CN1257578C - 平板天线及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种平板天线及其制造方法。该平板天线具备：使宽度与频带宽度相对应的狭缝(10)介于中间，在一侧有发射元件部(11)、在另一侧有接地部(12)的导体平板，有与发射元件部(11)连接的内导体(30)和与接地部(12)连接的外导体(31)的细直径同轴电缆(3)，和被覆导体平板(1)的被覆部件(2)。通过用被覆部件(2)被覆导体平板(1)，使导体平板(1)被加强，从而难以弯曲。通过在导体平板1上预先连接细直径同轴电缆(3)，使得在设置业作时省略了连接电缆(3)的工夫。通过在导体平板(1)上沿其表面连接电缆(3)，可实现薄型化。

Description

平板天线及其制造方法
技术领域
本发明涉及可设置在便携式终端和电气化制品等电器或者壁等内部的平板天线及其制造方法，特别涉及能够谋求薄型化和生产率的提高、设置在电器中时，能够节省设置作业的工夫、并且能够稳定地发挥所希望的天线特性的平板天线及其制造方法。
背景技术
近年来，除基站用和卫星播放用等大型天线外，以移动电话和移动电脑等(以下统称为“便携式终端”)为主的各种专用天线的小型化日益盛行。特别是要求小型化的便携式终端用的天线，随着其终端自身的小型化，存在设置用空间的问题；进而存在克服天线体积的制约达到要求的性能等问题。另外，在最近盛行研究的家庭内的无线网络的构想中，随着对室内壁面导入天线或对个人电脑和电气化制品(以下统称为“电气化制品”)导入天线，就天线本身的尺寸而言也产生了同样的问题。
图4表示现有技术的小型天线的一个例子。该小型天线为反F型天线，是在3mm×3mm×10mm的陶瓷构成的电介质52的表面上，用光刻法被覆Cu层，将形成发射元件部51a、51b，连接部51c和供电部(未图示)的片状天线(チツプアンテナ)50，通过软熔钎焊连接在Cu板接地部53上。采用这样的结构，由于陶瓷的介电常数较大至10，所以能够缩短发射元件部51a的长度，以实现小型化、轻量化。
但是，若按照现有技术的小型天线，则由于陶瓷作为电介质材料损失大，所以天线效率不佳。此外，由于整体厚度由电介质的厚度决定，所以薄型化有限度，对笔记本式个人电脑、移动电话等便携式终端的小型化、轻量化恐怕会带来障碍。另外，设置在电器或者壁等内部时，必须连接用于给天线供电的电缆，在设置作业中很费工夫。此外，在发射元件部被覆Cu层的工序和将片状天线连接到Cu板上的工序是不同的工序，因此生产率低，而且由于陶瓷价格高而导致成本高。
发明内容
因此，本发明的目的在于谋求薄型化和生产率的提高，提供一种设置在电器中时，能够节省设置作业的工夫、并且能够稳定地发挥所希望的天线特性的平板天线及其制造方法。
为达到上述目的，本发明提供一种平板天线，其特征在于，具有：使宽度与频带宽度相对应的狭缝介于中间，在一侧有发射元件部、在另一侧有接地部的导体平板，导体平板的长度与接地部的长度相同；至少被覆上述导体平板的被覆部件；具有使发射元件部的一部分露出的第一连接用孔及使导体平板的接地部的一部分露出的第二连接用孔；以及，具有与上述发射元件部露出的第一连接用孔连接的第一导体和与上述接地部露出的第二连接用孔连接的第二导体的供电线路。
采用上述结构，通过在导体平板上预先连接供电线路，可省去在设置作业时连接供电线路的工夫。通过在导体平板上沿其表面连接供电线路，可实现薄型化。并且，通过将导体平板的长度和接地部的长度设置为相同，可以实现天线的无指向性。
为达到上述目的，本发明提供一种平板天线的制造方法，其特征在于，采用冲裁，在导体平板上，使宽度与频带宽度相对应的狭缝介于中间，在一侧形成发射元件部、在另一侧形成接地部，导体平板的长度与接地部的长度相同；用树脂薄膜对上述导体平板叠层，在上述树脂薄膜上形成使发射元件部的一部分露出的第一连接用孔，同时，形成使导体平板的接地部的一部分露出的第二连接用孔；在上述发射元件部的一部分上连接供电线路的第一导体、在上述接地部的一部分上连接上述供电线路的第二导体。
作为导体平板，例如使用引线框，沿该引线框的长度方向通过在多个位置冲裁狭缝，从而能够由一个引线框同时制造多个平板天线。
为达到上述目的，本发明提供一种平板天线的制造方法，其特征在于，通过在引线框上冲裁其宽度与频带宽度相对应的狭缝；使上述狭缝介于中间，在一侧形成发射元件部、在另一侧形成接地部；用树脂薄膜将上述引线框叠层，在上述树脂薄膜上形成露出上述引线框的上述发射元件部一部分的第一连接用孔，并形成露出上述引线框的上述接地部的一部分的第二连接用孔；冲裁用上述树脂薄膜叠层的上述引线框使其包含上述狭缝、上述发射元件部、上述接地部，冲裁出的引线框长度与接地部的长度相同；通过上述第一连接用孔，将供电线路的第一导体连接在露出的上述发射元件部的上述一部分上，通过上述第二连接用孔，将上述供电线路的第二导体连接在露出的上述接地部的上述一部分上。
采用这样的结构，通过用树脂薄膜将引线框叠层，冲裁得到引线框使其包含狭缝、发射元件、接地部，从而使导体平板被加强而难以弯曲。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的平板天线，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A线剖面图，(c)是(a)的B-B线剖面图。
图2是表示本发明的实施方式的平板天线的导体平板图。
图3(a)-(d)是表示本发明的实施方式的平板天线的制造工艺图。
图4是表示现有技术的小型天线图，(a)是平面图，(b)是侧视图。
具体实施方式
图1表示本发明实施方式的平板天线，(a)是平面图，(b)是(a)的A-A线剖面图，(c)是(a)的B-B线剖面图。该平板天线由以下部分构成：使宽度与频带宽度相对应的狭缝10介于中间，在一侧有L字形的发射元件部11、在另一侧有接地部12的导体平板1，用树脂被覆导体平板1的被覆部件2，和对导体平板1供电的细直径同轴电缆3。
被覆部件2，例如，用树脂薄膜对导体平板1的表面叠层而成。作为树脂薄膜，希望用聚酯薄膜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚亚苯基硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯等耐热性薄膜。藉此加强导体平板1以防止其变形，同时能够防止由于软钎料连接细直径同轴电缆时的热、或者使用时来自周边设备的加热造成的熔融或变形。特别是聚酯薄膜，由于耐热性、耐水性、耐磨耗性优良，所以能够防止对导体平板1造成缺陷、破损、沾污等，并能长时间完美地加以保护。
细直径同轴电缆3具备单线或多根基础线构成的内导体30，在内导体30周围经绝缘体形成外导体31，和被覆外导体31的被覆层32，与使用的电器或壁等的种类相对应的长度，例如，作为笔记本式个人电脑用其长度为400mm。因此，在显示器侧设置该平板天线时，布线能通过铰链部直到装载于键盘里侧的通讯模块。细直径同轴电缆3的内导体30和发射元件部11、以及外导体31和接地部12，在考虑阻抗匹配的位置用软钎料4进行电连接。再有，这些电连接也可以用导电性粘合剂、插接件等。另外，作为供电线路，不限于细直径同轴电缆，也可以是将连接发射元件部11的第一导体和连接接地部12的第二导体配置在同一平面上的带状电缆。藉此，能够更好的实现薄型化。
图2表示导体平板1。导体平板1的发射元件部11的长度a，在使用频率的波长设为λ时，一般设定成λ、λ/2、λ/4、λ/8等，越短越有利于小型化，但过短有时会发生灵敏度降低或频带变窄，因此在本实施方式中取为约λ/4。例如，将使用频率定为2.4GHz时，发射元件部11的长度a为约30mm。再有，在将该平板天线内置于某种筐体中时，“使用频率”由其内置位置决定，敷设在壁等中时，由其敷设状况决定。狭缝部10的宽度、长度，发射元件部11的宽度长度等导体平板1的各部分的尺寸，根据所要求的天线特性决定。在图2中，发射元件部11的长度a影响共振频率，狭缝部10的宽度b影响频带，导体平板1的长度L和接地部12的长度W之比L/W影响定向性。
图3(a)～(d)表示该平板天线的制造工艺。首先，如图3(a)所示，沿厚度0.2mm、宽度40mm的磷青铜构成的引线框5的长度方向，在多个位置用冲压加工进行冲裁，在每一个位置形成例如宽度2mm的狭缝孔5a、5b、5c。其次，如图3(b)所示，用聚酯薄膜对引线框5的两面叠层，对表侧的聚酯薄膜的一部分进行蚀刻，形成连接用孔2a、2b，露出引线框5。随后，用冲压加工冲裁图3(b)的一点划线所示的部分6，得到图3(c)中所示的部件。接着，如图3(d)所示，用软钎料4将细直径同轴电缆3的内导体30连接在由连接用孔2a露出的发射元件部11上，用软钎料4将细直径同轴电缆3的外导体31连接在由连接用孔2b露出的接地部12上。
采用本实施方式，可达到以下效果。
(1)由于其结构是用聚酯薄膜对导体平板1叠层、并沿导体平板1的表面将细直径同轴电缆3连接在导体平板1上，因而，例如在作为导体平板1使用厚度0.2mm、作为细直径同轴电缆3使用直径0.8mm、作为树脂薄膜使用厚度0.1mm时，能够使整体厚度薄型化达1.2mm。因此，由于能将这样的薄型平板天线内置于筐体内的哪怕是间隙程度的空间中，从而可容易地将其内置于电器或壁等中。
(2)由于导体平板1经叠层加强，可防止导体平板1的变形，因此，在将平板天线设置在电器中时，能够稳定地发挥所希望的天线特性。在图2中，通过将发射元件部11的长度取为30mm，可得到与使用频率匹配的共振频率2.4GHz，通过将狭缝部10的宽度b取为2mm，可得到200MHz以上的频带，通过将导体平板1的长度L和接地部12的长度W取为同样的长度30mm，得到了无指向性。
(3)由于细直径同轴电缆3预先连接在导体平板1上，所以在将平板天线设置在电器或者壁等中时，省去了电缆连接作业的工夫，使设置作业变为高效率。另外，通过用细直径同轴电缆3作为供电线路，所以该电缆3可以在制品主体内部自由缠绕，而不会对使用的制品内部配置的其它的装置带来干扰。
(4)由于能够由一个引线框同时制造多个平板天线，所以能够实现生产率的提高和成本的降低。
再有，也可以在将供电线路连接到导体平板上之后，再将被覆部件被覆导体平板和供电线路的导体平板侧的一部分。
如以上说明的那样，采用本发明，通过在导体平板上预先连接供电线路，就能够在设置作业时省略连接供电线路的工夫。
另外，通过在导体平板上沿其表面连接供电线路，可实现薄型化。
进而，由于导体平板用被覆部件加强，可防止导体平板的变形，因此，在电器中设置平板天线时，能够稳定地发挥所希望的天线特性。
此外，作为导体平板由于使用引线框并沿该引线框的长度方向通过在多个位置冲裁狭缝而成，所以能够由一个引线框同时制造多个平板天线，从而实现生产率的提高。

Claims (8)

1.一种平板天线，其特征在于，具备：
使宽度与频带宽度相对应的狭缝介于中间，在一侧有发射元件部、在另一侧有接地部的导体平板，导体平板的长度与接地部的长度相同，
至少被覆上述导体平板的被覆部件，
具有使发射元件部的一部分露出的第一连接用孔及使导体平板的接地部的一部分露出的第二连接用孔，和
具有与上述发射元件部露出的第一连接用孔连接的第一导体和与上述接地部露出的第二连接用孔连接的第二导体的供电线路。
2.按照权利要求1所述的平板天线，其特征在于，上述被覆部件用树脂薄膜对上述导体平板的表面叠层而成。
3.按照权利要求1所述的平板天线，其特征在于，上述供电线路沿上述导体平板的表面配置。
4.按照权利要求1所述的平板天线，其特征在于，上述供电线路是将上述第一导体作为内导体，将上述第二导体作为外导体的同轴电缆。
5.按照权利要求1所述的平板天线，其特征在于，上述供电线路是在同一面上配置上述第一导体和上述第二导体的带状电缆。
6.一种平板天线的制造方法，其特征在于，
采用冲裁，在导体平板上，使宽度与频带宽度相对应的狭缝介于中间，在一侧形成发射元件部、在另一侧形成接地部，导体平板的长度与接地部的长度相同，
用树脂薄膜对上述导体平板叠层，在上述树脂薄膜上形成使发射元件部的一部分露出的第一连接用孔，同时，形成使导体平板的接地部的一部分露出的第二连接用孔，
在上述发射元件部的一部分上连接供电线路的第一导体、在上述接地部的一部分上连接上述供电线路的第二导体。
7.按照权利要求6所述的平板天线的制造方法，其特征在于，上述冲裁采用通过冲裁引线框的一部分形成上述导体平板。
8.一种平板天线的制造方法，其特征在于，通过在引线框上冲裁其宽度与频带宽度相对应的狭缝，使上述狭缝介于中间，在一侧形成发射元件部、在另一侧形成接地部，
用树脂薄膜对上述引线框叠层，
在上述树脂薄膜上形成露出上述引线框的上述发射元件部的一部分的第一连接用孔，并形成露出上述引线框的上述接地部的一部分的第二连接用孔，
对用上述树脂薄膜叠层的上述引线框进行冲裁，使其包含上述狭缝，上述发射元件、上述接地部，冲裁出的引线框长度与接地部的长度相同，
通过上述第一连接用孔，将供电线路的第一导体连接在露出的上述发射元件部的上述一部分上，通过上述第二连接用孔，将上述供电线路的第二导体连接在露出的上述接地部的上述一部分上。
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