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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Chipantenne mit Haupt- und Hilfs-Antennenelementen, die
angrenzend aneinander sind, und im Speziellen eine Chipantenne,
die konfiguriert ist, um eine Schwankung der Antennenleistung zu
reduzieren, und ein Verfahren zur Herstellung der Antenne.
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Stand der Technik
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Eine
Antenne mit einem Antennenelement eines plattenförmigen oder mäanderförmigen Leiters, das
in einen dielektrischen Chip eingebettet oder darauf gestapelt ist,
ist bekannt. Es ist auch bekannt, dass ein passives Hilfs-Antennenelement
bereitgestellt werden kann, das neben einem Haupt-Antennenelement
liegt, um so die Bandbreite einer Antenne zu vergrößern oder
bei einer Antenne Mehrfach-Resonanzfrequenzen zu ermöglichen.
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Bei
der letztgenannten Chipantenne wird vorausgesagt, dass relative
Positionen der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 1 und 2 voneinander
in der lateralen oder Höhenrichtung
abweichen, wie in der 11 oder 12 gezeigt,
wenn die Antennenelemente 1, 2 in den dielektrischen
Chip 3 eingebettet werden. Dies gilt für einen Fall, bei dem die Antennenelemente 1, 2 auf
dem dielektrischen Chip 3 gestapelt werden.
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Eine
solche Positionsabweichung zwischen den Antennenelementen 1 und 2 führt zu einer
Variation der gegenüberliegenden
oder der übereinander liegenden
Flächen
der Kantenteile der gegenüberliegenden
Enden der Antennenelemente und führt
so zu einer Schwankung der Kapazität (Impedanz) zwischen den Antennenelementen 1 und 2,
was zu einer Veränderung
der Antennenleistung führt.
Folglich wird vorausgesagt, dass Schwierigkeiten bei der Herstellung
von Chipantennen bestehen werden, die in Bezug auf Antennenleistung
gleichmäßig sind.
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US-6,002,369
offenbart ein Verfahren zum Formen einer Mikro-Streifen-Antennenstruktur,
in der nach dem Formen eines Substrats mit einer Grundebene zwei
leitende Schaltfelder in Form gleichschenkliger Dreiecke nacheinander
auf das Substrat über
das Grundebene geschichtet werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Chipantenne bereitzustellen,
die ein Haupt-Antennenelement und ein passives Hilfs-Antennenelement
hat, die angrenzend aneinander sind und einfach und effektiv eine
Schwankung der Antennenleistung unterdrücken können.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
einer Chipantenne bereitzustellen, die mit einem Haupt-Antennenelement und
einem passiven Hilfs-Antennenelement ausgestattet ist und die frei
von einer Schwankung der Antennenleistung ist.
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Nach
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Chipantenne bereitgestellt,
die ein Haupt-Antennenelement und ein passives Hilfs-Antennenelement
umfasst, die in einen dielektrischen Chip eingebettet oder darauf
gestapelt sind. Das Haupt-Antennenelement hat einen ersten Hauptkörper und
erste Erweiterungsteile, die sich jeweils von beiden Enden eines
Katenteils des inneren Endes des ersten Hauptkörpers in einer Breitenrichtung
der Chipantenne nach außen
erstrecken. Das Hilfs-Antennenelement hat einen zweiten Hauptkörper und zweite
Erweiterungsteile, die sich jeweils von beiden Enden eines Katenteils
des inneren Endes des zweiten Hauptkörpers in der Breitenrichtung
der Chipantenne nach außen
erstrecken. Die Katenteile des inneren Endes der Haupt- und Hilfsantennenelemente einschließlich der
ersten bzw. zweiten Erweiterungsteile liegen einander gegenüber mit
einem Abstand dazwischen in einer Längsrichtung der Chipantenne.
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Gemäß der Chipantenne
dieser Erfindung haben die Kantenteile der inneren oder gegenüberliegenden
Enden der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente aufgrund der vorstehenden
Länge der
Erweiterungsteile eine Breite, die größer ist als diejenige des Hauptkörpers. Die
Breite ist zum Beispiel gleich der oder größer als die Gesamtbreite des
dielektrischen Chips. Dadurch liegen die Katenteile des inneren
Endes der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente im Wesentlichen über die
Gesamtbreite des dielektrischen Chips einander gegenüber, selbst
wenn die Antennenelemente in der Breitenrichtung eine Positionsabweichung
aufweisen, so dass die gegenüberliegenden
Flächen
und somit die Kapazität
oder Impedanz zwischen den Antennenelementen sich kaum verändern kann,
wodurch eine Schwankung der Antennenleistung unterdrückt wird.
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Nach
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Herstellung einer Chipantenne bereitgestellt, das Folgendes
umfasst: einen ersten Schritt des Formens einer Leiterplatte, die
ein Haupt-Antennenelement hat, das einen ersten Hauptkörper und
erste Erweiterungsteile aufweist, die sich jeweils von beiden Enden
eines inneren Endseitenteils des ersten Hauptkörpers nach außen erstrecken,
ein passives Hilfs-Antennenelement, das einen zweiten Hauptkörper und
zweite Erweiterungsteile hat, die sich jeweils von beiden Enden
eines inneren Endseitenteils des zweiten Hauptkörpers nach außen erstrecken,
und ein Kopplungsteil, das die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente
miteinander koppelt, wobei die Kantenteile des inneren Endes dieser
Antennenelemente einander gegenüberliegen mit
einem Abstand dazwischen in einer Längsrichtung der Chipantenne;
einen zweiten Schritt des Einbettens oder Stapelns der Leiterplatte
in oder auf einem dielektrischen Chip; und einen dritten Schritt
des Abtrennens des Kopplungsteils der Leiterplatte von den Haupt-
und Hilfs-Antennenelementen der Leiterplatte, die in den dielektrischen
Chip eingebettet oder darauf gestapelt ist, um so die Haupt- und
Hilfs-Antennenelemente voneinander zu trennen.
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Mit
dem Verfahren zur Herstellung einer Chipantenne dieser Erfindung
kann eine Chipantenne mit Kantenteilen des gegenüberliegenden Endes, die sich über mindestens
die Gesamtbreite eines dielektrischen Chips erstrecken, einfach
und effizient hergestellt werden. Das heißt, die Antennenelemente einer
Leiterplatte, die im ersten Schritt geformt wird, sind im Wesentlichen
auf derselben Ebene angeordnet, so dass die Katenteile des gegenüberliegenden oder
des inneren Endes der Antennenelemente genau einander gegenüberliegen
mit einem vordefinierten Abstand dazwischen in Längsrichtung. Im zweiten Schritt,
in dem die Leiterplatte in den dielektrischen Chip eingebettet oder
darauf gestapelt wird, unterliegen die Antennenelemente kaum einer
Positionsabweichung, weder in der Höhe noch in Breiten- oder Längsrichtung
der Chipantenne, da die Antennenelemente durch ein Kopplungsteil
miteinander gekoppelt sind. Auch im dritten Schritt unterliegen
die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente kaum einer Positionsabweichung,
da die Antennenelemente, die in der Leiterplatte geformt sind, voneinander
getrennt werden durch Abtrennen des Kopplungsteils von den Antennenelementen
in einem Zustand, in dem die Leiterplatte teilweise in den dielektrischen
Chip eingebettet oder darauf gestapelt ist. Folglich kann eine Chipantenne
mit Haupt- und Hilfs-Antennenelementen, deren Kantenteile des gegenüberliegenden
oder des innere Endes einander genau gegenüberliegen und die frei von
einer Schwankung der Antennenleistung ist, einfach und effizient
hergestellt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Chipantenne
nach einer ersten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht, die eine verarbeitete Leiterplatte zur Verwendung
bei der Herstellung der Chipantenne darstellt, die in der 1 gezeigt wird;
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3 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Chipantenne nach einer Modifikation
der ersten Ausführungsform
zeigt;
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4 ist
eine Draufsicht, die eine verarbeitete Leiterplatte zeigt, die verwendet
wird zur Herstellung einer Chipantenne nach der ersten oder zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung;
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Chipantenne
nach der zweiten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt;
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6 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine Chipantenne gemäß einer
dritten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt, die entlang der Linie VI–VI in der 7 vorgenommen wurde;
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7 ist
eine Draufsicht, die eine verarbeitete Leiterplatte zeigt, die zur
Herstellung der Chipantenne verwendet wird, die in der 6 gezeigt
ist;
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8 ist
eine fragmentarische schematische Querschnittsansicht, die ein Werkzeug
zur Verwendung bei der Herstellung der Chipantenne zeigt, die in 1 gezeigt
ist;
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9 ist
eine fragmentarische schematische Querschnittsansicht, die ein Werkzeug
zeigt, das zur Herstellung der Chipantenne verwendet wird, die in der 5 gezeigt
ist;
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10 ist
eine fragmentarische schematische Querschnittsansicht, die ein Werkzeug
zeigt, das zur Herstellung der Chipantenne verwendet wird, die in
der 6 gezeigt ist;
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11 ist
eine Draufsicht, die eine Positionsverschiebung in Breitenrichtung
zwischen den Haupt- und Hilfs-Antennenelementen einer herkömmlichen
Chipantenne darstellt;
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12 ist
eine vertikale Querschnittsansicht, die eine Positionsverschiebung
in der Höhenrichtung
zwischen den Antennenelementen der Chipantenne darstellt, die in
der 11 gezeigt ist.
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Detaillierte
Beschreibung
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[Erste Ausführungsform]
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Mit
Bezugnahme auf 1 wird eine erste Ausführungsform
einer Chipantenne, hergestellt nach einem Verfahren dieser Erfindung,
beschrieben.
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Diese
Chipantenne umfasst Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20,
die in einen dielektrischen Chip 30 eingebettet und im
Wesentlichen auf derselben Ebene positioniert sind, mit einem vordefinierten
Abstand dazwischen in der Längsrichtung der
Chipantenne. Das Haupt-Antennenelement 10 führt eine
Antennenfunktion aus, wenn ihm elektrischer Strom zugeführt wird.
Auf der anderen Seite dient das Hilfs-Antennenelement 20,
das ein Nicht-Speiseelement oder passives Element ist, als parasitäres Antennenelement
für das
Haupt-Antennenelement 10. Die Antennenelemente 10 und 20 ermöglichen
eine Breitband-Antennenleistung oder Mehrfach-Resonanzfrequenzen.
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Das
Haupt-Antennenelement 10 umfasst einen rechteckigen Hauptkörper 11 mit
einer vorbestimmten Fläche
und zwei Erweiterungsteile 13, die integral mit dem Hauptkörper 11 geformt
sind. Die Erweiterungsteile 13 erstrecken sich jeweils
nach außen
von beiden Enden eines Katenteils des inneren Endes (d. h., des
Endkantenteils auf der Hilfs-Antennenelement-Seite) des Hauptkörpers 11 in
der Breitenrichtung der Chipantenne. Der Kantenteil des innere Endes
einschließlich
der Erweiterungsteile 13 des Haupt-Antennenelements 10 hat
eine Breite gleich der Gesamtbreite des dielektrischen Chips 30. Das
Haupt-Antennenelement 10 hat eine äußere Endkante, die integral
mit einer Versorgungsklemme 12 geformt ist. Ein äußerer Endabschnitt
der Versorgungsklemme 12 ragt aus einer der äußeren Endflächen des
dielektrischen Chips 30 heraus und ist geknickt wie in
der 1 gezeigt. Die Versorgungsklemme 12,
die einen distalen Endabschnitt hat, der an eine Leiterplatte (nicht
gezeigt) gelötet
ist, wird verwendet zur Stromversorgung von der Leiterplatte zum
Haupt-Antennenelement 10 und dient als Montageklemme, die
verwendet wird, um die Chipantenne auf der Leiterplatte zu montieren.
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Das Hilfs-Antennenelement 20 umfasst einen rechteckigen
Hauptkörper 21 mit
einer vorbestimmten Fläche
und zwei Erweiterungsteile 23, die sich jeweils von beiden
Enden eines Katenteils des inneren Endes des Hauptkörpers 21 nach
außen
erstrecken. Wie beim Haupt-Antennenelement 10 hat der Katenteil
des inneren Endes des Hilfs-Antennenelements 20 einschließlich der
Erweiterungsteile 23 eine Breite, die gleich der Gesamtbreite
des dielektrischen Chips 30 ist. Das Hilfs-Antennenelement 20 ist an
seiner äußeren Endkante
integral mit einer Montageklemme 22 geformt. Die Montageklemme 22 hat einen äußeren Endabschnitt,
der aus einer anderen äußeren Stirnfläche des
dielektrischen Chips 30 herausragt und geknickt ist, wie
in der 1 gezeigt. Die Montageklemme 22 wird
an einem distalen Endabschnitt an die Leiterplatte gelötet und
dient dazu, die Chipantenne an der Leiterplatte zu montieren.
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Der
Abstand zwischen den Antennenelementen 10, 20,
die Flächen
der Hauptkörper 11, 21 usw.
können
in Übereinstimmung mit
der Resonanzfrequenz, dem Frequenzband, der Antennenverstärkung und
dergleichen der Chipantenne ermittelt werden.
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Die
Chipantenne, die die oben beschriebene Struktur hat, wird zum Beispiel
wie folgt hergestellt:
Zunächst
wird eine Leiterplatte (nicht gezeigt) mit einer vorbestimmten Dicke
hergestellt, die aus einer Kupferlegierung oder Phosphorbronze besteht
und nach Wunsch mit reinem Kupfer überzogen werden kann. Dann
wird die Leiterplatte mit einem Muster versehen, zum Beispiel durch
Stanzen, Ätzen
oder dergleichen, wodurch eine verarbeitete Leiterplatte 40 geformt
wird, wie zum Beispiel in der 2 gezeigt
(ein erster Schritt). Der zentrale Teil der verarbeiteten Leiterplatte 40 wird
mit Haupt- und Hilfs-Antennenelementen 10, 20 ausgestattet
und der periphere Teil mit einem Rahmen 40a. Weiterhin
hat die Leiterplatte 40 zwei erste Kopplungsteile 40b,
die das Haupt-Antennenelement 10 mit dem Rahmen 40a verbinden,
und zwei zweite Kopplungsteile 40c, die das Hilfs-Antennenelement 20 mit
dem Rahmen 40a verbinden. Die ersten Kopplungsteile 40b erstrecken sich
jeweils zwischen zwei Erweiterungsteilen 12 des Haupt-Antennenelements 10 und
dem Rahmen 40a, während
sich die zweiten Kopplungsteile 40 jeweils zwischen zwei
Erweiterungsteilen 23 des Hilfs-Antennenelements 20 und
dem Rahmen 40a erstrecken. Der Rahmen 40a dient
als Kopplungsteil, das die Antennenelemente 10, 20 gemeinsam
mit den anderen Kopplungsteilen miteinander verbindet.
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Die
Versorgungsklemme 12, die ein integraler Teil mit dem Haupt-Antennenelement 10 ist,
hat einen erweiterten distalen Endabschnitt, der integral mit dem
Rahmen 40a geformt ist, und dient als drittes Kopplungsteil,
das das Haupt-Antennenelement 10 mit dem Rahmen 40a verbindet. Ähnlich hat
die Montageklemme 22, die integral mit dem Hilfs-Antennenelement 20 ist,
einen erweiterten distalen Endabschnitt, der integral mit dem Rahmen 40a geformt ist
und der als viertes Kopplungsteil dient, das das Hilfs-Antennenelement 20 mit
dem Rahmen 40a verbindet.
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In
der Leiterplatte 40 sind die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20 miteinander
auf die oben beschriebene Art durch die Kupplungsteile 40a, 40b, 40c, 12 und 22 verbunden,
wobei die Kantenteile des inneren Endes der Antennenelemente 10 und 20 einander
gegenüberliegen
mit einem Abstand dazwischen.
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Als
Nächstes
wird die verarbeitete Leiterplatte 40 in einer Harzform
installiert. In dem Fall, der in der 8 gezeigt
ist, wird die Leiterplatte 40 in einen Leiterplatten-Platzierungsbereich
in einer unteren Formhälfte 72 der
Form gelegt. Dann wird dielektrisches Material, das eine vordefinierte
Dielektrizitätskonstante
hat, in die Form injiziert (ein zweiter Schritt). Die Form besteht
aus einer oberen und einer unteren Formhälfte 71, 72,
einschließlich
eines Hohlraums 41, der ein ebenes Profil hat, wie durch
die Strichpunktlinie mit jeweils einem Punkt in der 2 gezeigt.
Da die Leiterplatte 40 zwischen der oberen und der unteren
Formhälfte 71, 72 gehalten
wird, wird eine Positionsverschiebung zwischen den Antennenelementen 10 und 20 verhindert,
die ansonsten durch die Einspritzung von dielektrischem Material
verursacht würde.
Das dielektrische Material kann Harzmaterial sein, wie zum Beispiel
LCP (flüssigkristallines
Polymer), ein Verbundwerkstoff aus Harz und Keramik, der eine Mischung
aus PPS (Polyphenylensulfid) und BaO-Nd2O3-TiO2-Bi2O3-basiertem Pulver ist.
Die Dielektrizitätskonstante
kann im Bereich von ungefähr
3,1 bis ungefähr
20 bestimmt werden, je nach der Antennenspezifikation.
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Der
dielektrische Chip 30 wird auf die oben angegebene Art
geformt, so dass die Gesamtheit der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10, 20 und
Teil der Versorgungsklemme 12 und der Montageklemme 22 in
den dielektrischen Chip 30 eingebettet sind.
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Nach
dem Abkühlen
wird ein geformtes Produkt (d. h., eine halbfertige Chipantenne),
in das die verarbeitete Leiterplatte 40 einschließlich der
Antennenelemente 10, 20 teilweise eingebettet
ist, aus der Form herausgenommen. Dann wird die Leiterplatte 40 entlang
den Schnittlinien (gezeigt durch die Strichpunktlinie mit jeweils
einem Punkt in der 2) abgeschnitten, die sich einzeln
erstrecken, und wird mit einem vordefinierten Abstand jenseits der
Stirnflächen des
dielektrischen Chips 30 platziert, wodurch der Rahmen 40a von
den Klemmen 12 und 22 abgeschnitten wird. Weiter
wird die Leiterplatte 40 entlang den Seitenflächen des
dielektrischen Chips 30 abgeschnitten, wodurch der Rahmen 40a und
die Kopplungsteile 40b und 40c von den Haupt und
Hilfs-Antennenelementen 10 und 20 getrennt werden
(ein dritter Schritt). Folglich werden die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20 voneinander
abgeschnitten, die durch die Kopplungsteile 40a, 40b und 40c zu
einem Teil geformt, wurden.
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Danach
werden die Versorgungsklemme 12 und die Montageklemme 22,
die aus den Stirnflächen des
dielektrischen Chips 30 herausragen, gebogen wie in der 1 gezeigt,
wodurch eine fertige Chipantenne hergestellt wird.
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Mit
dem oben erwähnten
Herstellungsverfahren wird die Verbindung, die zwischen den Antennenelementen 10, 20 und
dem Rahmen 40a durch die Kopplungsteile 40b, 40c, 112 und 22 hergestellt wurde,
während
der Herstellung der Chipantenne beibehalten. Dadurch werden die
Positionen der Antennenelemente 10 und 20 in der
Breiten-, Längen- und
Höhenrichtung
kaum verändert,
wodurch diese Antennenelemente 10, 20 in einer
solchen Position zueinander gehalten werden, dass sich die Kantenteile
ihrer inneren Enden genau gegenüberliegen
mit einem vordefinierten Abstand dazwischen. Im Speziellen können die
Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10, 20 in den
dielektrischen Chip 30 eingebettet werden, ohne in irgendeiner
Richtung eine Veränderung ihrer
Position zueinander zu verursachen. Wie zuvor erwähnt, kann
die Trennung der Antennenelemente 10, 20 vom Rahmen 40a durchgeführt werden,
indem die verarbeitete Leiterplatte 40 so geschnitten wird, dass
die Antennenelemente 10, 20 in den dielektrischen
Chip 30 eingebettet werden. Daher ändert sich während der
Herstellung der Chipantenne die relative Position zwischen den Antennenelementen 10 und 20 kaum
von derjenigen, die vorgeschrieben ist.
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Zusätzlich kann
die Einbettung der Antennenelemente 10 und 20 in
den dielektrischen Chip 30 leicht durchgeführt werden
durch Einspritzung dielektrischen Materials in eine Form mit oberen
und unteren Formhälften 71, 72,
zwischen denen die verarbeitete Leiterplatte 40 gehalten
wird. Außerdem
kann die Trennung der Antennenelemente 10, 20 von
den Kopplungsteilen 40a, 40b und 40c der
verarbeiteten Leiterplatte 40 nur durchgeführt werden
durch Schneiden der Platte 40 entlang den Seitenflächen des
dielektrischen Chips 30. Auf diese Art und Weise ist das
Herstellungsverfahren für
die Chipantenne einfach. Vor allem kann ein Vorgang der Längenanpassung
der Kantenteile von gegenüberliegenden Enden
der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente an die Gesamtbreite des dielektrischen
Chips 30 einfach durchgeführt werden, indem die verarbeitete
Leiterplatte 40 geschnitten wird wie oben erwähnt.
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Die
so hergestellte Chipantenne wird auf eine Leiterplatte montiert,
durch Löten
der Versorgungsklemme 12 und der Montageklemme 22 an
die Leiterplatte. Wenn von der Leiterplatte über die Versorgungsklemme 12 dem
Haupt-Antennenelement 11 der Chipantenne elektrischer Strom
zugeführt wird,
werden durch die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 bzw. 20 eine
Antennenfunktion und eine parasitäre Funktion für das Haupt-Antennenelement 10 geschaffen.
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Da
die Chipantenne die oben beschriebene Struktur hat, liegen die Kantenteile
der inneren Enden der Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20,
die Breiten gleich der Gesamtbreite des dielektrischen Chips 30 haben, über die
Gesamtbreite des dielektrischen Chips 30 einander gegenüber. Daher wird
die gegenüberliegende
Fläche
der Kantenteile der inneren oder der gegenüberliegenden Enden der Antennenelemente 10, 20 konstant
gehalten, wodurch die Kapazität
(Impedanz) zwischen den Antennenelementen 10 und 20 kaum
vom vorgeschriebenen Wert abweicht und so dass keine wesentliche Schwankung
der Antennenleistung verursacht wird.
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Insbesondere
da nur eine einfache Konstruktion erforderlich ist, um die Erweiterungsteile 13 und 23 in
den Kantenteilen der gegenüberliegenden
Enden der Antennenelemente 10 und 20 bereitzustellen,
kann eine Schwankung der Antennenleistung unterdrückt werden,
um es der Chipantenne zu ermöglichen,
eine konstante Antennenleistung zu haben, ohne dass die Chipantenne
vergrößert wird. Dies
ist praktisch und vorteilhaft. Zusätzlich ragen die Erweiterungsteile 13 und 23 nicht
aus dem dielektrischen Chip 30 heraus und werden so daran
gehindert, eine Änderung
der Antennenleistung zu verursachen.
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Die
Chipantenne und ihr Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform
können
auf verschiedene Art variiert wer den.
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3 zeigt
eine Chipantenne, die nach einem modifizierten Herstellungsverfahren
hergestellt wird. Diese Chipantenne unterscheidet sich von derjenigen,
die in der 1 gezeigt ist, darin, dass die Erweiterungsteile 13 und 23 der
Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20 von
den Seitenoberflächen
des dielektrischen Chips 30 nach außen ragen. Die Chipantenne
kann hergestellt werden unter Verwendung von, zum Beispiel, der
verarbeiteten Leiterplatte 40, die in der 2 gezeigt
ist. In diesem Fall wird die verarbeitete Leiterplatte 40,
die teilweise in den dielektrischen Chip 30 eingebettet
ist, entlang Schnittlinien (von denen ein Teil durch die zweigepunktete
Strichpunktlinie 41a in der 2 gezeigt
ist) abgeschnitten, die sich in einem vorbestimmten Abstand jenseits
der Seitenflächen
des dielektrischen Chips 30 befinden. Inzwischen kann eine
Feineinstellung der Antennenleistung der Chipantenne durchgeführt werden,
zum Beispiel durch Biegen der vorstehenden Erweiterungsteile 13, 23 der
Antennenelemente 10, 20.
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Zur
Herstellung der Chipantenne (1) gemäß der ersten
Ausführungsform
kann eine verarbeitete Leiterplatte 40, die in der 4 gezeigt
ist, anstatt der verarbeiteten Leiterplatte 40, die in
der 2 gezeigt ist, verwendet werden. Die Leiterplatte 40 von 4 hat
die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20,
die miteinander über
zwei Kopplungsteile 40d verbunden sind, anders als die
Leiterplatte 40, die in der 2 gezeigt
ist, bei der die Antennenelemente 10 und 20 über den
Rahmen 40a und die Kopplungsteile 40b und 40c verbunden
sind, die insgesamt 4 sind. Die Kopplungsteile 40d erstrecken
sich jeweils zwischen den Erweiterungsteilen 13 des Haupt-Antennenelements 10 und
den Erweiterungsteilen 23 des Hilfs-Antennenelements 20. Diese
Kopplungsteile 40d dienen dazu, die Antennenelemente 10 und 20 in
einer Position zu halten, in der die Kantenteile ihrer inneren Enden
in der Längsrichtung
der Chipantenne einander gegenüberliegen mit
einem vorbestimmten Abstand dazwischen.
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Während der
Herstellung der Chipantenne werden die Antennenelemente 10 und 20 vom
Rahmen 40a der Leiterplatte 40 ge trennt, um so
die Antennenelemente 10 und 20 voneinander durch
Abschneiden der verarbeiteten Leiterplatte 40 zu trennen,
die teilweise in den dielektrischen Chip 30 eingebettet
ist, entlang den Seitenflächen
des dielektrischen Chip 30 und an verlängerten distalen Endabschnitten
der Klemmen 12, 22. Ein Ergebnis davon ist die
Chipantenne, bei der die Kantenteile der inneren Enden der Antennenelemente 10, 20 einander
gegenüberliegen
mit dem vorbestimmten Abstand dazwischen.
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[Zweite Ausführungsform]
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Im
Folgenden wird eine Chipantenne, hergestellt gemäß einer zweiten Ausführungsform
des Herstellungsverfahrens der Erfindung unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
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Anders
als die Chipantenne der ersten Ausführungsform, bei der die Antennenelemente 10 und 20 in
den dielektrischen Chip 30 eingebettet sind, sind die Antennenelemente 10 und 20 der
Chipantenne der zweiten Ausführungsform
auf einer Oberfläche
des dielektrischen Chips 30 gestapelt.
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Wie
bei der ersten. Ausführungsform
kann die Chipantenne dieser Ausführungsform
unter Verwendung der verarbeiteten Leiterplatte 40, die
in der 2 oder 4 gezeigt ist, hergestellt werden.
In diesem Fall wird eine Harzform hergestellt, die, wie beispielhaft
in der 9 gezeigt, eine untere Formhälfte 72 umfasst, in
der sich ein Leiterplatten-Installationsbereich und eine Höhlung 41 befinden,
und eine obere Formhälfte 71 zum
Halten der Leiterplatte 40 zwischen der oberen und der
unteren Formhälfte 72.
Dann wird dielektrisches Material in die Höhlung 41 der Form
eingespritzt, wodurch die verarbeitete Leiterplatte 40 integral
mit der Oberfläche
des dielektrischen Chips 30 geformt wird. Beim Formen des
dielektrischen Chips 30 kann eine Positionsverschiebung
zwischen den Antennenelementen 10 und 20, die
ansonsten durch die Einspritzung von dielektrischem Material verursacht
würde,
unterdrückt
werden, da die Leiterplatte 40 zwischen den oberen und unteren
Formhälften 71, 72 gehalten
wird. Als Nächstes
wird die so hergestellte halbfertige Chipantenne aus der Form genommen.
Danach wird die Leiterplatte 40 entlang Schnittlinien geschnitten,
die sich außerhalb
der Stirn flächen
des dielektrischen Chips 30 und entlang den Seitenflächen des
dielektrischen Chips 30 befinden, wodurch eine fertige
Chipantenne produziert wird.
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Während der
Herstellung der Chipantenne wird keine wesentliche Positionsverschiebung
zwischen den Antennenelementen 10 und 20 verursacht,
da diese Antennenelemente in einem Zustand gehalten werden, in dem
die Kantenteile ihrer inneren Enden einander gegenüberliegen
mit einem vordefinierten Abstand dazwischen, so dass eine Chipantenne,
welche die erforderliche Leistung liefert, einfach hergestellt werden
kann.
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[Dritte Ausführungsform]
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Im
Folgenden wird eine Chipantenne, hergestellt gemäß einer dritten Ausführungsform
des Herstellungsverfahrens der Erfindung, unter Bezugnahme auf die 6 erläutert.
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Wie
in de 6 gezeigt, sind bei der Chipantenne dieser Ausführungsform,
die einen grundlegenden Aufbau ähnlich
demjenigen der zweiten Ausführungsform
hat, die Haupt- und Hilfs-Antennenelemente 10 und 20 auf
einer Oberfläche
des dielektrischen Chips 30 geformt. Die Chipantenne dieser Ausführungsform
unterscheidet sich von derjenigen der zweiten Ausführungsform
darin, dass ein Erdleiter 50 auf einer unteren Fläche des
dielektrischen Chips 30 geformt wird und dass ein Versorgungsanschluss 60 zur
Stromversorgung des Haupt-Antennenelements 10 bereitgestellt
wird.
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Der
Versorgungsanschluss 60 erstreckt sich vertikal durch das
Haupt-Antennenelement 10, den dielektrischen Chip 30 und
den Erdleiter 50 und dringt durch ein Pin-Einführung-Loch,
das im zentralen Teil des Hauptkörpers 11 des
Haupt-Antennenelements 10 geformt ist, und durch Pin-Einführung-Löcher 31 und 51,
die in Ausrichtung mit dem Pin-Einführung-Loch 14 einzeln
im dielektrischen Chip 30 und in dem Erdleiter 50 geformt
sind. Der Versorgungsanschluss 60 hat einen Kopfabschnitt,
der an den Hauptkörper 11 des
Haupt-Antennenelements 10 gelötet ist, so dass er damit elektrisch
und physikalisch verbunden ist. Ein unterer Endabschnitt des Versorgungsanschlusses 60 ist
so ausgelegt, dass er mit einem Speisekabel (nicht gezeigt) zur
Stromversor gung des Haupt-Antennenelements 10 verbunden werden
kann.
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Die
Chipantenne mit der oben erwähnten Konstruktion
kann hergestellt werden unter Verwendung der verarbeiteten Leiterplatte 40,
die beispielhaft in der 7 gezeigt ist. Der zentrale
Teil der verarbeiteten Leiterplatte 40 ist mit den Haupt-
und Hilfs-Antennenelementen 10, 20 ausgestattet,
und der periphere Teil mit einem Rahmen 40a. Die Leiterplatte 40 wird
mit Kopplungsteilen 40b, 40c und 40e bis 40h geformt,
durch welche die Antennenelemente 10 und 20 mit
dem Rahmen 40a verbunden werden. Wie bei der Leiterplatte 40,
die in der 2 gezeigt ist, erstrecken sich
die Kopplungsteile 40b und 40c zwischen den Erweiterungsteilen 13, 23 der
Antennenelemente 10, 20 und dem Rahmen 40a.
Die Kopplungsteile 40f und 40h, die den Klemmen 12 und 22 entsprechen,
die in der 2 gezeigt sind, erstrecken sich
zwischen den Hauptkörpern 11, 21 der Antennenelemente 10, 20 und
dem Rahmen 40a. Die Leiterplatte 40, die in der 7 gezeigt
ist, umfasst weiter die Kopplungsteile 40e und 40g,
die sich von den Seitenkanten der Hauptkörper 11, 21 der
Antennenelemente 10, 20 zum Rahmen 40 hin
nach außen erstrecken,
so dass eine Positionsverschiebung zwischen den Antennenelementen 10 und 20 zwangsläufig verhindert
wird.
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Wenn
die Chipantenne von 6 unter Verwendung der Leiterplatte 40 hergestellt
wird, die in der 7 gezeigt ist, wird der Erdleiter 50 auf
der Unterseite einer Höhlung 41 platziert,
die sich in einer unteren Formhälfte 72 einer
Form befindet, wie in der 10 gezeigt.
Dann wird dielektrisches Material in die Höhlung 41 in der Form
eingespritzt, wobei eine verarbeitete Leiterplatte 40 zwischen
den oberen und unteren Formhälften 71 und 72 gehalten
wird. Eine so produzierte halbfertige Chipantenne wird aus der Form
genommen und die Leiterplatte 40 wird entlang der Seitenflächen und
Stirnflächen
des dielektrischen Chips 30 abgeschnitten, wodurch eine
fertige Chipantenne produziert wird. Während der Herstellung der Chipantenne
werden die Antennenelemente 10 und 20 in einer
Position gehalten, in der die Kantenteile ihrer inneren Enden einander
gegenüberliegen mit
einem Abstand dazwischen. Auf diese Art und Wesie wird keine Positionsverschiebung
zwischen den Antennenele menten verursacht, was die Herstellung einer
Chipantenne mit der erforderlichen Leistung vereinfacht.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die erste bis dritte Ausführungsform
beschränkt
und kann auf verschiedene Arten modifiziert werden.
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Zum
Beispiel wird in den Ausführungsformen die
Chipantenne hergestellt durch Schneiden der Leiterplatte, die integral
mit den Haupt- und Hilfs-Antennenelementen geformt und in den dielektrischen Chip
eingebettet oder darauf gestapelt ist. Alternativ dazu können Haupt-
und Hilfs-Antennenelemente, die separat voneinander hergestellt
werden, in den dielektrischen Chip eingebettet oder darauf gestapelt werden.
In diesem Fall wird die Projektionslänge von Erweiterungsteilen
von den Hauptkörpern
der Antennenelemente 10, 20 bestimmt, um verlängerte Erweiterungsteile
zu haben, und die verlängerten
Erweiterungsteile werden entlang den Seitenflächen des dielektrischen Chips
oder entlang Schnittlinien außerhalb
dieser Seitenflächen
abgeschnitten, wodurch die Kantenteile der inneren Enden der Antennenelemente über mindestens
die Gesamtbreite des dielektrischen Chips gegenüberliegen können.