天线及天线装置制造方法及图纸

一用于移动通信系统中的天线（２；１０２），它包括一对称的大致为平面的元件（４；１０４），该元件有两个大致为平面的部分（６，８；１０６，１０８），两平面部分均是导电的，其特征在于，所述部分的厚度不大于０．１ｃｍ；所述元件固定在不导电的基片（１２；１１２）上。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
天线及天线装置本专利技术涉及一种天线，特别是用于接收/发射射电频率的电磁辐射波的天线。本专利技术还涉及一种天线装置。天线广泛用于接收/发射电磁辐射波，例如，可用于接收广播电视信号，最近几年还在移动电话通信中用于接收/发射信号。天线的形式取决于信号接收方向(和波长)，因此装在固定建筑物上的用于接收电视信号的天线通常是一具有方向性的形状复杂的天线(例如“八木式”的)。在建筑物上，信号接收方向是已知的而且固定。但是，对于移动的射频接收天线来说(例如车载天线，其信号绝对接收方向和相对接收方向不是固定可知的)，它必须是非方向型的。这种天线通常是长导线形的(或“鞭形”)，对于任何沿“大致水平”方向接收的信号来说，其响应大致相同。其它形式的天线，如文献WO-88/09065，US-2,656,463，US-3,369,245等等所披露的自支承对称臂式天线也是公知的。这些天线都包括具有相当厚度的尺寸较大的板状接收/发射元件，而且有效面积(有时称“截获”面积)比鞭天线大。和相应的鞭天线相比，这种天线可望能够接收强度较弱的信号。这些天线是半非方向性的，还是基本上是完全非方向性的，都取决于所述元件的形状。尽管已有上述天线可供选用，但在所知道的移动电话通信系统中，不论是手持电话还是车载电话，都采用鞭天线。这是因为鞭天线的造价低廉，且性能卓越。汽车所配备的收音机和移动电话装置分别有自己的鞭天线，即一个鞭天线用于广播接收，另一个用于移动电话。当天线的有效长度正好是所接收信号的波长(接收频率为某一范围时指中心波长)的四分之一的倍数时，天线的工作效率最高。对多数车载射频天线来说，信号接收频率约为200KHz(长波)至100MHz(调频)，其四分之一波长约为375m至0.75m。实际上在大多数车辆中所采用的鞭天线的长度甚至比此长度范围的下限还要小，因而不能以最大的效率工作，这是车载鞭天线的一个不利之处。但一般来说，由于几年来研制出的射频单元信号放大装置，由天线接收的信号强度已足以满足射频工作的性能要求。-->众所周知，移动电话系统的工作频率高于广播发送频率，例如在英国，ETACS系统和GSM系统允许使用的频率范围为875至960MHz，在此频率下，波长的四分之一约为8.3cm。大多数鞭天线的有效长度可以等于四分之一波长或四分之一波长的倍数，从而在这些系统中可使用鞭天线进行接收和发送移动电话信号。因为鞭天线在选定频率下的效率问题以及移动电话传送时信号强度较弱，对鞭天线的有效长度要求很苛刻。这是移动电话使用鞭天线进行发射/接收的不利之处。因此，带宽很窄(带宽是指某天线能有效地接收信号的频率范围)，例如有一种已知鞭天线，其带宽为10MHz。这样，在允许范围内，要想将移动电话装置“调谐”至另一工作频率，需改变天线的长度，也就是说，这一不同工作频率已超出天线的带宽之外。利用传统的鞭天线进行移动电话信号接收/发送的第二个缺点是，天线易于被人察觉。盗贼容易发现车辆上的移动电话，进而以移动电话为目标进行盗窃。移动电话天线容易察觉和发现已成为汽车电话盗窃大量上升的一个因素。这种传统的鞭天线的第三个缺点是，易于受到人为破坏。搞破坏的人无需进入车内就可将天线弄坏甚至折断。天线损坏或折断后，如不进行维修或更换新天线，移动电话装置的使用将受到影响。据了解，许多汽车制造商已经在研究其它类型的天线以及/或将天线安装在车内或车上较不醒目的位置上的办法，以克服上述第二和第三缺点。为解决上述问题，一种办法是将鞭天线局部弯成螺旋，并将螺旋部分装在车的内部。为防止车身金属表面的屏蔽，一般将螺旋天线贴装于车窗内侧，常选后车窗，这是因为移动电话的收发两用装置常置于汽车后备厢中。但是，业已发现，(因为受鞭天线螺旋部分和汽车金属表面的影响，以及信号必须穿过玻璃)，这种变形后的鞭天线的接收性能不够好，因而，“螺旋鞭”天线的概念一直未被广泛采用。一些汽车制造商已认识到用于移动电话信号接收/发射的鞭天线的第四个缺点，这就是，安装在车窗上的天线可能会因某一波长的二次辐射信号的影响而对操纵汽车其它装置尤其是气囊的电子系统产生干扰。认识到这一缺点的制造商已有意将移动电话的鞭天线安装在车窗之外的部位，最好是不显眼的部位。-->DCS 1800移动电话系统的工作频率为1800MHz。撇开上述缺点不谈，在实际使用中鞭天线在此频率(所需有效长度约为4.2cm)下的接收/发射也是不可靠的，因此鞭天线在此系统中的应用没有被广泛接受。众所周知，印刷电路板中，由非导电材料(常为陶磁、玻璃，层压塑料或硬塑料)制成的平面基片上覆涂有一层薄薄的导电材料(一般是铜)。例如用辊压涂覆工艺使铜将该基片的一面大致完全覆盖，从而使铜和基片之间形成机械连接。然后，将一部分铜用掩膜掩盖，通常是将其放在酸性液或氯化亚铁腐蚀液槽中，将剩下的未被掩盖的部分用化学方法腐蚀掉，被掩盖的所需区域内的铜层则完好地保留下来。众所周知，双面印刷电路板中，基片的两个相对表面上都大致完全由导电层涂覆。基片是由叠压“玻璃纤维”制成的。在铜层上形成掩膜的方法有多种。其中一种是光刻，在铜层上覆涂一层光敏薄膜，然后用紫外光使薄膜有选择地固化，在随后的刻蚀过程中，此固化区域将铜层的所需区域保护起来。在基片上形成导电材料区域的已知方法还有：蜡刻(stencil etching)，电镀以及印制等。本专利技术的目的是提供一种天线和天线装置，以克服上述公知的鞭天线所带来的缺点，而且它可以在所有已知的移动电话系统(数字系统和模拟系统)的频率下有效地工作。这种天线和天线装置的截获面积较大，它可装在汽车的内部或外部，且可安置在汽车上的不显眼部位。因此，本专利技术提供一种车载天线，它包括一对称的大致呈平面形状的元件，此元件有两个大致平面部分，每一平面部分都是导电的，其特征是，平面部分的厚度不大于0.1cm，所述元件固定到一非导电的基板上，该元件最好是由铜制成，利用滚压覆涂方法将铜覆盖在平面形状的非导电绝缘基片上。平面部分的厚度最好是在10μm至100μm(即0.001cm至0.01cm)的范围内，较理想的厚度是35μm(0.0035cm)。本专利技术还提供一种车载天线，它包括一平板状的可导电的接收/发射元件，其特征是，该元件由印刷电路板材料制作。该元件最好是由铜制的，并覆盖在层压玻璃材料上。这种天线的优点如下：(i)利用现有的材料和方法，制造简便，费效比好；(ii)利用钎焊方法可容易地将铜和导电电缆连在一起；(iii)当元件和基板反复-->加热和冷却时，与利用化学处理等方法敷着的导电层相比，用机械方法固连的铜层较不易自基板上脱离。对化学处理方法来说，若该元件自基板上脱离并导致元件的局部不连续，天线的接收/发射性能将受到不利影响，这是人所共知的。本专利技术还提供一种制造天线的方法，它包括以下步骤：(i)选择一印刷电路板，其非导电基片上有一铜层；(ii)将部分铜层掩盖住从而将要形成的接收/发射元件的图形隐藏起来；(iii)将未被掩盖区域上的铜用化学刻蚀方法腐蚀掉。印刷电路板最好是双面的，在基板的其中一侧面(第一侧面)上形成接收/发射元件，而在另一侧面(第二侧面)上至少形成一个反射片。反射片可用于将射向接收/发射元件的一些入射信号反射，以改善信号的方向稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一用于移动通信系统中的天线(2；102)，它包括一对称的大致为平面的元件(4；104)，该元件有两个大致为平面的部分(6，8；106，108)，两平面部分均是导电的，其特征在于，所述部分的厚度不大于0.1cm；所述元件固定在不导电的基片(12；112)上。2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，平面部分(6，8；106，108)的厚度至少为0.001cm。3.如权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述元件由铜制成，利用滚压覆涂方法将铜敷在平面形状的非导电绝缘板上。4.如上述任一权利要求所述的天线，其特征在于，所述元件由印刷电路板材料制成。5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述印刷电路板是双面的，所述元件在所述基片(12；112)的第一面上形成，并且在所述基片的第二面上形成至少一个反射片(30；130)。6.如权利要求5所述的天线，其特征在于，至少部分或每个反射片覆盖所述第二面的区域，而所述第一面的该区域上没有导电材料。7.如权利要求1至6中之一所述的天线，其特征在于，它安装在一壳体(40)内，每一部分(6，8；106，108)都和导电线(10a，10b；110a，110b)相连，这些导线自壳体中伸出。8.如权利要求7所述的天线，其特征在于，其中一根导线为同轴电...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊莱恩·加瑟，
申请(专利权)人：伊莱恩·加瑟，
类型：发明
国别省市：