绝缘封装天线制造技术

技术编号:3299873 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
披露了一种用于提供宽带天线的设备和方法。对于本发明专利技术的一个实施例,提供了一种模制天线结构,该天线结构具有在印刷电路组件(PCA)上的电元件和天线结构的包覆模之间的间隙。与现有技术包覆模方案相比,本发明专利技术的一个实施例基本上减少了宽频带操作模式下天线性能的下降。对于本发明专利技术的一个实施例,通过在PCA上的元件之上实现“帽”(覆盖物)形成电元件和包覆模之间的间隙,从而使得它们基本上被帽和PCA表面之间的空气包围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例总体上涉及用于通信装置的天线领域,更具体 ;也涉及具有在天线匹配电3各和天线包覆才莫(overmolding )之间的间隙的天线。
技术介绍
通常,诸如Edge、 UMTS、和其它3G 4支术等多频带和多才莫式 操作技术采用宽频带天线来支持宽操作频率操作范围。这种天线通 常包括用来将天线连接到无线通信装置的连接器、小印刷电路组件 上用来将无线通信装置匹配到天线的匹配电^各、和实际的"有线" 天线。连4妄器、匹配电^各、和有线天线的部分4妄着以塑剩"漠制,以完全封装天线连接器组件、印刷电路组件、和电匹配元件的部分以 及天线组件的下部4交4连部分。图1示出根据现有技术的提供包覆模的示范性双频带天线。这 种天线具有组成匹配电^吝的电元件。匹配电^各的电元件包4舌电感器和电容器,用来提供双频带共振匹配功能以使得天线在790-1020MHz频带和1750-2010MHz频带效率最高。图2示出才艮据现有4支术的传统双频带天线的匹配电3各。如图1中所示,匹配电路被包覆模处理(例如,用塑料封装), 从而为天线系统提供结构支持和保护。这种设计的缺点是,包覆才莫 显著地改变了天线的电特征。图3示出才艮据现有4支术的在已经:被包覆才莫处理的天线组件和没有被包覆模处理的天线组件之间测量到的带宽差。如图3中所示, 可用于表征天线性能的诸多参#1之一是电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR )。 VSWR是沿负荷连接至的传输线的 驻波图案最大/最小值之比。VSWR值的范围从1 (匹配负荷)到短 路负荷或开路负荷的无穷大。通常,无线天线的最大可接受VSWR ^直约为2.0。这与9.5 dB的回波损库毛近似相同。这才羊的回波损库毛表 明,从发射器(transmitter)到天线的信号大部分一皮辐射(即,90% -陂辐射,10%被反射)。1.5的VSWR值(14.5dB的回波损库毛)表明 信号的96%被辐射,4%被反射,这是认为是极好的。在图3中,为具有(X)和不具有(O)包覆^^莫的相同天线测量 了 VSWR,如图3所示,包覆模具有改变匹配电路的特征使得 1750-2010MHz频带的带宽减少和频带中心下移的效果。这是因为 包覆模具有比空气(即,近似自由空间)大的介电常数。通常,包 覆模由塑料或橡胶制成,但是也可由各种材料制成。用于获得图3 的比4交凄t据的包4隻才莫是介电常凄t为2.3的Santoprene Thermoplastc Elastomer,而空气具有1.00054的介电常凄t。 ^f又供参考,真空的介 电常数为1.00000。 线的电特征有显著变化有几个原因。实际上, 所有无源电子器件展示出从理想电容器到理想电感器变化的寄生电 容和电感。可看到,实际的电感器事实上以寄生电感和电容为特征。 这有时与标准器件规格一起提供,或者他们可在自由空间中被测量。这些寄生器件可被整合进电路模制,以获得想要的匹配电路特征。 通过在印刷电路组件上一致地模制匹配电路,尤其是由于电感器的 寄生电容以及电容器的寄生电容的改变,电感器和电容器周围的节 电常数被改变。结果是,由于有效元件才莫型已经,人自由空间中的一 个改变,从而整体匹配从自由空间降级。效果常常在较高频率更显 著。这种效果在图3中被很好地展示出来,其中高频带回波损耗在频率上已经降低,更重要地,其带宽减小。通过i殳计匹配,使得在包覆才莫处理和所形成的频率偏移后我们获得正确的中心频率,可处 理频率偏移。然而,减少的带宽不易补偿,且在4交宽频带中,天线不能纟皮恢复。模制材料的另一特征(事实上任何模制或保形涂层化合物)是 耗散因子。耗散因子是对材料的介电损失的测量。绝缘材料的介电 损耗角是这样的角度,也就是,利用介电材料所专有的介电性,电 容器中施加的电压和所形成的电流之间的相差从90度改变的角度。 绝缘材料的介电损耗因子tanS是损耗角d的正切。在理想的电介质 中,电压和电;充准确异相90°。由于电介质变将S文率小于100%,电 流波开始以正比例延迟电压。电《u波乂人与电压异相90。的量4皮定义 为介电损岸毛角。此角度的正切一皮称为损库毛角正切或损耗因^t。 4氐损 耗因数在诸如雷达设备和微波部件等高频应用中对于塑料绝缘体是 重要的;较小的值意味着较好的介电材料。高损耗因数常常变成在 元件中耗散的功率,而不是使其到计划中的负荷(在此实例中,天 线)。工:气的损耗因数通常为o.oooi,而典型的包覆模材料的范围为 0.001到0.020。才艮据使用的材料,也可有频率依赖效果(它可利用频率提高或降低,或它可保持相对不变)。图4示出才艮据现有技术的已经被包覆模处理的天线组件和未被包覆模处理的天线组件之间的 ^皮库毛散,所以天线增益是测量匹配网络中的功库毛的一种方式。在图4中,天线、匹配电路、和连接器没有被封装,如图4中所示,由 于周围的电介质是空气,而空气具有非常低的耗散因数,所以增益 较高。在天线、匹配电路、和连接器被封装的地方,由于包覆模材 料的耗散因数较高,所以增益较低。通过尝试模拟在元件上包覆的效果,或简单地使用专门的实验 方法来调整理想的元件值,以才是供想要的响应,,人而已才是出上述影 响,使得难以涉及具有宽带特征的包覆模天线。这些解决方法是不 利的,原因在于,由于寄生效应,4艮难才是供想要的天线匹配响应。
技术实现思路
才艮才居本专利技术的一个实施例, 一种天线组件包才舌天线和具有匹配 电路的印刷电路组件。盖被设置在印刷电路组件上。盖具有内表面 和外表面。间隙存在于匹配电路和盖的内表面之间。冲艮据附图以及下面的详细描述,本专利技术的实施例的其它特性和 优点将变得明显。附图说明参看下面的描述以及用于示出本专利技术的实施例的附图,可更好 地理解本专利技术。在附图中图1示出根据现有技术的提供包覆模的示范性双频带天线;图2示出根据现有技术的传统双频带天线的匹配电路;图3示出根据现有技术的在已被包覆的天线组件和未被包覆的 天线组件之间的测量到的带宽差;图4示出才艮据现有4支术的在已^皮包覆的天线组件和未净皮包覆的 天线组件之间的测量到的带宽差;图5A-5C示出根据本专利技术的一个实施例的天线系统的装配,其 中帽^皮置于天线系统的电元件上;图6示出根据本专利技术的一个实施例的、帽被置于匹配电路的元 件上的天线组件的4黄断面一见图;图7示出在常规已被包覆的天线组件、未^皮包覆的天线组件、 和才艮据本专利技术的一个实施例的已用帽包覆的天线之间的测量到的带宽差;图8示出在常规已被已被包覆的天线组件、未被包覆的天线组 件、和根据本专利技术的 一个实施例的带有帽已被包覆处理的天线之间 的测量到的带宽差;以及图9示出提供天线结构的工艺,其中天线结构在天线匹配电路 的电元件和天线包覆才莫之间有间隙。具体实施方式披露了 一种用于提供宽带天线的设备和方法。对于本专利技术的一 个实施例,纟是供了一种才莫制天线结构,该天线结构具有在印刷电鴻-板组件(PCA)上的电元件和天线结构的包覆冲莫(overmolding)之间的间隙。与现有4支术包覆成型方案相比,本专利技术的一个实施例基 本上减少了宽频带操作模式下天线性能的下降。对于本专利技术的一个实施例,通过在PCA上的元件之上实现"帽" (覆盖物)本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种天线组件,包括:    天线;    具有匹配电路的印刷电路组件;以及    包覆模,具有内表面和设置在所述印刷电路组件之上的外表面,所述包覆模保持所述匹配电路和所述包覆模内表面之间的间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:贝赫鲁兹普尔赛义德德努特弗洛瑞斯库大卫凯撒
申请(专利权)人:施克莱无线公司
类型:发明
国别省市:CA[加拿大]

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