專利名稱：多頻段的頻率選擇濾波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種多頻段的頻率選擇性濾波裝置，特別是指一種能提 供立體的電感與電容的共振數(shù)組，亦即藉多層共振以縮小電磁波的共振波長(zhǎng)， 因而可藉以小型化頻率選擇性功能面(Frequency Selective Surface;以下 簡(jiǎn)稱FSS)的基本單元圖案(Unit Cell),使之適用于小型可攜式裝置如手 機(jī)，以進(jìn)行多頻段的頻率選擇性濾波，供通信頻段的電磁波通過，并對(duì)非通 信頻段進(jìn)行屏蔽。
背景技術(shù)：
隨著無線通訊技術(shù)的不斷改進(jìn)，時(shí)下手機(jī)已普遍成為個(gè)人裝置，然而， 輻射自手機(jī)的電磁波除了對(duì)周遭其它電子裝置的電磁干擾之外，更可能對(duì)使 用者的腦部造成傷害，是以降低電磁波的干擾(Electromagnetic Interference;以下簡(jiǎn)稱EMI)和比吸收率(Specific Absorption Rate; 以下簡(jiǎn)稱SAR)的影響是可攜式無線通訊裝置極重要的一環(huán)。習(xí)知以FSS可對(duì)特定頻段的電磁波進(jìn)行帶通(Band Pass)或帶拒(Band St叩)的濾波處理，其處理的通則是FSS的基本單元圖案(Unit Cell)大小相 當(dāng)于所欲處理的電磁波的波長(zhǎng)，即兩者成一比例關(guān)系， 一般手機(jī)的平面尺寸 約45mm x lOOmm，而手機(jī)通訊頻段的波長(zhǎng)則介于140mm至350隱之間(分別對(duì) 應(yīng)于3G/2. lGHz與GSM/850MHz)，時(shí)下雖有業(yè)者致力于FSS在上述頻段的應(yīng)用， 然其基本單元圖案尺寸仍嫌過大(約25.8mm)，因此只能夠?qū)υ擃l段電磁波進(jìn) 入某一大的裝置或建筑物進(jìn)行屏蔽，而無法適用于電磁波從小型裝置外泄輻 射(Emission)的防止，是以，如何縮小共振波長(zhǎng)以小型化FSS的基本單元 圖案，確為FSS能否應(yīng)用于手機(jī)等小型裝置以降低EMI和SAR影響的迫切課題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于提供一種多頻段的頻率選擇濾波裝置，可用于 設(shè)置在小型可攜式裝置的機(jī)殼或天線模塊上，以提供多頻段的頻率選擇性濾 波，供通信頻段的電磁波通過，并對(duì)非通信頻段進(jìn)行屏蔽，且能有效降低電 磁波對(duì)外界的EMI及SAR對(duì)使用者腦部的影響。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置，包含至少 兩個(gè)曾迭的基層，其特征在于該每一基層由介電質(zhì)基材與導(dǎo)體層所構(gòu)成， 其中該導(dǎo)體層具基本單元圖案以周期性或特殊非周期性作排列，透過適當(dāng)?shù)?基本單元圖案的形狀與排列，以及基層的曾迭，使單層的面和厚度方向形成 立體的電感與電容的共振數(shù)組，因而可以大幅縮小電磁波的共振波長(zhǎng)，將FSS 的基本單元圖案小型化。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯而易見的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)依據(jù) 上述說明，該介電質(zhì)基材具有上、下表面，該上表面用于導(dǎo)體層的組固，而下表面則作為曾迭時(shí)的接合面。另，該FSS基本單元圖案包含中央體及位于其兩側(cè)的側(cè)翼，其中該中央體為王字型，而該側(cè)翼為u型。本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置再一特征，在于該基本單元圖案相互間具適當(dāng)?shù)拈g隙，且，中央體與側(cè)翼可為中空回路(Loop)設(shè)置。本實(shí)用新型多頻段的頻率 選擇濾波裝置又一特征，在于該上下基層的基本單元圖案的方向是相對(duì)呈九 十度設(shè)置，以形成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，可藉以減少極化(Polarization)和入射角度 的影響。依據(jù)上述的特征，其中該上下基層之間的組固，可采黏貼或熱壓方 式。依據(jù)上述的特征，其中該導(dǎo)體層的圖案化(Patterning)，以及介電質(zhì)基 材與導(dǎo)體層的組固，可采沖壓、 一體成型、黏貼、熱壓、噴墨印刷、網(wǎng)印， 或類似FPC的微影蝕刻，或表面活化和化學(xué)鍍等方式。


圖1是本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置的立體分解圖。圖1A、 B為本實(shí)用新型導(dǎo)體層FSS圖案的局部放大圖。圖2為圖1的組合圖。圖3為圖2的3-3剖視圖。圖4為本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置裝配于手機(jī)殼體內(nèi)側(cè)的立體 分解圖。圖5為本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置裝配于手機(jī)殼體外側(cè)的立體 分解圖。圖6為本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置裝配于天線模塊的立體分解 圖。圖7為本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置經(jīng)實(shí)際量測(cè)濾波效應(yīng)的結(jié)果。 圖號(hào)說明 120， 30 201,301 22， 32 221， 321 6頻率選擇濾波裝置介電質(zhì)基材上表面基本單元圖案 U型側(cè)翼 手機(jī)殼2' 3 21， 31 202,302 220, 320 50， 51 7導(dǎo)體層 下表面王字型中央體間隙天線模塊具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置l是包括兩 個(gè)曾迭的基層2， 3，其中每一基層2， 3由介電質(zhì)基材20, 30與導(dǎo)體層21， 31所構(gòu) 成，該基層2和3可采黏貼或熱壓方式組固，兩介電質(zhì)基材20，30分別具有上 表面201,301與下表面202, 302，該上表面201， 301用于供導(dǎo)體層21, 31的組 固，而下表面202，302則作為曾迭時(shí)的接合面。本實(shí)施例的導(dǎo)體層21,31具基 本單元圖案(Unit Cell) 22,32，包含中央體220， 320及位于其兩側(cè)的一對(duì) 側(cè)翼221，321，其中該中央體220， 320為王字型,，而該側(cè)翼221， 321為U型，該 中央體220，320及側(cè)翼221,321以周期性排列共同形成等距數(shù)組的周期性圖 案(Rectangular Grid),藉該U型側(cè)翼221, 321可對(duì)王字型中央體220, 320做 電容負(fù)載(Capacitive Loading)。另外，基本單元圖案22, 32相互間具適當(dāng) 之間隙50,51。又，該導(dǎo)體層21，31的圖案化(Patterning),以及介電質(zhì)基 材20，30與導(dǎo)體層21，31的組固，可采沖壓、 一體成型、黏貼、熱壓、噴墨印 刷、網(wǎng)印，或類似FPC的微影蝕刻，或表面活化和化學(xué)鍍等方式。再者，改 上下曾迭基層2，3的導(dǎo)體層21,31的基本單元圖案22，32是相對(duì)呈九十度設(shè) 置，形成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)(如圖1A、 B所示)，可藉以減少極化(PolaHzation) 和入射角度的影響。這樣，透過該基本單元圖案22，32適當(dāng)?shù)男螤钆c排列，以 及基層2，3的曾迭，使單層的面和厚度方向形成立體的電感與電容的共振數(shù) 組，而可大幅縮小電磁波的共振波長(zhǎng)，達(dá)成FSS圖案的小型化的實(shí)現(xiàn)，使之 能適用于小型裝置如手機(jī)的上，藉該等共振數(shù)組的多層濾波，選擇性容許 通訊頻段的電磁波通過，而屏蔽非通訊的頻段，以有效降低EMI和SAR的影響。 請(qǐng)參閱圖7是本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置經(jīng)實(shí)際量測(cè)濾波 效應(yīng)的結(jié)果，其中橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為反射是數(shù)(Reflection C o e iT i c i e n t)，從圖上可以清楚理解，本實(shí)用新型的 一 實(shí)例可選擇性帶通G S M 900/1800MHz以及WLAN 2. 4GHz的通訊頻段，此外，藉由基本單元圖案22， 32 的尺寸與單元間隙50， 51的修改，以及介電質(zhì)基材20， 30和導(dǎo)體層21 ， 31的材 質(zhì)與厚度的選取，也可調(diào)適共振頻率與頻寬至其它的多頻段應(yīng)用范圍。請(qǐng)參閱圖4至圖6為本實(shí)用新型頻率選擇濾波裝置1的應(yīng)用例，其中圖4 所示是將本實(shí)用新型頻率選擇濾波裝置1組裝于手機(jī)殼6內(nèi)側(cè)的立體分解圖； 圖5所示是將本實(shí)用新型頻率選擇濾波裝置1組裝于手機(jī)殼6外側(cè)的立體分解 圖；圖6所示為本實(shí)用新型頻率選擇濾波裝置1組裝于手機(jī)天線模塊7的上的 的立體分解圖，這樣應(yīng)用于手機(jī)可使得通信頻段的電磁波通過，并對(duì)非通信 頻段進(jìn)行屏蔽，而能有效降低電磁波對(duì)外界的EMI及SAR對(duì)使用者腦部的影 響。本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置除上述的實(shí)施態(tài)樣之外，尚可 有其它的應(yīng)用調(diào)整和衍生(一) 本實(shí)用新型為多層共振于縮小共振波長(zhǎng)和多頻段頻率選擇性濾波的應(yīng)用，可藉下述項(xiàng)目的單項(xiàng)或其組合，以作應(yīng)用頻段和頻寬的調(diào)整1. 可采2層以上的基層數(shù)目。2. 各基層的介電質(zhì)基材和導(dǎo)體層的材質(zhì)與厚度可采相同或不同的組 合3. 導(dǎo)體層的基本單元圖案的尺寸和形狀可做修飾衍變，各基層可采相 同或不同的基本單元圖案的組合。4. 導(dǎo)體層的基本單元圖案可有其它的排列方式。(二) 導(dǎo)體層的基本單元圖案由中央體及位于其兩側(cè)的一對(duì)側(cè)翼所構(gòu)成，該對(duì) 側(cè)翼可為對(duì)稱或非對(duì)稱，并與中央體形成電容負(fù)載，中央體與側(cè)翼的形 狀不限于前述的王字型與U型。(三) 導(dǎo)體層的基本單元圖案亦可為中空的回路(Lo叩)，而不限于上述的實(shí) 體(Solid)。綜上所述，本實(shí)用新型多頻段的頻率選擇濾波裝置確能達(dá)到實(shí)用新型 的目的，符合新型專利要件，但是，以上所述者僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施 例而已，大凡依據(jù)本實(shí)用新型所為的各種修飾與變化，仍應(yīng)包含于本專利申 請(qǐng)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多頻段的頻率選擇濾波裝置，包括至少兩個(gè)層迭的基層，每一基層由介電質(zhì)基材與導(dǎo)體層所構(gòu)成，其特征在于該介電質(zhì)基材具有上、下表面，該上表面用于供導(dǎo)體層組固，而下表面作為層迭時(shí)的接合面，該導(dǎo)體層具基本單元圖案以周期性或特殊非周期性作排列，透過適當(dāng)?shù)幕締卧獔D案的形狀與排列，以及基層的層迭，使單層的面和厚度方向形成立體的電感與電容的共振數(shù)組，因而可以大幅縮小電磁波的共振波長(zhǎng)，將FSS的基本單元圖案小型化。
2. 如權(quán)利要求l所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該基本單兒圖案相互間具適當(dāng)?shù)拈g隙。
3. 如權(quán)利要求2所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該FSS基本單元圖案包含中央體及位于其兩側(cè)的一對(duì)側(cè)翼。
4. 如權(quán)利要求3所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該中央體為王字型，而該側(cè)翼為U型。
5. 如權(quán)利要求4所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該上下基層的基本單元圖案的方向是相對(duì)呈九十度設(shè)置，以形成對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求l所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該中央體與側(cè)翼可為中空回路設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求1所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該上下基層之間的組固，可采黏貼或熱壓方式。
8. 如權(quán)利要求1所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于導(dǎo)體層的圖案化，以及介電質(zhì)基材與導(dǎo)體層的組固，可采沖壓、 一體成型、黏貼、熱壓、 噴墨印刷、網(wǎng)印，或類似FPC的微影蝕刻，或表面活化和化學(xué)鍍方式。
9. 如權(quán)利要求1所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于各基層的介電質(zhì)基材和導(dǎo)體層的材質(zhì)與厚度可采相同或不同的組合。
10. 如權(quán)利要求1所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于各基層可采相 同或不同的基本單元圖案的組合。
11. 如權(quán)利要求l所述多頻段的頻率選擇濾波裝置，其特征在于該層迭的基層 可組裝于手機(jī)的機(jī)殼內(nèi)、機(jī)殼外或組裝于天線模塊上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種多頻段的頻率選擇濾波裝置，用于設(shè)置在小型可攜式裝置的機(jī)殼或天線模塊上，該多頻段的頻率選擇濾波裝置至少包含兩個(gè)層迭的基層，每一基層由介電質(zhì)基材與固定于其上的導(dǎo)體層所構(gòu)成，其中該導(dǎo)體層具包含中央體及側(cè)翼的基本單元圖案，以周期性或特殊非周期性排列，透過該基本單元圖案適當(dāng)?shù)男螤钆c排列，以及該基層的層迭，使單層的面和厚度方向形成立體的電感與電容的共振數(shù)組，因而可以大幅縮小電磁波的共振波長(zhǎng)，使之能在小型裝置尤其是手機(jī)上，達(dá)到多頻段的頻率選擇性濾波，供通信頻段的電磁波通過，并對(duì)非通信頻段進(jìn)行屏蔽，以有效降低電磁波對(duì)外界的干擾，以及比吸收率對(duì)使用者腦部的影響。
文檔編號(hào)H01P1/20GK201044256SQ200720001959
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者林漢年 申請(qǐng)人:達(dá)昌電子科技(蘇州)有限公司;禾昌興業(yè)股份有限公司