CN104681970B - 一种多层陶瓷天线及采用该陶瓷天线的陶瓷pifa天线和其适用的cpw板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层陶瓷天线及采用该陶瓷天线的陶瓷PIFI天线和其适用的CPW板。一种多层陶瓷天线，该天线整体为叠层体，叠层体包括3层绝缘介质层组成，从上至下分别是第一绝缘介质层、第二绝缘介质层和第三绝缘介质层，第三绝缘介质层上设置第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片，第二绝缘介质层上设置第一凹型耦合电容片和第二凹型耦合电容片，第一凹型耦合电容片与第二凹型耦合电容片以及第三凹型耦合电容片与第四凹型耦合电容片产生边缘寄生弱耦合，而第一凹型耦合电容片与第三凹型耦合电容片以及第二凹型耦合电容片与第四凹型耦合电容片形成较强的耦合电容。本发明能有效得提高产品的一致性、可靠性。

Description

一种多层陶瓷天线及采用该陶瓷天线的陶瓷PIFA天线和其适 用的CPW板

技术领域

本发明涉及一种微波通讯系统中GPS&蓝牙模块用到的一种PIFA陶瓷天线，尤其涉及一种多层陶瓷天线及采用该陶瓷天线的陶瓷PIFA天线和其适用的CPW板。

背景技术

现有的多层陶瓷天线，基本上都是绕线式的全向天线申请号CN200710067942，公开号：CN101034766A，利用多个天线辐射基本单元叠加而成的全向线天线，该结构简单，产品一致性好，但是该类型天线对所处的环境很敏感，在实际应用中容易受到周围环境的影响而导致天线接收频点的偏移而使接收机失效。

发明内容

为解决上述多层陶瓷天线受环境因素影响大的问题，本发明的第一目的是提出了一种多层陶瓷天线,采用两层对称排列的电容片组合而成，可实现在WIFI波段信号的接收和发送，受环境影响小，且天线带宽满足该波段的通信要求。本发明的第二目的是提供采用上述的陶瓷天线的陶瓷PIFA天线。本发明的第三目的是提供适用于上述的陶瓷天线的CPW板。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用以下的技术方案：

一种多层陶瓷天线,该天线整体为叠层体，其表面分别设置外部第一输入输出电极和第二输入输出电极，所述的叠层体包括3层绝缘介质层组成，从上至下分别是第一绝缘介质层、第二绝缘介质层和第三绝缘介质层，所述的第三绝缘介质层上设置第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片，第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片交叉耦合，所述的第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片的一端分别与所述的第一输入输出电极和第二输入输出电极相连；所述的第二绝缘介质层上设置第一凹型耦合电容片和第二凹型耦合电容片，第一凹型耦合电容片和第二凹型耦合电容片交叉耦合，第一凹型耦合电容片和第二凹型耦合电容片的图案为第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片180度旋转后的图案，所述的第一凹型耦合电容片和第二凹型耦合电容片的一端分别与所述的第一输入输出电极和第二输入输出电极相连；所述的第一凹型耦合电容片与第二凹型耦合电容片以及第三凹型耦合电容片与第四凹型耦合电容片产生边缘寄生弱耦合，而第一凹型耦合电容片与第三凹型耦合电容片以及第二凹型耦合电容片与第四凹型耦合电容片形成较强的耦合电容。

作为进一步改进，所述的第一凹型耦合电容片、第二凹型耦合电容片、第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片分别由三段粗细不同且相互连接的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条组成。

作为进一步改进，所述的第一金属导体线条位于同一绝缘介质层的两端，第二金属导体线条位于同一绝缘介质层的两个侧边，第三金属导体线条位于同一绝缘介质层的中间，两个同一绝缘介质层上的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条分别按中心对称设置。

作为进一步改进，所述的第一输入输出电极、第二输入输出电极、第一凹型耦合电容片、第二凹型耦合电容片、第三凹型耦合电容片和第四凹型耦合电容片由Ag、Cu、Au通过印刷、蒸发涂覆技术形成。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用以下的技术方案：

PIFA天线一种多层陶瓷天线和CPW板结合的新型陶瓷PIFA天线，该PIFA天线包括上述的多层陶瓷天线和CPW板，所述的CPW板正面上设置有输入输出连接结构和接地结构，输入输出连接结构包括输入输出导线和第一接地导线，输入输出导线和第一接地导线呈“U”设置，“U”型连接部与所述的第一输入输出电极相连接；所述的接地结构包括第二接地导线和“L”接地连接导线，“L”接地连接导线一端与第二接地导线相连接，另一端与所述的第二输入输出电极相连接。

作为优选，所述的第一接地导线和第二接地导线上设置有多个金属化过孔。

作为优选，所述的输入输出导线、第一接地导线、第二接地导线和“L”接地连接导线为金属铜箔。

为了实现上述的第三个目的，本发明采用以下的技术方案：

一种适用于上述的多层陶瓷天线的CPW板，所述的CPW板正面上设置有输入输出连接结构和接地结构，输入输出连接结构包括输入输出导线和第一接地导线，输入输出导线和第一接地导线呈“U”设置，“U”型连接部用于与第一输入输出电极相连接，所述的接地结构包括第二接地导线和“L”接地连接导线，“L”接地连接导线一端与第二接地导线相连接，另一端用于与第二输入输出电极相连接。

作为优选，所述的第一接地导线和第二接地导线上设置有多个金属化过孔。

作为优选，所述的输入输出导线、第一接地导线、第二接地导线和“L”接地连接导线为金属铜箔。

本发明提出了一种多层陶瓷天线和CPW板结合的频PIFA天线,采用两层对称排列的电容片组合而成，通过内电极在不同片状陶瓷介质层上的结构优化，可在相同的天线体积上设计出不同电性能的PIFA陶瓷天线，可实现在WIFI波段信号的接收和发送，受环境影响小，且天线带宽满足该波段的通信要求。能有效得提高产品的一致性、可靠性。

附图说明

图1是本发明多层陶瓷天线的分解透视图。

图2是本发明多层陶瓷天线的外表面结构示意图。

图3是本发明CPW板的结构示意图；

图4是本发明多层陶瓷天线在裸板上和在整机中的测试结果对比图。

图5是本发明绕线式的全向天线在在裸板上和在整机中的测试结果对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1

如图1、图2所示一种多层陶瓷天线,该天线整体为叠层体203，其表面分别设置外部第一输入输出电极201和第二输入输出电极202，所述的叠层体203包括3层绝缘介质层组成，从上至下分别是第一绝缘介质层105、第二绝缘介质层103和第三绝缘介质层101，所述的第三绝缘介质层101上设置第三凹型耦合电容片1024和第四凹型耦合电容片1021，且交叉耦合，所述的第三凹型耦合电容片1024和第四凹型耦合电容片1021的一端分别与所述的第一输入输出电极201和第二输入输出电极202相连。所述的第二绝缘介质层103上设置第一凹型耦合电容片1045和第二凹型耦合电容片1042，且交叉耦合，第一凹型耦合电容片1045和第二凹型耦合电容片1042的图案为第三凹型耦合电容片1024和第四凹型耦合电容片1021180度旋转后的图案，所述的第一凹型耦合电容片1045和第二凹型耦合电容片1042的一端分别与所述的第一输入输出电极201和第二输入输出电极202相连，所述的第一凹型耦合电容片1045与第二凹型耦合电容片1042以及第三凹型耦合电容片1024与第四凹型耦合电容片1021产生边缘寄生弱耦合，而第一凹型耦合电容片1045与第三凹型耦合电容片1024以及第二凹型耦合电容片1042与第四凹型耦合电容片1021形成较强的耦合电容。

如图1所示，所述的第一凹型耦合电容片1045、第二凹型耦合电容片1042、第三凹型耦合电容片1024和第四凹型耦合电容片1021分别由三段粗细不同且相互连接的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条组成。第一金属导体线条位于同一绝缘介质层的两端，第二金属导体线条位于同一绝缘介质层的两个侧边，第三金属导体线条位于同一绝缘介质层的中间，两个同一绝缘介质层上的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条分别按中心对称设置。

上述的输入输出电极201、输入输出电极202第一凹型耦合电容片1045、第二凹型耦合电容片1042、第三凹型耦合电容片1024和第四凹型耦合电容片1021由Ag、Cu、Au通过印刷、蒸发涂覆技术形成。

实施例2

如图3所示，一种多层陶瓷天线和CPW板结合的陶瓷PIFA天线，该PIFA天线包括实施例1所述的多层陶瓷天线和CPW板(共面波导)，所述的CPW板正面上设置有输入输出连接结构和接地结构，输入输出连接结构包括输入输出导线303和第一接地导线305，输入输出导线303和第一接地导线305呈“U”设置，“U”型连接部与所述的第一输入输出电极201相连接；所述的接地结构包括第二接地导线304和“L”接地连接导线301，“L”接地连接导线301一端与第二接地导线304相连接，另一端与所述的第二输入输出电极202相连接。

上述的第一接地导线305和第二接地导线304上设置有多个金属化过孔。上述的输入输出导线303、第一接地导线305、第二接地导线304和“L”接地连接导线301为金属铜箔。

Claims (10)

1.一种多层陶瓷天线,该天线整体为叠层体(203)，其表面分别设置外部第一输入输出电极(201)和第二输入输出电极(202)，所述的叠层体(203)包括3层绝缘介质层组成，从上至下分别是第一绝缘介质层(105)、第二绝缘介质层(103)和第三绝缘介质层(101)，其特征在于：所述的第三绝缘介质层(101)上设置第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)，第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)交叉耦合，所述的第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)的一端分别与所述的第一输入输出电极(201)和第二输入输出电极(202)相连；所述的第二绝缘介质层(103)上设置第一凹型耦合电容片(1045)和第二凹型耦合电容片(1042)，第一凹型耦合电容片(1045)和第二凹型耦合电容片(1042)交叉耦合，第一凹型耦合电容片(1045)和第二凹型耦合电容片(1042)的图案为第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)180度旋转后的图案，所述的第一凹型耦合电容片(1045)和第二凹型耦合电容片(1042)的一端分别与所述的第一输入输出电极(201)和第二输入输出电极(202)相连；所述的第一凹型耦合电容片(1045)与第二凹型耦合电容片(1042)以及第三凹型耦合电容片(1024)与第四凹型耦合电容片(1021)产生边缘寄生弱耦合，而第一凹型耦合电容片(1045)与第三凹型耦合电容片(1024)以及第二凹型耦合电容片(1042)与第四凹型耦合电容片(1021)形成较强的耦合电容。

2.根据权利要求1所述的一种多层陶瓷天线,其特征在于：所述的第一凹型耦合电容片(1045)、第二凹型耦合电容片(1042)、第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)分别由三段粗细不同的且相互连接的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条组成。

3.根据权利要求2所述的一种多层陶瓷天线,其特征在于：同一绝缘介质层的两条第一金属导体线条分别位于同一绝缘介质层的两端，同一绝缘介质层的两条第二金属导体线条分别位于同一绝缘介质层的两个侧边，第三金属导体线条位于同一绝缘介质层的中间，两个同一绝缘介质层上的第一金属导体线条、第二金属导体线条和第三金属导体线条分别按中心对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种多层陶瓷天线,其特征在于：所述的第一输入输出电极(201)、第二输入输出电极(202)、第一凹型耦合电容片(1045)、第二凹型耦合电容片(1042)、第三凹型耦合电容片(1024)和第四凹型耦合电容片(1021)均由Ag、Cu、Au通过印刷、蒸发涂覆技术形成。

5.一种多层陶瓷天线和CPW板结合的陶瓷PIFA天线，其特征在于：该PIFA天线包括CPW板和权利要求1～4任意一项权利要求所述的多层陶瓷天线，所述的CPW板正面上设置有输入输出连接结构和接地结构，输入输出连接结构包括输入输出导线(303)和第一接地导线(305)，输入输出导线(303)和第一接地导线(305)呈“U”设置，“U”型连接部与所述的第一输入输出电极(201)相连接；所述的接地结构包括第二接地导线(304)和“L”接地连接导线(301)，“L”接地连接导线(301)一端与第二接地导线(304)相连接，另一端与所述的第二输入输出电极(202)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种多层陶瓷天线和CPW板结合的陶瓷PIFA天线，其特征在于：

第一接地导线(305)和第二接地导线(304)上设置有多个金属化过孔。

7.根据权利要求5所述的一种多层陶瓷天线和CPW板结合的陶瓷PIFA天线，其特征在于：

所述的输入输出导线(303)、第一接地导线(305)、第二接地导线(304)和“L”接地连接导线(301)为金属铜箔。

8.一种适用于1～4任意一项权利要求所述的多层陶瓷天线的CPW板，其特征在于：所述的CPW板正面上设置有输入输出连接结构和接地结构，输入输出连接结构包括输入输出导线(303)和第一接地导线(305)，输入输出导线(303)和第一接地导线(305)呈“U”设置，“U”型连接部用于与第一输入输出电极(201)相连接，所述的接地结构包括第二接地导线(304)和“L”接地连接导线(301)，“L”接地连接导线(301)一端与第二接地导线(304)相连接，另一端用于与第二输入输出电极(202)相连接。

9.根据权利要求8所述的CPW板，其特征在于：第一接地导线(305)和第二接地导线(304)上设置有多个金属化过孔。

10.根据权利要求8所述的CPW板，其特征在于：所述的输入输出导线(303)、第一接地导线(305)、第二接地导线(304)和“L”接地连接导线(301)为金属铜箔。