微带天线制造技术

一组微带天线包括一个接地电极以及一个贴片电极，它们被这样支撑，以便经由一块电介质层彼此面对面，所述贴片电极具有一个电抗式安装图形，后者包括一个端部，另一个端部，以及介于各端部之间的一个中心部，所述各端部都沿着电流流动方向被定位，同时具有大的宽度。中心部具有小于各端部的宽度，电抗式安装图形的各内角的每一个轮廓都由一条连续光滑曲线来形成。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
微带天线
本专利技术涉及微带天线，它被用作例如安装在移动电话或移动终端里面的内部天线。技术背景被安装在移动电话或移动终端[例如全球定位系统(GPS)的终端]里面的典型的微带天线是一种半波长(λ/2)贴片天线，其中λ表示在工作频率下的波长。λ/2贴片天线基本上包括一块电介质基板，它具有矩形或圆形的导电体图形，或者在一个表面上具有约为λ的边长或直径的贴片图形，以及在另一个表面上的接地导电体。贴片天线的带宽BW由下列方程式给出：          BW=(1/Qc)+(1/Qd)+(1/Qr)=1/Q0，其效率η由下列方程式给出：            η=Q0/Qr=1/(BWQr)，式中，Qc为与导电体损耗有关的品质因数，Qd为与电介质损耗有关的品质因数，Qr为与辐射损耗有关的品质因数，以及Q0为与天线总损耗有关的品质因数。正如从上述各方程式可以明显看出的那样，为了增加天线的带宽，有必要降低品质因数Q0，同样，为了提高天线的效率η，有必要令品质因数Qr小于品质因数Qc和Qd。图1是一份图，表示这些品质因数相对于代表天线尺寸的各项参数的典型特性。在图中，垂直轴表示品质因数Q，水平轴以对数刻度表示天线尺寸的各项参数，例如矩形贴片图形的边长b，圆形贴片图形的直径D，基板的厚度h，以及与基板的电介质有关的波长减小率1/ϵr]]>。-->如图所示，在这样的贴片天线中，与电介质损耗有关的品质因数Qd，远远地大于跟其他损耗有关的各品质因数Qc,Qr和Q0。因此，品质因数Qd对改进天线效率将是无贡献的。跟导电体损耗有关的品质因数Qc，随着天线尺寸的增加而增加，而与辐射损耗有关的品质因数Qr，将随着天线尺寸的增加而减少。在图1的中心部Qr=Qc的那一点处，若Qd＞＞Qr,Qc，则天线效率η将变为η=50％。若从这一点开始减小天线的尺寸，换句话说，若图1的图形沿着水平轴向左移动，则整个天线的品质因数Q0趋近于品质因数Qc，即，BW≌1/Qc，以及η≌Qc/Qr。这意味着，当缩小天线的尺寸时，根据与导电体损耗有关的品质因数Qc来确定天线的带宽BW以及效率η。然而，正如从图1中所了解到的那样，提升与导电体损耗有关的品质因数Qc跟缩小天线尺寸是互相矛盾的。本专利技术公开的内容因此，本专利技术的一个目的就是提供一种微带天线，其中，通过缩小天线尺寸，使天线的带宽BW以及效率η得以改进。根据本专利技术，一组微带天线包括一个接地电极以及一个贴片电极，它们被这样支撑，以便经由一块电介质层彼此面对面，所述贴片电极具有一个电抗式安装图形，后者包括一个端部，另一个端部，以及介于各端部之间的一个中心部，各端部沿着电流流动方向被定位，同时具有大的宽度，中心部具有小于各端部的宽度，电抗式安装图形的各内角的每一处轮廓都由一条连续光滑曲线来形成。由沿着电流流动方向而定位的各端部所配置的贴片图形，具有大的宽度，而中心部的宽度则小于各端部的宽度。通过展宽各端部，降低磁场的磁通密度来减少在这些部分上的电感，以及通过增加面积来增加在这些部分上的电容。与此相反，通过使中心部变窄，使磁场更加集中，以增加在这些部分上的电感，同时缩减在这些部分上的面积，以减小在这些部分上的电容。因此，通过使两个端部在高电位下进行充电，使之具有更大的电容，同时使中心部在低电位下进行充电，使-->之具有更大的电感，由此降低谐振频率。其结果是，可以更多地缩小微带天线的尺寸。若缩小图形的尺寸，则由于电流的集中，介于窄的中心部以及宽的各端部之间的各内角的电阻将增加。然而，根据本专利技术，由于贴片图形的各内角的每一个边沿或轮廓都由一条连续光滑曲线来形成，所以在不增加图形面积的条件下，可以降低导电体损耗，由此导致品质因数Qc增加。相应地，可以指望既改进效率η和带宽BW，又缩小天线的尺寸。若使用空气层作为电介质层，由于不需要电介质材料，所以能大大地降低生产成本。在使用电介质材料作为电介质层的情况下，在电介质基板的底部表面上形成接地电极，以及在电介质基板的顶部表面上形成贴片电极。在后一种情况下，由于可以使用廉价的普通电介质材料、而不使用昂贵的电介质材料来形成电介质基板，所以，微带天线将能保持低的生产成本。最好是，电抗式安装图形具有对称于沿着电流流动方向的一根轴线的几何形状。在这种情况下，所述电抗式安装图形的每一个端部都可以具有矩形、圆形或椭圆形的形状。还有，最好是，电抗式安装图形具有对称于贴片电极的中心点的几何形状。在这种情况下，电抗式安装图形具有类似于字符S形的几何形状，类似于两个互相交叉的字符S形的几何形状，或者类似于正交十字形的几何形状。再有，最好是，用一条连续光滑曲线来形成电抗式安装图形的各外角的每一处轮廓。通过对在各附图中图示的本专利技术的各优选实施例进行以下的说明，将使本专利技术进一步的目标和优点变得更为明显。诸附图的简要说明-->图1是一份图，表示天线的品质因数与代表天线尺寸的各项参数之间的典型特性；图2是一份倾斜的俯视图，概略地表示在本专利技术的一个优选实施例中的微带天线；图3是一份平面图，表示图2所示的一个贴片图形；图4是一份平面图，表示在本专利技术的一个不同的优选实施例中的微带天线的一个贴片图形；图5是一份平面图，表示在本专利技术的另一个优选实施例中的微带天线的一个贴片图形；图6是一份平面图，表示在本专利技术的又一个优选实施例中的微带天线的一个贴片图形；图7是一份平面图，表示在本专利技术的再一个优选实施例中的微带天线的一个贴片图形；图8是一份平面图，表示在本专利技术的还一个优选实施例中的微带天线的一个贴片图形；图9是一份平面图，表示在本专利技术的最后一个优选实施例中的微带天线的一个贴片图形。实施本专利技术的最佳方式图2概略地表示在本专利技术的一个优选实施例中的微带天线，并且图3表示图2所示的一个贴片图形。在这些图形中，分别用参考数字20来表示一块电介质基板，21表示形成于基板20底部表面的整个区域的接地电极，22表示形成于基板20顶部表面的一块贴片电极，以及23表示一个功率馈送端子。电介质基板20由普通的电介质材料制成，例如一种用于高频的陶瓷电介质材料，其相对介电常数例如约为εr=38。通过按照样板用诸如铜或银那样的金属材料导电层来形成接地电极21以及贴片电极22，它们分别地被淀积在基板20的底部和顶部表面之上。更具体地说，通过将银的粉末调成糊状按照样板涂印在基板上，然后对印上去的糊状物进行焙烤，通过在基板上覆盖金属图形层，-->或者通过在基板上蚀刻一块金属薄膜，来形成这些电极。在轴线25的一个任意位置上用贴片电极22跟功率馈送端子23建立电气连接，除了在贴片电极22的中心点以外，轴线25都平行于电流的流动方向24。在本实施例中，贴片电极22的贴片图形对称于沿着电流的流动方向24而延伸的轴线25。沿着电流的流动方向24而定位的贴片电极22的一个端部22a和另一个端部22b被形成矩形的形状，它在垂直于电流流动方向24的方向上，具有大的宽度和大的长度。贴片电极22的中心部22c被形成这样的形状，使得其宽度小于各端部22a和22b。特别是，在本实施例中，介于中心部22c和各端部22a和22b之间的各内角的每一个边沿或轮廓26a-26d都由连续光滑的曲线形成。换句话说，各内角的轮廓26a-26d都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一组微带天线包括一个接地电极以及一个贴片电极，它们被这样支撑，以便经由一块电介质层彼此面对面，所述贴片电极具有一个电抗式安装图形，后者包括一个端部，另一个端部，以及介于各端部之间的一个中心部，所述各端部都沿着电流流动方向被定位，同时具有大的宽度，所述中心部具有小于所述各端部的宽度，所述电抗式安装图形的各内角的每一处轮廓都由一条连续光滑曲线来形成。

【技术特征摘要】
JP 1999-8-20 233949/991．一组微带天线包括一个接地电极以及一个贴片电极，它们被这样支撑，以便经由一块电介质层彼此面对面，所述贴片电极具有一个电抗式安装图形，后者包括一个端部，另一个端部，以及介于各端部之间的一个中心部，所述各端部都沿着电流流动方向被定位，同时具有大的宽度，所述中心部具有小于所述各端部的宽度，所述电抗式安装图形的各内角的每一处轮廓都由一条连续光滑曲线来形成。2．根据权利要求1所述的微带天线，其中，所述电介质层是空气层。3．根据权利要求1所述的微带天线，其中，所述电介质层是一块电介质材料基板，并且其中，在所述电介质基板的底部表面上形成所述接地电极，以及在所述电介质基板的顶部表面形成所述贴片电极。4．根据权利要求1所述的微带天线，其中，所述电抗式安装图...

【专利技术属性】
技术研发人员：石飞德昌，下田秀昭，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]