CN107706501B - 芯片天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种芯片天线，包括基体、分别绕设于基体上的馈入线路和辐射线路，以及设于馈入线路和辐射线路之间的接地电极，基体相对应的两侧分别设有一凹陷部，馈入线路包括连接电极、馈入电极以及第一微带线，第一微带线沿凹陷部的表面绕设于基体的表面，辐射线路包括设于辐射电极、辐射金属片以及第二微带线，第二微带线沿凹陷部的表面绕设于基体的表面。上述芯片天线，通过的基体的两侧设置凹陷部，然后将第一微带线和第二微带线绕设在对应的凹陷部上，在没有增加基体的体积的前提下，增大了所述第一微带线和第二微带线的长度，进而增大了芯片天线的频宽，同时通过设置所述凹陷部，减少了基体的用料，节约了成本。

Description

芯片天线

技术领域

本发明涉及无线技术领域，特别涉及一种芯片天线。

背景技术

当前，无线通信系统的迅猛发展对天线的要求越来越高。传统的鞭状天线，螺旋天线已逐步被内置的小型天线取代。芯片天线不仅具有尺寸小，重量轻，较好的全向性，电气特性稳定等优点，而且具备低成本，大批量生产的经济上的优势，因此符合无线通讯产品向轻、薄、短小方向发展的趋势。

现有的芯片天线，包括基板、馈入电极、辐射电极及传输线，为了降低天线本身的制作成本以及符合电子产品的轻、薄、短、小等设计要求，目前的无线通讯的电子产品大多数采用一体积较小的微型天线，来取代体积较大的传统天线(如杆状天线)。

现有的芯片天线，因需要满足体积小的设计要求，故芯片天线的基板的体积非常小，而传输线需要绕设于基体上，故传输线的绕设面积也相应的变小，使芯片天线的频宽过窄。

发明内容

本发明的目的是提供一种芯片天线，以解决小型芯片天线的频宽过窄的问题。

一种芯片天线，包括基体、分别绕设于所述基体上的馈入线路和辐射线路，以及设于所述馈入线路和所述辐射线路之间的接地电极，所述基体相对应的两侧分别设有一凹陷部，所述馈入线路包括设于所述基体一侧连接电极、位于所述接地电极一侧的馈入电极以及连接所述连接电极与所述馈入电极的第一微带线，所述第一微带线沿所述凹陷部的表面绕设于所述基体的表面，所述辐射线路包括设于所述接地电极另一侧的辐射电极、位于所述基体另一侧的辐射金属片，以及连接所述辐射电极和所述辐射金属片的第二微带线，所述第二微带线沿所述凹陷部的表面绕设于所述基体的表面。

上述芯片天线，通过的基体的两侧设置凹陷部，然后将第一微带线和第二微带线绕设在对应的凹陷部上，在没有增加基体的体积的前提下，增大了所述第一微带线和所述第二微带线的长度，进而增大了芯片天线的频宽，同时通过设置所述凹陷部，减少了基体的用料，节约了成本。

进一步地，所述基体的上端与所述第一微带线和所述第二微带线对应的位置均设有多个容纳槽，所述第一微带线和所述第二微带线均沿所述容纳槽内壁绕设于所述基体上。

进一步地，所述基体位于所述馈入电极和所述辐射电极的位置设有一安装槽，所述馈入电极和所述辐射电极相对设于所述安装槽内，且所述馈入电极和所述辐射电极均竖直设置。

进一步地，所述基体与所述连接电极的位置设有一通孔。

进一步地，所述基体与所述辐射金属片对应的位置设有一凹槽，所述凹槽中部设有一限位柱，所述辐射金属片绕设于所述限位柱的侧壁并延伸至所述限位柱的顶端。

进一步地，所述第二微带线绕设于所述凹槽的内壁。

进一步地，所述凹陷部与所述第一微带线和所述第二微带线对应的位置分别设有一固定槽，所述第一微带线和所述第二微带线与容置于对应的所述固定槽内。

进一步地，两所述凹陷部的深度之和小于所述基体的宽度。

进一步地，所述基体的侧视横截面的形状呈“工”字形。

进一步地，所述凹陷部的开口处均设有倒圆角结构。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的芯片天线的立体结构示意图；

图2为图1中的芯片天线的侧视图；

图3为图2中圈I处的放大结构示意图；

图4为图1中的芯片天线的侧视图；

图5为本发明第二实施例提供的芯片天线的立体结构示意图；

图6为图5中的芯片天线的侧视图；

图7为图5中的芯片天线的主视图；

图8为本发明第三实施例提供的芯片天线的立体结构示意图；

图9为图8中的芯片天线的侧视图；

图10为本发明第四实施例提供的芯片天线的立体结构示意图；

图11为图10中的芯片天线的侧视图；

图12为本发明第五实施例提供的芯片天线的立体结构示意图；

图13为图12中圈II处的放大结构示意图。

主要元件符号说明：

基体	10	馈入线路	20	辐射电极	31
						凹陷部	11	连接电极	21	第二微带线	32
通孔	12	第一微带线	22	辐射金属片	33
						容纳槽	13	馈入电极	23	接地电极	40
凹槽	14	辐射线路	30
						安装槽	15	限位柱	50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干个实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。

现有的天线，为了向小型化发展，将芯片制作成小型芯片，因此，必然会将芯片天线的基体制作的轻、薄、小，以满足安装要求；导致设置在基体上的微带线的长度必然会减少，进而影响芯片天线的频宽，因此提供如下发明，以解决上述问题。

请参阅图1至图4，本发明第一实施例提供芯片天线，包括基体10、分别绕设于所述基体10上的馈入线路20和辐射线路30，以及设于所述馈入线路20和所述辐射线路30之间的接地电极40。

具体的，在本实施例中，所述基体10相对应的两侧分别设有一凹陷部11，所述馈入线路20包括设于所述基体10一侧连接电极21、位于所述接地电极40一侧的馈入电极23以及连接所述连接电极21与所述馈入电极23的第一微带线22，所述第一微带线22沿所述凹陷11部的表面绕设于所述基体10的表面，所述辐射线路30包括设于所述接地电极40另一侧的辐射电极31、位于所述基体10另一侧的辐射金属片33，以及连接所述辐射电极31和所述辐射金属片33的第二微带线32，所述第二微带线32沿所述凹陷部11的表面绕设于所述基体10的表面。

具体的，在本实施例中，所述基体10的侧视横截面的形状呈“工”字形，且在本实施例中，所述凹陷部11的开口的面积等于所在基体10的侧面的面积，所述第一微带线22和所述第二微带线32绕过所述基体10的上表面后，再弯折沿所述凹陷部11的表面设置，然后绕出所述凹陷部11进而绕设在所述基体10的下表面，在弯折进入另一凹陷部11，然后绕回所述基体10的上表面，完成一次绕设，依此类推，直至完成所有微带线的布置。可以理解的，通过上述结构，相较于现有技术，每一圈的微带线增加了与两个凹陷部11内壁处的长度相等的长度，极大的增加了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度。

具体的，在本实施例中，所述凹陷部11的开口处均设有倒圆角结构(图未标出)，可以理解的，凹陷部11与基体10上下表面的连接处较为尖锐，绕设时，所述第一微带线22和所述第二微带线32需要做出较大的弯折，容易损伤所述第一微带线22和所述第二微带线32，而设置所述倒圆角结构，可减少所述第一微带线22和所述第二微带线32在弯折时的幅度，使弯折幅度在第一微带线22和第二微带线32的可变形范围内，进而避免所述第一微带线22和所述第二微带线32因弯折过度而损坏，提高了所述第一微带线22和所述第二微带线32的使用寿命。

请再参阅图1，在本实施例中，为了进一步增长所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，所述第一微带线22和所述第二微带线32均倾斜绕设于所述基体10的表面。

具体的，在本实施例中，两所述凹陷部11的深度之和小于所述基体10的宽度，避免两所述凹陷部11的底部相互导通，而导致基体10被分割成单独的两个部分。

可以理解的，在本发明的一个实施例中，所述基体10的两侧面均设有多个凹陷部11，多个所述凹陷部11从上往下依次排列，以容纳更多的微带线，进一步的增加所述芯片天线的频宽。

可以理解的，在需求相同频宽的两芯片天线中，本发明的芯片天线微带线所占面积远小于现有技术的芯片天线，因此，本发明人的芯片天线的基体可设计的更小，容易想得到的，现有技术的芯片天线与具有相同体积的基体的本发明的芯片天线相比，本发明的芯片天线可预留更多的位置给所述辐射金属片33，所述辐射金属片33的面积更大，因此，本发明的芯片天线的辐射面积更大。

具体的，在本实施例中，所述基体10与所述连接电极21的位置设有一通孔12，可以理解的，在安装所述天线芯片时，将通孔12对功能电路板上的连接点，然后进行焊接，通过设置所述通孔12，可准确的将芯片天线固定在焊接点上。还可以理解的，在本发明的一个实施例中，还可以在所述通孔12的内壁设置导电涂层，所述连接电极21与通孔12内的导电涂层连接，所述通孔12的另一端与功能电路连接，所述功能电路通过所述导电涂层与所述连接电极21导通。

在本发明的一个实施例中，所述凹陷部11与所述第一微带线22和所述第二微带线32对应的位置分别设有一固定槽(图未标出)，所述第一微带线22和所述第二微带线32与容置于对应的所述固定槽内，通过设置所述固定槽，可非常便捷的将相对应的微带线布入对应的固定槽内，避免作业人员在绕设微带线时发生错乱。

上述芯片天线，通过基体10的两侧设置凹陷部11，然后将第一微带线22和第二微带线32绕设在对应的凹陷部11上，通过上述结构，在没有增加基体10的体积的前提下，增大了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，进而增大了芯片天线的频宽，同时通过设置所述凹陷部11，减少了基体10的用料，节约了成本。

请参阅图5至图7，本发明第二实施例提供的芯片天线，所述第二实施例中，所述芯片天线包括基体10、分别绕设于所述基体10上的馈入线路20和辐射线路30，以及设于所述馈入线路20和所述辐射线路30之间的接地电极40。

具体的，在本实施例中，所述基体10相对应的两侧分别设有一凹陷部11，所述馈入线路20包括设于所述基体10一侧连接电极21、位于所述接地电极40一侧的馈入电极23以及连接所述连接电极21与所述馈入电极23的第一微带线22，所述第一微带线22沿所述凹陷11部的表面绕设于所述基体10的表面，所述辐射线路30包括设于所述接地电极40另一侧的辐射电极31、位于所述基体10另一侧的辐射金属片33，以及连接所述辐射电极31和所述辐射金属片33的第二微带线32，所述第二微带线32沿所述凹陷部11的表面绕设于所述基体10的表面。

具体的，在本实施例中，所述基体10的侧视横截面的形状呈“工”字形，且在本实施例中，所述凹陷部11的开口的面积小于所在基体10的侧面的面积，使所述凹陷部11的上、下边缘距离所述基体10的上、下表面之间存在一段距离，可减少所述第一微带线22和所述第二微带线32在弯折时的幅度，使所述第一微带线22和所述第二微带线32在弯折时的幅度在第一微带线22和第二微带线32的可变形范围内，进而避免所述第一微带线22和所述第二微带线32因弯折过度而损坏，提高了所述第一微带线22和所述第二微带线32的使用寿命。

具体的，所述第一微带线22和所述第二微带线32绕过所述基体10的上表面后，再弯折沿所述凹陷部11的表面设置，然后绕出所述凹陷部11进而绕设在所述基体10的下表面，在弯折进入另一凹陷部11，然后绕回所述基体10的上表面，完成一次绕设，依此类推，直至完成所有微带线的布置。可以理解的，通过上述结构，相较于现有技术，每一圈的微带线增加了与两个凹陷部11内壁处的长度相等的长度，极大的增加了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度。

具体的，所述凹陷部11的横截面的形状为等腰梯形，所述第一微带线22和所述第二微带线32从基体10的一个表面进入所述凹陷部11的一个腰，并依次经过所述凹陷部11的较短底边边、另一腰，然后进入下一表面。

可以理解的，本发明提供的为单频的芯片天线，在本发明的另一实施例中，还提供了一多频芯片天线，所述多频芯片天线的内部设有至少两组辐射线路，两组辐射线路通过一阻抗变换器与所述馈入电线路连接，以发出两种不同频率的波，可以理解的，在多频芯片天线中，也可以设置所述凹陷部，以总长微带线的长度，进而提高多频芯片天线的频宽。

请参阅图8和图9，本发明第三实施例提供的芯片天线，所述第三实施例中，所述芯片天线包括基体10、分别绕设于所述基体10上的馈入线路20和辐射线路30，以及设于所述馈入线路20和所述辐射线路30之间的接地电极40。

具体的，在本实施例中，所述基体10相对应的两侧分别设有一凹陷部11，所述馈入线路20包括设于所述基体10一侧连接电极21、位于所述接地电极40一侧的馈入电极23以及连接所述连接电极21与所述馈入电极23的第一微带线22，所述第一微带线22沿所述凹陷11部的表面绕设于所述基体10的表面，所述辐射线路30包括设于所述接地电极40另一侧的辐射电极31、位于所述基体10另一侧的辐射金属片33，以及连接所述辐射电极31和所述辐射金属片33的第二微带线32，所述第二微带线32沿所述凹陷部11的表面绕设于所述基体10的表面。

具体的，在本实施例中，所述基体10的侧视横截面的形状呈“工”字形，且在本实施例中，所述凹陷部11的开口的面积小于所在基体10的侧面的面积，使所述凹陷部11的上、下边缘距离所述基体10的上、下表面之间存在一段距离，可减少所述第一微带线22和所述第二微带线32在弯折时的幅度，使所述第一微带线22和所述第二微带线32在弯折时的幅度在第一微带线22和第二微带线32的可变形范围内，进而避免所述第一微带线22和所述第二微带线32因弯折过度而损坏，提高了所述第一微带线22和所述第二微带线32的使用寿命。

具体的，所述第一微带线22和所述第二微带线32绕过所述基体10的上表面后，再弯折沿所述凹陷部11的表面设置，然后绕出所述凹陷部11进而绕设在所述基体10的下表面，在弯折进入另一凹陷部11，然后绕回所述基体10的上表面，完成一次绕设，依此类推，直至完成所有微带线的布置。可以理解的，通过上述结构，相较于现有技术，每一圈的微带线增加了与两个凹陷部11内壁处的长度相等的长度，极大的增加了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度。

具体的，在本实施例中，所述基体10的上端与所述第一微带线22和所述第二微带线32对应的位置均设有多个容纳槽13，所述第一微带线22和所述第二微带线32均沿所述容纳槽13内壁绕设于所述基体10上，通过上述结构，进一步的延长了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，进而提高了所述芯片天线的频宽。

可以理解的，在需求相同频宽的两芯片天线中，本发明的芯片天线微带线所占面积远小于现有技术的芯片天线，因此，本发明人的芯片天线的基体可设计的更小，容易想得到的，现有技术的芯片天线与具有相同体积的基体的本发明的芯片天线相比，本发明的芯片天线可预留更多的位置给所述辐射金属片33，所述辐射金属片33的面积更大，因此，本发明的芯片天线的辐射面积更大。

上述芯片天线，通过的基体10的两侧设置凹陷部11和所述容纳槽13，然后将第一微带线22和第二微带线32绕设在对应的凹陷部11和所述容纳槽13内，通过上述结构，在没有增加基体10的体积的前提下，增大了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，进而增大了芯片天线的频宽，同时通过设置所述凹陷部11，减少了基体10的用料，节约了成本。

请参阅图10和图11，本发明第四实施例提供的芯片天线，所述第四实施例中，所述芯片天线包括基体10、分别绕设于所述基体10上的馈入线路20和辐射线路30，以及设于所述馈入线路20和所述辐射线路30之间的接地电极40。

具体的，在本实施例中，所述基体10相对应的两侧分别设有一凹陷部11，所述馈入线路20包括设于所述基体10一侧连接电极21、位于所述接地电极40一侧的馈入电极23以及连接所述连接电极21与所述馈入电极23的第一微带线22，所述第一微带线22沿所述凹陷11部的表面绕设于所述基体10的表面，所述辐射线路30包括设于所述接地电极40另一侧的辐射电极31、位于所述基体10另一侧的辐射金属片33，以及连接所述辐射电极31和所述辐射金属片33的第二微带线32，所述第二微带线32沿所述凹陷部11的表面绕设于所述基体10的表面。

具体的，在本实施例中，所述基体10的侧视横截面的形状呈“工”字形，且在本实施例中，所述凹陷部11的开口的面积等于所在基体10的侧面的面积，所述第一微带线22和所述第二微带线32绕过所述基体10的上表面后，再弯折沿所述凹陷部11的表面设置，然后绕出所述凹陷部11进而绕设在所述基体10的下表面，在弯折进入另一凹陷部11，然后绕回所述基体10的上表面，完成一次绕设，依此类推，直至完成所有微带线的布置。可以理解的，通过上述结构，相较于现有技术，每一圈的微带线增加了与两个凹陷部11内壁处的长度相等的长度，极大的增加了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度。

具体的，在本实施例中，所述基体10的上端与所述第一微带线22和所述第二微带线32对应的位置均设有多个容纳槽13，所述第一微带线22和所述第二微带线32均沿所述容纳槽13内壁绕设于所述基体10上，通过上述结构，进一步的延长了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，进而提高了所述芯片天线的频宽。

具体的，在本实施例中，所述基体10与所述辐射金属片33对应的位置设有一凹槽14，所述辐射金属片33设于所述凹槽14内，所述辐射金属片33的厚度小于所述凹槽14的深度，以使所述辐射金属片33能够容纳于所述凹槽14内，避免因为所述辐射金属片33的厚度而使所述芯片天线的厚度提高，达到减小芯片天线厚度的效果，同时可以增加辐射金属片33的厚度，进而提高辐射效率。

具体的，在本实施例中，为了进一步地增加所述第二微带线32的长度，所述第二微带线绕32设于所述凹槽14的内壁，然后与所述辐射金属片33连接。

上述芯片天线，通过的基体10的两侧设置凹陷部11，并在所述基体10的上表面设置容纳槽13，然后将第一微带线22和第二微带线32绕设在对应的凹陷部11和容纳槽13内，通过上述结构，在没有增加基体10的体积的前提下，增大了所述第一微带线22和所述第二微带线32的长度，进而增大了芯片天线的频宽，同时通过设置所述凹陷部11，减少了基体10的用料，节约了成本，同时设置所述凹槽14并使所述第二微带线32环绕所述凹槽14侧壁后再与所述辐射金属片33连接，进一步的增加了所述第二微带线32的长度。

请参阅图12和图13，本发明第五实施例提供的芯片天线，所述第五实施例与所述第四实施例大抵相同，其区别在于，所述第五实施例中，所述基体10位于所述馈入电极23和所述辐射电极31的位置设有一安装槽15，所述馈入电极23和所述辐射电极31相对设于所述安装槽15内，且所述馈入电极23和所述辐射电极31均竖直设置，通过上述结构设置，使馈入电极23和辐射电极31之间的对应面积，进而增加了馈入电极23和辐射电极31之间数据传输的效率。

具体的，在本实施例中，所述基体10与所述辐射金属片33对应的位置设有一凹槽14，所述凹槽中部设有一限位柱50，所述辐射金属片33绕设于所述限位柱50的侧壁并延伸至所述限位柱50的顶端，通过上述结构设计，再不增加辐射金属片33的厚度的情况下，增加了辐射金属片33的辐射面积，具体的，所述限位柱可用轻质塑料如PVC制成，减少了芯片天线的质量。

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本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 (9)

1.一种芯片天线，其特征在于，包括基体、分别绕设于所述基体上的馈入线路和辐射线路，以及设于所述馈入线路和所述辐射线路之间的接地电极，所述基体相对的两侧分别设有至少一个凹陷部，当存在两个及两个以上的凹陷部时，所述两个及两个以上的凹陷部在所述基体侧面从上往下依次排列，所述凹陷部的开口处均设有倒圆角结构；所述馈入线路包括设于所述基体一侧连接电极、位于所述接地电极一侧的馈入电极以及连接所述连接电极与所述馈入电极的第一微带线，所述第一微带线绕过所述基体的上表面后，再弯折沿所述凹陷部的表面设置，然后绕出所述凹陷部进而绕设在所述基体的下表面，再弯折进入另一凹陷部，然后绕回基体的上表面，所述辐射线路包括设于所述接地电极另一侧的辐射电极、位于所述基体另一侧的辐射金属片，以及连接所述辐射电极和所述辐射金属片的第二微带线，所述第二微带线绕过所述基体的上表面后，再弯折沿所述凹陷部的表面设置，然后绕出所述凹陷部进而绕设在所述基体的下表面，再弯折进入另一凹陷部，然后绕回基体的上表面。

2.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述基体的上端与所述第一微带线和所述第二微带线对应的位置均设有多个容纳槽，所述第一微带线和所述第二微带线均沿所述容纳槽内壁绕设于所述基体上。

3.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述基体位于所述馈入电极和所述辐射电极的位置设有一安装槽，所述馈入电极和所述辐射电极相对设于所述安装槽内，且所述馈入电极和所述辐射电极均竖直设置。

4.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述基体与所述连接电极的位置设有一通孔。

5.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述基体与所述辐射金属片对应的位置设有一凹槽，所述凹槽中部设有一限位柱，所述辐射金属片绕设于所述限位柱的侧壁并延伸至所述限位柱的顶端。

6.根据权利要求5所述的芯片天线，其特征在于，所述第二微带线绕设于所述凹槽的内壁。

7.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，所述凹陷部与所述第一微带线和所述第二微带线对应的位置分别设有一固定槽，所述第一微带线和所述第二微带线与容置于对应的所述固定槽内。

8.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，当所述基体的相对两侧分别只设有一个凹陷部时，该两个所述凹陷部的深度之和小于所述基体的宽度。

9.根据权利要求1所述的芯片天线，其特征在于，当所述基体的相对两侧分别只设有一个凹陷部时，所述基体的侧视横截面的形状呈“工”字形。

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