CN210468109U - 一种差模短路型的芯片天线结构 - Google Patents

Abstract

一种差模短路型的芯片天线结构，包含有：一基板、一差模短路芯片及至少一个匹配元件。基板正面具有一第一接地面、一第一净空区、一信号馈入单元及一电极单元。电极单元设于第一净空区上且分别与信号馈入单元及第一接地面电性连结﹔基板底部具有第二接地面及第二净空区﹔基板上具有多个使第一接地面及第二接地面电性连结的导通孔。该差模短路芯片以电性连结于该第一电极及该第二电极上，该差模短路芯片由基体及差模短路路径层组成。匹配元件电性连结于信号馈入单元上。以前述差模短路路径设计，可以减少能量经过天线时所产生的损耗或衰减。

Description

一种差模短路型的芯片天线结构

技术领域

本实用新型涉及有关一种天线，尤指涉及一种为了减少能量经过天线时产生损耗差模短路型的芯片天线结构。

背景技术

随着网络的普及，人们对于网络的日渐依赖，也发展出越来越多行动上网装置，例如桌上型计算机、笔记型计算机、平板计算机、电子书(E-reader)、智能型手机等行动上网装置在市场盛行时，其也传出人们在意的是对于网络信息的取得和网络人际间互动的方便性有所需求之外，其次就是通讯系统接收及发射的稳定性。

而这些信息的传送或接收主要是依赖行动装置内建的无线区域网络(Wi-Fi)、3G和全球卫星定位系统(GPS)等射频(RF)无线模块(RF SiP Module)或RF系统封装元件(RFSiP Component)。相对地，这些通讯系统的天线有些是采芯片天线结构设计，此种芯片天线结构是包含有一芯片及一基板。该芯片系由一陶瓷材料或玻璃纤维制作成的基体，于该基体上设有可辐射讯号的绕线式或耦合式的金属图案设计。基板的表面上设有至少一个接地面、信号馈入线及至少一个净空区。将该芯片设置于该净空区上并与该基板的信号馈入线电性连结。

目前使用的芯片多为绕线式或耦合式的金属图案设计，因此此种绕线式或耦合式设计的芯片，容易产生耦合与寄生效应，导致能量在经过天线时，易发生损耗衰减。

发明内容

因此，本实用新型之主要目的，在于解决传统缺失，本实用新型将芯片上的辐射金属图案层采差模短路路径设计，可以减少能量经过天线时所产生的损耗或衰减。相对也使得制程及元件简化，材料配方替换性高。

为达上述之目的，本实用新型提供一种模短路型的芯片天线结构，包含有：一基板、一差模短路芯片及至少一个匹配元件。该基板正面上具有一第一接地面、一第一净空区、一信号馈入单元及一电极单元﹔该信号馈入单元由该第一净空区延伸设于该第一接地面与该第一净空区之间的凹凸交界处，该信号馈入单元由一第一金属线段及一第二金属线段组成﹔该电极单元设于该第一净空区中，该电极单元系由第一电极及第二电极组成，该第一电极一端与该第二金属线段电性连结，另一端与该第一接地面相邻，该第二电极的一端与该第一接地面电性连结﹔另于，该基板底部具有一对应且与该第一接地面相同形状的第二接地面及一对应该第一净空区的第二净空区﹔又，于该基板上具有多个贯穿该基板的导通孔，该些导通孔使该第一接地面及该第二接地面电性连结。该差模短路芯片以电性连结于该第一电极及该第二电极上，该差模短路芯片由一基体及一设于该基体表面上的差模短路路径层所组成。该至少一匹配元件，系以电性连结于该第一金属线段及该第二金属线段之间。

优选地，该第一接地面系由一正方形接地面，以及在该凹凸交界处一侧延着该基板边缘延伸有一L形接地面与该正方形接地面电性连结。

优选地，该第一电极的另一端延着该基板的边缘延伸至与该正方形接地面相邻，且并与该正方形接地面之间形成有一间距﹔该第二电极的一端延伸至该L形接地面上，并与该L形接地面电性连结。

优选地，该电极单元的第一电极及第二电极呈L形。

优选地，该基体为方形体，其上边缘具有多数个半圆形的缺口。

优选地，该差模短路路径层具有二相对应的一上边框层及一下边框层。

优选地，该上边框层设于该基体的顶面，该下边框层设于该基体的底面，该上边框层电性连结有多个斜线条，该下边框层电性连结有多个直线条，该上边框层及该下边框层系透过设于该些缺口中的多个导电层电性连结。

优选地，该上边框层设于该基体的顶面，该下边框层设于该基体的底面，该上边框层及该下边框层系透过设于该些缺口中的多个导电层电性连结。

优选地，该基体为多层陶瓷材料或多层玻璃纤维。

优选地，该些匹配元件为电感器或电容器。

优选地，该些匹配元件为电感器及电容器。

优选地，该第一净空区位于该基板的一边角上。

为达上述之目的，本实用新型另提供一种模短路型的芯片天线结构，包含有：一基板、一差模短路芯片及至少一个匹配元件。该基板正面上具有一第一接地面、一第一净空区、一信号馈入单元及一电极单元﹔该信号馈入单元由该第一净空区延伸设于该第一接地面与该第一净空区之间的凹凸交界处，该信号馈入单元系由一第一金属线段及一第二金属线段组成，该电极单元设于该第一净空区中，该电极单元由一第一电极及一第二电极组成﹔另于，该基板背面具有一对应且与该第一接地面相同形状的第二接地面及一对应该第一净空区的第二净空区﹔又，于该基板上具有多个贯穿该基板的导通孔，该些导通孔使该第一接地面及该第二接地面电性连结。该差模短路芯片以电性连结于该第一电极及该第二电极上，该差模短路芯片由一基体及一设于该基体表面上的差模短路路径层所组成。该些匹配元件，系以电性连结于该第一金属线段及该第二金属线段之间。

优选地，该基体为方形体，其上边缘具有多数个半圆形的缺口。

优选地，该差模短路路径层具有二相对应的一上边框层及一下边框层。

优选地，该上边框层设于该基体的顶面，该下边框层设于该基体的底面，该上边框层电性连结有多个斜线条，该下边框层电性连结有多个直线条，该上边框层及该下边框层系透过设于该些缺口中的多个导电层电性连结。

优选地，该上边框层设于该基体的顶面，该下边框层设于该基体的底面，该上边框层及该下边框层系透过设于该些缺口中的多个导电层电性连结。

优选地，该基体为多层陶瓷材料或多层玻璃纤维。

优选地，该些匹配元件为电感器或电容器。

优选地，该些匹配元件为电感器及电容器。

优选地，该第一净空区位于该基板的一边角上。

本实用新型将芯片上的辐射金属图案层采差模短路路径设计，可以减少能量经过天线时所产生的损耗或衰减。相对也使得制程及元件简化，材料配方替换性高。

附图说明

通过附图中所示的本实用新型优选实施例的具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1a，为本实用新型之差模短路型的芯片天线结构正面分解示意图；

图1b，为图1a的辐射单体放大示意图﹔

图2，为本实用新型之差模短路型的芯片天线结构组合示意图；

图3，为本实用新型之差模短路型的芯片天线结构背面示意图；

图4，为本实用新型之差模短路型的芯片天线结构的反射为数测试曲线示意图﹔

图5，为本实用新型之差模短路芯片的另一实施例示意图﹔

图6，为本实用新型之差模短路型的芯片天线结构再一实施例的正面示意图﹔

图7，为图6的背面示意图。

附图标记：

基板1、1a

第一接地面11、11a

正方形接地面111

L形接地面112

第一净空区12、12a

凹凸交界处121、121a

间距122

信号馈入单元13、13a

第一金属线段131、131a

第二金属线段132、132a

电极单元14、41a

第一电极141、141a

第二电极142、142a

第二接地面15、15a

第二净空区16、16a

导通孔17、17a

差模短路芯片2

基体21

缺口211

差模短路路径层22

上边框层221

下边框层222

斜线条223

直线条224

导电层225

匹配元件3

具体实施方式

兹有关本实用新型之技术内容及详细说明，现在配合图式说明如下：

请参阅图1a-3，系本实用新型之差模短路型的芯片天线结构分解、图1a的辐射单体放大、组合及背面示意图。如图所示：本实用新型之模短路型的芯片天线结构，包含有：一基板1、一差模短路芯片2及至少一个匹配元件3。

该基板1的正面具有一第一接地面11、一第一净空区12、一信号馈入单元13及一电极单元14。该第一净空区12位于该基板1的一边角上。该信号馈入单元13由该第一净空区12延伸设于该第一接地面11与该第一净空区12之间的凹凸交界处121，该信号馈入单元13系由一第一金属线段131及一第二金属线段132组成。前述的该第一接地面11系由一正方形接地面111，以及在该凹凸交界处121一侧延着该基板1边缘的延伸有一L形接地面112与该正方形接地面111电性连结。该电极单元14设于该第一净空区12中，系由二相称呈L形的第一电极141及第二电极142组成。该第一电极141的一端与该信号馈入单元13的第二金属线段132一端电性连结，该第一电极141的另一端延着该基板1的边缘延伸至与该第一接地面11的正方形接地面111相邻，且并与该正方形接地面111之间形成有一间距122。该第二电极142的一端延伸至该L形接地面112上，并与该L形接地面111电性连结。另于，该基板11底部具有一对应且与该第一接地面11相同形状的第二接地面15及一对应该第一净空区12的第二净空区16。又，于该基板1上具有多个贯穿该基板1的导通孔(Via hole)17，该些导通孔17使该第一接地面11及该第二接地面15电性连结。

该差模短路芯片2，系由一基体21及一设于该基体21表面上的差模短路路径层22所组成。该基体21为方形体，其上边缘具有多数个半圆形的缺口211。该差模短路路径层22具有二相对应的一上边框层221及一下边框层222，该上边框层221设于该基体11的顶面，该下边框层222设于该基体11的底面，该上边框层221电性连结有多个斜线条223，该下边框层222电性连结有多个直线条224，同时该上边框层221及该下边框层222系透过设于该些缺口211中的多个导电层225电性连结。该差模短路芯片2系以透过该上边框层221及该下边框层222与该电极单元14的该第一电极141及该第二电极142电性连结。在本图式中，该基体11为多层陶瓷材料或多层玻璃纤维。

该些匹配元件3，系以电性连结于该第一金属线段131及该第二金属线段132之间，以该些匹配元件3可以来调整芯片天线结构的阻抗及频率。在本图式中，该匹配元件3为电感器或电容器，或者电感器及电容器。

所以，上述的差模短路芯片2上的幅射金属图案层采差模短路路径设计，可以减少能量经过差模短路芯片2时所产生的损耗或衰减，以提升了芯片天线效益，即可用于所有物联网与WiFi-2.4GHz/5GHz、BT、Zigbee-2.4GHz等技术领欲上的差模短路的芯片天线结构。

请参阅图4，系本实用新型之差模短路型的芯片天线结构的反射系数测试曲线示意图。如图所示：在差模短路的芯片天线结构在使用时，在第1点频率在2402.000MHZ时，为-16.121dB。第2点频率在2445.000MHZ时，为-34.345dB。第3点频率在2483.000MHZ时，为-15.324dB。在第4点频率在2440.000MHZ时，为-51.113dB。

由前述的曲线图可知差模短路芯片2上的辐射金属图案层采差模短路路径图案的设计，可以减少能量经过差模短路芯片2时所产生的损耗或衰减，也可以达到预定的目标阻抗、共振频率、频宽与辐射效应，以及可有效增加天线辐射效率。

请参阅图5，系本实用新型之差模短路芯片的另一实施例示意图。如图所示。本实施例的差模短路芯片2与图1-图3的差模短路芯片2的结构大致相同，所不同处系在于该上边框层221没有电性连结多个斜线条223及该下边框层222没有电性连结多个直线条224的设计，同样可以达到差模短路路径图案的设计，可以减少能量经过差模短路芯片2时所产生的损耗或衰减。

图6，系本实用新型之差模短路型的芯片天线结构再一实施例的正面及背面示意图。如图所示﹕本实施例与图1至图3大致相同，所不同处系在于基板1a的正面具有一第一接地面11a、一第一净空区12a、一信号馈入单元13a及一电极单元14a。该第一净空区12a位于该基板1的一边角上。该信号馈入单元13a由该第一净空区12a延伸设于该第一接地面11a与该第一净空区12a之间的凹凸交界处121a，该信号馈入单元13a系由一第一金属线段131a及一第二金属线段132a组成。该电极单元14a设于该第一净空区12a中，系由一第一电极141a及第二电极142a组成。该第一电极141a的一端透过该匹配元件3与该信号馈入单元13a的第二金属线段132a一端电性连结。另于，该基板1a背面具有一对应且与该第一接地面11a相同形状的第二接地面15a及一对应该第一净空区12a的第二净空区16a。又，于该基板1a上具有多个贯穿该基板1a的导通孔(图中未示)，该些导通孔使该第一接地面11a及该第二接地面15a电性连结。

以上所述者，仅为本实用新型之优选可行实施例而已，非因此即局限本实用新型之专利范围，举凡运用本实用新型说明书及图式内容所为之等效结构变化，均理同包含于本实用新型之权利范围内，合予陈明。

Claims (21)

1.一种差模短路型的芯片天线结构，其特征在于，包括：

一基板，其正面上具有一第一接地面、一第一净空区、一信号馈入单元及一电极单元﹔所述信号馈入单元由所述第一净空区延伸设于所述第一接地面与所述第一净空区之间的凹凸交界处，所述信号馈入单元由一第一金属线段及一第二金属线段组成﹔所述电极单元设于所述第一净空区中，所述电极单元系由第一电极及第二电极组成，所述第一电极一端与所述第二金属线段电性连结，另一端与所述第一接地面相邻，所述第二电极的一端与所述第一接地面电性连结﹔另于，所述基板底部具有一对应且与所述第一接地面相同形状的第二接地面及一对应所述第一净空区的第二净空区﹔又，于所述基板上具有多个贯穿所述基板的导通孔，所述导通孔使所述第一接地面及所述第二接地面电性连结﹔

一差模短路芯片，系以电性连结于所述第一电极及所述第二电极上，所述差模短路芯片由一基体及一设于所述基体表面上的差模短路路径层所组成﹔

至少一匹配元件，系以电性连结于所述第一金属线段及所述第二金属线段之间。

2.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述第一接地面系由一正方形接地面，以及在所述凹凸交界处一侧延着所述基板边缘延伸有一L形接地面与所述正方形接地面电性连结。

3.如权利要求第2项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述第一电极的另一端延着所述基板的边缘延伸至与所述正方形接地面相邻，且并与所述正方形接地面之间形成有一间距﹔所述第二电极的一端延伸至所述L形接地面上，并与所述L形接地面电性连结。

4.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述电极单元的第一电极及第二电极呈L形。

5.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述基体为方形体，其上边缘具有多数个半圆形的缺口。

6.如权利要求第5项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述差模短路路径层具有二相对应的一上边框层及一下边框层。

7.如权利要求第6项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述上边框层设于所述基体的顶面，所述下边框层设于所述基体的底面，所述上边框层电性连结有多个斜线条，所述下边框层电性连结有多个直线条，所述上边框层及所述下边框层系透过设于所述些缺口中的多个导电层电性连结。

8.如权利要求第6项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述上边框层设于所述基体的顶面，所述下边框层设于所述基体的底面，所述上边框层及所述下边框层系透过设于所述些缺口中的多个导电层电性连结。

9.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述基体为多层陶瓷材料或多层玻璃纤维。

10.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述些匹配元件为电感器或电容器。

11.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述些匹配元件为电感器及电容器。

12.如权利要求第1项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述第一净空区位于所述基板的一边角上。

13.一种差模短路型的芯片天线结构，其特征在于，包括：

一基板，其正面上具有一第一接地面、一第一净空区、一信号馈入单元及一电极单元﹔所述信号馈入单元由所述第一净空区延伸设于所述第一接地面与所述第一净空区之间的凹凸交界处，所述信号馈入单元系由一第一金属线段及一第二金属线段组成，所述电极单元设于所述第一净空区中，所述电极单元由一第一电极及一第二电极组成﹔另于，所述基板背面具有一对应且与所述第一接地面相同形状的第二接地面及一对应所述第一净空区的第二净空区﹔又，于所述基板上具有多个贯穿所述基板的导通孔，所述些导通孔使所述第一接地面及所述第二接地面电性连结﹔

一差模短路芯片，系以电性连结于所述第一电极及所述第二电极上，所述差模短路芯片由一基体及一设于所述基体表面上的差模短路路径层所组成﹔

至少一匹配元件，系以电性连结于所述第一金属线段及所述第二金属线段之间。

14.如权利要求第13项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述基体为方形体，其上边缘具有多数个半圆形的缺口。

15.如权利要求第14项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述差模短路路径层具有二相对应的一上边框层及一下边框层。

16.如权利要求第15项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述上边框层设于所述基体的顶面，所述下边框层设于所述基体的底面，所述上边框层电性连结有多个斜线条，所述下边框层电性连结有多个直线条，所述上边框层及所述下边框层系透过设于所述些缺口中的多个导电层电性连结。

17.如权利要求第15项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述上边框层设于所述基体的顶面，所述下边框层设于所述基体的底面，所述上边框层及所述下边框层系透过设于所述些缺口中的多个导电层电性连结。

18.如权利要求第13项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述基体为多层陶瓷材料或多层玻璃纤维。

19.如权利要求第13项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述些匹配元件为电感器或电容器。

20.如权利要求第13项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述些匹配元件为电感器及电容器。

21.如权利要求第13项所述之芯片天线结构，其特征在于，所述第一净空区位于所述基板的一边角上。

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