电介质天线制造技术

一种适合于小型无线电设备的双频带电介质天线。其具有贴片衬底（７２０），所述贴片衬底具有相对高的介电常数以用于减小天线尺寸。然而，仅仅辐射导体的一部分（７１２，７１３）在贴片衬底的表面上，而其他部分（７１１）被邻近于贴片衬底定位以使得所述其他部分由介电常数基本上低于贴片衬底的介电常数的材料包围。周围的材料基本上能够是贴片衬底被紧固着于其上的电介质板的材料，或者仅仅是空气。在前一种情况下，天线的整个衬底于是具有两个部分。与对应的已知天线相比，该天线的效率得以提高，这是因为辐射导体的一部分在与贴片衬底相比具有较低介电常数的衬底上行进。同时，实际上相对窄的低频带能够被加宽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电介质天线本专利技术涉及适合于小型无线电设备的双频带(dualband)电介质天线。为了方便起见，通常放在口袋中的小型无线电设备的天线优选地被置 于设备的外壳内部。这样的内天线通常是平面结构以使得它们包括与无;,即其所需要的空间依:于辐射体的^寸和天线的高度。后者;旨的是 在与该设备的电路板的法线方向上的结构的尺寸。为了缩小平面天线， 其高度能够被安排得非常小，但是在这种情况下不利影响是由于接近于 地平面而引起的天线电特性的恶化。内天线还能够是单极类型的，在这 种情况下其高度能够被做得非常小。天线辐射体的电尺寸由其使用频率 决定，而与天线类型无关。当把空气绝缘的天线保持作为基础时(从效 率观点看这是有利的)，辐射体的实际尺寸并且同时整个天线的尺寸能 够通过电介质衬底而得以减小。在这种情况下，辐射体是所讨论的衬底 的导电涂层。然而，在这样的天线(即电介质天线)中，减小天线尺寸 的代价是其损耗的增加。在附图说明图1中，存在着已知的电介质天线的例子。该天线是单极类型。在 图中看到无线电设备的电路板PCB的一部分。在电路板的上表面上，接 近其一端，存在着天线组件100,其包括电介质衬底120和辐射单元110。 衬底是拉长的(elongated)部件以使得它具有上下表面、第一和第二侧 表面以及第一和第二头表面(head surface)。下表面靠在电路板PCB 上。天线的馈电点FP处于由第一侧表面和第一头表面所限定的衬底的 下表面的角落中。辐射单元110已经通过利用导电材料对衬底120的一 部分进行涂覆而实现。它包括三个长度为衬底长度或至少接近于衬底长 度的作为彼此延续(continuation)而定位的带状段(portion)。第一段 起始于馈电点FP并且沿着衬底的第一侧表面延伸到第二头表面。第二 段沿着在第一侧表面一侧的衬底的上表面延伸到接近于第一头表面的 第一端。第三段邻近于在第二侧表面一侧的上表面上的第二段，并且它 延伸到接近于第二头表面的第二端。在电路板PCB上，存在着还为天线的功能所需的地平面GND。地平面的边缘在与天线组件的纵向垂直的方向上与该组件相距特定距离。天线的馈电导体FC是电路板PCB上的导电带，其延伸到馈电点FP。为了 匹配天线阻抗，已经在々贵电导体与地GND之间连接了匹配组件150,所 述组件在此是电感贴片(chip)组件。图1中的天线是双频带天线。下(lower )操作频带基于整个辐射单元 110的谐振(resonance),而上(upper)操作频带基于辐射单元的第一 与第二段之间的缝隙(slot)的谐振。因此，除了辐射(导电)元件之外， 天线还包括辐射缝隙。如所提到的，诸如上述天线之类的天线的缺点是衬底的电介质材料中 相当大的损耗。这自然影响天线在每个操作频带中的效率。实际上，在 下操作频带中，该缺点更加严重，这是因为更加难以将其做得足够宽。 因此由于使用具有高介电常数的衬底所引起的效率降低意味着可用的 频带变得更窄。本专利技术的目标是减少与现有技术有关的所述缺点。本专利技术的天线的特 征存在于独立权利要求l中。本专利技术的一些有利的实施例在其他权利要 求中被^^开。本专利技术的基本思想如下在电介质天线中，具有相对高的介电常数的 贴片衬底被用于减小天线的尺寸。然而，仅仅辐射导体的一部分在贴片 衬底的表面上，而其他部分被邻近于贴片衬底定位以使得其由介电常数 基本上低于贴片衬底的介电常数的材料包围。周围的材料基本上能够是 贴片衬底所附着于其上的电介质板的材料，或者仅仅是空气。在前一种 情况下，天线的整个衬底于是具有两个部分。本专利技术的优点是与其他对应的已知天线相比，电介质天线的效率得 以提高。这是由于以下事实辐射导体的一部分在与贴片衬底相比具有 较低介电常数的衬底上行进。与对应的已知电介质天线相比，实现了效 率的提高而不会在无线电设备中的天线所需的空间几乎不增加。效率的 提高还涉及下操作频带，本专利技术的优点是实际上相对窄的下操作频带 能够做得更宽。本专利技术的另外的优点是根据本专利技术的天线组件相对便 宜，在生产中由它们的安装所引起的成本很低。在下文中将会参照附图来描述本专利技术，其中图1示出根据现有技术的电介质天线的例子，图2示出根据本专利技术的电介质天线的例子，图3示出根据本专利技术的电介质天线的第二例子，图4示出根据本专利技术的电介质天线的第三例子，图5示出根据本专利技术的电介质天线的第四例子，图6示出根据本专利技术的电介质天线的第五例子，图7示出根据本专利技术的电介质天线的第六例子，图8示出根据本专利技术的电介质天线的第七例子，图9示出根据本专利技术的电介质天线的第八例子，图10示出根据本专利技术的电介质天线的第九例子，图lla,b示出根据图IO的辐射体线(wire)与天线的贴片衬底(chip substrate )的连4妾的例子，图12a,b示出根据图IO的辐射体线与天线的贴片衬底的连接的另一例 子，图13示出根据本专利技术的天线的频带特性的例子，并且 图14示出根据本专利技术的天线以及两个参考天线的效率的例子。 图2示出根据本专利技术的电介质天线的例子。在该图中可看到无线电设 备的电路板PCB的一部分，在电路板的上表面上是天线组件200。该组 件包括电介质贴片衬底220和辐射单元，所述辐射单元是贴片衬底的导 电涂层，与图1中一样。贴片衬底是拉长的部件以使得它具有上下表面、 第一和第二侧表面以及第一和第二头表面，所述下表面靠在电路板PCB 上。与图1中的结构不同，贴片衬底的表面上的辐射单元212、 213没 有形成天线的整个辐射导体210,而仅仅是其第二部分。辐射导体210 的第一部分2U现在是电路板PCB上贴片衬底旁的导电带。因此，除了 贴片衬底220之外，天线还包括笫二衬底230,在本例中其包括贴片衬 底下面尤其是辐射导体的第一部分下面的电路板PCB的电介质基层 (base)的一部分。天线的馈电点FP位于电路板PCB上接近由贴片衬底220的第 一头表 面和第一侧表面所限定的角落处。辐射导体的第一部分211起始于馈电 点，在贴片衬底的纵向上延伸直到贴片衬底的第二头表面，然后向下转 到贴片衬底的一端。在贴片衬底的下表面上，在由其笫一侧表面和第二 头表面所限定的角落中，辐射导体的第一部分连接到它的第二部分。辐 射导体的第二部分包括它的作为彼此延续的第一和第二段。第二部分的 第一段212起始于贴片衬底下面的上述连接点，通过第一侧表面上升到贴片衬底的上表面，并且在那里在笫一侧表面一侧延续到贴片衬底的接近第一头表面的第一端。第二部分的第二段213邻近于在贴片衬底的笫 二侧表面一侧的上表面上的第一段212，并且延伸到接近第二头表面和 第二段的起始端的第二端。在电路板PCB上，存在着还为天线功能所需的地平面GND。地平面 的边缘在与天线组件200的纵向垂直的方向上与该组件相距特定距离。 天线的馈电导体FC是在电路板PCB上延伸到馈电点FP的导电带。馈 电导体不属于辐射结构，这是因为其部分地由地平面包围。为了匹配天 线阻抗，已经在馈电导体与地GND之间连接了匹配组件250,所述组件 在本例中是电感贴片组件。图2中的天线具有两个频带。下操作频带基于整个辐射导体210的谐 振，而上操作频带基于辐射导体的第一部分211与第二部分的第一段 212之间的缝隙的谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电设备的电介质天线，所述天线具有下操作频带和上操作频带，并且包括具有第一和第二端的贴片衬底（２２０；３２０；４２０；５２０；６２０；７２０；８２０；９２０；Ａ２０；Ｂ２０；Ｃ２０）和贴片衬底表面上的辐射单元，和贴片衬底的表面上的辐射单元，和将被连接到天线的馈电导体（ＦＣ）的馈电点（ＦＰ），与贴片衬底相距一定距离的天线的地平面（ＧＮＤ），其特征在于天线的辐射导体（２１０；３１０；４１０；５１０；６１０；７１０；８１０；９１０；Ａ１０）包括横靠贴片衬底的第一部分（２１１；３１１；４１１；５１１；６１１；７１１；８１１；９１１；Ａ１１；Ｂ　１１；Ｃ１１），并且包围其的材料的介电常数基本上低于贴片衬底的介电常数，在这种情况下在贴片衬底的表面上的所述辐射单元（２１２，２１３；３１２；４１２，４１３；５１２，５１３；６１２；７１２，７１３；８１２，８１３，８１４；９１２，９１３；Ａ１２，Ａ１３）是辐射导体的第二部分。

【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：M琼蒂拉，
申请(专利权)人：脉冲芬兰有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]