CN1663073A - 小型化的多频带天线 - Google Patents

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A·希尔格斯
H·佩泽
R·皮蒂格
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Abstract

本发明涉及一种包括电介质基板(1)和两个共振印刷线路结构的天线，特别适用于高频和微波领域。第一印刷线路结构(2)在基板(1)的一个端面上沿第一边缘设置，第二印刷线路结构(3)设置在相同端面的相对的第二边缘上。印刷线路结构的设置提供了共振的扩展，使在四个分别的GPS、DCS/PCS、UMTS和蓝牙应用中使用建议的天线成为可能。

Description

小型化的多频带天线
技术领域
本发明涉及一种包括具有至少一个共振印刷线路结构的基板的天线，尤其用于移动双频或多频带通信组，例如移动或无线电话，以及遵照蓝牙标准进行通信的设备。本发明进一步涉及具有这种天线的电路板，以及具有这种天线的无线电通信装置。
背景技术
在移动通信中，使用微波域中的电磁波来传输信息。关于此的例子是从890(880)到960MHz(GSM900)、从1710到1880MHz(GSM1800-或DCS)、以及从1850到1990MHz(GSM1900或PCS)的频率范围内、还有UMTS频带(1885到2200MHz)的移动电话标准，用于从1880到1900MHz的频率范围内的无绳电话的DECT标准，以及2400到2480MHz的频率范围内的蓝牙标准，其用来在不同的电子装置之间交换数据，例如，移动电话、电脑、娱乐电子设备等。除信息的传输之外，有时也可实现其它的功能和应用，例如，用于公知的GPS频率范围(1573MHz)内的卫星导航。
因此这种类型的现代通信装置将被置于要在尽可能多的所述频率范围内工作的位置中，因此需要覆盖这些频率范围的相应双频或多频带天线。
为了发射和接收的目的，天线必须在各个频率上具有电磁共振。为了对于给定波长使天线的尺寸最小，通常将介电常数εr＞1的电介质用作天线的基本模块。这使在电介质中辐射的波长缩短了因子。因此在这种电介质的基础上设计的天线变小了该因子倍数。
这样，这种类型的天线包括电介质材料块(基板)。取决于所需的一个工作频段或多个工作频段，在基板的至少其中一个表面上沉积一种或多种金属化结构。位置或共振频率取决于印刷金属化结构的尺寸和布局，并且还取决于基板的介电常数的值。随着介电常数值的增加，各个共振频率于是向更低的频率移动。
在DE 10049845中介绍了一种具有电介质基板和至少一个共振印刷线路结构的微波天线，其特征在于多个线路段。线路段在基板不同的侧表面上大体具有弯曲的形式。这种天线通过惯用的表面安装能和其它的部件一起焊接在印刷电路板上。这种已知天线的带宽仅够实现GSM标准频带的完全覆盖。在起始段提及的多频带应用因此是不可能的。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种用于所述多频带应用的天线。
本目的由起始段中定义的天线类型来实现，其中基板在一个端面上具有沿第一边缘的第一印刷线路结构，和相同端面的相对第二边缘上的第二印刷线路结构。
除了表面安装(SMD)可能性的优点之外，这种天线还具有显著的优点，其在于天线能被用于UMTS和蓝牙标准的频率范围内。天线的一个特别的优点在于，尽管它的尺寸小，但天线的带宽大于1GHz。一个更显著的优点在于，共振金属化结构能完全被沉积在基板的仅其中一个端面上，因此能在一个制造步骤中制造完整的金属化结构。
天线的第二印刷线路结构在形状和尺寸方面与第一印刷线路结构相等。天线的基板大体上是具有两个较大端面和四个较小侧面的长方形。第一和第二印刷线路结构被沉积在第一端面上，并沿着边缘从第一侧面到相对的第二侧面延伸开来。
第一和第二印刷线路结构具有矩形表面的形式。
每个印刷线路结构也可以被细分成四个印刷线路，第一印刷线路沿着边缘从第一侧面到第二侧面延伸，第二印刷线路从第二侧面到第一侧面延伸，第三印刷线路延伸到第一印刷线路且第一印刷线路连接到第二印刷线路。第四印刷线路于是连接到第二印刷线路。
在进一步的实施例中，天线可以工作在GPS、DCS、UMTS和蓝牙频带的频率范围内。
天线的第一和第二印刷线路以及第三和第四印刷线路大约是等长的。同时第一和第二印刷线路比第三和第四印刷线路更长。第四印刷线路沿第一端面的边缘延伸。第一和第三印刷线路垂直于第二和第四印刷线路延伸。两个印刷线路结构在第一端面上成镜像。
本发明也涉及一种其上安装有依据本发明的天线的印刷线路板，以及一种具有依据本发明的天线的无线电通信装置，特别适用于GPS、DCS、UMTS和蓝牙范围。
参考下文描述的实施方式，通过非限制的实例，本发明的这些和其它方面是显而易见的并将进行阐述。
附图说明
在附图中：
图1给出了依据本发明的第一天线的概略表示；
图2是在第一天线处测得的反射图；
图3是依据本发明的第二天线的概略表示；
图4是在第二天线上测得的反射图；
图5是依据本发明的第三天线的概略表示；和
图6是在第三天线上测得的反射图。
具体实施方式
下文将要描述的实施例具有大体上为矩形块形式的基板，它的高度比它的长度或宽度小大约3到10倍。基于此，在下面的说明中，将附图所示的基板的各个上或下(大)表面分别称为上或下端面，而将与其垂直的表面称为侧面。
作为可选方案，还可以选择其它的几何形状代替矩形基板，例如，圆柱形状，在其上沉积具有例如螺旋样式的相应共振印刷线路结构。
可以通过在聚合物基质中嵌入陶瓷粉末来制造基板，并且基板具有εr＞1的相对介电常数和/或μr＞1的磁导率。
图1所示的第一天线包括电介质基板1，在它的下端面沉积有两个印刷线路结构2和3。印刷线路结构2通过第一电源4来供电，另一方面，印刷线路结构3连接到第二电源7。基板1通过表面安装(SMD)被焊接在印刷电路板(PCB)5上。这是通过平焊实现的，其中此处未示出的几个焊接点(所谓的足印(footprint))和电源4被连接到电路板。于是使得电源4与电路板5上的印刷线路6相接触，借此提供辐射电磁能量作为信号。另一方面，电源7连接到电路板5的接地金属化8。
两个印刷线路结构2和3在基板1的下端面上对称设置。第一天线的每个印刷线路结构包括单一的印刷线路，该印刷线路被印制在基板1上，并且沿着下端面的长度方向从基板1的一个侧面到相对的第二侧面平行延伸。
这种天线的共振频率可以按照已知的方式在长度和宽度以及印制的印刷线路结构的距离上来设置。由印刷线路结构引起的共振频率的重叠产生了能使天线在期望的频率下工作的带宽。
对于这种第一天线可能的产品，基板1的尺寸大约为8×8×2.0mm3。基板1选用的材料具有εr＝21.5的相对介电常数和tanδ＝1.17×10-4。这大约相当于商用的NP0-K21陶瓷(Ca0.05Mg0.95TiO3陶瓷)的HF特性。这种印刷线路借助银胶制造。线路段的宽度大约为0.5mm。
图2表示相对于Hz为单位的频率f绘制出的，在该天线的电源4上测得的天线反射的功率与供应给天线的功率之间的比R(反射系数)。可以清楚地发现，两个共振频率其中之一覆盖了从2400-2483.5MHz的蓝牙频带的频率范围。超过1GHz的读出带宽足以实现在该频带内的有效工作。另一个共振发现大约在3100MHz处。
除了适用于所有实施例的表面安装(SMD)可能性的优势外，这个实施例具有天线能工作在蓝牙频带中的显著优点。还有一个显著优点在于，共振金属化结构2和3能完全沉积在基板1的仅其中一个端面上，因此全部金属化结构2和3的制造能结合于一个制造步骤中。
图3表示了本发明的第二实施例。图示中与图1所示的相同或相应的部件或元件用相同的附图标记标注。就此而言，以下描述是结合图1给出的，下文中仅对不同点加以解释说明。
采用该第二天线的产品，基板1的尺寸大约为12×12×2.0mm3。基板1选用的材料也是具有εr＝21.5的相对介电常数和tanδ＝1.17×10-4的NPO-K21陶瓷。印刷线路也是用银胶制造。印刷线路的宽度改变了大约1.0mm。
第二实施例的优点包括将金属化结构的制造结合在一个步骤中以及表面安装的可能性。然而，这种天线具有重要的优点在于，它能工作在UMTS和蓝牙标准的频率下。
图4表示了相对于以Hz为单位的频率f绘制出的，在该天线的电源4上测得的天线反射的功率与供应给天线的功率之间的比R(反射系数)。可清楚地读出两个共振频率在大约1.95GHz和2.6GHz。该第二天线的带宽大大超出1GHz，因此能覆盖UMTS和蓝牙频带的频率。
图5表示本发明的第三实施例。第三天线也包括电介质基板1，在它的下端面上沉积了两个印刷线路结构2和3。印刷线路2和3和第一天线的本质区别在于印刷线路的形状。而且，印刷线路结构2通过第一电源4供电，另一方面，印刷线路结构3连接到第二电源7。用图1所用的相同附图标记表示图5中所示天线的相同或相应的部件和元件。就此而言，涉及了与图1相关的描述，并且下文中仅对不同点加以解释。
金属结构2和3不仅是通过沿着下端面的长度方向从基板1的第一侧面到相对的第二侧面延伸的第一印刷线路11来形成，而且还通过以大约0.8mm的距离平行于第一印刷电路11延伸的内部第二印刷线路12来形成。
两个平行的印刷线路11和12通过与印刷线路11和12垂直地沿着第二侧面延伸的第三印刷线路13连接。第四印刷线路14也垂直于印刷电路11和12延伸，并连接到印刷线路12。它沿基板11的第一侧面在印刷线路11的方向上延伸开来。与印刷线路13不同，印刷线路1 4不连接平行的印刷线路11和12。印刷线路11到14一起分别形成了金属结构9或10。
第三天线的基板1的尺寸大约为12×12×2.0mm3。基板1选用的材料也包括具有εr＝21.5的相对介电常数和tanδ＝1.17×10-4的NPO-K21陶瓷。印刷线路也是借助银胶制造的。印刷线路11到14的宽度变为大约0.5mm。
所以除了上述的优点，这个实施例的一个特别的优点在于，采用这种天线，相应的移动无线电的多频带操作是可能的。
图6表示相对于以GHz为单位的频率f绘制的，在第三天线的电源4上测得的天线反射的功率与供应给天线的功率之间的比R(反射系数)。能清楚地识别出三个共振频率为1.57GHz、1.85GHz和2.55GHz，以及大约1.2GHz的天线带宽。共振的条件使在四个分别的应用GPS、DCS/PCS、UMTS和蓝牙中利用所提出的天线成为可能。

Claims (14)

1.一种具有电介质基板(1)和两个共振印刷线路结构的天线，特别适用于高频和微波范围，第一印刷线路结构(2)沿着第一边缘设置在基板(1)的其中一个端面上，而第二印刷线路结构(3)设置在相同端面的相对的第二边缘上。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于第二印刷线路结构(3)与第一印刷线路结构(2)在形状和尺寸上相等。
3.如权利要求1所述的天线，其特征在于基板(1)是具有两个较大端面和四个较小端面的大体上的矩形，并且第一和第二印刷线路结构(2，3)沉积在第一端面上，并沿边缘从第一侧面到相对的第二侧面延伸开来。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于第一和第二印刷线路结构(2，3)具有矩形表面的形式。
5.如权利要求3所述的天线，其特征在于每个印刷线路结构(2，3)被细分成三个印刷线路(11到13)，其中
-第一印刷线路(11)沿边缘从第一到第二侧面延伸开来，以及
-第二印刷线路(12)从第二到第一端面延伸开来，
-第三印刷线路(13)连接到第一印刷线路，并且第一印刷线路连接到第二印刷线路。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于第四印刷线路(14)连接到第二印刷线路(12)。
7.如权利要求5所述的天线，其特征在于第一和第二印刷线路(11，12)等长。
8.如权利要求5所述的天线，其特征在于第三和第四印刷线路(13，14)等长。
9.如权利要求5所述的天线，其特征在于第一和第二印刷线路(11，12)比第三和第四印刷线路(13，14)更长。
10.如权利要求5所述的天线，其特征在于第四印刷线路(14)沿第一端面的边缘延伸。
11.如权利要求5所述的天线，其特征在于第一和第三印刷线路设置成与第二和第四印刷线路垂直。
12.如权利要求2所述的天线，其特征在于第二印刷线路结构(2，3)在第一端面上成镜像。
13.一种印刷线路板，在其上设置有前述权利要求中之一定义的天线。
14.一种无线电通信装置，特别适用于GPS、DCS/PCS、UMTS和蓝牙领域，其特征在于具有权利要求1到12中之一所要求的天线。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2960357B1 (fr) 2010-05-21 2012-06-29 Soc Tech Michelin Procede de reglage automatique d'un resolveur d'une machine electrique
FR2960358B1 (fr) 2010-05-21 2012-06-29 Michelin Soc Tech Installation et procede de mesure de decalage de l'angle d'un resolveur dans une machine electrique synchrone
JP2014138509A (ja) * 2013-01-17 2014-07-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 共振器及び無線給電システム

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748149A (en) * 1995-10-04 1998-05-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface mounting antenna and antenna apparatus
US6166694A (en) * 1998-07-09 2000-12-26 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Printed twin spiral dual band antenna
WO2001013461A1 (en) * 1999-08-13 2001-02-22 Rangestar Wireless, Inc. Diversity antenna system for lan communication system
US6384786B2 (en) * 2000-01-13 2002-05-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and communication apparatus
US20010050643A1 (en) * 2000-02-22 2001-12-13 Igor Egorov Small-size broad-band printed antenna with parasitic element
CA2314449A1 (en) * 2000-07-25 2002-01-25 Superpass Company Inc. High gain printed loop antennas
DE10049844A1 (de) * 2000-10-09 2002-04-11 Philips Corp Intellectual Pty Miniaturisierte Mikrowellenantenne
DE10049845A1 (de) * 2000-10-09 2002-04-11 Philips Corp Intellectual Pty Mehrband-Mikrowellenantenne
US6674409B2 (en) * 2000-12-05 2004-01-06 Microtune (San Diego), Inc. Balanced antenna structure for bluetooth 2.4 GHz physical region semiconductor integrated circuit
JP2002271129A (ja) * 2001-03-07 2002-09-20 Hitachi Ltd アンテナ素子及びそれを用いた通信機
TW529205B (en) * 2001-05-24 2003-04-21 Rfwaves Ltd A method for designing a small antenna matched to an input impedance, and small antennas designed according to the method
US6621464B1 (en) * 2002-05-08 2003-09-16 Accton Technology Corporation Dual-band dipole antenna
US6624793B1 (en) * 2002-05-08 2003-09-23 Accton Technology Corporation Dual-band dipole antenna
US20040036654A1 (en) * 2002-08-21 2004-02-26 Steve Hsieh Antenna assembly for circuit board
US6791506B2 (en) * 2002-10-23 2004-09-14 Centurion Wireless Technologies, Inc. Dual band single feed dipole antenna and method of making the same
JP3931866B2 (ja) * 2002-10-23 2007-06-20 株式会社村田製作所 表面実装型アンテナおよびそれを用いたアンテナ装置および通信装置
US7342539B2 (en) * 2002-10-31 2008-03-11 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Wideband loop antenna
US6888506B2 (en) * 2003-02-26 2005-05-03 Global Sun Technology Inc. Plate type antenna with dual channels

Also Published As

Publication number Publication date
DE10226794A1 (de) 2004-01-08
JP2005530389A (ja) 2005-10-06
AU2003236950A1 (en) 2003-12-31
WO2003107481A1 (en) 2003-12-24
US20050219124A1 (en) 2005-10-06
EP1516391A1 (en) 2005-03-23

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