专利名称：天线结构和制造天线的方法
技术领域：
本发明涉及一种内部天线，尤其涉及一种将天线图案形成在终端装置的壳体的内表面上的天线结构以及一种制造天线的方法。
背景技术：
一般来说，用于数据发送和接收的天线是必备的以在诸如蜂窝电话、PDA或PMP的终端装置中执行诸如与典型局域无线通信对应的蓝牙、无线局域网络(WLAN)、全球移动通信系统(GSM)或码分多址(CDMA)的功能。天线应当能够提供几乎全向的辐射图案以及相对高的增益和带宽。此外，为了实现多频带和多模操作，应当能够容易地实现各种频带。在这种情形中，技术上重要的是设计一种天线以在诸频带之间产生很小的性能(增益、相对带宽、辐射图案等)差异。
已支持了各种形式的天线。迄今为止使用了由金属杆线制成的直鞭天线、金属杆线制成的螺旋天线以及伸缩式天线。然而，根据消费者拥有小尺寸终端装置的小型化趋势，采用可安装在终端装置中的内部天线(在下文中称之为天线)来满足消费者的需求。
其中在具有预定形状的金属装置的预定位置上形成馈电线的平面倒F天线(PIFA)被广泛地用作内部天线。由于PIFA被插入注模在一独立结构上，因此它能被制造成预定图案，藉此实现最优天线特性。
然而，如图1所示，由于天线图案3是通过注模制造在结构1上的，因此难以处理或校正所得到的天线。因此，在由于天线特性改变而应校正图案的情形中，难以对调谐进行主动的设计改变，因此制造成本很高。此外，注模导致缺陷比例的增加并且由于应制造用于注模的模具而必将引入模具成本也是问题所在。
另外，尽管提供了最优天线特性，然而天线被安装成离开印刷电路板(PCB)一定的距离。因此，由于要确保安装空间，最小化终端装置的尺寸存在限制。
内部天线的另一个例子对应于将天线形成在印刷电路板上的情形。即如图2所示，可将天线图案13形成在印刷电路板11上。然而，在这种情形下，另一个问题在于天线图案13会受到安装于印刷电路板11上的其它部件所产生噪声的映像或与其它部件形成干扰。为了解决这个问题，应当另行形成用于保护天线的屏蔽膜。此外，由于天线被直接形成在印刷电路板上，因此校正和调谐就需要再次制造新的印刷电路板。因此，需要额外的工作并且相关成本因此提高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的上述问题。本发明的一个目的是提供将最优天线图案形成在终端装置的内表面上的天线结构，以及制造天线的方法。
根据用于实现该目的的本发明的一个方面，这里提供一种天线结构，其中具有预定形状和厚度的天线图案被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
优选地，馈电线和接地线被连接在天线图案和终端装置的印刷电路板之间。
天线图案的形状可根据终端装置的频率特性改变。
天线图案可用真空蒸镀或喷镀方法印刷。
该天线结构还包括与天线图案具有相同形状的掩模件。优选地，在掩模件与终端装置隔开预定距离的状态下，金属材料通过掩模件被蒸镀并粘附到壳体的内表面上。
根据本发明的另一方面，这里提供一种天线结构，其中具有预定形状和厚度的天线图案通过真空蒸镀方法被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
根据本发明的另一方面，这里提供一种天线结构，其中具有预定形状和厚度的天线图案通过喷镀方法被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
根据本发明的又一方面，这里提供一种天线结构，其中上面印有预定形状和厚度的天线图案的转印纸被粘附至终端装置的壳体的内表面上。
根据本发明的又一方面，这里提供一种制造天线的方法，包括以下步骤根据终端装置的特性成形天线图案；在离开终端装置的壳体的内表面一定距离处固定安装掩模件，所述掩模件与天线图案具有相同的形状；并将天线图案印刷在壳体的内表面上。
天线图案可通过真空蒸镀或喷镀方法来印刷。
天线图案可具有与终端装置的频率特性相应的预定厚度。
根据本发明的又一方面，这里提供一种制造天线的方法，包括以下步骤将天线图案印刷在转印纸上，并将转印纸粘附至终端装置的壳体的内表面。
根据如此配置的本发明，将天线图案形成在终端装置的壳体的内表面上。因此，即使天线图案很复杂，也能容易地实现天线结构。此外，由于天线图案与印刷电路板隔开一预定距离，因此能减小噪声对该天线结构的影响。
通过下文中结合附图给出的优选实施例的说明，本发明上述和其它的目的、特征和优点将变得显而易见。
图1是通过将金属产品插入注模至一独立结构而获得的常规天线的立体图；图2是示出将天线图案形成在电路板上的产品的配置的视图；图3是示出根据本发明一优选实施例的天线结构的配置的视图；图4是示出通过将天线图案印刷到终端装置的壳体的内表面上而形成图3所示的本发明的天线结构的工艺的视图；以及图5是示出根据本发明另一实施例的天线结构的配置的视图。
具体实施例方式
下面，将结合附图对根据本发明一个优选实施例的天线结构和天线制造方法进行详细说明。
图3是示出根据本发明一个优选实施例的天线结构的配置的视图，而图4是通过将天线图案印刷在终端装置的壳体的内表面上而形成图3所示的本发明的天线结构的工艺的视图。
参照图3和图4，可以理解天线图案40被印刷在终端装置的壳体30的内表面上。天线图案40根据诸如蓝牙、WLAN、GSM或CDMA的各种无线通信方法的频率特性而具有不同的形状。因此，天线图案40应当考虑实际应用该无线通信方法的终端装置的特性而被形成为具有最优天线特性的图案。当形成天线图案40时，还要考虑其上实际印刷天线图案40的终端装置中的壳体30的内表面的形状。在本发明的这个实施例中，L形天线图案40被印刷在壳体30的内表面上。
下面将描述将天线图案40印刷在壳体30的内表面上的工艺。
首先，如上所述那样，通过提供最优频率特性的调谐过程形成天线图案。在确定天线图案40后，该天线图案40被印刷在终端装置的壳体30的内表面上。此时，天线图案40可通过一般印刷方法直接印刷，但在本发明的描述中，天线图案40通过真空蒸镀或喷镀方法被印刷。换句话说，大多数由塑料材料制成的终端装置壳体30具有绝缘属性但具有低耐火性并在被涂覆时具有低粘附力，这是因为塑料材料因其化学结构而呈电中性。因此，当通过常规的湿式或喷雾涂覆法将膜覆于壳体30上时，其厚度可能不均一并且涂覆层随时间的流逝可能剥落。
下面将结合图4首先对使用真空蒸镀方法印刷天线图案40的情形进行说明。
在真空蒸镀方法中，要被涂覆的物体和要被粘附于该物体表面的金属微粒被置于真空腔内，并使用加热器加热以使金属微粒蒸发，随后冷凝并粘附于物体的表面。
为了更有效地执行真空蒸镀方法，对壳体30的内表面，尤其是对将要印刷天线图案40的部分进行等离子处理，由此可提高物理粘附力。接着，将掩模件50布图成与天线图案40具有相同的图案。掩模件50以对应于天线图案40的图案52形成。
当准备完其中形成有图案52的掩模件50时，掩模件50与壳体30的内表面隔开一预定距离。尽管图中未示出，但壳体30通过独立的固定装置固定成使其内表面朝上的状态。同时，掩模件50由支承装置保持在使其与壳体的内表面隔开的状态。
接着，如果从某一缸体(housing)60向掩模件50提供蒸发的金属微粒，则它们通过形成在掩模件50中的图案52并随后到达壳体内表面上的预定位置并最终被印刷到壳体的内表面上。
此时，考虑最优辐射特性来确定天线图案40的厚度。这里，可通过在使金属材料供给源与壳体30之间的间隙保持恒定的状态下适当地设定腔内的真空度、印刷时间和电流幅度来最优地调整天线图案40的厚度。
在印刷了天线图案40后，使用具有预定材料特性的连接引脚(未图示)将馈电线和接地线连接在所安装的印刷电路板和壳体30上的天线图案40之间。该连接引线优选为弹性的以防备作用于它的冲击和运动。
下面将对使用喷镀方法印刷天线图案40的另一种情形进行说明。
一般而言，喷镀方法包括进行靶原子发射并使原子粘附于壳体。即，如果利用金属容易蒸发的原理在真空下加热金属以对诸如金属、塑料或玻璃的材料进行化学改性，则金属被蒸发并散布以在真空下在材料(例如，壳体)上形成金属薄膜。
如在前述真空蒸镀方法中所使用的真空腔也可用于喷镀方法。一般而言，如果在腔内提供低压喷镀气体即氩气的同时将大约1W/cm2的直流功率施加于靶(阴极)，则在靶和要被沉积的壳体之间产生等离子区。此外，在等离子区内，氩气由高功率DC安培计电离为正离子。
进而，正氩离子由DC安培计向阴极加速以轰击靶表面，并且因轰击能量发射的靶原子粘附到壳体的内表面上。
通过上述工艺，天线图案40被印刷在壳体30的内表面上。
图5是示出根据本发明另一实施例的天线结构的配置的视图。
本实施例的天线结构对应于将天线图案40印刷并粘附到转印纸41上的情形。
转印纸41被构造成易于使用设置在转印纸41一侧上的粘合材料粘附于壳体30的内表面上。首先，使用真空蒸镀或喷镀方法将天线图案40印刷到转印纸41上。然后，转印纸41印有天线图案40的一侧(即设有粘合材料的一侧)粘附于壳体30的内表面。
此外，天线图案40具有与终端装置的频率特性相应的预定厚度。
如上所述，可以理解根据本发明，考虑终端装置的频率特性地将天线图案直接形成在终端装置的壳体的内表面上。
例如，在本发明中，具有预定形状和厚度的天线图案通过真空蒸镀或喷镀方法被印刷在由塑料材料制成的终端装置的壳体的内表面上。然而，本发明可适用于诸如合成树脂的材料，并且可通过其它印刷方法印刷本发明的天线图案。
如上所述，由于天线图案通过印刷方法提供，因而即使天线很复杂，也易于在终端装置中实现。因此，其优点在于可提供根据频率特性优化的天线图案。
此外，由于本发明的天线图案与印刷电路板隔开一预定距离，因此相比将天线图案实现在印刷电路板上的现有技术而言受到噪声影响较小。因此，可正确地提供最初设定的天线特性并且安装于印刷电路板的各种部件/器件能够稳定地工作。
此外，即使天线图案改变，也可仅通过将改变的天线图案形成在掩模件上来容易地制造天线。结果，另外一个优点是节约了时间和成本。
尽管已结合优选实施例对本发明进行了说明，但这些实施例仅旨在例示。本领域内技术人员很容易理解可对其作出各种修改、变更和等效而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明的真正范围应当由所附权利要求的技术精神限定。
权利要求
1.一种天线结构，其特征在于，具有预定形状和厚度的天线图案被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，馈电线和接地线被连接于所述天线图案与所述终端装置的印刷电路板之间。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述天线图案的形状根据所述终端装置的频率特性而改变。
4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述天线图案是使用真空蒸镀或喷镀方法来印刷的。
5.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括与所述天线图案具有相同形状的掩模件，其中在所述掩模件与所述终端装置隔开一预定距离的状态下，金属材料被蒸发并通过所述掩模件粘附于所述壳体的内表面上。
6.一种天线结构，其中具有预定形状和厚度的天线图案通过真空蒸镀方法被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
7.一种天线结构，其中具有预定形状和厚度的天线图案通过喷镀方法被印刷在终端装置的壳体的内表面上。
8.一种天线结构，其中上面印刷有预定形状和厚度的天线图案的转印纸被粘附于终端装置的壳体的内表面上。
9.一种制造天线的方法，包括以下步骤根据终端装置的特性成形天线图案；在离所述终端装置的壳体的内表面一定距离处固定安装掩模件，所述掩模件与所述天线图案具有相同的形状；以及将所述天线图案印刷在所述壳体的内表面上。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述天线图案是通过真空蒸镀或喷镀方法来印刷的。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述天线图案具有与所述终端装置的频率特性相应的预定厚度。
12.一种制造天线的方法，包括以下步骤将天线图案印刷在转印纸上；以及将所述转印纸粘到终端装置的壳体的内表面上。
全文摘要
本发明涉及一种将天线图案形成于终端装置的壳体的内表面上的天线结构以及制造天线的方法。在本发明中，根据终端装置的频率特性形成最优的天线图案，并且该天线图案通过真空蒸镀或喷镀方法被直接印刷在终端装置的内表面上。此时，进一步设置与该天线图案具有相同形状的掩模件。或者，将上面印有天线图案的转印纸粘附于终端装置的内表面。因此，即使复杂的天线图案也能容易地实现在终端装置上。此外，由于天线被离开印刷电路板一预定距离，因此能获得最优的天线特性。
文档编号H05K3/10GK101075698SQ200710106330
公开日2007年11月21日 申请日期2007年5月15日 优先权日2006年5月16日
发明者洪凤局 申请人:Lg电子株式会社