专利名称：一种平行环结构的内置式天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平行环(parallel-ring)结构的内置式天线，尤其是一种在保持 芯片天线大小的前提下，最大限度地提高增益(gain)及有源(active)性能，且可无载波 (carrier)实现，从而节约成本的内置式天线。
背景技术：
过去的移动通信终端主要使用外置天线。外置天线为天线向外突出的形式，是指 在天线上螺旋形缠绕线圈的螺旋天线。虽然因其性能优良而沿用至今，但随移动通信终端 以外观为中心的设计及小型化的趋势，逐渐演变为内置式天线。 但内置式天线因大小过大，其空间利用性差，且因没有规定的形状，需根据每一种 通信终端重新设计，而针对上述问题所提出的就是陶瓷芯片天线。 上述陶瓷芯片天线可分为块状陶瓷天线和低温共烧陶瓷(LTCC)天线。块状陶瓷 天线是在陶瓷表面通过线路电镀方法形成发射体的方式；LTCC天线是在陶瓷内部层叠线 路，改善性能的方式。 在此，LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic,低温共烧陶瓷)是指利 用导电性好的银(Ag)、铜(Cu)等电极电路，将多数被动元件(L、 R、 C)和互联电路 (interconnection circuit)覆于被称为绿色片(green-sheet)的未烧制绝缘材料陶瓷 上，并将其立体层叠之后，在电路电极熔点以下的 90(TC温度条件下，同时烧制电极和陶 瓷，从而将多数被动元件制作成一个芯片(chip)形式的陶瓷材料或技术。
这些芯片天线通常用于蓝牙(Bluetooth)、无线局域网(wirelessLAN)或 GPS (Global Positioning System)等单频或子频带中，但因陶瓷自身所具有的电容率及材 料特性，很难确保低频带。 另外，最近除移动通信之外，蓝牙、无线局域网、无线宽带(WiBro)及Zigbee等无 线通信相关技术快速发展，能够搭载上述技术的小型化及嵌入式技术也随之发展，急需提 高电路容积率及增益的内置式天线。
发明内容
为了解决上述现有技术之问题，本发明提供平行环(parallel-ring)结构的内置 式天线。 本发明的目的在于，提供一种内置式天线，在保持芯片天线大小的前提下，最大限 度地提高增益(gain)及有源(active)性能，且在平行环上结合高绝缘体，从而在天线的设 计过程中，能够简便改变大小及结构。 本发明的另一目的在于，提供一种内置式天线，利用随平行环的环厚度、环间距、 环直径或中心导体直径的变化而变化的回波损耗的变化，容易确保频带，易改变频率，易调 谐。 本发明的又一目的在于，提供一种内置式天线，通过无需载波(carrier)实现的结构，节约成本。 为了达到上述目的，解决上述现有技术之问题，本发明一实施例内置式天线包括 平行环(parallel-ring)，包括多数环及中心导体；高绝缘体，结合于上述平行环。
根据本发明的一个侧面，回波损耗(return loss)取决于上述环厚度、作为上述环 直径的第一直径、上述环间距或作为上述中心导体直径的第二直径。 根据本发明的另一侧面，在上述高绝缘体内部形成对应于上述平行环外形的槽， 上述平行环通过上述槽与上述高绝缘体结合。 根据本发明的又一侧面，上述平行环，还包括连接于印刷电路板(PCB:Printed Circuit Board)的两个触点结构，而上述两个触点结构可各为供电线或接地(GND)。
图1为本发明一实施例平行环结构的内置式天线示意图； 图2为本发明一实施例平行环示意图； 图3为随环厚度变化而变化的回波损耗一例； 图4为随环间距变化而变化的回波损耗一例； 图5为随中心导体直径变化而变化的回波损耗一例； 图6为随环直径变化而变化的回波损耗一例； 图7为随环整体长度变化而变化的回波损耗一例； 图8为本发明一实施例高绝缘体示意图； 图9为本发明一实施例触点结构示意图。
具体实施例方式
下面，结合附图对本发明的各种实施例进行详细说明。在本说明书中，"无线收发 器"为以无线方式发送或接收电波的设备统称。
图1为本发明一实施例平行环结构的内置式天线示意图。此时，图1的附图符号
a表示本发明内置式天线lOO，附图符号b表示内置式天线100的剖面图。 如图1所示，内置式天线100包括平行环，包括多数环101、中心导体102及设置
于印刷电路板上的两个触点结构103 ;高绝缘体104，结合于上述平行环外部。首先，结合图
2至图7对上述平行环进行详细说明。 图2为本发明一实施例平行环示意图。 平行环200的回波损耗取决于环101厚度201、环101直径202、环101间距203 或中心导体102直径204。上述反射损失的变化，将结合图3至图7进行详细说明。
图3为随环厚度变化而变化的回波损耗一例。 如图3所示，图表300表示环101厚度201各为0. 3mm、0. 5mm、lmm、1. 5mm及2mm
时，随不同频率的反射损失。此时，从图表300可知，随厚度201从0.3mm增加至2mm，共振点向高频移动。这表 明，当加载部长度固定的情况下，随环101厚度201的增加，天线的电长度縮短。
图4为随环间距变化而变化的回波损耗一例。 如图4所示，图表400表示环101间距203各为0. 5mm、lmm、1. 5mm、2mm及2. 5mm时，随不同频率的反射损失。 此时，从图表400可知，随间距203从0. 5mm增加至2. 5mm，共振点向高频移动。这 表明，随环101间距203的增加，整个天线的电长度縮短。 图5为随中心导体直径变化而变化的回波损耗一例。如图5所示，图表500表示 中心导体102直径204各为0. 5mm、lmm、1. 5mm、2mm及2. 5mm时，随不同频率的反射损失。
此时，从图表500可知，随中心导体102直径204从0. 5mm增加至2. 5mm，共振点向 高频移动。这表明，随中心导体102直径204的增加，因环有效直径减少，天线的电长度縮短。 图6为随环直径变化而变化的回波损耗一例。如图6所示，图表600表示环101 直径202各为2mm、3mm、4mm、5mm及6mm时，随不同频率的反射损失。 此时，从图表600可知，随直径202从2mm增加至6mm，共振点向低频移动。这表 明，随环101直径202的增加，电长度增长。 图7为随环整体长度变化而变化的回波损耗一例。如图7所示，图表700表示平行 环200长度各为16. 4mm、14. 4mm、12. 4mm、10. 4mm及8. 4mm时，随不同频率的反射损失。此 时，从图表700可知，随平行环200的整个长度从8. 4mm增加至16. 4mm，共振点向低频移动。
这样，若平行环200整个长度增加，则天线电长度随之增加，而为保持相同共振 点，可縮短天线的整个长度。 这样，如图3至图7所示，随环101厚度201、环101间距203或中心导体102直 径204的增加，共振点向高频移动；而随环101直径202或平行环200整个长度的增加，上 述共振点向低频移动。这样，内置式天线100可通过按不同方式设计上述平行环200而获 得所需频带。即，本发明内置式天线100具有容易确保频带并改变频率，易调谐的优点。另 外，因利用平行环200，比起芯片天线，其反射体体积增加，提高天线增益。
图8为本发明一实施例高绝缘体示意图。 高绝缘体104内部形成对应于平行环200外形的槽801，而平行环200通过槽801
与高绝缘体104结合。上述高绝缘体104防止内置式天线100的短路(short)，利用电容率
减少内置式天线100大小。另外，高绝缘体104还可包括用于固定于印刷电路板的固定销
802。通过上述固定销802，内置式天线100可牢固固定于上述印刷电路板上。 另夕卜，高绝缘体104可采用具备15以上相对电容率的PPS (Polyphenylene
Sulfide)材料，通过挤出成型的方法制造所希望形状的高绝缘体104。较佳地，可通过嵌入
成型(insert moulding)方式，将高绝缘体104和平行环200形成为一体。 如上所述，因利用高绝缘体104，本发明内置式天线100容易改变大小，即可达到
小型化目的，而且容易改变结构。 图9为本发明一实施例触点结构示意图。 图9的附图符号a表示包含于平行环200的两个触点结构103，附图符号b表示包 含触点结构103的平行环200上结合高绝缘体104的示意图。 这些触点结构103设置于印刷电路板，且不分方向，一端为供电线，另一端为接 地，可整体上形成环形天线。另外，还可将触点结构103中的一个作为接地，另一个开放，形 成L形天线或单极天线。 如上所述，本发明内置式天线100，可在保持芯片天线大小的前提下，最大限度地提高增益及有源性能，而且通过在平行环上结合高绝缘体，可简便地改变大小和结构。另 外，利用随平行环的环厚度、环间距、环直径或中心导体直径的变化而变化的回波损耗的变 化，容易确保带宽，易改变频率，易调谐，而且通过可无载波(carrier)实现的结构，节约成 本。 除此之外，采用上述内置式天线100的无线收发器，可包括内置式天线100的上述 所有优点，而且因容易改变内置式天线100的结构，可为无线收发器的设计带来便利。
上述具体构成要素等特定事项和有限的实施例及附图，仅用以说明本发明而非限 制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形。 因此，本发明不局限于上述实施例，后述的权利要求和等同替换但不脱离本发明 的精神和范围的，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
工业实用性 本发明一种内置式天线，可在保持芯片天线大小的前提下，最大限度地提高增益 (gain)及有源(active)性能，且在平行环上结合高绝缘体，从而在天线的设计过程中，能 够简便改变大小及结构。 本发明一种内置式天线，还可利用随平行环的环厚度、环间距、环直径或中心导体
直径的变化而变化的回波损耗的变化，容易确保频带，易改变频率，易调谐。 本发明一种内置式天线，可通过无需载波(carrier)实现的结构，节约成本。
权利要求
一种内置式天线包括平行环(parallel-ring)，包括多数环及中心导体；高绝缘体，结合于上述平行环。
2. 根据权利要求1所述的内置式天线，其特征在于回波损耗(returnloss)取决于上述环厚度、作为上述环直径的第一直径、上述环间距或作为上述中心导体直径的第二直径。
3. 根据权利要求1所述的内置式天线，其特征在于上述平行环包括设置于印刷电路板(PCB :Printed Circuit Board)的至少一个触点结构。
4. 根据权利要求3所述的内置式天线，其特征在于上述触点结构有两个，各连接于供电线及接地(GND)。
5. 根据权利要求1所述的内置式天线，其特征在于在上述高绝缘体内部形成对应于 上述平行环外形的槽，上述平行环通过上述槽与上述高绝缘体结合。
6. 根据权利要求1所述的内置式天线，其特征在于上述高绝缘体包括便于固定在印刷电路板的固定销。
7. —种无线收发器，其特征在于包括权利要求1至6的任意一种内置天线。
全文摘要
本发明提供一种平行环(parallel-ring)结构的内置式天线。本发明内置式天线包括平行环，包括多数环及中心导体；高绝缘体，结合于上述平行环。此时，回波损耗(return loss)取决于上述环厚度、作为上述环直径的第一直径、上述环间距或作为上述中心导体直径的第二直径。另外，在上述高绝缘体内部形成对应于上述平行环外形的槽，上述平行环通过上述槽与上述高绝缘体结合。
文档编号H01Q1/24GK101715614SQ200880001951
公开日2010年5月26日 申请日期2008年1月10日 优先权日2007年1月11日
发明者成元模, 李载永, 柳秉勳 申请人:株式会社Emw天线