多层多频带天线制造技术

本发明专利技术提供了一种多层多频带天线，用于移动通信服务的通信装置中，包括：ＰＣＢ，具有电源部分和接地部分的；上平面天线，与ＰＣＢ的上平面分离，该上平面天线包括金属导体，该金属导体具有用Ｕ形槽形成的预定图案；中间平面天线，设置在上平面天线和ＰＣＢ之间，与上平面天线平行，该中间平面天线包括金属导体，该金属导体具有用Ｕ形槽形成的预定图案；电源金属导体，一侧与ＰＣＢ的电源部分连接，另一侧与中间平面天线的一侧连接；接地金属导体，一侧与ＰＣＢ的接地部分连接，另一侧与中间平面天线的一侧连接；以及多个短路金属导体，设置在上平面天线和中间平面天线之间，短路上平面天线和中间平面天线。

【技术实现步骤摘要】
多层多频带天线
本专利技术涉及一种天线，尤其涉及一种能够为普通的片状天线(patch antenna)提供多频带的多层多频带天线。
技术介绍
用于移动通信服务的天线(例如，连接到基站、交换器和无线通信装置上的天线)能够接收电磁波和向外发送通信装置产生的电信号。移动通信服务的增加和移动通信装置的小型化，限制了天线的空间。空间的限制导致很难使用装配在带图案的接地面上的普通芯片天线。移动通信装置的发展和用户对多种服务需求的增加，需要多种系统服务。为了满足这些需求，要使用多种天线的结合。传统的U形槽式天线(slot antenna)为单层结构。该天线已经被用于交换器或基站而未被用于移动通信服务。传统的U形槽式天线存在的一个问题是天线太大而不适于移动通信服务，并且其大尺寸导致接地尺寸的增加。另外，传统天线的电源和接地点不适于在用于移动通信服务的高频带中进行谐振。也就是说，传统的天线有一个问题，即天线的尺寸必须加大来感应适合移动通信服务的谐振频率。-->另一方面，在天线市场，外部天线被内置天线代替。移动终端通过使用双(或多)频带天线来制造。因此，需要适用于多频带的天线。这是因为不同的国家使用不同的频带，甚至在一个国家，不同的服务使用不同的频带来提供。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的一个目的是提供一种适于移动通信装置小型化的天线。另外，本专利技术的另外一个目的是提供一种适用于同时发送和接收多信道信息的多路服务的天线。为了达到这些目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于移动通信装置的多层多频带天线，适合一种通过使用接地面作为反射面而无需在接地面上形成图案而形成的片状天线。多层多频带天线包括通过折叠U形槽式天线的前、后和侧部形成的多层结构，并且为了获得好的阻抗匹配点，折叠部分的一些或整个端被短路(或不被短路)来提供电能(图8b是短路的结构，图7b是不短路的结构，其他的都是电源部分的一侧被短路的结构)。另外，上平面天线和中间平面天线使用多个通孔电短路。结果，根据用户的选择，可以将一个天线用在两个或多个频带上。另外，该多层结构可以小型化以适用于移动通信装置。附图说明参考附图，通过详细地描述典型实施例，本专利技术的以上和其他特性以及优势将变得更加明显，其中：图1是一个透视图，示出了根据本专利技术的多层多频带天线；图2是一个主视图，示出了根据本专利技术的第一实施例的多层多频带天线；-->图3是一个示出适用于本专利技术的PCB的上平面和下平面的图；图4a和4b是示出根据本专利技术的天线的辐射片形状的图；图5是一个展开图，示出了根据本专利技术的天线的辐射片；图6a是一个曲线图，示出了具有图5结构的天线的特性；图6b是一个曲线图，示出了通过把图5中的上平面天线换成中间平面天线构成的天线的特性；图7a到7e是根据本专利技术的第二实施例的上平面天线和中间平面天线的平面图、展开图、特性变化曲线图；图8a到8e是根据本专利技术的第三实施例的上平面天线和中间平面天线的平面图、展开图、特性变化曲线图；图9a到9e是根据本专利技术的第四实施例的上平面天线和中间平面天线的平面图、展开图、特性变化曲线图；图10a到10e是根据本专利技术的第五实施例的上平面天线和中间平面天线的平面图、展开图、特性变化曲线图；图11a到11f是根据本专利技术的第六实施例的上平面天线和中间平面天线的平面图、展开图、特性变化曲线图。具体实施方式现在，将参考附图详细地描述本专利技术。图1是一个透视图，示出了根据本专利技术的第一实施例的多层多频带天线。如图1所示，该多层多频带天线包括印刷电路板PCB-->(printed circuit board)100、中间平面天线(plane antenna)200、上平面天线300、电源金属导体400、接地金属导体500和多个短路金属导体600。在PCB100的一侧上方，中间平面天线200和上平面天线300设置成彼此隔开预定的间隙。中间平面天线200和上平面天线300是其上提供有U形槽的天线。图1例示了一种用设置在中间平面天线200和上平面天线300之间的固态介质元件来支撑中间平面天线200和上平面天线300的结构。在该结构中，中间平面天线200和上平面天线300构成多层结构，如图1所示，其中天线的前、后和侧平面没有连接。由于中间平面天线200和上平面天线300在其前、后和侧平面都没有连接，所以在中间平面天线200和上平面天线300之间需要多个短路金属导体600。该短路金属导体600还具有支撑中间平面天线200和上平面天线300的作用。短路金属导体600的数量取决于根据中间平面天线200和上平面天线300的槽所确定的天线的形状。在本专利技术中，短路金属导体600包括8个短路金属导体610、620、630、640、650、660、670和680，其通过贯穿设置在中间平面天线200和上平面天线300之间的介质元件来连接中间平面天线200和上平面天线300。另一方面，空气层可以设置在中间平面天线200和上平面天线300之间。在这种情况下，不采用通孔，而是将金属导体插入中间平面天线200和上平面天线300之间。在这种情况下，通过折叠位于上平面天线300的前侧和后侧的插入在中间平面天线200和上平面天线300之间的金属导体，形成前侧和后侧天线(未示出)以连接到中间平面天线200，从而获得多层天线。或者，通过折叠位于上平面天线300的前、后、左、和右侧的金属导体，形成前、后、左、和右侧天线(未示出)以连接到中间平面天线200，从而得到另一种多层天线。在这些结构中，因为中间平面天线200和上平面-->天线300通过前、后、左和右侧天线支撑和短路，所以不需要另外的短路金属导体。电源和接地分别由电源金属导体400和接地金属导体500提供。电源的结构是共面波导CPW(co-planar waveguide)或微带线，其形成在PCB 100上，通过短路电源金属导体400和电源金属板130，起到电源的作用，该电源金属板130电连接到中间平面天线200的信号线(从RF模块直接伸出)上。电源金属导体400被插入和连接到圆柱形通孔中，该圆柱形通孔是通过在中间平面天线200的一侧打出圆柱形状的孔并用导电金属电镀圆柱的内表面而形成的。接地金属导体500具有与电源金属导体400类似的结构。另外，电源部分和接地部分之间的连接通过短路中间平面天线200的前部和后部来获得，电源金属导体400和接地金属导体500连接到该中间平面天线上。这里，在前部和后部的短路金属导体外的一个金属导体可以选择性地被去掉，而不改变天线的特性。另外，如果不短路中间平面天线200的前部和后部，那么短路上平面天线300的前部或后部也可以。如果增加中间平面天线200上的短路金属导体的前部和后部的宽度，减小输入阻抗的电容分量，那么谐振特性会得到改善，但是相关的带宽会减小。另一方面，如果减小电源金属导体400和接地金属导体500之间的金属导体的长度减小(此时天线的电源部分和接地部分之间的分离间隔与金属图案的电容值有关)，会产生与增加中间平面天线200的前和后短路金属导体的宽度的情况相同的现象。在本专利技术中，电源的结构可以像这样根据使用环境来调整。图2是一个主视图，示出了根据本专利技术的多层多频带天线。如图2所示，与PCB 100分离的中间平面天线200的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层多频带天线，用于移动通信服务的通信装置中，包括：ＰＣＢ，具有电源部分和接地部分；上平面天线，与所述ＰＣＢ的上平面分离，所述上平面天线包括金属导体，所述金属导体具有用Ｕ形槽形成的预定图案；中间平面天线，设置在所述上平面天线和所述ＰＣＢ之间，并与所述上平面天线平行，所述中间平面天线包括金属导体，所述金属导体具有用Ｕ形槽形成的预定图案；电源金属导体，其一侧与所述ＰＣＢ的电源部分连接，另一侧与所述中间平面天线的一侧连接；接地金属导体，其一侧与所述ＰＣＢ的接地部分连接，另一侧与所述中间平面天线的一侧连接；以及多个短路金属导体，设置在所述上平面天线和所述中间平面天线之间，短路所述上平面天线和所述中间平面天线。

【技术特征摘要】
KR 2004-5-11 10-2004-00331951.一种多层多频带天线，用于移动通信服务的通信装置中，包括：PCB，具有电源部分和接地部分；上平面天线，与所述PCB的上平面分离，所述上平面天线包括金属导体，所述金属导体具有用U形槽形成的预定图案；中间平面天线，设置在所述上平面天线和所述PCB之间，并与所述上平面天线平行，所述中间平面天线包括金属导体，所述金属导体具有用U形槽形成的预定图案；电源金属导体，其一侧与所述PCB的电源部分连接，另一侧与所述中间平面天线的一侧连接；接地金属导体，其一侧与所述PCB的接地部分连接，另一侧与所述中间平面天线的一侧连接；以及多个短路金属导体，设置在所述上平面天线和所述中间平面天线之间，短路所述上平面天线和所述中间平面天线。2.根据权利要求1所述的多层多频带天线，其中，所述多个短路金属导体被插入多个在上平面天线和中间平面天线上形成的通孔中，短路所述上平面天线和中间平面天线，以及其中，固态的长方体介质元件设置在在所述上平面天线和中间平面天线之间。3.根据权利要求1所述的多层多频带天线，-->其中，所述短路金属导体包括前和后或左和右短路导体，通过折叠所述上平面天线的所述前侧和后侧或所述左侧和右侧，并且使其所述前侧和后侧或所述左侧和右侧与所述中间平面天线的所述前侧和后侧或所述左侧和右侧短路形成，以及其中，空气层设置在所述上平面天线和所述中间平面天线之间。4.根据权利要求2或3所述的多层多频带天线，其中，所述中间平面天线是通过根据所述电源金属导体和接地金属导体把所述中间平面天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭元一，朴星昱，
申请(专利权)人：韩国情报通信大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：KR[]