CN107946753B - 一种多层陶瓷pifa天线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型化PIFA陶瓷天线。一种多层陶瓷PIFA天线，该陶瓷PIFA天线包括端面外电极，绝缘介质叠层体和四层多级耦合电容片，端面外电极包括一个输入输出端面外电极和三个接地端面外电极，端面外电极裸露在陶瓷天线外部，并分别处于陶瓷天线的两端面；绝缘介质叠层体包括沿层叠方向由多层薄膜片层叠而成的若干个绝缘介质层；第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片分别与第二多级耦合电容片形成上下垂直电容耦合，第二多级耦合电容片与第三多级耦合电容片耦合加强了其自身的电容耦合强度；本发明4层内电极形成多级耦合，拓展了电感电容谐振的频宽，可加宽天线的通信带宽，改善其在WIFI波段信号的接收和发送的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种小型化PIFA陶瓷天线。
背景技术
现有的小型多层陶瓷PIFA天线，基本上结构都是比较单一上下或者左右结构的电容形式(专利号:ZL 2015 10072986.8)，利用电感电容串联谐振的方式形成一个天线谐振点，但是该结构的天线带宽较窄，导致其接受或者发送的效率也相对较低；因此其相对的可靠度也较差，允许的频率偏差范围也较小,在那些对接收灵敏度要求较高的wifi模块中，往往通信距离相对较短。
发明内容
为解决上述多层陶瓷天线带宽窄、可靠性差等问题，本发明的目的是提出了一种多层陶瓷PIFA天线，采用多级电容耦合的方式，可加宽天线的通信带宽，改善其在WIFI波段信号的接收和发送的稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种多层陶瓷PIFA天线，该陶瓷PIFA天线包括端面外电极，绝缘介质叠层体和四层多级耦合电容片，端面外电极包括一个输入输出端面外电极和三个接地端面外电极，端面外电极裸露在陶瓷天线外部，并分别处于陶瓷天线的四个角部；绝缘介质叠层体包括沿层叠方向由多层薄膜片层叠而成的若干个绝缘介质层；第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极分别设置在陶瓷天线内部的最上层和最下层，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极呈类“T”字形，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极均由横向电极片和纵向电极片构成，两个横向电极片设置在陶瓷天线的左侧同一位置，两个横向电极片的一端分别与输入输出端面外电极相连接，另一端分别与一个接地端面外电极相连接，两个纵向电极片对称设置在陶瓷天线的两侧，两个纵向电极片的一端分别与两个横向电极片相连接；第二多级耦合电容片设置在第一层多级耦合电容片的下方，第二多级耦合电容片的内电极由两个“L”字形电极片构成，两个“L”字形电极片呈对称设置，两个“L”字形电极片的外侧端分别与另外两个接地端面外电极相连接；第三多级耦合电容片设置在第二多级耦合电容片的下方陶瓷天线的右侧，第三多级耦合电容片的内电极呈“一”字型。
作为进一步改进，所述的绝缘介质叠层体由5层绝缘介质层组成，至上而下分别是第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层、第四绝缘层、第五绝缘层；第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片分别位于第二绝缘层和第五绝缘层上表面，第二多级耦合电容片位于第三绝缘层上表面，第三多级耦合电容片位于第四绝缘层上表面。
作为进一步改进，所述的端面外电极和四层多级耦合电容片采用金属导体Ag、Cu、Au或其它金属化合物导电体，通过印刷或蒸发涂覆形成。
本发明由于采用了上述的技术方案，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片分别与第二多级耦合电容片形成上下垂直电容耦合，第二多级耦合电容片与第三多级耦合电容片耦合加强了其自身的电容耦合强度；本发明4层内电极形成多级耦合，拓展了电感电容谐振的频宽，可加宽天线的通信带宽，改善其在WIFI波段信号的接收和发送的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例1中的一个较佳实施例的多层陶瓷天线的分解透视图；
图2是本发明实施例1中的多层陶瓷天线的外表面结构示意图；
图3是本发明实施例1与常用的LOOP天线的对比结果。
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。
图1是实例LTCC新型的PIFA天线的分解透视图，图2为实例新型的多层陶瓷PIFA天线的外表面结构示意图，图3为实例新型的多层陶瓷PIFA天线与常规结构的多层PIFA天线的测试结果对比图；图1中，带斜线的斜线阴影部分为金属导体，例如Ag、Cu、Au、或其它金属化合物等材料，通过印刷、蒸发涂覆等技术形成。
如图2所示的一种多层陶瓷PIFA天线，该陶瓷PIFA天线包括端面外电极，绝缘介质叠层体205和四层多级耦合电容片，端面外电极包括一个输入输出端面外电极201和三个接地端面外电极202、203、204，端面外电极裸露在陶瓷天线外部，并分别处于陶瓷天线的四个角部。如图1所示，绝缘介质叠层体205由5层绝缘介质层组成，至上而下分别是第一绝缘层105、第二绝缘层104、第三绝缘层103、第四绝缘层102、第五绝缘层101。
如图1所示，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片分别位于第二绝缘层104和第五绝缘层101上表面，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极呈类“T”字形，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极均由横向电极片1012、1042和纵向电极片1011、1041构成，两个横向电极片1012、1042设置在陶瓷天线的左侧同一位置，两个横向电极片1012、1042的一端分别与输入输出端面外电极201相连接，另一端分别与一个接地端面外电极204相连接，两个纵向电极片1011、1041对称设置在陶瓷天线的两侧，两个纵向电极片1011、1041的一端分别与两个横向电极片1012、1042相连接。第二多级耦合电容片位于第三绝缘层103上表面，第二多级耦合电容片的内电极由两个“L”字形电极片1031、1032构成，两个“L”字形电极片1031、1032呈对称设置，两个“L”字形电极片1031、1032的外侧端分别与另外两个接地端面外电极202、203相连接。第三多级耦合电容片位于第四绝缘层102上表面右侧，第三多级耦合电容片的内电极1021呈“一”字型。
本发明第一层多级耦合电容片的纵向电极片1041部分的图案与“L”字形电极片1032形成电容耦合；第四层多级耦合电容片的纵向电极片1011部分的图案与“L”字形电极片“L”字形电极片1031形成电容耦合；第三多级耦合电容片的内电极1021与“L”字形电极片1032、1031形成电容耦合，增强了“L”字形电极片1032、1031之间的电容耦合；该4层内电极形成多级耦合，拓展了电感电容谐振的频宽。
虽然已经参照较佳实施例具体图示和描述了本专利，但是本领域的技术人员将明白，在不违背本专利的精神与范围的情况下，可在形式和细节上作出其它变化。
Claims (3)
1.一种多层陶瓷PIFA天线，该陶瓷PIFA天线包括端面外电极，绝缘介质叠层体(205)和四层多级耦合电容片，端面外电极包括一个输入输出端面外电极(201)和三个接地端面外电极(202、203、204)，端面外电极裸露在陶瓷天线外部，并分别处于陶瓷天线的四个角部；绝缘介质叠层体(205)包括沿层叠方向由多层薄膜片层叠而成的若干个绝缘介质层；其特征在于，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极分别设置在陶瓷天线内部的最上层和最下层，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极呈类“T”字形，第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片的内电极均由横向电极片(1012、1042)和纵向电极片(1011、1041)构成，两个横向电极片(1012、1042)设置在陶瓷天线的左侧同一位置，两个横向电极片(1012、1042)的一端分别与输入输出端面外电极(201)相连接，另一端分别与一个接地端面外电极(204)相连接，两个纵向电极片(1011、1041)对称设置在陶瓷天线的两侧，两个纵向电极片(1011、1041)的一端分别与两个横向电极片(1012、1042)相连接；第二多级耦合电容片设置在第一层多级耦合电容片的下方，第二多级耦合电容片的内电极由两个“L”字形电极片(1031、1032)构成，两个“L”字形电极片(1031、1032)呈对称设置，两个“L”字形电极片(1031、1032)的外侧端分别与另外两个接地端面外电极(202、203)相连接；第三多级耦合电容片设置在第二多级耦合电容片的下方陶瓷天线的右侧，第三多级耦合电容片的内电极(1021)呈“一”字型。
2.根据权利要求1所述的一种多层陶瓷PIFA天线，其特征在于，绝缘介质叠层体(205)由5层绝缘介质层组成，至上而下分别是第一绝缘层(105)、第二绝缘层(104)、第三绝缘层(103)、第四绝缘层(102)、第五绝缘层(101)；第一层多级耦合电容片和第四层多级耦合电容片分别位于第二绝缘层(104)和第五绝缘层(101)上表面，第二多级耦合电容片位于第三绝缘层(103)上表面，第三多级耦合电容片位于第四绝缘层(102)上表面。
3.根据权利要求1所述的一种多层陶瓷PIFA天线，其特征在于，端面外电极和四层多级耦合电容片采用金属导体Ag、Cu、Au或其它金属化合物导电体，通过印刷或蒸发涂覆形成。
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