電介質芯片天線制造技術

公開了一種天線裝置，該天線裝置具有寄生導電回路(1)，以及至少一個有源輻射元件(9)。導電回路(1)包括第一和第二導電無源輻射元件(2、3)，該導電無源輻射元件(2、3)均具有第一端部和第二端部。無源輻射元件的每個第一端部均接地，無源輻射元件的第二端部分別連接到電介質塊(7)的、彼此分離的金屬化表面區域(8)。至少一個有源輻射元件(9)與無源輻射元件(2、3)非導電連接。無源輻射元件(2、3)配置為由至少一個有源輻射元件(9)寄生饋電。該天線裝置抗失諧性極好，并且可以位于PCB基板的不同區域中，而不嚴重影響性能。此外，天線尺寸小并且可以布置用于雙頻帶工作。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的實施例涉及具有改進的抗失諧的穩定性的、表面安裝的電介質芯片天線。
技術介紹
在電學上，表面安裝的電介質芯片天線是通常用于小型平臺(platform)比如移動通信設備上的小型天線。它們的特征是具有電介質材料塊，該電介質材料塊安裝在電路板的非接地區域上。在電介質塊上印刷導電條(conductive track)。天線由該導電條而非電介質材料本身形成。通常，電介質芯片天線具有立方體形狀或類似六面體的形狀，但是其他形狀也是可行的。通常，表面安裝的芯片天線的特征是具有至少兩個導電電極(通常為三個)、饋 電電極、接地電極和輻射段。在沒有接地電極的情況下，有時采用單極設計；在該情況下，可額外使用不具有電氣功能的焊盤以便増加表面安裝過程的機械穩定性。天線的電介質塊的材料可以是陶瓷、樹脂或其他類似的電介質材料。該電介質塊的功能是為天線增加機械支撐并且減少天線尺寸。通常，選擇高電介質陶瓷材料(相對介電常數大于等于20)，但是并不是總是這樣做。也許最簡單形式的電介質芯片天線為由EP 0766341 所公開的電介質芯片天線。其公開了印刷在電介質塊上的、沿著分離天線的饋電電極和主輻射段的間隙進行電容性饋電的四分之一波長單極天線。在EP 1482592中公開了更為典型的表面安裝的電介質芯片天線。該天線具有饋電電極和接地電極、以及在兩者之間的輻射段。該天線的諧振頻率是由印刷在安裝板(mounting board)上的圖案決定的,而不是由天線本身決定的。通過這種方式，不需要為每個應用定制芯片設計且已說明天線是標準化的。印刷在安裝板上的饋電段的特征為本質上具有電容性，這是因為在安裝板的相對側面上使用了導電板。相對地，由于形成設計的一部分的狹窄導電帶的原因，在安裝板上印刷的接地段的特征為本質上具有電感性。通過調整在安裝板上印刷的這些電容性和電感性段的形式，就可以調整天線的諧振頻率，而不必對電介質芯片本身進行重新設計。在EP 1482592中公開了電介質芯片形狀的變體。US 2003/0048225公開了表面安裝的芯片天線，該芯片天線具有電介質塊以及単獨的饋電、接地和輻射電扱。公開了在電介質塊的側表面上使用導電圖案來降低諧振頻率，并且提出了 T形形狀的饋電段以便有助于匹配。電介質電極中可以具有一孔洞以便減少重量和成本。基本上來說，由于饋電和接地電極與饋電和輻射電極之間的電容，使天線本質上具有電容性。在US 2003/0222827 中公開了寬帶芯片天線。這里，電介質塊具有導電電極，該導電電極布置在兩個相對端部的壁部上和上下表面的部分上。一個電極是接地的，另ー個電極為饋電元件，并且兩個電極之間的狹槽(slot)引發了寬帶RF射線。由干天線輻射元件被認為是電介質塊及布置在電介質塊上的電極，所以沒有給出關于饋電和接地軌跡的其他信息。WO 2006/000631 公開了與 US 2003/0222827 類似的鍍金屬電介質塊裝置。然而，在該案中公開了電路板上的饋電和接地裝置。一個電極接地(其被描述為寄生天線)，而另ー個電極既在ー個位置處連接到饋電裝置又在另ー個位置接地，類似于PIFA的饋電方式。電極之間的狹槽的寬度被用來調諧和匹配。在給定的實例中，相對介電常數為20的陶瓷材料被用作電介質塊材料。WO 2010/004084公開了電介質塊的金屬化以便形成圍繞區塊的回路。饋電點通常在一角落中，但也示出了在沿著電介質塊的中途饋電的方案。建議使用相對介電常數為35的電介質塊。EP 1003240公開了與 US 2003/0222827 和 WO 2006/000631 中所示相 類似的鍍金屬、饋電和狹槽的裝置。提出了朝向電介質塊的側面傾斜的狹槽，并且狹槽的寬度沿其長度變化。US 2009/0303144公開了ー種電介質芯片天線。該電介質芯片天線在一端部沿著間隙進行電容性饋電，在另一端部接地，以便形成回路天線裝置。公開了在電路板上的饋電和接地裝置，并且饋電和接地裝置示出了在饋電側的匹配組件和在接地側的頻率調整元件(通常為電容器或電感器)。US 20101/0007575 公開了另ー種回路天線裝置。這里，圍繞電介質塊形成回路，并且回路包括在上層和下層之間的電容性耦合以便完成回路。饋電的方法沒有在附圖中示出，但已說明是在電介質塊的ー個端部處進行。以上描述的電介質芯片天線中大部分在對抗失諧(比如當天線布置在移動設備上時的手動失諧(hand detuning))方面是不穩定的。此外，由于這些芯片中有許多芯片的接地設置對它們的性能來說是至關重要的，所以天線性能在一定程度上取決于安裝板的大小、形狀以及其上的接地面積。例如，在安裝板的一個邊緣的中間處芯片天線可以很好地エ作，但是在一個角落中不能很好地工作，反之亦然。因此，期望提供一種天線，其具有芯片天線的尺寸小、成本低的優點，但是不具有失諧和安裝敏感性。在共同待決英國專利申請GB 0912368. 8和GB 0914280. 3中本申請人已經開發了用于移動通信平臺的磁偶極子電極天線。
技術實現思路
本專利技術提供了一種天線裝置，該天線裝置包括第一和第二導電無源輻射元件和至少ー個有源輻射源元件；第一和第二導電無源輻射元件均具有第一端部和第二端部，無源輻射元件的每個第一端部均接地，無源輻射元件的第二端部分別連接到ー電介質塊的、彼此分離的金屬化表面區域；該至少一個有源輻射元件與無源輻射元件非導電地連接，其中，無源輻射元件配置為由至少ー個有源輻射元件寄生饋電。無源輻射元件典型地形成為電介質基板(比如印刷電路板(PCB))上的導電條。電介質塊可以在基板上表面安裝?；宓湫偷厥瞧教沟模哂邢鄬澋纳舷卤砻?。第一無源輻射元件的第二端部電連接到電介質塊的第一金屬化表面區域，第二無源輻射元件的第二端部電連接到電介質塊的第二金屬化表面區域。第一和第二金屬化表面區域彼此之間非導電連接。在一些實施例中，可以提供額外的無源輻射元件。例如，可以在電介質基板上形成第三和第四導電條，并且第三和第四導電條鏈接到電介質塊的金屬化表面區域。可以連接到與第一和第二導電條相同的金屬化區域，或者作為替代可以連接到金屬化區域中，該金屬化區域可以或者也可以不與相應的第一和第二金屬化區域導電連接。第一和第二導電條可以接觸電介質塊的第一對相對表面的金屬化區域，而第三和第四導電條可以接觸電介質塊的第二對相對表面的金屬化區域。第一對相對表面通?？梢哉欢ㄎ坏降诙ο鄬Ρ砻?。通過這種方式，可以引入額外的諧振或工作頻率或頻帶。具有介入式(intervening)電介質塊的無源福射元件有利地按回路或者U形配置 設置在電介質基板上，因此采用了磁性天線的配置。用來向無源輻射元件饋電的有源輻射元件可以位于基板的同一表面上的(或者可能在基板的相對表面上的)無源輻射元件的第一端部。有源輻射元件本身可以是以回路天線的形式，該回路天線通過與無源輻射元件的電感連接進行饋電，或者有源輻射元件可以配置為與無源輻射元件電容連接的單極。 在一些實施例中，可以提供兩個以上的有源輻射元件。有源輻射源元件可以在大體上與無源輻射元件相同的頻率下或者頻帶上輻射，在該情況下，其簡單地進行饋電。在其他實施例中，有源輻射元件可以替代地，或者額外地在與無源輻射元件不同頻率下或者頻帶上輻射，選擇該頻率或者頻帶以本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克·哈珀，
申請(專利權)人：安蒂諾瓦有限公司，
類型：發明
國別省市：