一种小型化多层芯片天线制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小型化多层芯片天线，包括介质体和嵌入介质体中的第一焊盘、第二焊盘、第一金属通孔、第二金属通孔、第一曲折金属导线、第二曲折金属导线、第三金属通孔和耦合金属，所述第一焊盘和第二焊盘分别位于介质体底部的两端，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线平行并分别位于第一金属通孔、第二金属通孔和第三金属通孔两端并与之连接，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线构成电容结构。本实用新型专利技术的有益效果是：采用多层金属层结构在很小的体积内使天线实现自谐振和耦合谐振，且通过耦合谐振调谐工作频率，实现电小尺寸，从而使该芯片天线小型化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及便携式无线通信设备
，尤其涉及该
的天线技术。
技术介绍
天线是无线通信系统的重要部件之一。随着现代无线电系统的迅猛发展，对系统的小型化、轻量化和便携性提出了严格的要求，促进了其中所应用的有源、无源器件的小型化发展并已取得了巨大的进步。然而天线却往往成为系统中最笨重的部件而显露出来，成为了系统小型化发展的瓶颈之一。无线通信系统中通常采用单极子天线，其工作原理基于四分之一波长谐振理论，因此尺寸与其工作频率相关，并受到波长的限制。为满足系统小型化的需要，必然要求通过电小尺寸设计实现小型的单极子天线。天线的小型化必然伴随着某些性能指标的恶化，尤其是采用传统平面结构的天线，尺寸减小的同时带来指标的恶化更为严重。
技术实现思路
本技术的主要目的是提供一种小型化多层芯片天线及其安装结构，保证该芯片天线及其安装结构结构简单、成本低、体积小，对其他通信器件干扰小，能够满足GSM、GPS蓝牙等多种便携式通信的应用。本技术的技术方案是一种小型化多层芯片天线，其特征在于，包括介质体和嵌入介质体中的第一焊盘、第二焊盘、 第一金属通孔、第二金属通孔、第一曲折金属导线、第二曲折金属导线、第三金属通孔和耦合金属，所述第一焊盘和第二焊盘分别位于介质体底部的两端，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线平行并分别位于第一金属通孔、第二金属通孔和第三金属通孔两端并与之连接，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线构成电容结构。上述第一曲折金属导线和第二曲折金属导线以及两排第三金属通孔之间还包括数层耦合金属。一种小型化多层芯片天线的安装结构，包括PCB板和天线；所述PCB板由正面金属层、介质层和背面地板金属层层叠而成，正面金属层分为金属区域和无金属区域，所述无金属区域下的介质层直接裸露出来，所述正面金属层的中部具有一安装槽，所述安装槽位于金属区域的一段内嵌入有一条馈线，所述馈线延伸到安装槽位于无金属区域的一段内并形成连接焊盘，相对与连接焊盘间隔排列有一 PCB板焊盘，所述金属区域与无金属区域交界处以及安装槽两侧的金属区域内排列有接地通孔用以保证天线的电磁兼容性；所述天线安装在安装槽中位于无金属区域的一段内，并且天线的第一焊盘连接于PCB板的连接焊盘，天线另一端的第二焊盘连接PCB板焊盘。本技术的有益效果是本技术采用多层金属层结构在很小的体积内使天线实现自谐振和耦合谐振，且通过耦合谐振调谐工作频率，实现电小尺寸，从而使该芯片天线小型化。本技术天线安装方便、配置灵活，仅需要简单的传输线馈线电路即可，PCB板上无金属区域周围接地通孔使该天线具有电磁兼容性，降低了对其它电路器件的干扰。此夕卜，该天线具有良好的全向性，能够很好的接收各个方向电磁波信号。总之，该天线能够应用于GSM、GPS、蓝牙等多种便携式无线电通信系统。附图说明图1为本技术天线的三维模型结构图。图2为本技术用于天线性能测试的PCB板正面结构图。图3为本技术用于天线性能测试的PCB板侧视结构图。图4为本技术天线的回波损耗图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种小型化多层芯片天线9，其特征在于，包括介质体90和嵌入介质体90中的第一焊盘91、第二焊盘92、第一金属通孔93、第二金属通孔94、第一曲折金属导线95、第二曲折金属导线96、第三金属通孔97和耦合金属98，所述第一焊盘91和第二焊盘92分别位于介质体90底部的两端，第一曲折金属导线95和第二曲折金属导线96平行并分别位于第一金属通孔93、第二金属通孔94和第三金属通孔97两端并与之连接，第一曲折金属导线95和第二曲折金属导线96构成电容结构。在上述第一曲折金属导线95和第二曲折金属导线96以及两排第三金属通孔97之间还包括数层耦合金属98。所述的芯片天线9利用两层第一曲折金属导线95和第二曲折金属导线96及第一金属通孔93、第二金属通孔94和第三金属通孔97在很小的体积内能够自谐振，通过耦合金属98调谐谐振频率。如图2和3所示，一种小型化多层芯片天线的安装结构，包括PCB板I和小型化多层芯片天线9 (以下简称天线9);所述PCB板I由正面金属层16、介质层17和背面地板金属层18层叠而成，正面金属层16分为金属区域13和无金属区域15，所述无金属区域15下的介质层17直接裸露出来，所述正面金属层16的中部具有一安装槽，所述安装槽位于金属区域13的一段内嵌入有一条50欧姆传输馈线10 (以下简称馈线10)，所述馈线10延伸到安装槽位于无金属区域15的一段内并形成连接焊盘11，相对与连接焊盘11间隔排列有一 PCB板焊盘12，所述金属区域13与无金属区域15交界处以及安装槽两侧的金属区域13内排列有接地通孔14用以保证天线的电磁兼容性；所述天线9安装在安装槽中位于无金属区域15的一段内，并且天线9的第一焊盘91 (馈点焊盘)连接于PCB板I的连接焊盘11，天线9另一端的第二焊盘92 (空载焊盘)连接PCB板焊盘12。上述PCB板I上采用50欧 姆传输馈线10，与天线9的第一焊盘91直接连接，简化了电路与PCB板I的结构。上述PCB板I的无金属区域15有效的提高了天线的辐射性能，同时周围的接地通孔14保证了天线的电磁兼容性，使天线9不会干扰其它电路器件的工作，整个系统使天线在尺寸仅为3. 2 X1. 6 X1. 2mm3的很小体积下实现了高性能。上述PCB板I正面及背面金属层设置有增强天线辐射性能的无金属区域15，且该区域周围设置有接地通孔14防止天线干扰PCB板上的其它电路器件正常工作。该天线设计好后，安装PCB板I的尺寸为20mmX40mm,厚度为1mm,介质材料为FR4,介电常数为4. 4,无金属区域大小为20mmX8mm,短路微带线为O. 2mmX 1mm。芯片天线9共采用12层厚为O.1mm的LTCC材料，其介电常数为14，第一曲折金属导线95和第二曲折金属导线96分别位于芯片天线的第I层、11层，通过第一金属通孔93、第二金属通孔94和第三金属通孔97互联，耦合金属98分别位于第3层、第5层、第7层和第9层。设计完成后，借助现有的LTCC工艺生产线制造该天线，天线的回波损耗如图4所示，频率从2. 4GHz到2. 48GHz范围内回波损耗小于_8dB。天线的最大增益测试在2. 45GHz为O. 5dBi，并具有较好的全向性。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本技术的原理，应被理解为本技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本技术实质的其它各种具体变形和组合， 这些变形和组合仍然在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化多层芯片天线，其特征在于，包括介质体和嵌入介质体中的第一焊盘、第二焊盘、第一金属通孔、第二金属通孔、第一曲折金属导线、第二曲折金属导线、第三金属通孔和耦合金属，所述第一焊盘和第二焊盘分别位于介质体底部的两端，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线平行并分别位于第一金属通孔、第二金属通孔和第三金属通孔两端并与之连接，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线构成电容结构。

【技术特征摘要】
1.一种小型化多层芯片天线，其特征在于，包括介质体和嵌入介质体中的第一焊盘、第二焊盘、第一金属通孔、第二金属通孔、第一曲折金属导线、第二曲折金属导线、第三金属通孔和耦合金属，所述第一焊盘和第二焊盘分别位于介质体底部的两端，第一曲折金属导线和第二曲折金属导线平...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑轶，徐自强，金龙，杨国庆，宋世明，
申请(专利权)人：成都成电电子信息技术工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：