专利名称：T型单回路自耦合pcb天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种PCB天线，特别是一种应用于WLAN、 Bluetooth、 HomeRF等领域的便携式无线终端设备的内置天线，属于 无线通信天线技术领域。
背景技术：
随着WLAN、 Bluetooth以及HomeRF等短距无线通信终端设备的广 泛使用，为适应这类产品便携安装和美观小巧的外形要求，高效合理 的内置天线设计逐渐成为此类产品设计的关键环节。相对于各类常用 的天线器件，如陶瓷LTCC天线、金属构件天线、高介材料天线等的 实现方案，采用印制电路板工艺的PCB内置天线具备非常明显的成本 和工艺优势，从而获得了广泛的应用，以其中最具代表性的PIFA即 倒F印制板天线为例，可总结归纳出此类天线仍需进一步改进的不足 之处
1、 PIFA常用的PCB板材，通常其介电常数相对较低，处于工作 频段的天线辐射体尺寸仍然相对较大，在外观尺寸要求苛刻的便携产 品应用中受到很大的局限，常用的縮减天线尺寸的技术措施是辐射体 加感，或天线回路加载电容，但天线的辐射效能将随之受到大幅度的 减小。
2、 PIFA的辐射体相对于天线馈电点呈非平衡的单极分布，其辐 射远场相应呈非平衡方向性能，对于绝大部分便携式终端产品要求均 匀辐射的全方向要求，很显然成为致命弱点，实际产品应用中的"方 向性"问题很大程度上影响了无线产品的使用品质。
3、 PIFA是典型的内置式天线形式，在面临复杂多变的产品外壳 和外围电路应用环境时，缺乏相应的对工作频率、辐射方向、天线增 益等参数进行适应性调整的技术措施，以致经常出现内置电路板调试 性能良好，而装入产品外壳或相应的电路工作环境后天线性能表现不 佳的尴尬情况。
实用新型内容
针对以上的问题，本实用新型提供一种T型单回路自耦合PCB天 线，它可以有效改善PCB天线的远场方向的均匀对称性，更好地适应 便携式终端设备对内置天线的复杂多变的布局要求。
本实用新型的技术方案是， 一种T型单回路自耦合PCB天线，为 铜箔镀溅于PCB基板，其特征是，自耦合区A顶层加感走线和自耦合 区B顶层耦合面成T型分布于天线主极化纵向走线两侧，其中一条走 线与天线主极化纵向走线的上部电连接，天线主极化纵向走线下部的 天线馈电端口与PCB电路板电路工作区电连接。
所述自耦合区A顶层加感走线和自耦合区B顶层耦合面远离天线 主极化纵向走线的一端均设有连接过孔，在PCB基板的背面还分别设 有自耦合区A底层耦合面和自耦合区B底层加感走线，自耦合区A底 层耦合面与自耦合区B底层加感走线电连接。
所述天线主极化纵向走线可以设于PCB基板的中央，或者是偏向 于一端。
本实用新型在继续保持常规PIFA的低成本和高可靠工艺的基础
上，采用新颖的单回路自耦合辐射体设计，有效改善PCB天线的远场 方向的均匀对称性，并具备通过自耦合区加感走线的参数调整获得对 天线频率、尺寸、增益、方向的调整能力，从而更好地适应便携式终 端设备对内置天线的复杂多变的布局要求。
图1是本实用新型实施例之一的立体图。 图2是本实用新型实施例之一的主视图。 图3是本实用新型实施例之一的后视图。 图4是本实用新型实施例之二的立体图。 图5是本实用新型实施例之三的立体图。
在图中，l.天线馈电端口， 2.天线主极化纵向走线，3.自耦合区 A顶层加感走线，4.自耦合区A连接过孔，5.自耦合区A底层耦合面， 6.自耦合区B底层加感走线，7.自耦合区B连接过孔，8.自耦合区B 顶层耦合面，D.PCB电路板电路工作区。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。 如附图1、附图2及附图3所示，本实用新型T型单回路自耦合 PCB天线，为铜箔镀溅于PCB基板上，PCB基板不仅限于PCB印刷电 路板，还可延展至符合本设计思想应用的其他介质载体。
本实用新型的连接关系为由天线馈电端口1依次连接天线主极 化纵向走线2、自耦合区A顶层加感走线3、自耦合区A连接过孔4、 自耦合区A底层耦合面5、自耦合区B底层加感走线6、自耦合区B
连接过孔7、自耦合区B顶层耦合面8形成单回路天线辐射体走线结 构，并且自耦合区A顶层加感走线3、自耦合区A底层耦合面5之间 形成垂直于PCB板的自耦合区A，自耦合区B底层加感走线6、自耦 合区B顶层耦合面8之间形成垂直于PCB板的自耦合区B。自耦合区 A与自耦合区B相对于天线馈电端口 1呈T型对称平衡分布，根据设 计需要可以适当作非平衡偏移，如附图4为本实用新型实施例之二的 立体图，高辐射增益设计时，加感走线进行"疏减"调整，以此保持 工作频率不变；如附图5为本实用新型实施例之三的立体图，自耦合
加感走线分别进行"疏减"和"加密"的调整，以此适应非平衡偏移 时远场辐射方向的均衡补偿。以天线馈电端口 1位置对PCB板作横向 分割，上部形成天线辐射工作区，下部形成电路工作区D。 本实用新型的工作原理说明如下-
1. 电路工作区D在PCB板上通常存在较完整的地(GND)，为天线 工作提供必要的反射。
2. 高频功率信号通常以微带端口形式通过天线馈电端口 1馈入T 型天线辐射体回路，并依次形成两组同向电流产生的自耦合区A、 B， 相对平衡地分布在天线馈电端口 1的两侧，共同产生平衡的全方向辐 射性能。若对自耦合区A、 B的对称性作适当偏移形成非对称分布， 可定量调节天线的辐射方向以达到设计要求。
3. T型天线的辐射远场主要含纵向极化分量，其增益主要由天线 主极化纵向走线2的长度决定，而天线的工作频率是由天线主极化纵 向走线2、自耦合区A顶层加感走线3、自耦合区B底层加感走线6
的参数共同决定。
4. 调节自耦合区A顶层加感走线3、自耦合区B底层加感走线6 的走线密度和匝数将改变天线的工作频率，此时天线增益性能变化不 大，反之，改变天线主极化纵向走线2来调节天线增益时，可通过调 整自耦合区A顶层加感走线3、自耦合区B底层加感走线6来维持工 作频率不变。
5. 依据以上工作原理和天线的设计思想，实际应用中可在频率、 尺寸、增益、方向等参数间灵活转化和调整，尤其有利于充分利用有 限空间尺寸的内置天线设计应用。
以上根据本实用新型的实施例，对本实用新型进行了叙述性而非 限制性的描述，但应理解，在不脱离由权利要求所限定的相关保护范 围的情况下，本领域的技术人员可以做出变更和/或修改，例如通过 自耦合加感走线密度和匝数的改变，对天线的工作频率、辐射体尺寸、 辐射增益、辐射方向性能等参数进行有限的调节，以充分适应内置天 线的复杂多变的应用环境要求等，并且本实用新型不仅限于ISM工作 频段，还可延展至符合本设计思想应用的其他工作频段。
权利要求1、一种T型单回路自耦合PCB天线，为铜箔镀溅于PCB基板，其特征在于自耦合区A顶层加感走线(3)和自耦合区B顶层耦合面(8)成T型分布于天线主极化纵向走线(2)两侧，其中一条走线与天线主极化纵向走线(2)的上部电连接，天线主极化纵向走线(2)下部的天线馈电端口(1)与PCB电路板电路工作区(D)电连接。
2、 根据权利要求1所述的一种T型单回路自耦合PCB天线，其特 征在于自耦合区A顶层加感走线(3)和自耦合区B顶层耦合面(8) 远离天线主极化纵向走线(2)的一端均设有连接过孔(4、 7)，在 PCB基板的背面还分别设有自耦合区A底层耦合面(5)和自耦合区B 底层加感走线(6)，自耦合区A底层耦合面(5)与自耦合区B底层 加感走线(6)电连接。
3、 根据权利要求1所述的一种T型单回路自耦合PCB天线，其特 征在于天线主极化纵向走线(2)可以设于PCB基板的中央，或者 是偏向于一端。
专利摘要本实用新型公开了一种T型单回路自耦合PCB天线，为铜箔镀溅于PCB基板，自耦合区A顶层加感走线和自耦合区B顶层耦合面成T型分布于天线主极化纵向走线两侧，其中一条走线与天线主极化纵向走线的上部电连接，天线主极化纵向走线下部的天线馈电端口与PCB电路板电路工作区电连接。本实用新型在继续保持常规PIFA的低成本和高可靠工艺的基础上，采用新颖的单回路自耦合辐射体设计，有效改善PCB天线的远场方向的均匀对称性，并具备通过自耦合区加感走线的参数调整获得对天线频率、尺寸、增益、方向的调整能力，从而更好地适应便携式终端设备对内置天线的复杂多变的布局要求。
文档编号H01Q1/38GK201207430SQ20082009268
公开日2009年3月11日 申请日期2008年3月14日 优先权日2008年3月14日
发明者勇 魏 申请人:湖州明芯微电子设计有限责任公司