專利名稱：陶瓷天線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種天線，尤指一種陶瓷天線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著無線通信的蓬勃發(fā)展，許許多多的通信產(chǎn)品均趨于小型化，為了符合 此需求， 一些內(nèi)嵌式天線也要求體積小。目前較普遍使用的微小天線有芯片天
線(chip antenna)與平面型天線(planar antenna)，因為這類型的天線容易達到高 度低、體積小的緣故，其中芯片天線中較熱門的屬低溫共燒陶瓷技術(shù)(LTCC)的 陶瓷芯片天線(ceramic chip antenna)。
請參閱圖l(a)至圖l(c)所示，該陶瓷天線結(jié)構(gòu)包括載體IO、輻射組件20、 接地組件30、輸入組件40及固定點50。載體10上具有第一側(cè)面IOI及第二側(cè) 面102,及與該第一、二側(cè)面IOI、 102相連接的第一端103及第二端104;該 輻射組件20設(shè)于第一側(cè)面101上，其上具有外側(cè)邊緣部201。該接地組件30 與位于該第一側(cè)面101與第二端104連接處的輻射組件20的外側(cè)邊緣201部電 性連接，并延伸于該第二側(cè)面102上。該輸入組件40與位于該第一側(cè)面101 與第二端104連接處的輻射組件20的外側(cè)邊緣部201電性連接，并延伸于該第 二側(cè)面102上；該固定點50設(shè)于第二側(cè)面102上。
上述陶瓷天線結(jié)構(gòu)僅靠延伸于載體10的第二側(cè)面102的接地組件30、輸 入組件40及位于第二側(cè)面102上固定點50利用表面粘著技術(shù)(SMT)與電路板 電性連接。 一旦可攜式電子裝置不慎由高處掉落時，易使陶瓷天線與電路板分 離，導(dǎo)致電子裝置無法接收或發(fā)射任何信號。而且，該陶瓷天線僅靠載體10 上所印刷的輻射組件20、接地組件30及輸入組件40，在天線最佳頻率2450MHz 時，并無法達到-3dBi(即為50%)的效率。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種固定性強且收發(fā)效率高的陶瓷 天線結(jié)構(gòu)。
為達到上述目的，本發(fā)明中的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，固接于可攜式電子裝置的電
路板上，該電路板上設(shè)有通孔，所述天線結(jié)構(gòu)包括
載體，其上具有第一側(cè)面及第二側(cè)面，及與該第一、二側(cè)面相連接的第一
端及第二端；另于所述載體上設(shè)有貫穿的穿孔，于所述第一側(cè)面的穿孔孔緣處
設(shè)有第一金屬圖案；
輻射組件，貼覆于所述載體的所述第一側(cè)面上，其上具有外側(cè)邊緣部； 接地組件，與位于所述第一側(cè)面與所述第二端連接處的輻射組件的外側(cè)邊
緣部電性連接，并延伸于所述第二側(cè)面上；
輸入組件，與位于所述第一側(cè)面與所述第二端連接處的輻射組件的外側(cè)邊
緣部電性連接，并延伸于所述第二側(cè)面上；
固定針，穿設(shè)于所述載體的所述穿孔中，并與所述第一金屬圖案電性連接； 其中，所述固定針在穿過所述載體的穿孔后，穿出于所述載體的部分固定
針穿過所述電路板的通孔，與電路板固接。
本發(fā)明釆用上述技術(shù)方案，借由增設(shè)固定針來改變天線系統(tǒng)的電流分布，
同時調(diào)整天線的共振頻率，并增加天線效能與頻寬，改變天線的輻射場形，使
電壓駐波比(VSWR)小于3的頻率。
圖l(a)為傳統(tǒng)陶瓷天線結(jié)構(gòu)外觀的仰視示意圖1 (b)為傳統(tǒng)陶瓷天線結(jié)構(gòu)外觀的側(cè)視示意圖l(c)為傳統(tǒng)陶瓷天線結(jié)構(gòu)外觀的主視示意圖2為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)的外觀示意圖3為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)的立體分解示意圖4為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)的仰視立體示意圖5為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)與電路板的結(jié)合示意圖；圖6為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)與電路板結(jié)合后沿圖中A-A線的剖視示意圖； 圖7為本發(fā)明中第一金屬圖案直徑大小與電壓駐波比的曲線示意圖； 圖8為本發(fā)明中陶瓷天線在來加固定針與加固定針的電壓駐波比(VSWR)表 示意圖9(a)為本發(fā)明中加有固定針時的天線增益示意圖； 圖9(b)為本發(fā)明中未加固定針時的天線增益示意圖； 圖9(c)為本發(fā)明中加有固定針時的天線增益示意圖； 圖9(d)為本發(fā)明中未加固定針時的天線增益示意圖； 圖9(e)為本發(fā)明中加有固定針時的天線增益示意圖； 圖9①為本發(fā)明中未加固定針時的天線增益示意圖。
附圖標記說明
10 載體 101 第一側(cè)面 103 第一端
30 接地組件
50 固定點
1 載體
11 第一側(cè)面
13 第一端
14 第二端
15 穿孔 17 第二金屬圖案
2 輻射組件
3 接地組件
5 固定針
51 針頭
6 電路板
102 104 201 40
第二側(cè)面 第二端
12
131
141
16
18
21
4
第二側(cè)面 弧形缺口 L形缺口 第一金屬圖案 固定點
52
針身61 接地點 62 輸入點
63 通孔 64、 65、 66 固接點
具體實施例方式
有關(guān)本發(fā)明的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，配合
如下，然而所附附圖僅 提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
請參閱圖2至圖4，為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)的外觀、分解及仰視示意圖。 本發(fā)明中的陶瓷天線結(jié)構(gòu)包括載體l、輻射組件2、接地組件3、輸入組件4及
載體l由介電系數(shù)為19.4的陶瓷材料構(gòu)成，其上具有第一側(cè)面ll及第二 側(cè)面12，及與該第一、二側(cè)面ll、 12相連接的第一端13及第二端14，于該第 一端13上具有弧形缺口 131,該第二端14上具有L形缺口 141。另于載體l 上設(shè)有與該L形缺口 141相鄰的貫穿的穿孔15，該穿孔15兩端的孔緣處的載 體1的第一側(cè)面11上設(shè)有圓形的第一金屬圖案16及第二側(cè)面12上設(shè)有圓形的 第二金屬圖案17及與該第二金屬圖案相鄰的矩形固定點18。
該輻射組件2貼覆于載體1的第一側(cè)面11上，其上具有外側(cè)邊緣部，該外 側(cè)邊緣部21自第一側(cè)面11與第一端13連接處延伸至第一側(cè)面11與第二端14 的連接處，且未接觸第二端14的L形缺口 141。
接地組件3為帶狀體，且與位于第一側(cè)面11與第二端14連接處的輻射組 件2的外側(cè)邊緣部21電性連接，并延伸于第二側(cè)面12上；而延伸于載體l的 第一、二側(cè)面ll、 12的接地組件3與可攜式電子裝置(圖中未示出)內(nèi)部的電路 板電性連接。
輸入組件4為帶狀體，且與位于該第一側(cè)面11與第二端14連接處的輻射 組件2的外側(cè)邊緣部21電性連接，并延伸于第二側(cè)面12上。延伸于載體1的 第一、二側(cè)面ll、 12的輸入組件4與可攜式電子裝置(圖中未示出)內(nèi)部的電路 板上的信號輸入接點電性連接，以作為信號的輸入。
固定針5為金屬材質(zhì)，其上具有針頭51,該針頭51承接有針身52。該針身52穿入于載體1的穿孔15內(nèi)，且由穿孔15另一端穿出載體1時，該針頭 51與第一金屬圖案16電性連接。
請參閱圖5及圖6所示，為本發(fā)明中陶瓷天線結(jié)構(gòu)與電路板結(jié)合示意圖及 結(jié)合后沿圖5中A-A線的剖視示意圖。在陶瓷天線結(jié)構(gòu)與電路板6電性連接時， 載體1的第二側(cè)面12上的接地組件3與電路板6上的接地點61電性連接，位 于第二側(cè)面12上的輸入組件4與電路板6的輸入點62電性連接，將外露于載 體1外部的針身52穿過電路板6的通孔63后，該針身52與電路板6另 一面的 固接點65固接，而載體1的第二側(cè)面12上的第二金屬圖案17、固定點18與 通孔63周緣上的固接點64、 66固接后，使陶瓷天線可穩(wěn)固固接在電路板6上。
如圖7所示，為本發(fā)明中第一金屬圖案直徑大小與電壓駐波比的曲線示意 圖。如圖所示請一并參閱圖2所示，在載體1設(shè)置的第一金屬圖案16，不同 直徑可以調(diào)整出不同共振頻率，第一金屬圖案16直徑為3mm時，該曲線特性 為如圖7中曲線A所示。第一金屬圖案16的直徑為2.28mm時，曲線特性如圖 7中的曲線B所示。第一金屬圖案16直徑為1.68mm時，曲線特性如圖7中的 曲線C所示。
且，固定針5結(jié)構(gòu)的phi(d))可以改變天線系統(tǒng)的電流分布，影響天線的共 振頻率與阻抗匹配，使頻寬加寬、效率增加及改變輻射場形，使電壓駐波比 (VSWR)小于3的頻率容。
圖8所示，為本發(fā)明中陶瓷天線在未加固定針及加固定針的電壓駐波比 (VSWR)表示意圖。如圖所示在未加固定針時，在2400MHz的電壓駐波比為 2.0051，在2450MHz的電壓駐波比為1.2268，在2500MHz的電壓駐波比為 2.3828。
在加固定針5時，在2400MHz的電壓駐波比為2.9417， 2450MHz的電壓
駐波比1.3058,在2500MHz的電壓駐波比為3.1302。
由此表可看出，加了固定針后，不僅使陶瓷天線可穩(wěn)固固接在電路板上， 還可提升其電壓駐波比，改善天線特性。
請參閱圖9(a) 圖9(f)，為本發(fā)明中加有固定針及未加固定針時的天線增益示意圖。加有固定針時在2450MHz的X-Y平面(plane)的平均增益為 -3.49416393dBi,如圖9(a)所示。未加固定針在2450MHz的X-Y平面(plane) 的平均增益為-2.7835082dBi,如圖9(b)所示。
加有固定針在2450MHz的X-Z平面(plane)的平均增益為-1.75711475dBi， 如圖9(c)所示。未加固定針在2450MHz的X-Z平面(plane)的平均增益為 -0.87880328dBi,如圖9(d)所示。
加有固定針在2450MHz的Y-Z平面(plane)的平均增益為 0.099688525dBi，如圖9(e)所示。未加固定針在2450MHz的Y-Z平面(plane) 的平均增益為-5.09018033dBi,如圖9(f)所示。
權(quán)利要求
1、一種陶瓷天線結(jié)構(gòu)，固接于可攜式電子裝置的電路板上，該電路板上設(shè)有通孔，其特征在于，所述天線結(jié)構(gòu)包括載體，其上具有第一側(cè)面及第二側(cè)面，及與該第一、二側(cè)面相連接的第一端及第二端；另于所述載體上設(shè)有貫穿的穿孔，于所述第一側(cè)面的穿孔孔緣處設(shè)有第一金屬圖案；輻射組件，貼覆于所述載體的所述第一側(cè)面上，其上具有外側(cè)邊緣部；接地組件，與位于所述第一側(cè)面與所述第二端連接處的輻射組件的外側(cè)邊緣部電性連接，并延伸于所述第二側(cè)面上；輸入組件，與位于所述第一側(cè)面與所述第二端連接處的輻射組件的外側(cè)邊緣部電性連接，并延伸于所述第二側(cè)面上；固定針，穿設(shè)于所述載體的所述穿孔中，并與所述第一金屬圖案電性連接；其中，所述固定針在穿過所述載體的穿孔后，穿出于所述載體的部分固定針穿過所述電路板的通孔，與電路板固接。
2、 如權(quán)利要求l所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述載體由介電系數(shù)
3、 如權(quán)利要求l所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一端上具有弧形缺口，所述第二端上具有L形缺口。
4、 如權(quán)利要求l所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二側(cè)面的穿孔的孔緣處設(shè)有第二金屬圖案，及與所述第二金屬圖案相鄰的固定點。
5、 如權(quán)利要求l所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輻射組件的外側(cè)邊緣部自所述第一側(cè)面與所述第一端連接處延伸至所述第一側(cè)面與所述第二端的連接處，且未接觸到所述第二端的L形缺口。
6、 如權(quán)利要求1所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地組件呈帶狀。
7、 如權(quán)利要求1或6所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接地組件延伸于所述載體的第一、二側(cè)面并與所述電路板電性連接。
8、 如權(quán)利要求1所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輸入組件呈帶狀。
9、 如權(quán)利要求1或8所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述輸入組件延伸于所述載體的第一、二側(cè)面并與所述電路板電性連接。
10、 如權(quán)利要求1所述的陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固定針為金屬材質(zhì)，其上具有針頭，該針頭承接有針身，所述針身穿入于所述載體的穿孔后由所述穿孔另一端穿出所述載體外部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種陶瓷天線結(jié)構(gòu)，其固接于可攜式電子裝置電路板上，并包括載體、輻射組件、接地組件、輸入組件及固定針。載體上具有第一、二側(cè)面及與該第一、二側(cè)面相連接的第一端及第二端。該載體上設(shè)有貫穿的穿孔，于該第一側(cè)面的穿孔孔緣處設(shè)有第一金屬圖案。該輻射組件貼覆于該載體的該第一側(cè)面上，其上具有外側(cè)邊緣部。該接地組件及該輸入組件與該位于該第一側(cè)面與第二端連接處的輻射組件的外側(cè)邊緣部電性連接，并延伸于該第二側(cè)面上。該固定針穿設(shè)于載體的穿孔中，并與第一金屬圖案電性連接。所述固定針在穿過載體的穿孔后，該穿出于載體的部分固定針穿過電路板的通孔，并與電路板固接。
文檔編號H01Q1/38GK101465466SQ200710300690
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月21日
發(fā)明者黃韻芳 申請人:誠實科技香港有限公司