倒F形平板天线制造技术

本发明专利技术公开了一种倒Ｆ形平板天线，包括辐射带、电感调谐部分、垂直的馈送部分和缩进的接地层。所述辐射带与接地层平行并通过馈送元件悬置于接地层上方一定距离。此外，所述辐射带部分地或整体悬置于接地层之上。通过这种方式，所述辐射带可悬置得非常接近接地层，但仍然可达到较大的带宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及天线技术，更具体地说，涉及一种倒F形平板天线。
技术介绍
倒F形平板天线(Planar inverted F-antenna，以下简称PIFA)具有许多优点。设计和制作简单，并且成本低。现在，PIFA广泛地应用于小型通信设备，例如，个人数字助手和移动电话。它的广泛程度取决于它紧密的结构，使其能够很容易集成在设备的壳体中，形成隐蔽的天线。在辐射暴露方面，PIFA还能提供比单极天线或拉杆天线更多的优点。例如，在移动电话中，拉杆天线具有全方向的辐射域，而PIFA具有相对较小的朝用户方向的辐射域。因此，PIFA更受关心健康的用户的欢迎。图1展示了传统的PIFA 100。PIFA 100包括接地层(ground plane)105、辐射元件110、馈送元件115和短路或调谐元件120。PIFA 100通常生成在具有接地层105的印刷电路板上。馈送元件115提供无线射频(RF)信号至与接地层105平行且具有一定距离125的辐射元件110。PIFA的操作频率或谐振频率可通过短路元件120的大小(宽度或长度)和辐射元件110的空间比率进行控制。然而，因为这些频率调谐技术需要重新对短路管脚定位和重新设计IC板，所以这些调谐技术并不理想。阻抗带宽是设计PIFA时必须考虑的另一个重要因素。通常，PIFA的带宽可通过电容性负载或介质负载方法进行控制，例如，增加寄生短路贴片(parasitic shorted patch)。增加的寄生短路贴片帮助增加阻抗带宽，因为它引入了附加的谐振模式至PIFA的谐振频带，以此建立双谐振频带PIFA。然而，这些技术增加天线的尺寸和复杂程度，导致更高的成本。通常，增加PIFA的阻抗带宽的最常用技术是增加辐射元件100和接地层105之间的距离，例如，PIFA 100中的距离125。然而，这种技术受到天线大小的约束；因而在不增加PIFA占地面积的情况下，很难增加PIFA的带宽。因此，需要一种在不增加PIFA的尺寸及其成本的情况下可控制和增加谐振频率和阻抗带宽的PIFA。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种倒F形平板天线，包括接地层；馈送元件；辐射元件，连接至所述馈送元件，所述辐射元件悬置在所述接地层上方并且与所述接地层平行，使得所述辐射元件的至少一部分外缘延伸超过所述接地层的边缘。优选地，所述辐射元件的超过50％的外缘延伸超过所述接地层的边缘，由此所述外缘形成与所述接地层平行的平面。优选地，所述辐射元件呈C形。优选地，所述PIFA进一步包括连接至所述接地层的调谐元件；位于所述接地层的表面上的第一焊盘，所述第一焊盘将所述调谐元件电连接至所述接地层；位于所述接地层的所述表面上的第二焊盘，所述第二焊盘与所述接地面电绝缘，并且电连接至所述馈送元件。优选地，所述调谐元件连接至所述馈送元件，且为L形。优选地，所述PIFA进一步包括位于所述接地层的表面上的第一焊盘，将所述调谐元件电连接至所述接地层；位于所述接地层的所述表面上的第二焊盘，所述第二焊盘与所述接地层电绝缘，所述第二焊盘通过所述调谐元件电连接至所述第一焊盘，且所述第二焊盘将所述馈送元件电连接至所述调谐元件。优选地，所述调谐元件的形状是从第一焊盘处向所述接地层上方伸出，并朝着所述接地层返回所述第二焊盘处。根据本专利技术的一个方面，提供一种倒F形平板天线，包括接地层；馈送元件；辐射元件，所述辐射元件具有与所述接地层平行的表面，所述辐射元件通过所述馈送元件悬置于所述接地层上方，从而使至少一部分的表面延伸出所述接地层的周界；以及调谐元件，连接至所述接地层和馈送元件。优选地，所述辐射元件有超过50％的表面延伸出所述接地层的周界。优选地，所述辐射元件呈C形。优选地，所述PIFA进一步包括位于所述接地层的表面上的第一和第二焊盘，所述第一焊盘电连接至所述接地层，所述第二焊盘与所述接地层电绝缘并连接至所述馈送元件；所述调谐元件将所述第一焊盘电连接至所述第二焊盘，使得所述调谐元件通过所述第二焊盘电连接至所述馈送元件。优选地，所述调谐元件的形状是从第一焊盘处向所述接地层上方伸出，并朝着所述接地层返回所述第二焊盘处。优选地，所述PIFA进一步包括电连接至所述接地层并位于所述接地层的第一表面上的第一焊盘；与所述接地层电绝缘并位于所述第一表面上的第二焊盘，所述第二焊盘电连接至所述馈送元件。优选地，所述调谐元件连接至所述馈送元件，且为L形。根据本专利技术的一个方面，提供一种倒F形平板天线，包括接地层；馈送元件； 辐射元件，所述辐射元件具有与所述接地层平行的表面，所述辐射元件通过所述馈送元件悬置于所述接地层的上方，从而使至少一部分的表面与所述接地层周界的投影面交叉；以及连接至所述接地层和馈送元件的调谐元件。优选地，所述辐射元件有超过50％的表面位于所述投影面之外。优选地，所述辐射元件呈C形。优选地，所述PIFA进一步包括位于所述接地层的表面上的第一和第二焊盘，所述第一焊盘电连接至所述接地层，所述第二焊盘与所述接地层电绝缘并连接至所述馈送元件；所述调谐元件将所述第一焊盘电连接至所述第二焊盘，使得所述调谐元件通过所述第二焊盘电连接至所述馈送元件。优选地，所述调谐元件的形状是从第一焊盘处向所述接地层上方伸出，并朝着所述接地层返回所述第二焊盘处，从而所述调谐元件的环形长度(looplength)决定了所述PIFA的操作频率。优选地，所述PIFA进一步包括电连接至所述接地层并位于所述接地层的第一表面上的第一焊盘；与所述接地层电绝缘并位于所述第一表面上的第二焊盘，所述第二焊盘电连接至所述馈送元件。优选地，所述调谐元件连接至所述馈送元件，且为L形。根据本专利技术的一个方面，提供一种倒F形平板天线，包括具有第一和第二焊盘的接地层，所述第一焊盘连接至所述接地层，所述第二焊盘与所述接地层电绝缘；连接至所述第二焊盘的馈送元件；通过所述馈送元件悬置于所述接地层上方的辐射元件；以及连接至所述第一焊盘和第二焊盘的调谐元件，所述调谐元件的形状是从第一焊盘处向所述接地层上方伸出，并朝着所述接地层返回所述第二焊盘处。优选地，所述辐射元件具有与所述接地层平行的表面，并通过所述馈送元件悬置于所述接地层上方，从而使得至少一部分表面与所述接地层周界的投影面交叉。优选地，所述辐射元件具有于接地层平行的表面，并通过所述馈送元件悬置于所述接地层上方，从而使得至少一部分表面与所述接地层周界的投影面交叉。优选地，所述馈送元件呈U形或V形。优选地，所述馈送元件呈U形或V形。优选地，所述馈送元件呈U形或V形。优选地，所述PIFA进一步包括位于所述第一和第二焊盘于所述接地层之间的介电层(dielectric layer)。优选地，所述PIFA进一步包括位于所述介电层表面上的第三焊盘；以及位于所述第三焊盘上的支撑结构件，设置为在与所述馈送元件相对的一端向所述辐射元件提供支撑。优选地，所述PIFA进一步包括附着在所述支撑焊盘一侧的附加支撑部分，其中所述附加支撑部分的尺寸和/或形状设置为调谐所述PIFA至需要的频带。优选地，所述PIFA进一步包括附着在所述支撑结构件一侧的辐射部分，其中所述辐射部分与所述介电层平行，并且所述辐射部分的形状和/或大小被设置为调谐所述PIFA至需要的频带。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒Ｆ形平板天线，其特征在于，包括：　　　　接地层；　　　　馈送元件；　　　　辐射元件，连接至所述馈送元件，所述辐射元件悬置在所述接地层上方并且与所述接地层平行，使得所述辐射元件的至少一部分外缘延伸超过所述接地层的边缘。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉泽斯A卡斯塔涅达，塞奥恩格麦克罗伊，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]