专利名称：印刷式天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种应用于无线通信设备上的天线。
背景技术：
随着通信业的快速发展，无线产品的种类越来越多，例如广受关注的无线
局域网络(Wireless Local Area Network )产品，其应用范围越来越广泛。对于 应用于无线局域网络的接入点(Access Point)以及笔记型计算机的MINI-PCI 、 PCMCIA或USB接口的无线网卡，或应用于个人通信的移动电话等无线通信 设备，为了方便携带， 一般需要设计成较小体积。天线为上述无线通信设备的 必备元件，故减小天线体积为减小无线通信设备体积的一种解决方案。现有技 术往往采用长直形的单极天线(monopole )方式，但单极天线的工作频带较窄， 尺寸较大。如果需要设计为多输入输出(Multi input and Multiple Output, MIMO)使用时，结构复杂并且体积很大，加上此类天线需要在馈电点外加匹 配电路方可达成良好匹配，因此制作成本较高。
此外，无线微波信号(波长短于30cm的电磁波信号)在传播时会受气候 及周围障碍物等因素影响而衰减较快，因此信号的质量和送达距离大打折扣， 所以除了考虑天线是否具备多输入输出(Multi input and Multiple Output, MIMO)的特性外，更需要注意天线的增益是否能够提升，确保在通信工作过 程中具有良好的信号质量。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种印刷式天线，以在不影响性能的前提下，可实 现多输入输出的特性并具有较小面积。
一种印刷式天线，设置于具有第一表面与第二表面的基板上。印刷式天线 包括第一天线。第一天线包括信号馈入部、 一对接地部、第一主体及第二主体。
信号馈入部用于馈入电磁波信号。所述接地部设置于信号馈入部的两侧。第一 主体设置于所述基板的第一表面，用于收发电磁波信号。第一主体包括第一辐 射部以及与所述第 一辐射部及所述信号馈入部电性连接的第二辐射部。第 一辐 射部用于提高印刷式天线的增益。第二辐射部呈弯折状，用子增加印刷式天线 的辐射效率。信号馈入部与第一主体的第二辐射部电性连接。第二主体设置于 基板的第二表面，用于收发电磁波信号及阻抗匹配。第二主体包括第三辐射部 与第四辐射部，对称分布于信号馈入部的两侧。第三辐射部与第四辐射部分别 与所述接地部电性连接。
一种多入多出天线，设置于基板上，基板包括第一表面与第二表面。天线 包括对称设置于所述基板两相对边缘的第一天线以及第二天线。每一天线包括 信号馈入部、 一对接地部、第一主体及第二主体。信号馈入部用于馈入电磁波 信号。所述接地部设置于信号馈入部的两側。第一主体设置于基板的第一表面， 用于收发电磁波信号。第一主体包括第一辐射部以及电性连接所述第一辐射部 与所述信号馈入部的第二辐射部。第一辐射部用于提高天线的增益。第二辐射 部呈锯齿状，用于增加天线的辐射效率。第二主体设置于基板的第二表面，包 括第三辐射部与第四辐射部，对称分布于信号馈入部的两侧。
上述印刷式天线的第一天线与第二天线相互独立，并且二者之间具有可设 置电子元件的区域，此种架构的印刷式天线可实现多输入输出的特性，并能有 效缩小其所占据的面积。
图1A为本发明实施方式中印刷式天线于第一表面的结构示意图。 图1B为本发明实施方式中印刷式天线于第二表面的结构示意图。
图2为图1A中印刷式天线的局部III的放大图。
图3A为经电磁模拟所得本发明实施方式中第一天线的电压驻波比测试图。
图3B为经电磁模拟所得本发明实施方式中第二天线的电压驻波比测试图。
图4A为第一天线相对于第二天线的隔离度测试图。 图4B为第二天线相对于第一天线的隔离度测试图。
具体实施例方式
请参阅图1A，所示为本发明实施方式中印刷式天线10设置于基板40的 第一表面42的结构示意图。基板40具有第一容置区城50与第二容置区城52 (如图1B所示)，分别设置于基板40的第一表面42与第二表面44(如图1B 所示)，第一容置区域50与第二容置区域52用于设置电子元件。在本实施方 式中，印刷式天线10为多输入输出天线。
印刷式天线10包括第一天线20与第二天线30,对称设置于基板40邻近 于两側边缘处。第一天线20包括信号馈入部22、 一对接地部24、第一主体 26及第二主体28 (如图1B所示)。在本实施方式中，信号馈入部22为50欧 姆传输线。
信号馈入部22、接地部24及第一主体26设置于基板40的第一表面42 上。在本实施方式中，所述接地部24大致呈方形，对称设置于信号馈入部22 的两侧，用于接地及阻抗匹配。第一主体26用于收发电磁波信号，其包括第 一辐射部260与第二辐射部262，并且二者电性连接。
在本实施方式中，第一辐射部260大致呈T字型，用于提高印刷式天线 10的增益，其包括顶部2600与连接部2602。连接部2602电性连接顶部2600 与第二辐射部262。连接部2602的宽度小于顶部2600的宽度。
第二辐射部262用于收发电磁波信号，其呈弯折状，并包括多个并行设置 的锯齿部2620,并依次电性连接。每相邻锯齿部2620之间设置有一个间隙 2622,所述多个间隙2622相互平行。第二辐射部262藉由锯齿部2620及其之 间的间隙2622增加电流的流经路径，从而缩小印刷式天线10的面积，并且锯 齿部2620中的间隙2622可提高第二辐射部262的耦合量，从而提高印刷式天 线10的辐射效率。在本实施方式中，信号馈入部22与第一主体26的第二辐 射部262电性连接。
请参阅图1B，所示为本发明实施方式中印刷式天线10设置于基板40的 第二表面44的结构示意图。第二主体28设置于基板40的第二表面44上，亦 用于收发电磁波信号及阻抗匹配，其包括第三辐射部280与第四辐射部282。 第三辐射部280与第四辐射部282对称分布于信号馈入部22的两側。
第三辐射部280包括第一连接部2800、第二连接部2802及第三连接部
2804,且所述连接部依次电性连接。在本实施方式中，第一连接部2800、第 二连接部2802与第三连接部2804呈长条状。第一连接部2800与第三连接部 2804相互平行，第二连4妄部2802与二者相互垂直。第一连4妾部2800的一端 真有贯孔与其中一个接地部24电植连接，第二连接部2802电桂连接第一連接 部2800与第三连接部2804，并且第三连接部2804的一端为开路端。第四辐 射部282与第三辐射部280的结构及尺寸皆相同，此处不再赘述。
在本实施方式中，第一主体26于基板40的第二表面44上的投影与第二 主体28不重叠，亦或第二主体28于基板40的第一表面42上的投影与第一主 体26不重叠。
在本实施方式中，第二天线30与第一天线20为对称分布，且结构及尺寸 皆相同，此处不再赘述。
第一容置区域50位于第一天线20的第一主体26与第二天线30的第一主 体36之间。第二容置区域52位于第一天线20的第二主体28与第二天线30 的第二主体38之间。在本实施方式中，第一容置区域50的面积小于第二容置 区域52的面积。
在本实施方式中，第一辐射部260的长度约为1.5mm，宽度约为1.8mm。 第二辐射部262的长度约为9.9mm，宽度约为1.8mm。信号馈入部22与接地 部24的长度分别约为10mm与lmm。第三辐射部280的第一连接部2800的 长度约为9.4mm,宽度约为0.3mm。第三辐射部280的第二连接部2802的长 度约为0.2mm，宽度约为0.2mm。第三辐射部280的第三连接部2804的长度 约为9.5mm,宽度约为0.2mm。第一天线20距基板40的边缘的距离及第二天 线30距基板40的边缘的距离皆为O.lmm。第 一天线20与第二天线30之间的 距离D约为11.2mm。在其它实施方式中，第一天线20与第二天线30之间的 3巨离D大于1L2醒。
图2所示为图1A中第二天线30的第二辐射部362的局部IH的放大图。
在本实施方式中，第二辐射部362的锯齿部3620的长度Ll约为1.8mm, 宽度Wl约为0.8mm。间隙3622的长度L2约为1.4mm，宽度W2约为0.2mm。
图3A与图3B分别为经电磁模拟所得本发明实施方式中第一天线20与第 二天线30的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)测试图。
本发明实施方式的印刷式天线IO应用于802.11b/g的工作频段，即应用于
2.4 2.5GHZ之间的频段。由图示可知，其电压驻波比(VSWR)均小于2。
图4A为第一天线20相对于第二天线30的隔离度测试图。图4B为第二 天线30相对于第一天线20的隔离度测试图。由图示可知，当第一天线20与 第二天线30之间的距离D约为11.2mm时，第一天线20相对子第二天线30 的隔离度小于-47.38dB，第二天线30相对于第一天线20的隔离度小于 -47.39dB。
本发明实施方式的印刷式天线10由一对天线20、 30组成，并且二者之间 具有可设置电子元件的区域。此种架构的印刷式天线IO可应用于多输入输出 (Multi input and Multiple Output, MIMO )产品中。所述相互独立的天线20、 30靠近基板的两側边，可减小印刷式天线10于基板40上的占据空间，并且 所述天线20、 30具有好的隔离度，可避免容置区域50、 52内的元件对所述天 线20、 30的千扰。
权利要求
1. 一种印刷式天线，设置于基板上，所述基板包括第一表面与第二表面，所述印刷式天线包括第一天线，包括信号馈入部，用于馈入电磁波信号；一对接地部，设置于所述信号馈入部的两侧；第一主体，设置于所述基板的第一表面，用于收发电磁波信号，所述第一主体包括第一辐射部以及电性连接所述第一辐射部及所述信号馈入部的第二辐射部，所述第一辐射部用于提高所述印刷式天线的增益，所述第二辐射部呈弯折状，用于增加所述印刷式天线的辐射效率；以及第二主体，设置于所述基板的第二表面，用于收发电磁波信号及阻抗匹配，所述第二主体包括第三辐射部与第四辐射部，对称分布于所述信号馈入部的两侧，所述第三辐射部与所述第四辐射部分别与所述接地部电性连接。
2. 如权利要求1所述的印刷式天线，其特征在于，所述接地部大致呈方形， 对称设置于所述信号馈入部的两側，用于接地及阻抗匹配。
3. 如权利要求1所述的印刷式天线，其特征在于，所述第一辐射部包括顶 部与连接部，所述连接部电性连接所述顶部与所述第二辐射部。
4. 如权利要求3所述的印刷式天线，其特征在于，所述第二辐射部包括多 个平行设置的锯齿部，并且所述锯齿部依次电性连接，所述锯齿部包括多个平 行设置的间隙，每一 间隙设置于每个锯齿部之中。
5. 如权利要求4所述的印刷式天线，其特征在于，所述第三辐射部包括第 一连接部、第二连接部及第三连接部，且所迷连接部依次电性连接，所述第一 连接部与所述第三连接部相互平行，并且所述第二连接部与所述第一连接部及 所述第三连接部相互垂直。
6. 如权利要求5所述的印刷式天线，其特征在于，所述第一连接部的一端 与其相对应的接地部电性连接，并且所述第三连接部的一端为开路端。
7. 如权利要求1或5或6所述的印刷式天线，其特征在于，所述第四辐射 部与第三辐射部的结构及尺寸皆相同。
8. 如权利要求1所述的印刷式天线，其特征在于，所述第一主体于所述基板的笫二表面的投影与第二主体不重叠。
9. 如权利要求1所述的印刷式天线，其特征在于，更包括一第二天线，与 所述第一天线对称设置于所述基板的靠近两边缘处，所述第一天线与所述第二 天线之间具有容置区域，用于设置电子元件。
10. —种多入多出天线，设置于基板上，所述基板包括第一表面与第二表 面，所述天线包括对称设置于所述基板两相对边缘的一第一天线以及一第二天 线，其中每一天线包括信号馈入部，用于馈入电磁波信号； 一对接地部，设置于所迷信号馈入部的两侧；第一主体，设置于所述基板的第一表面，用于收发电磁波信号，所述第一 主体包括第一辐射部以及电性连接所述第一辐射部与所述信号馈入部的第二 辐射部，所述第一辐射部用于提高所述天线的增益，所述第二辐射部呈锯齿状， 用于增加所述天线的辐射效率；以及第二主体，设置于所迷基板的第二表面，包括第三辐射部与第四辐射部， 对称分布于所述信号馈入部的两侧。
全文摘要
一种印刷式天线，设置于具有第一表面与第二表面的基板上，其包括第一天线。第一天线包括信号馈入部、一对接地部、第一主体及第二主体。接地部设置于信号馈入部的两侧。第一主体设置于基板的第一表面，其包括用于提高增益的第一辐射部与用于增加辐射效率的第二辐射部。信号馈入部与第二辐射部电性连接。第二主体设置于基板的第二表面，其包括第三辐射部与第四辐射部，对称分布于信号馈入部的两侧。第三辐射部与第四辐射部分别与所述接地部电性连接。上述印刷式天线可实现多输入输出的特性，并能有效缩小其所占据的面积。
文档编号H01Q1/38GK101207233SQ20061015787
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月22日 优先权日2006年12月22日
发明者秦祥宏, 邓嘉麟 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司