偶極天線制造技術

一種印刷電路板偶極天線（100），其具有從有限接地微帶的信號走線（111）和接地走線（117）延伸出的兩個輻射臂（109、115）。各個輻射臂（109、115）的長度等于或小于所監測的RF信號波長的四分之一。有限接地微帶的長度至少等于或大于所檢測頻率波長的八分之一。有限接地微帶的接地走線（117）的寬度大于有限接地微帶的信號走線（111）的寬度。該設計使得在RFIC下方的接地布局可以對天線（100）的輻射圖產生有限的影響。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般性地涉及射頻通信天線，尤其涉及偶極天線。
技術介紹
天線是無線應用中的關鍵組件。為了提供能夠安裝在諸如蜂窩電話、遠程控制器、小型全球定位系統(GPS)接收器、對講機等的小型設備或者手持設備中的天線，通常將天線制作為印刷電路板(PCB)的一部分。技術上,這樣的天線趨于由“微帶(microstrip)”供電，微帶為包括位于信號走線的下方的接地板的PCB結構，此處接地板的寬度為信號走線的寬度的大約10倍。這種天線通常為單極天線、倒F天線(IFA)或平面倒F天線(PIFA),其中PCB上的接地板是射頻(RF)輻射機制的整體組成部分。這種天線的RF傳輸受到RF接地板參數的影響。因此，如果用戶的手遮住了手持 設備的RF接地元件，則可能顯著地影響手持設備的RF傳輸效率。這種效應常被稱為RF傳輸中的接地效應、接地元件效應或者手效應。具體而言，設備的RF輻射可能被握住設備的手部分地吸收，從而降低了設備的RF傳輸效率。經由同軸電纜向天線提供RF信號將減小接地元件效應，由此提高RF傳輸性能。然而，同軸電纜體積大并且難以將其裝配進帶有PCB天線的小型設備。此外，將同軸電纜附接至天線需要焊接，焊接又受到可靠性問題的影響。因此，有利的是提供ー種具有穩定的RF傳輸效率的RF設備。期望的是為設備提供ー種具有高RF傳輸效率和低接地元件效應的天線。還期望該天線為小型的。更為有利的是該天線結構易于制造并且可靠。
技術實現思路
本專利技術提出ー種具有高效率和低接地元件效應的偶極天線。該偶極天線的制作簡單，具有成本效率。此外，根據本專利技術的偶極天線是小型的并且能夠易于裝配進例如諸如蜂窩電話、遠程控制器、小型全球定位系統(GPS)接收器、對講機等的小型設備。根據本專利技術的一個實施例，ー種偶極天線，包括電介質基底，其具有彼此對立的第一表面和第二表面；第一導電帶，其形成在所述電介質基底的第一表面上，并且在靠近第一端處具有第一線性走線，以及在靠近第二端處具有形成第一輻射臂的彎曲；其中所述第ー線性走線具有寬度；第二導電帶，其形成在所述電介質基底的第二表面上，并且在靠近第一端處具有第二線性走線，以及在靠近第二端處具有形成第二輻射臂的彎曲，所述第二輻射臂與在靠近第二端處的所述第一輻射臂大致相反地延伸；其中所述第二線性走線具有的寬度大致等于或者大于所述第一線性走線的寬度；以及接地元件，其形成在所述電介質基底的第二表面上。根據本專利技術的優選實施例，所述第一導電帶中的第一線性走線具有等于或者大于由所述偶極天線傳輸的射頻信號的波長的大約八分之ー的長度；并且所述第二導電帶中的第二線性走線具有的長度大致等于所述第一導電帶中的第一線性走線的長度。根據本專利技術的另ー優選實施例，所述第一導電帶中的第一線性走線的長度等于或者大于由所述偶極天線傳輸的射頻信號的波長的大約四分之一。根據本專利技術的合并了上述實施例特征的又一優選實施例，所述第二導電帶中的第ニ線性走線的寬度大致等于所述第一導電帶中的第一線性走線的寬度的兩倍。根據本專利技術的合并了上述實施例特征的再一優選實施例，所述偶極天線的接地元件具有的寬度大于所述第二線性走線的寬度。附圖說明圖I示出根據本專利技術實施例的天線；圖2示出圖I所示的天線的立體圖；圖3示出圖I所示的天線的分解圖； 圖4示出根據本專利技術的一個實施例的天線的輻射圖；圖5示出根據本專利技術的另ー個實施例的天線的輻射圖；圖6示出根據本專利技術的又一個實施例的天線；圖7示出根據本專利技術的再一個實施例的天線；圖8示出根據本專利技術的又另ー個實施例的天線；以及圖9示出根據本專利技術的又再一個實施例的天線。具體實施例方式下面參照附圖描述本專利技術的各種實施例，所有附圖中相似的結構或者功能的元件用相似的附圖標記表示。應注意的是，附圖僅有意便于本專利技術的優選實施例的描述，無意將其作為本專利技術的窮盡描述或者本專利技術范圍的限制。此外，附圖不一定按比例尺繪制。圖I、圖2和圖3示出根據本專利技術實施例的天線100。天線100形成在印刷電路板(PCB)上。具體而言，天線100形成自PCB基底101上的導電層。根據本專利技術的優選實施例，天線100包括形成在基底101的頂表面的第一導電元件103以及形成在基底101的底表面的第二導電兀件105。在基底101的頂表面的導電元件103的一端連接至射頻集成電路(RFIC)107的信號饋給端，即，輸入/輸出端ロ，用于發送和接收無線信號。因此，導電元件103的功能為天線100的信號走線。導電元件103的另一端從RFIC107線性地延伸一段距離，然后彎曲以形成第一輻射臂109。根據本專利技術的具體實施例，輻射臂109向側面和向后方延伸。這導致第一導電元件103呈鉤形(如圖I、圖2和圖3所示)。從RFIC107線性延伸至輻射臂109的彎曲處的導電元件103的細長部形成為天線100的線性走線111。在基底101的底表面的導電元件105具有連接至RFIC107的接地端子的RF接地元件113。導電元件105的功能為天線100的接地走線。導電元件105的細長線性部或者線性走線117自接地元件113延伸并且彎曲形成天線100的第二輻射臂115。根據本專利技術的具體實施例，第二輻射臂115以與第一輻射臂109相似的方式向側面和向后方彎曲，由此導致如圖I至圖3所示的鉤形。如圖I至圖3所示，輻射臂109和輻射臂115沿著彼此基本相反的方向彎曲，由此形成偶極天線100。基本相反延伸的臂109和臂115的功能為偶極天線100的兩個輻射臂。根據本專利技術的優選實施例，偶極天線100的輻射臂109和輻射臂115具有不大于由偶極天線100傳輸的RF信號的波長的一半的合并長度。根據本專利技術的具體實施例，輻射臂109和輻射臂115具有相等的長度，其等于或小于由偶極天線100傳輸的RF信號的波長的四分之一。例如，如果偶極天線100傳輸具有2. 5千兆赫茲(GHz)頻率的RF信號，則輻射臂109和輻射臂115的合并長度優選為具有6厘米(cm)或者更小的長度。更具體地說，各個輻射臂109和輻射臂115的長度等于或者小于大約3cm。根據本專利技術的實施例，輻射臂109和輻射臂115的有效長度可以通過運行矢量網絡分析儀來調節以獲得天線100的最佳性能。線性走線111和117分別從RFIC107和RF接地元件113延伸，彼此大致平行并且延伸出大約相同的距離。線性走線111和117形成天線100中的有限接地微帶結構并且功能為電磁信號的傳輸線。根據本專利技術的實施例，基底101的功能為將接地帶117與信號帶111分離的介電質。根據本專利技術的優選實施 例，為了從RFIC107高效傳送能量至輻射臂109和115，由帶111和帶117形成的有限接地微帶結構具有等于或者大于通過天線100傳輸的RF信號的波長的八分之ー的長度。優選地，帶111和117的長度等于或者大于RF信號波長的四分之一。例如，如果天線100傳輸2. 4GHz至2. 5GHz的RF信號，國際保留為エ業、科研和醫療目的的非通信目的使用的エ業、科研和醫療(ISM)帶寬，線性帶111和117的長度優選為等于約I. 5cm或者更長。在優選實施例中，當天線100用于傳輸大約2. 5GHz頻率的RF信號吋，線性帶或者線性走線111和117的長度為大約3cm或者更長。根據本專利技術的優選實施例，第一線性走線或者信號本文檔來自技高網...

【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：鐘曉龍，容業晉，
申請(專利權)人：奇勝澳大利亞有限公司，
類型：
國別省市：