平面天线制造技术

本发明专利技术涉及一种内置平面天线，其尤其适用于移动通讯装置，本发明专利技术还涉及一种带有内置平面天线的无线电装置。一ＰＩＦＡ型平面天线是以同轴形式进行馈送的。这就意味着：在两平面之间的距离范围内，辐射平面的馈送导体被一屏蔽导体环绕，其中屏蔽导体电镀连接于接地面上。屏蔽导体同时还作为天线的短路导体。天线通过一匹配槽进行匹配，和／或利用短路导体的形状进行匹配，所述匹配槽在馈送导体的连接点与短路导体的连接点之间延伸。根据本发明专利技术的馈送装置能增加天线的增益，但并不增大天线的ＳＡＲ值。在另一方面，如果将天线的发射功率减小一个与增益的增加量相对应的量，则以较低的ＳＡＲ值就能达到原先的辐射功率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
平面天线
本专利技术涉及一种内置平面天线，该平面天线尤其是应用在移动终端设备中。本专利技术还涉及一种采用平面天线的无线电装置。
技术介绍
在便携式无线电装置中一特别是在移动终端中，为了提高使用舒适性，天线最好是设置在装置的壳体中。对于天线而言，存在某些方面的基本电学要求。在匹配方面，在工作频率上的阻抗匹配状况必需是良好的，以使得无线电发射/接收效率能处于一个可接收的水平上。这样的匹配必须在无线电系统的整个频段内都是成立的，也就是说，天线的带宽必须要与所涉及的频带相一致。天线结构中的阻抗损耗和介电损耗应当固然就小。较小的损耗就意味着天线增益更大以及辐射效率更高。无线电装置可能会被设计成要在数种无线电系统中工作，从而它的天线也必须要具有多于一个的频带。对于便携式无线电装置，如果其在所有方向上都具有良好的天线发射/接收特性，则对其工作是有利的一尽管这一点并不是必要的。而在另一方面，认为辐射直接对着使用者头部是有害的，这样的考虑对于放置在使用者耳朵处的无线电装置的天线另外提出了要求。在实践中，装配在小型装置内部、并具有令人满意特性的天线在大多数情况下被容易地制成平面结构：该天线包括一个辐射平面和一个平行于该辐射面的接地面。图1示出了此种现有平面天线的一个示例。它包括一电路板101，该电路板的上表面上有一导电层，该导电层作为天线的接地面GND。从该接地面向上高升出一个辐射平面110，其与一馈送导体121和一个短路导体122相连接，其中的短路导体122将辐射平面与接地面相连。因此，该天线是一个倒F型平面天线(PIFA)。图1还表示出了支撑着辐射平面的介电框架170的一部分。辐射平面包括一条狭槽115，从天线上的短路连接点观察：该狭槽从辐射平面的边缘出发，将辐射平面分成长度不同的两个分支。因而，该PIFA具有两个独立的基本共振频率和对应的工作频带。在图1的示例中，馈送导体121和短路导体122都是弹簧接-->触型的，并与辐射平面110制成一个单体件。每一导体都具有一个平行于辐射平面、且起到弹簧作用的部分，并具有一个从辐射平面向接地面延伸的部分。在下端部还有一个平行于接地面的部分，该部分上具有适当的触点。在安装该辐射平面时，弹簧力将各个触点压在电路板101的上表面上，其中，将短路导体的触点紧压在接地面上，并将馈送导体的触点压在接触表面105上。而反过来该接触表面又与一天线端口相连接。图2示出了现有平面天线的另一种示例。它与图1中示例的不同之处仅在于馈送导体和短路导体的布置方面。在此情况中，短路导体是一个直杆圆柱状导体，其例如通过钎焊连接在辐射平面210与接地面GND之间。该导体也可与辐射平面制为一个单体。馈送导体221也是一个直杆圆柱状导体，其通过电路板201上通孔206连接到天线端口上。上述天线结构可在天线增益方面实现性能改善，例如是通过用其它一些具有更好导电性的表面材料取代平面上的铜来实现的。因而，所带来的一个缺点是：比吸收率(SAR)也增大了，其中的比吸收率也就是指：在单位质量的介质中，单位时间内辐射能转化为热量的数量。对于移动电话的情况，这意味着使用者的头部将吸收更多的手机辐射能量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决现有技术所面临的上述缺点。在独立权利要求1中，对根据本专利技术的一种平面天线的特征部分进行了限定。根据本专利技术的一种无线电装置的特征在独立权利要求14中进行了限定。本专利技术的各种有利实施方式体现在各个从属权利要求中。本专利技术的基本设计思想如下：一种PIFA型天线，该天线上设置有一个同轴馈送件。这意味着：在辐射平面与接地面之间的距离内，辐射平面的馈送导体被一个屏蔽导体环绕着，其中的屏蔽导体与接地面电镀连接。屏蔽导体同时还起到天线中短路导体的作用。通过对馈送导体连接点与短路导体连接点之间的狭槽进行适配，和/或通过对短路导体的形状进行匹配，可实现天线的匹配。本专利技术的一个优点在于：根据本专利技术的一种馈送装置能增加天线的增益，但并不增大天线的SAR值。因此，当天线的远场强度增-->加时，其近场强度却并不增加。如果将天线的发射功率减小一个与增益的增加量相对应的量，则以较低的S AR值就能实现一个与现有技术相同的远场强级。本专利技术的其它优点在于：根据本专利技术的结构相对简单，且制造成本低。附图说明下面将详细说明本专利技术。参照如下的附图，在附图中：图1示出了一个根据现有技术的平面天线的示例；图2表示了根据现有技术的平面天线的第二种示例；图3表示了根据本专利技术的馈送装置的原理；图4示出了一个根据本专利技术的平面天线的示例；图5示出了根据本专利技术的平面天线的第二示例；图6示出了根据本专利技术的平面天线的第三示例；图7示出了根据本专利技术的平面天线的第四示例；图8示出了根据本专利技术的平面天线的第五示例；以及图9表示了一无线电装置的示例，该装置中带有根据本专利技术的天线。具体实施方式上文已结合对现有技术的说明介绍了图1和2。图3表示了一钟示例性的结构，表示了根据本专利技术的馈送装置的原理。在图3中，可看到一平面天线的辐射平面310的一部分以及一电路板301的一部分，接地面GND位于该电路板的上表面上。在这些平面之间，有一个圆柱形鞘套导体322，其轴线垂直于所述的这些平面。鞘套导体的圆环形下端面坐压在接地面上。其上端面延伸到辐射平面310上表面的高度上。相应地，在辐射平面中存在一个圆形孔，其直径等于鞘套导体322的直径，所以，辐射平面紧箍着鞘套导体的圆筒状外表面的上端。因而，鞘套导体利用电镀方法连接了接地面和辐射平面，其作为天线所用的短路导体。在鞘套导体322的内部，设置着天线的圆柱形馈送导体321。该馈送导体的下端(图中未示出)穿过电路板上的一个通孔延伸到电路板301之下，其中的通孔与地电位是绝缘的。馈送导体上端的延伸高度至少是接近辐射平面310的上表面高度。因此，此处就形成一条同轴馈送线320。-->为了对天线进行匹配，在辐射平面的馈送点和短路点之间必须要有一定的距离。为此目的，辐射平面310上具有一个匹配槽317，其从辐射平面的边缘延伸出，并与同轴馈送线相切。在馈送线处，匹配槽具有一个开口，该开口通入到辐射平面内的所述圆形孔中。在鞘套导体322的上端，在匹配槽与辐射平面的圆形孔相结合的交点处，设置了一个槽口325，从而在从内导体311上端向匹配槽的垂直视角上，这里存在一个自由空间。在该自由空间中，设置了一个中间导体311。中间导体的一端电镀连接于内导体的上端上，另一端在匹配槽的对置边缘处与辐射平面电镀连接，其中的对置边缘是指从内导体所观察到的那个相对边缘。这样，就将辐射平面中馈送点与短路点之间的电镀连接设计成了围绕着匹配槽317的封闭端，因此可利用匹配槽的长度来对匹配状况进行设置。在功能上，中间导体311是天线馈送导体的一后面部分。该导体可以是一个单独的导体，然后通过其两端进行连接，或者也可被设计成仅是从辐射平面伸出的一突出部。图4表示了根据本专利技术的一完整平面天线的示例。在图4中，可以看到一电路板401、以及位于该电路板上表面上的一导电层，该导电层作为天线的接地面GND。在该接地面的上方，设有一个辐射平面410，其被一个如图1、2中所示狭槽的槽415分隔成两个分支。但是，该天线的馈送装置与图3所示装置类似。在辐射平面和接地面之间，有一个圆柱形鞘套形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面天线，其包括：位于一无线电装置内的一辐射平面和一接地面（ＧＮＤ）、一个与辐射平面相连的天线馈送导体以及一位于所述两平面之间的短路导体，所述馈送导体具有一第一点和一第二点，第二点位于一个由接地面所限定的平面的上方，从而位于这两点之间的一垂直伸出部分的长度大体上与辐射平面与接地之间的距离相同，其特征在于：在馈送导体位于所述第一点与第二点之间的那一部分的整个长度上，短路导体都围绕着馈送导体。

【技术特征摘要】
FI 2002-2-1 200202001.一种平面天线，其包括：位于一无线电装置内的一辐射平面和一接地面(GND)、一个与辐射平面相连的天线馈送导体以及一位于所述两平面之间的短路导体，所述馈送导体具有一第一点和一第二点，第二点位于一个由接地面所限定的平面的上方，从而位于这两点之间的一垂直伸出部分的长度大体上与辐射平面与接地之间的距离相同，其特征在于：在馈送导体位于所述第一点与第二点之间的那一部分的整个长度上，短路导体都围绕着馈送导体。2.根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于：短路导体形成了一个导电鞘套，其环绕着馈送导体中位于第一点与第二点之间的所述部分。3.根据权利要求2所述的平面天线，其特征在于：馈送导体(421)是一个圆柱形导体，其长度至少为第一点与第二点之间的距离，所述导电鞘套(422)是一个圆柱形鞘套。4.根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于：短路导体形成了一个螺旋形导体(622)，其环绕着馈送导体(422)位于第一点与第二点之间的所述长度部分。5.根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于：为了对天线进行匹配，在馈送导体的连接点与短路导体的连接点之间，辐射平面上设置了一个匹配槽  (317；417；517；717a；817)。6.根据权利要求2所述的平面天线，其还包括一个位于第一辐射平面上方的第二辐射平面，其特征在于：当从接地面处观察时，所述导电鞘套(722)延伸到第一辐射平面(710a)，且第一辐射平面和第二辐射平面(710b)在两点处相互电镀连接，这两点中的第一点还连接着馈送导体(721)，这两点中的第二点还连接着所述导电鞘套。7.根据权利要求1所述的平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：J米科拉，P奥利特尔沃，P安纳马尔，K安蒂拉，M尼米，
申请(专利权)人：LK产品有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]