專利名稱：倒f結(jié)構(gòu)片式天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及天線，特別涉及片式天線，尤其涉及倒F結(jié)構(gòu)片式天線。
背景技術(shù)：
片式天線已經(jīng)成為個人通信系統(tǒng)等無線應(yīng)用系統(tǒng)的基本元件，廣泛應(yīng)用于各種通訊裝置。關(guān)于片式天線及其制作方法有多種多樣，如中國專利ZL 00109333.9公開了一種薄膜集成天線及其制作方法，通過在基板上生成金屬薄膜和鐵電體薄膜的交替制成天線；中國專利申請01103747.4公開了一種片式天線的結(jié)構(gòu)，是在電介質(zhì)材料的基底內(nèi)部至少一個層面上構(gòu)造曲折金屬導(dǎo)體?，F(xiàn)有的片式天線，如日本村田公司提供的LDA92***20型片式多層天線，適用工作頻率范圍為1.0-2.5GHz，其一端為與通訊裝置內(nèi)電路部分連接的輸入電極，另一端為向空間發(fā)射電波的終端電極，器件的封裝長度約9mm，寬度約2mm，可以簡單、直接地焊接在應(yīng)用電路板上?，F(xiàn)有的倒F結(jié)構(gòu)片式天線的結(jié)構(gòu)有很多，如中國專利ZL99808412.3公開的一種用于移動終端的微型印刷螺旋天線，中國專利ZL 02241259.X公開的一種片狀天線，中國專利申請02800149.4公開的一種倒F結(jié)構(gòu)天線裝置。
雖然現(xiàn)有的倒F結(jié)構(gòu)片式天線已經(jīng)采用了螺旋結(jié)構(gòu)來縮減天線的尺寸，但由于現(xiàn)有的螺旋結(jié)構(gòu)都是在一維平面上實現(xiàn)，沒能充分利用天線的立體空間，從而無法從根本上解決實際應(yīng)用需要與天線的尺寸不夠小所產(chǎn)生的矛盾；另一方面，現(xiàn)有的實現(xiàn)倒F結(jié)構(gòu)的天線加工工藝中，通常接地端采用L形導(dǎo)電體，并且接地端與輸入端的相交處夾角等于90°，這在一定程度上也限制了倒F結(jié)構(gòu)片式天線的加工方便性。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提出可以縮減倒F結(jié)構(gòu)片式天線的結(jié)構(gòu)尺寸的倒F結(jié)構(gòu)片式天線；進(jìn)一步地，改進(jìn)接地端與輸入端的連接結(jié)構(gòu)，以改善天線的制造工藝。
本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是設(shè)計制造一種倒F結(jié)構(gòu)片式天線，包括包含至少兩個層面的介質(zhì)體、位于所述介質(zhì)體一端的輸入端與接地端以及位于所述介質(zhì)體另一端的輻射端，所述輸入端和接地端各包括至少一段導(dǎo)電體，還包括分布在介質(zhì)體的至少兩個層面上的水平導(dǎo)電體組合和貫穿介質(zhì)體不同層面的豎直導(dǎo)電體組合；所述水平導(dǎo)電體組合與豎直導(dǎo)電體組合電連接成折疊線加載部分(4)，該折疊線加載部分的一端與所述輸入端和接地端的結(jié)合處電連接，該折疊線加載部分的另一端與所述輻射端電連接。
所述水平導(dǎo)電體組合位于天線的表面/內(nèi)部，或者一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部。
所述豎直導(dǎo)電體組合位于天線的表面/內(nèi)部，或者一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部。
所述水平導(dǎo)電體組合包括一個層面上的線段形導(dǎo)電體組合/折線形導(dǎo)電體組合/弧形導(dǎo)電體組合，另一層面的線段形導(dǎo)電體組合/折線形導(dǎo)電體組合/弧形導(dǎo)電體組合。
所述豎直導(dǎo)電體組合中的各導(dǎo)電體與相應(yīng)水平導(dǎo)電體組合中導(dǎo)電體的結(jié)合處夾角可以等于90，也可以不等于90°。
所述輸入電極和接地電極的結(jié)合處夾角可以等于90，也可以不等于90°。
所述輸入端和/或接地端包括至少兩段導(dǎo)電體；或者所述輸入端和/或接地端包括至少一個曲線段導(dǎo)電體。
還包括與輸入端電連接的輸入電極、與接地端電連接的接地電極和與輻射端電連接的輻射終端。
所述接地電極與輻射終端在片式天線上呈對角分布。
還包括側(cè)邊電極，它又包括與接地電極電連接的側(cè)邊電極、與輻射終端電連接的側(cè)邊引出電極以及與輸入電極電連接的側(cè)邊電極。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，為縮減片式天線的結(jié)構(gòu)尺寸，以及改善制造工藝的方便性提供了可能。


圖1為本實用新型的倒F結(jié)構(gòu)片式天線實施例的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A為本實用新型所述折疊線加載部分實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2B為本實用新型所述折疊線加載部分實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2C為本實用新型所述折疊線加載部分實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3A為本實用新型所述接地電極與輸入電極結(jié)合實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3B為本實用新型所述接地電極與輸入電極結(jié)合實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3C為本實用新型所述接地電極與輸入電極結(jié)合實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為實測的采用圖1所示結(jié)構(gòu)片式天線的匹配特性效果。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖所示之最佳實施例作進(jìn)一步詳述。
如圖1所示，本實用新型的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，包括包含至少兩個層面的介質(zhì)體1、輸入電極2及其安裝焊腳、接地電極3及其安裝焊腳和輻射終端5及其安裝焊腳，還包括分布在介質(zhì)體1的至少兩個層面上的水平導(dǎo)電體組合6和貫穿介質(zhì)體1不同層面的豎直導(dǎo)電體組合7；所述水平導(dǎo)電體組合6與豎直導(dǎo)電體組合7電連接成折疊線加載部分4，該折疊線加載部分4的一端與所述輸入電極2和接地電極3的結(jié)合處電連接，另一端與輻射終端5電連接。還包括與輸入電極2電連接的側(cè)邊引出電極8A，與接地電極3電連接的側(cè)邊引出電極8B和與輻射終端5電連接的側(cè)邊引出電極8C，采用這些側(cè)邊引出電極，可以方便天線在印刷電路板上的安裝。
所述水平導(dǎo)電體組合6可以位于天線的表面/內(nèi)部，也可以一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部；同樣地，所述豎直導(dǎo)電體組合7可以位于天線的表面/內(nèi)部，也可以一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部。
采用所述折疊線加載部分4結(jié)構(gòu)的目的是在有限的天線物理空間內(nèi)延伸了天線物理長度，從而可以將天線物理長度縮短到二十分之一的自由空間波長。該部分結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)可以是各種形式，如圖1所示的在一個層面上是多線段的組合，并且各線段的寬度不相同，在另一個層面上是單線段的組合；如圖2所示的在一個層面上是單弧段的組合6A，并且單弧段內(nèi)部的寬度不相同，在另一個層面上是單線段6B的組合；如圖3所示的在一個層面上是單弧段的組合6A，并且單弧段內(nèi)部的寬度不相同，在另一個層面上也是單弧段的組合6B，并且單弧段內(nèi)部的寬度不相同。
所述豎直導(dǎo)電體組合7中的各導(dǎo)電體與相應(yīng)水平導(dǎo)電體組合6中導(dǎo)電體的結(jié)合處夾角可以等于90°，如圖1、2和3所示；也可以不等于90°，如圖4所示，這時有，豎直導(dǎo)電體組合7中的各導(dǎo)電體與相應(yīng)水平導(dǎo)電體組合6A的交點(diǎn)在6C處，與相應(yīng)水平導(dǎo)電體組合6B的交點(diǎn)在6D處。
而所述輸入電極2和接地電極3的結(jié)合處夾角可以采用常規(guī)倒F結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)天線的實現(xiàn)方式等于90°，如圖1和3A所示；也可以為工藝方便起見，而不等于90°，如圖3B所示，采用對稱結(jié)構(gòu)的多線段叉裝結(jié)構(gòu)，或如圖3C所示，采用對稱結(jié)構(gòu)的單弧段叉裝結(jié)構(gòu)。
青石集成微系統(tǒng)(深圳)有限公司采用圖1所示結(jié)構(gòu)制成的一款2.4GHz片式天線，封裝尺寸為6.5毫米× 4.0毫米，在焊接面上布置有6個焊腳，包括四個角上各布置一個，其中接地電極的焊腳位于一個角上，與其相鄰依次布置了輸入電極的焊腳和一空焊腳，在與接地電極的焊腳相對的角上為輻射終端的焊腳，另兩個角上則各設(shè)一空焊腳，設(shè)置空焊腳的目的在于增強(qiáng)天線附著與電路上時的牢度。而為了增加天線在使用時的方便性，對所述焊腳可部分/全部設(shè)置側(cè)邊電極。其匹配特性由圖4示出。
通過調(diào)節(jié)折疊線加載部分4的等效長度，該結(jié)構(gòu)天線可廣泛用作無線通訊設(shè)備的內(nèi)置天線，如工作頻率在400MHz到6GHz范圍的對講機(jī)、藍(lán)牙設(shè)備以及無線網(wǎng)卡等。
以上雖然是以一具體的，有自身封裝的芯片形式來描述本實用新型的倒F結(jié)構(gòu)片式天線的結(jié)構(gòu)，但本實用新型的實施，并不限定于此。只要是在構(gòu)建多層結(jié)構(gòu)的倒F結(jié)構(gòu)片式天線時，通過采用折疊線加載部分來縮減天線的物理尺寸，并進(jìn)一步地，通過不等于90°的輸入電極和接地電極間結(jié)合處夾角來方便天線的工藝實現(xiàn)，無論該天線以單獨(dú)成品的形式，或者以單獨(dú)模塊配合其它器件構(gòu)成天線組件的形式，又或者在一集成電路中采用到本結(jié)構(gòu)的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，都屬于本實用新型的實施。
權(quán)利要求1.一種倒F結(jié)構(gòu)片式天線，包括包含至少兩個層面的介質(zhì)體(1)、位于所述介質(zhì)體(1)一端的輸入端與接地端以及位于所述介質(zhì)體(1)另一端的輻射端，所述輸入端和接地端各包括至少一段導(dǎo)電體，其特征在于，還包括分布在介質(zhì)體(1)的至少兩個層面上的水平導(dǎo)電體組合(6)和貫穿介質(zhì)體(1)不同層面的豎直導(dǎo)電體組合(7)；所述水平導(dǎo)電體組合(6)與豎直導(dǎo)電體組合(7)電連接成折疊線加載部分(4)，該折疊線加載部分(4)的一端與所述輸入端和接地端的結(jié)合處電連接，該折疊線加載部分(4)的另一端與所述輻射端電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述水平導(dǎo)電體組合(6)包括一個層面上的線段形導(dǎo)電體組合/折線形導(dǎo)電體組合/弧形導(dǎo)電體組合(6A)，另一層面的線段形導(dǎo)電體組合/折線形導(dǎo)電體組合/弧形導(dǎo)電體組合(6B)。
3.如權(quán)利要求1所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述水平導(dǎo)電體組合(6)位于天線的表面/內(nèi)部，或者一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部。
4.如權(quán)利要求1所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述豎直導(dǎo)電體組合(7)位于天線的表面/內(nèi)部，或者一部分位于天線的表面，而另一部分位于天線的內(nèi)部。
5.如權(quán)利要求1所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述輸入端和接地端的結(jié)合處夾角等于90°/不等于90°。
6.如權(quán)利要求1所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述輸入端和/或接地端包括至少兩段導(dǎo)電體；或者所述輸入端和/或接地端包括至少一個曲線段導(dǎo)電體。
7.如權(quán)利要求1至4任一所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述豎直導(dǎo)電體組合(7)中的各導(dǎo)電體與相應(yīng)水平導(dǎo)電體組合(6)中導(dǎo)電體的結(jié)合處夾角等于90°/不等于90°。
8.如權(quán)利要求1至6任一所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于還包括與輸入端電連接的輸入電極(2)、與接地端電連接的接地電極(3)和與輻射端電連接的輻射終端(5)。
9.如權(quán)利要求8所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于所述接地電極(3)與輻射終端(5)在片式天線上呈對角分布。
10.如權(quán)利要求9所述的倒F結(jié)構(gòu)片式天線，其特征在于還包括側(cè)邊電極，它又包括與接地電極(3)電連接的側(cè)邊電極(8A)、與輻射終端(5)電連接的側(cè)邊引出電極(8C)以及與輸入電極(2)電連接的側(cè)邊電極(8B)。
專利摘要一種倒F結(jié)構(gòu)片式天線，包括包含至少兩個層面的介質(zhì)體、位于所述介質(zhì)體一端的輸入端與接地端以及位于所述介質(zhì)體另一端的輻射端，所述輸入端和接地端各包括至少一段導(dǎo)電體，還包括分布在介質(zhì)體的至少兩個層面上的水平導(dǎo)電體組合和貫穿介質(zhì)體不同層面的豎直導(dǎo)電體組合；所述水平導(dǎo)電體組合與豎直導(dǎo)電體組合電連接成折疊線加載部分，該折疊線加載部分的一端與所述輸入端和接地端的結(jié)合處電連接，另一端與所述輻射端電連接；所述水平導(dǎo)電體/豎直導(dǎo)電體可以位于天線的表面或內(nèi)部，或者部分在表面、部分在內(nèi)部。本倒F結(jié)構(gòu)片式天線，為縮減片式天線的結(jié)構(gòu)尺寸，以及改善制造工藝的方便性提供了可能。
文檔編號H01Q1/22GK2738413SQ200420094280
公開日2005年11月2日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者黃勇, 吳克利 申請人:黃勇