天线单元和包括天线单元的通信设备制造技术

一种用于发射和接收预定无线电波的天线单元，其特征在于包括： 带有电介质衬底的天线体，带有第一开路端和第一接地端的馈电辐射电极，以及带有第二开路端和第二接地端的非馈电辐射电极，该非馈电辐射电极在馈电辐射电极附近并且装配在电介质衬底上；以及 其上装配了天线体的衬底，该衬底上有地电极；为了延伸出并离开天线体装配区域而从至少一部分天线体装配区域延伸出来的无地电极部分；以及部署在无地电极部分的预定区域上的至少一根接地线，该预定区域位于天线体装配区域之外； 其中从信号馈电器发射的信号馈入馈电辐射电极，第一接地端和第二接地端中至少一个通过接地线与地电极相连。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
天线单元和包括天线单元的通信设备(1)
本专利技术涉及能用于通信终端或其它适当设备的天线单元，并且还涉及包括这种天线单元的通信设备。(2)
技术介绍
图12是通信设备内提供的天线20的图解透视图。该天线20具有电介质衬底21、装配在电介质衬底21上的馈电辐射电极22和非馈电辐射电极23、位于电介质衬底21的预定侧表面上并把信号馈电馈电辐射电极22的馈电电极(未示出)、以及部署在电介质衬底21的全部下表面上的天线接地端极(未示出)。馈电辐射电极22具有两端。两端之一是接地端22a，另一端是馈电端，从馈电电极发射的信号被馈送于此。非馈电辐射电极23具有两端。两端之一是接地端23a，另一端是开路端。该天线20是表面装配在通信设备的电路衬底25的地电极26上。随后，馈电电极与电路衬底25的信号馈电器相连。接地端22a和23a直接与地电极26相连。这样，例如，当信号馈电器27把用于通信的信号发射到天线20的馈电电极时，馈电电极把该信号发射到馈电辐射电极22。信号进一步从馈电辐射电极22被发射到非馈电辐射电极23，这通过其中的电磁耦合完成，借此馈电辐射电极22和非馈电辐射电极23谐振并执行天线操作。在以适当方式调节诸如馈电辐射电极22和非馈电辐射电极23的电长度及其间的距离等各种条件时，馈电辐射电极22和非馈电辐射电极23会产生双谐振态。这种双谐振态增加了天线20的特性。最近，需要小且低截面的天线。然而，当使电介质衬底21变小且低截面时，馈电辐射电极22和非馈电辐射电极的效率降低。这样，减少了天线20的特性。(3)
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术的优选实施例提供了能不降低其中天线效率的小型化且低截面的天线单元，以及包括这种天线单元的通信设备。-->根据本专利技术的优选实施例，用于发射并接收预定无线电波的天线单元包括天线体，它具有电介质衬底以及带有第一开路端和第一接地端的馈电辐射电极。馈电辐射电极装配在电介质衬底上。天线体还有带有第二开路端和第二接地端的非馈电辐射电极。非馈电辐射电极在馈电辐射电极附近并且装配在电介质衬底上。天线单元还包括用于在其上装配天线体的衬底。衬底具有其上的地电极；为了从天线体装配区域延伸出来而从至少一部分天线体装配区域延伸的无地电极部分；部署在无地电极部分的预定区域上的至少一根接地线。预定区域在天线体装配区域外。从信号馈电器发射的信号馈入馈电辐射电极。此外，第一和第二接地端中的至少一个通过接地线与地电极相连。按照本专利技术的优选实施例，馈电辐射电极和非馈电辐射电极的接地端中至少一个通过部署在无地电极部分的预定区域上的接地线而与地电极相连，该预定区域位于衬底地电极上的天线体装配区域之外。接地线可以执行与馈电辐射电极和非馈电辐射电极有关的天线操作，这意味着天线部署在天线体之外。因此，可以增加天线体的有效尺寸而无须增加其中的实际尺寸和天线效率。而且，至少一部分天线体装配区域充当无地电极部分，这也提高了天线效率。因此，本专利技术的优选实施例能提供小且低截面的天线体而不降低天线效率。而且，当接地线在预定区域内跨过馈电辐射电极和非馈电辐射电极的电流通过方向而延伸时，便于独立地控制电流通过方向上的极化波以及接地线延伸方向上的极化波。因此，天线单元可以使用受到馈电辐射电极和非馈电辐射电极的电流通过方向上的极化波影响的频带、以及受到接地线延伸方向上的极化波影响的频带，借此能独立地调节不同频带内的谐振频率。由于能容易地调节天线单元的谐振频率，因此可能无延时地应付设计修改或其它变化。第一和第二接地端部署在电介质衬底的一侧表面上以便在预定距离上彼此相邻，或者分别在电介质衬底的不同侧表面上。而且，第一和第二接地端都通过接地线分别与地电极相连，接地线从第一和第二接地端延伸以便彼此间隔，并且与地电极相连。按照上述配置，接地线延伸方向上的极化波强度增加。因此，可以减少馈电辐射电极和非馈电辐射电极的电流通过方向上极化波的相互作用。随后，更加便于分别调节天线单元不同频带的谐振频率。无地电极部分是从天线体装配区域延伸到衬底边缘部分的区域，且接地线侧边缘的至少一部分部署在衬底边缘部分上。按照上述配置，可以使用较不适用于其中的装配部分并且很可能被浪费的边缘部分。因此，可以产生天线单元而无须减少-->用于在其上形成元件和轨迹图案的衬底的大多数有效区域。由于天线单元小型化并且低截面，因此包括天线单元的通信设备得以小型化。而且，由于天线效率增加，因此通信设备的可靠性增加。通过下面参考附图的优选实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、元件、特性和优点将变得更为明显。(4)附图说明图1A是按照本专利技术第一和第二优选实施例的天线单元的透视图；图1B是按照本专利技术第一和第二优选实施例的天线单元的部件透视图；图2是图1A和1B中所示天线单元的透视图，该透视图示出天线单元的后部；图3是定义图1A和1B中所示天线单元的天线体的展开图；图4示出天线单元和已知天线的频率特性，以及天线单元和已知天线的示例回波损耗的比较；图5示出天线单元和已知天线的频率特性，以及天线单元的水平极化波和垂直极化波的最大增益比较，以及已知天线的水平极化波和垂直极化波的最大增益比较；图6A示出本专利技术第一和第二优选实施例的天线单元的效果；图6B示出本专利技术第一和第二优选实施例的天线单元的另一效果；图7A示出本专利技术另一优选实施例；图7B示出本专利技术另一优选实施例；图8示出其上装配了天线体的示例位置；图9示出形状与本专利技术第一和第二优选实施例情况下不同的接地线；图10示出包括直接馈电的辐射电极的示例天线单元；图11示出形状与本专利技术第一和第二优选实施例情况下不同的电介质衬底；以及图12示出示例已知天线。(5)具体实施方式现在将参考附图描述本专利技术的优选实施例。图1A是按照本专利技术第一优选实施例的天线单元1的透视图。图1B是天线单元1的图解部件图。图2示出图1A和1B所示天线单元1的后部。-->天线单元1包括芯片形天线体2和用于在其上装配天线体2的电路衬底3。图3是天线体2的展开图。天线体2包括电介质衬底4和部署在电介质衬底4上的馈电辐射电极5、非馈电辐射电极6、馈电电极7和地电极8。特别是，布置馈电辐射电极5和非馈电辐射电极6，使它们在电介质衬底4上表面上的预定距离上彼此相邻。馈电辐射电极5具有端点5a，非馈电辐射电极6具有端点6a。这些端点5a和6a从上表面4a通过侧表面4b延伸到下表面4d并且充当接地端。馈电辐射电极5的另一端是开路端5b，馈电辐射电极6的另一端是开路端6b。开路端5b充当馈电端。馈电电极7部署在电介质衬底4的侧表面4c上以便在预定距离上与馈电端5b相对。馈电电极7的外部连接端延伸到下表面4d。接地端8被布置在下表面4d上的未放置接地端5a和6a以及馈电电极7的外部连接端的区域内。尽管地电极10不覆盖电路衬底3的整个表面，然而它被布置在电路衬底3上。即，电路衬底3上提供了其中不放置地电极10的部分(下文中称为无地电极部分11)。这个无地电极部分11从用于在其上装配天线体2的区域A的预定部分(下文中称为天线体装配区域A)延伸到电路衬底3的边缘部分。在该优选实施例中，无地电极部分11上部署了用于分别把接地端5a和6a连接至地电极10的接地线13和14。而且，如图2所示，电路衬底3上提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发射和接收预定无线电波的天线单元，其特征在于包括：带有电介质衬底的天线体，带有第一开路端和第一接地端的馈电辐射电极，以及带有第二开路端和第二接地端的非馈电辐射电极，该非馈电辐射电极在馈电辐射电极附近并且装配在电介质衬底上；以及其上装配了天线体的衬底，该衬底上有地电极；为了延伸出并离开天线体装配区域而从至少一部分天线体装配区域延伸出来的无地电极部分；以及部署在无地电极部分的预定区域上的至少一根接地线，该预定区域位于天线体装配区域之外；其中从信号馈电器发射的信号馈入馈电辐射电极，第一接地端和第二接地端中至少一个通过接地线与地电极相连。2.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一和第二接地端分别通过接地线与地电极相连，接地线从第一和第二接地端延伸出来，以便彼此间隔并且与地电极相连。3.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一和第二接地端部署在电介质衬底的侧表面上以便在预定距离上彼此相邻，或者分别部署在电介质衬底的不同侧表面上。4.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述无地电极部分是从天线体装配区域延伸到衬底边缘部分的区域，且接地线侧边缘的至少一部分部署在衬底的边缘部分上。5.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述接地线具有曲折配置。6.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于还包括馈电电极，它与信号馈电器相连并被提供在与馈电辐射电极相连的接地线上，其中从信号馈电器发射的信号通过馈电电极直接馈入馈电辐射电极。7.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于还包括与信号馈电器相连的馈-->电电极，其中馈电辐射电极被安排在从馈电电极开始的预定距离上，并被馈入一个用电容耦合由信号馈电器通过馈电电极发...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原尚，南云正二，川端一也，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：