CN104852132A - 基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线 - Google Patents

Abstract

基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线将第一层导电电极与第二层导电电极相对设置，并在低温共烧陶瓷体上分段设置。同时，第二层导电电极至少有一段采用弯折的方式设置，使得第二层导电电极的辐射面积增大，而实际占用面积减小，因此，能够采用简单的结构改进来提高天线的辐射效率且减小天线体积。且第一层导电电极与所述第二层导电电极采用通孔电连接，不仅使得天线的结构更为简单，而且电性能更加稳定，制作工艺更为简单，节省成本。

Description

基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线

技术领域

本发明涉及双频天线，特别是涉及一种结构简单的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线。

背景技术

天线是接受信号和发射信号必不可少的器件，且大多数只能工作在一个频率段，而目前的通信设备中需要工作在不同的频率段，接受不同服务。比如现在已经从3G时代迈进4G时代，它不但包含了3G，还包含了WLAN(WirelessLocal Area Networks，无线局域网络,)。如果设计两个天线作为接收端，这样不但增加成本，而且使设备更加复杂。所以工作在不同频率段的双频率天线的设计成为了目前研究的一个重要课题。伴随着电子设备的短、小、轻、薄的发展方向，小型化也成为关注的一个关键点。

目前很多天线都直接印制在PCB板上，这样它受到外界因素影响非常强烈，性能极不稳定，寿命不长。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单、小型化的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线。

一种基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，包括低温共烧陶瓷体、第一层导电电极、第二层导电电极及端电极；

所述第一层导电电极铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面，所述第二层导电电极铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面；所述第二层导电电极与所述第一层导电电极相对设置，在所述第一层导电电极与所述第二层导电电极之间设有介电层；

其中，所述第一层导电电极分段设于所述第一长正面的两短端，所述第二层导电电极与所述第一层导电电极相对分段设置；所述第二层导电电极至少有一段呈弯折设置；所述第一层导电电极与所述第二层导电电极采用通孔电连接；所述第一层导电电极与所述第二层导电电极电连接后的出射端接所述端电极；所述端电极设于所述低温共烧陶瓷体的第一长侧面；所述端电极还用于连接馈线；

所述第一层导电电极和所述第二层导电电极收容于所述低温共烧陶瓷体内，所述端电极设于所述低温共烧陶瓷体表面。

在其中一个实施例中，所述第一层导电电极分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面两端；所述第一层导电电极包括直线电极段和折线电极段，分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极包括直线电极段和弯折电极段，分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极的弯折电极段为多个“几”字形连续延伸。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极的弯折电极段包括多个U形部和多个连接部，所述U形部通过连接部依次连接。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极的弯折电极段呈“蛇形”连续延伸。

在其中一个实施例中，所述第一层导电电极分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面上，其中两段分别设于第一长正面的两端，所述第一层导电电极包括两个直线电极段和折线电极段，其中一直线电极段和折线电极段分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极包括两个直线电极段和弯折电极段，其中一直线电极段和弯折电极段分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

在其中一个实施例中，所述第二层导电电极投影在所述第一层导电电极所在的平面后，与所述第一层导电电极形成闭合的曲线，并沿所述第一长正面的边缘延伸。

在其中一个实施例中，所述第一层导电电极与所述第二层导电电极采用金属化通孔电连接。

上述基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线将第一层导电电极与第二层导电电极相对设置，并在低温共烧陶瓷体上分段设置。同时，第二层导电电极至少有一段采用弯折的方式设置，使得第二层导电电极的辐射面积增大，而实际占用面积减小，因此，能够采用简单的结构改进来提高天线的辐射效率且减小天线体积。且第一层导电电极与所述第二层导电电极采用通孔电连接，不仅使得天线的结构更为简单，而且电性能更加稳定，制作工艺更为简单，节省成本。

附图说明

图1为基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线的结构图；

图2为第一层导电电极的结构示意图；

图3为第二层导电电极的结构示意图；

图4为基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线的仿真回波损耗图。

具体实施方式

如图1所示，为基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线的结构图。

一种基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，包括低温共烧陶瓷体、第一层导电电极101、第二层导电电极102及端电极104。

所述第一层导电电极101铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面，所述第二层导电电极102铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面；所述第二层导电电极102与所述第一层导电电极101相对设置，在所述第一层导电电极101与所述第二层导电电极102之间设有介电层105。

其中，所述第一层导电电极101分段设于所述第一长正面的两短端，所述第二层导电电极102与所述第一层导电电极101相对分段设置；所述第二层导电电极102至少有一段呈弯折设置；所述第一层导电电极101与所述第二层导电电极102采用通孔电连接；所述第一层导电电极101与所述第二层导电电极102电连接后的出射端接所述端电极104；所述端电极104设于所述低温共烧陶瓷体的第一长侧面；所述端电极104还用于连接馈线106。

所述第一层导电电极101和所述第二层导电电极102收容于所述低温共烧陶瓷体内，所述端电极104设于所述低温共烧陶瓷体表面。

端电极104有一定宽度，且部分延伸于低温共烧陶瓷体内与第一层导电电极101与所述第二层导电电极102电连接后的出射端连接。第一层导电电极101和第二层导电电极102通过金属化过孔连接成一个电流通路。在低频率2.45GHz时，其为波谐振，可以通过改变介电层105里的电流通路长度来调节低频的谐振频点。比如改变通孔103皆可调节低频率谐振点。可以通过改变连接天线与共面波导的距离(改变馈线106长度)来改变天线本身与地之间耦合产生的感性和容性来改变天线的电路谐振特性，从而来调节其在5GHz频段时的谐振点。弯折段电极1021使用的是曲折线，主要为了充分利用第二层导电电极102的二维平面，从而达到进一步减小天线尺寸，提高增益的效果，曲折线的每一维度尺寸皆可改变，使天线调节更加灵活，从而从更自由的改变天线的辐射特性及效果。

请结合图2。

第一层导电电极101分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面两端；所述第一层导电电极101包括直线电极段1011和折线电极段1012，分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

请结合图3。

第二层导电电极102分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极102包括直线电极段1022和弯折电极段1021，分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

在一个实施例中，第二层导电电极102的弯折电极段1022为多个“几”字形连续延伸。

在另一个实施例中，第二层导电电极102的弯折电极段1022包括多个U形部和多个连接部，所述U形部通过连接部依次连接。

在又一个实施例中，第二层导电电极102的弯折电极段呈“蛇形”连续延伸。

在一个实施例中，第一层导电电极101分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面上，其中两段分别设于第一长正面的两端，所述第一层导电电极101包括两个直线电极段1011和折线电极段1012，其中一直线电极段1011和折线电极段1021分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

在一个实施例中，第二层导电电极102分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极102包括两个直线电极段1022和弯折电极段1021，其中一直线电极段1022和弯折电极段1021分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

介电层105的介电常数根据设计要求，可以在已有的介质层面上做更改，然后再来调整天线尺寸，从而达到调节天线效果的目的。

因此，上述基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线结构比较简单，工艺也相对容易，能够降低成本，性能也比较优良。

基于上述所有实施例，第二层导电电极102投影在所述第一层导电电极101所在的平面后，与所述第一层导电电极101形成闭合的曲线，并沿所述第一长正面的边缘延伸。

基于上述所有实施例，第一层导电电极101与所述第二层导电电极102采用金属化通孔电连接。

基于上述所有实施例，低温共烧陶瓷体的电常数是可调的。通过调节低温共烧陶瓷体的电常数可以改变谐振频率的带宽。

基于上述所有实施例，第一层导电电极101的长度、宽度、厚度可调。

基于上述所有实施例，第二层导电电极102的曲折线的级数、长度、宽度、厚度可调

基于上述所有实施例，端电极104长宽厚可调，馈线106长、宽、高可调。

由于低温共烧陶瓷体的高介电常数、低损耗，而且通过等静压方式把天线导电极印制在低温共烧陶瓷体的内部，这样既减少了外部对天线的干扰，也可以达到减少其尺寸的目的，提高天线性能。

上述基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线只需要印刷两层电极丝网，无需更多层的丝网，因此，减少了丝网的使用量，能够有效的降低成本。

如图4所示，为基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线的仿真回波损耗图。

基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线制成成品后，尺寸可以达到6*3.8*1.46mm，分别为长宽高。这相对现有的10*3.2*1.5mm的尺寸来说，在减小体积方面有着显著的进步。

对于回波损耗，小型化过程当中，回波也是极难控制的,一般情况下天线回波在-20DB以下才能工作，而基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线在两个频点都到达了-40db以下。因此，采用基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线的结构能够有效降低回波损耗。

上述基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线将第一层导电电极101与第二层导电电极102相对设置，并在低温共烧陶瓷体上分段设置。同时，第二层导电电极102至少有一段采用弯折的方式设置，使得第二层导电电极102的辐射面积增大，而实际占用面积减小，因此，能够采用简单的结构改进来提高天线的辐射效率且减小天线体积。且第一层导电电极101与所述第二层导电电极102采用通孔电连接，不仅使得天线的结构更为简单，而且电性能更加稳定，制作工艺更为简单，节省成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，包括低温共烧陶瓷体、第一层导电电极、第二层导电电极及端电极；

所述第一层导电电极铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面，所述第二层导电电极铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面；所述第二层导电电极与所述第一层导电电极相对设置，在所述第一层导电电极与所述第二层导电电极之间设有介电层；

其中，所述第一层导电电极分段设于所述第一长正面的两短端，所述第二层导电电极与所述第一层导电电极相对分段设置；所述第二层导电电极至少有一段呈弯折设置；所述第一层导电电极与所述第二层导电电极采用通孔电连接；所述第一层导电电极与所述第二层导电电极电连接后的出射端接所述端电极；所述端电极设于所述低温共烧陶瓷体的第一长侧面；所述端电极还用于连接馈线；

所述第一层导电电极和所述第二层导电电极收容于所述低温共烧陶瓷体内，所述端电极设于所述低温共烧陶瓷体表面。

2.根据权利要求1所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第一层导电电极分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面两端；所述第一层导电电极包括直线电极段和折线电极段，分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

3.根据权利要求1所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极分两段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极包括直线电极段和弯折电极段，分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

4.根据权利要求3所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极的弯折电极段为多个“几”字形连续延伸。

5.根据权利要求3所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极的弯折电极段包括多个U形部和多个连接部，所述U形部通过连接部依次连接。

6.根据权利要求3所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极的弯折电极段呈“蛇形”连续延伸。

7.根据权利要求1所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第一层导电电极分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第一长正面上，其中两段分别设于第一长正面的两端，所述第一层导电电极包括两个直线电极段和折线电极段，其中一直线电极段和折线电极段分别沿所述第一长正面的边缘铺设。

8.根据权利要求1所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极分三段铺设于所述低温共烧陶瓷体的第二长正面两段；所述第二层导电电极包括两个直线电极段和弯折电极段，其中一直线电极段和弯折电极段分别沿所述第二长正面的边缘铺设。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第二层导电电极投影在所述第一层导电电极所在的平面后，与所述第一层导电电极形成闭合的曲线，并沿所述第一长正面的边缘延伸。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的基于低温共烧陶瓷的蓝牙-WiFi双频天线，其特征在于，所述第一层导电电极与所述第二层导电电极采用金属化通孔电连接。