一种蓝牙天线制造技术

本实用新型专利技术提供一种蓝牙天线，该蓝牙天线包括：印刷电路板，环形天线，射频收发信机和电容耦合馈电部分。环形天线设置于印刷电路板正面；射频收发信机和电容耦合馈电部分设置于印刷电路板反面，电容耦合馈电部分与射频收发信机相连，且电容耦合馈电部分与环形天线重合，形成耦合电容。蓝牙天线通过环形天线与电容耦合馈电部分的耦合馈电，激励起四分之一波长谐振，环形天线尺寸较小，印制于电路板上，降低成本，同时环天线减小了在产品金属部分的射频感应电流，提高了抗干扰性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于便携设备的蓝牙天线，特别是一种电容耦合馈电的环 形蓝牙天线。
技术介绍
蓝牙技术是一种低成本、低功率以及短距离的无线通讯技术，可以广泛的应用在 任何个人移动通讯设备上。天线，是在无线通讯系统中用来传送与接收电磁波能量的重要 必备组件。由于目前尚无法将天线整合至半导体芯片中，故在蓝牙模块里除了核心的系统 芯片外，天线是另一个具有影响蓝牙模块传输特性的关键性组件。在各种不同的蓝牙应用 产品中，所使用的天线设计方法与制作材质也不尽相同。选用适当的天线除了有助于搭配 产品的外型以及提升蓝牙模块的传输特性外，还可以更进一步降低整个蓝牙模块的成本。 目前最常见的蓝牙天线种类包括有偶极天线(Dipole Antenna) ,PIFA(Planar Inverted F Antenna)天线、单极子天线(Monopole antenna)以及微小型陶瓷天线(Ceramic Antenna) 等。偶极天线的长度与其操作频率有关，一般常用的设计是使用半波长作为天线的长度。 PIFA天线和单极子天线操作长度为四分之一波长，其中PIFA天线实现起来需要一定的高 度，单极子天线需要一定的净空间(无敷铜区)。陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置所使 用的小型化天线。陶瓷天线的种类可分为块状(Block)陶瓷天线与多层(Multilayer)陶 瓷天线，前者是使用高温(摄氏1000度以上)将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金 属部份印在陶瓷块的表面上；后者则采用低温共烧(LoW Temperature Cofired)的方式将 多层陶瓷迭压对位后再以800 900度的温度烧结，所以天线的金属导体可以依设计需要 印在每一层陶瓷介质层上，如此一来便可有效缩小天线所需尺寸，但成本相对较高。从产品应用的角度来看，上述四种天线都是电场型天线，对于周边接地金属面 (Ground Plane)以及人体十分敏感。因此，有必要提供一种成本低，空间小且不易受外界环 境干扰的蓝牙天线。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种成本低，空间小且不易受外界环境干扰的蓝牙天 线，旨在解决现有技术中存在的蓝牙天线成本高，占据空间大且易受干扰的问题。本技术是这样实现的，一种蓝牙天线，包括印刷电路板，环形天线，射频收发 信机和电容耦合馈电部分。环形天线设置于印刷电路板正面；射频收发信机和电容耦合馈 电部分设置于印刷电路板反面，电容耦合馈电部分与射频收发信机相连，且电容耦合馈电 部分与环形天线重合，形成耦合电容。蓝牙天线中的环形天线包括接地的接地点和开路端，环形天线的接地点接地，开 路端与电容耦合馈电部分重合；印刷电路板包括净空区域，环形天线设置于净空区域正面， 印刷电路板正面的非净空区是印刷电路板的覆铜区；环形天线接地点与该覆铜区域连接； 电容耦合馈电部分设置在印刷电路板净空区域的反面，其一端是输入点与射频收发信机连接，另一端是开路端，其与该环形天线开路端重合；电容耦合馈电部分的开路端呈倒L型。蓝牙天线中，印刷电路板的宽度为40毫米，长度为90毫米，厚度为1毫米，介电常 数为3. 6，净空区域长度为13毫米，宽度5毫米，环形天线5的走线线宽为1毫米，总长度为 23毫米，电容耦合馈电部分的输入点看进去，总的输入阻抗为50欧姆。本技术的蓝牙天线通过环形天线5与电容耦合馈电部分7的耦合馈电，激励 起四分之一波长谐振，减小了环形天线尺寸，印制于电路板上，降低成本，同时环形天线减 小了在产品金属部分的射频感应电流，其本身不易受周边接地金属面以及人体的干扰，抗 干扰性提高。附图说明图1是本技术蓝牙天线的结构示意图；图2是本技术的蓝牙天线在网络分析仪上测得的回波损耗图。；图3是本实施方式的蓝牙天线在X-Z平面的辐射方向图；图4是本实施方式的蓝牙天线在Y-Z平面的辐射方向图；图5是本实施方式的蓝牙天线在X-Y平面的辐射方向图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，是本技术蓝牙天线的结构示意图。该蓝牙天线包括印刷电路板 8、设置于印刷电路板8正面的环形天线5，设置于印刷电路板8反面的电容耦合馈电部分7 和射频收发信机2。该印刷电路板8的宽度为40毫米，长度为90毫米，厚度(即高度)为1毫米，电 路板的介电常数为3. 6。在图1中标示了 X，Y，Z三个方向轴，提供表示图4至图6的电磁 辐射方向图的三个面，X-Z平面，Y-Z平面和X-Y平面。该印刷电路板8设置印刷电路板净 空区域6，该净空区域长度为13毫米，宽度5毫米，其正面和背面不放置电子器件也无需敷 铜，印刷电路板8正面的非净空区覆铜，形成印刷电路板的覆铜区1。该环形天线5的走线线宽为1毫米，总的长度为23毫米，约为蓝牙谐振波长的四 分之一，其印刷在印刷电路板净空区域6的正面。该环形天线5包括接地点4和开路端，环 形天线5的接地点4与印刷电路板正面敷铜区域1连接，起到接地作用。改变环形天线的接 地点4的位置，可以起到调节环形天线5长度的目的，最终可调整环形天线5的谐振频率。电容耦合馈电部分7设置在印刷电路板净空区域6的反面，其一端是输入点3，与 射频收发信机2直接连接，起到馈电作用，无需增加额外的匹配电路；另一端是开路端，呈 倒L型，与环形天线5的开路端部分重合，电容耦合馈电部分7的开路端与环形天线开路端 重合，重合部分在电性能上等效为电容，该等效电容与环形天线5自身电感等效为串联，调 整耦合电容使之与环形天线5自身电感相抵消，从电容耦合馈电部分的输入点3看进去，总 的输入阻抗为接近50欧姆，环形天线5达到谐振。调整电容耦合馈电部分7开路端与环形 天线5的开路端的重合部分，可以改变耦合电容的容值，进而调整环形天线5的谐振深度。增大重合部分金属层的长度宽度，耦合电容增大，反之耦合电容减小。图2是本技术的蓝牙天线在网络分析仪上测得的回波损耗图。该蓝牙天线的 回波损耗的带宽满足蓝牙通信的要求。图3至图5分别是本实施方式的蓝牙天线在X-Z平面，Y-Z平面和X-Y平面的辐 射方向图。该蓝牙天线的辐射在X-Y平面上近似全向，在X-Z平面和Y-Z平面无盲点。 本技术的耦合馈电的环形天线，通过环形天线5与电容耦合馈电部分7的耦 合馈电，激励起四分之一波长谐振，环形天线尺寸较小，印制于电路板上，降低成本，同时 环形天线减小了在产品金属部分的射频感应电流，其本身不易受周边接地金属面(Ground Plane)以及人体的干扰，抗干扰性提高。 以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本 技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术 的保护范围之内。权利要求1.一种蓝牙天线，包括印刷电路板；环形天线，设置于印刷电路板正面；射频收发信机和电容耦合馈电部分， 射频收发信机和电容耦合馈电部分设置于印刷电路板反面，其特征在于电容耦合馈电部 分与射频收发信机相连，且电容耦合馈电部分与环形天线重合，形成耦合电容。2.根据权利要求1所述的蓝牙天线，其特征在于，环形天线包括接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝牙天线，包括：　　印刷电路板；环形天线，设置于印刷电路板正面；射频收发信机和电容耦合馈电部分，射频收发信机和电容耦合馈电部分设置于印刷电路板反面，其特征在于：电容耦合馈电部分与射频收发信机相连，且电容耦合馈电部分与环形天线重合，形成耦合电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张莲，
申请(专利权)人：惠州TCL移动通信有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44