率就固定了，当天线频率有所偏移的时候需要重新设计天线，调整极不方便。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于DRA的超薄小型双频陶瓷天线，只需要印刷简单的金属图案就可得到很好的特性，辐射效率高，尺寸可以做到2012大小，可以实现双频工作，且可方便地调整两个谐振频率。
为了达到上述目的，本发明公开了一种超薄小型双频陶瓷天线。所述超薄小型双频陶瓷天线包括：介电常数在30至100范围内的陶瓷块1及印刷在陶瓷块1底面的至少三个金属电极11，其中至少一个金属电极与馈电电源连接，至少一个金属电极通过调频器件与印刷电路板2接地面连接；所述陶瓷块1为方形结构，长度为1mm至10mm，宽度为0.5mm至5mm，高度为0.5mm至2mm，所述超薄小型陶瓷天线的净空区尺寸W×L为2mm×5mm至10mm×30mm。
其中一个金属电极和馈电电源连接时，另外两个金属电极分别通过调频器件和印刷电路板接地面连接。
其中两个金属电极通过调频器件分别连接两个不同频率的馈电电源，另外一个金属电极通过调频器件和印刷电路板的接地面连接。
所述陶瓷块1的侧面全部或部分印刷有侧面金属图案12。
所述陶瓷块1的顶面部分印刷有顶面金属图案13。
所述超薄小型陶瓷天线增加寄生耦合传输线靠近天线，寄生耦合传输线通过调频器件与印刷电路板2的接地面连接。
有益效果：本发明的超薄小型双频陶瓷天线，该陶瓷天线包含一致性好损耗低的陶瓷块，底面电极以及顶面和侧面金属图案。金属电极用于将该天线焊接到印刷电路板上，其中电极至少包含三个，至少有一个电极直接和馈电电源连接使电流输入天线，另外至少有一个电极通过调频器件与印刷电路板的接地面连接。其中，陶瓷天线周围一定范围内以及垂直下方，除连接焊盘的微带传输线外均不能有任何金属。本发明天线尺寸特别小，结构简单，辐射效率高，可以实现双频工作，调整谐振频率方便。
附图说明
图1为本发明的应用示意图（俯视图）。
图2为本发明的应用示意图（立体图）。
图3 为本发明陶瓷天线结构示意图（立体图）。
图4 为本发明陶瓷天线结构示意图（仰视图）。
图5为本发明陶瓷天线结构示意图（主视图）。
图6 为本发明陶瓷天线结构示意图（侧视图）。
图7 为本发明陶瓷天线结构示意图（俯视图）。
图8为只有一个电极和馈电电源连接时（后称单馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第一调频器件3分别为3pF,4pF和5pF）。
图9为只有一个电极和馈电电源连接时（后称单馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第二调频器件4分别为3.5pF,5.5pF和7.5pF）。
图10为只有一个电极和馈电电源连接时（后称单馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第三调频器件5分别为0nH,0.2nH和0.5nH）。
图11为两个只有一个电极和馈电电源连接时（后称双馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第一调频器件3分别为4.7pF,5.7pF和6.7pF）。
图12为两个只有一个电极和馈电电源连接时（后称双馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第二调频器件4分别为0.7nH,1.1nH和1.6nH）。
图13为两个只有一个电极和馈电电源连接时（后称双馈），谐振频率随调频器件变化对比图（第三调频器件5分别为0.1nH,0.5nH和0.9nH）。
图14 为单馈时谐振频率随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。
图15为单馈时辐射特性随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。
图16 为双馈时谐振频率随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。
图17为双馈时辐射特性随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。
附图标识：1陶瓷天线，2印刷电路板，3第一调频器件，4第二调频器件，5第三调频器件，6净空区（即此区域内除连接焊盘的微带传输线外无任何金属，长宽分别为W和L），11金属电极，12侧面金属图案，13顶面金属图案。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
图3至图7是本发明实施例中陶瓷天线结构示意图。陶瓷天线包括一致性好损耗低的陶瓷块，以及金属电极11、侧面金属图案12，顶面金属图案13。其中此实施例中顶面金属图案13和侧面金属图案12配合使陶瓷块内产生振荡电磁场，陶瓷块表面产生感应电流从而产生向外辐射的电磁波。
如图1及图2所示，至少有一个电极直接和馈电电源连接使能量馈入天线，另外至少有一个电极通过调频器件与印刷电路板的接地面连接。区域6称为净空区（即此区域内除连接焊盘的微带传输线外无任何金属）。
以下参考附图8至图17说明本发明的实际实施例，用于说明本发明在不同参数时的特性。
图8至图10是单馈情况下天线的谐振频率随着调频器件变化曲线图。其中图8是第一调频器件3分别为3pF,4pF和5pF时，天线谐振频率的曲线图。图9是第二调频器件4分别为3.5pF,5.5pF和7.5pF时，天线谐振频率的曲线图。图10是第三调频器件5分别为0nH,0.2nH和0.5nH时，天线谐振频率的曲线图。由此可以清楚地看出，该天线产生两个谐振频率；两个调频器件3，4分别控制两个谐振频率而几乎不影响另外一个谐振频率，第三调频器件5同时控制两个谐振频率。当天线实际应用时，可以调整三个调频器件的值，就可以得到想要的频率，方便灵活。
图11至图13是双馈情况下天线的谐振频率随着调频器件变化曲线图。其中图11是第一调频器件3分别为4.7pF,5.7pF和6.7pF时，天线谐振频率的曲线图。图12是第二调频器件4分别为0.7nH,1.1nH和1.6nH时，天线谐振频率的曲线图。图13是第三调频器件5分别为0.1nH,0.5nH和0.9nH时，天线谐振频率的曲线图。由此可以清楚地看出，该天线产生两个谐振频率；两个调频器件3，4分别控制两个谐振频率而几乎不影响另外一个谐振频率，第三调频器件5同时控制两个谐振频率。当天线实际应用时，可以调整三个调频器件的值，就可以得到想要的频率。
综合图8至图13，同一个天线，既可以选择单馈，又可以选择双馈，且两个频率可以分别控制，这极大地增加了天线调频的灵活性。
图14和图15 为单馈时，谐振频率及辐射特性随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。图16和图17 为双馈时，谐振频率及辐射特性随天线顶面和侧面金属图案有无对比图。综合图14至图17不难看出，当天线的顶面和侧面有无金属图案，天线的谐振频率和辐射效率变化不大，两个频段辐射效率有增有减，可以根据实际情况来选择是否增加顶面和侧面的金属图案。
结构特点：在方形的高介电常数的陶瓷块底面印刷三个金属电极，顶面和侧面印刷简单的矩形金属图案。金属电极用于将该天线焊接到印刷电路板上，至少有一个电极直接和馈电电源连接使电流输入到天线，另外至少有一个电极通过调频器件与印刷电路板的接地面连接。当只有一个电极和馈电电源连接时（后称单馈），另外两个电极需分别通过调频器件和印刷电路板接地面连接，通过这两个调频器件可以分别调整两个谐振频率。当有两个电极通过调频器件分别连接两个不同频率的馈电电源时（后称双馈），另外一个电极需通过调频器件和印刷电路板的接地面连接。所有和电极连接的传输线都可用寄生耦合传输线靠近天线来代替。
工作原理：通过调频器件与印刷电路板的接地面连接的电极（接地电极），一方面减小了天线的尺寸，另一方面可以通过调整调频器件的值来调整谐振频率。电流通过和电源连接的金属电极（电源电极）输入天线，在陶瓷块内分别产生两个电磁场振荡，方向从电源电极指向接地电极，陶瓷块表面会产生感应电流，由此产生可以辐射的电磁波。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种超薄小型双频陶瓷天线，其特征在于，所述超薄小型双频陶瓷天线包括：介电常数在30至100范围内的陶瓷块（1）及印刷在陶瓷块（1）底面的至少三个金属电极（11），其中至少一个金属电极与馈电电源连接，至少一个金属电极通过调频器件与印刷电路板（2）接地面连接；所述陶瓷块（1）为方形结构，长度为1mm至10mm，宽度为0.5mm至5mm，高度为0.5mm至2mm，所述超薄小型陶瓷天线的净空区尺寸W×L为2mm×5mm至10mm×30mm。
2.根据权利要求1所述的超薄小型双频陶瓷天线，其特征在于，其中一个金属电极和馈电电源连接时，另外两个金属电极分别通过调频器件和印刷电路板接地面连接。
3. 根据权利要求1所述的超薄小型双频陶瓷天线，其特征在于，其中两个金属电极通过调频器件分别连接两个不同频率的馈电电源，另外一个金属电极通过调频器件和印刷电路板的接地面连接。
4.根据权利要求1所述的超薄小型陶瓷天线，其特征在于，所述陶瓷块（1）的侧面全部或部分印刷有侧面金属图案（12）。
5.根据权利要求1或2所述的超薄小型陶瓷天线，其特征在于，所述陶瓷块（1）的顶面部分印刷有顶面金属图案（13）。
6.根据权利要求1或2所述的超薄小型陶瓷天线，其特征在于，所述超薄小型陶瓷天线增加寄生耦合传输线靠近天线，寄生耦合传输线通过调频器件与印刷电路板（2）的接地面连接。
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| CN2012102392573A Pending CN102760948A (zh) | 2012-07-12 | 2012-07-12 | 一种超薄小型双频陶瓷天线 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105071020A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-11-18 | 禾邦电子(苏州)有限公司 | 一种天线和至少包括天线的电子设备 |
| CN109950695A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-28 | 禾邦电子(苏州)有限公司 | 一种通讯设备和实现5g移动通信的方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1596486A (zh) * | 2001-11-28 | 2005-03-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 双频带天线装置 |
| CN101237079A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-08-06 | 脉冲芬兰有限公司 | 双天线 |
| US20100123630A1 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Chih-Shen Chou | Miniature antenna |
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2012
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1596486A (zh) * | 2001-11-28 | 2005-03-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 双频带天线装置 |
| CN101237079A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-08-06 | 脉冲芬兰有限公司 | 双天线 |
| US20100123630A1 (en) * | 2008-11-18 | 2010-05-20 | Chih-Shen Chou | Miniature antenna |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105071020A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-11-18 | 禾邦电子(苏州)有限公司 | 一种天线和至少包括天线的电子设备 |
| CN109950695A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-28 | 禾邦电子(苏州)有限公司 | 一种通讯设备和实现5g移动通信的方法 |
| CN109950695B (zh) * | 2019-02-28 | 2024-03-22 | 禾邦电子(苏州)有限公司 | 一种通讯设备和实现5g移动通信的方法 |
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