一种纳米天线装置的制作方法

本实用新型有关于天线装置，尤其涉及一种纳米天线装置。

背景技术：

感应充电为一种近距离的无线充电技术，应用电磁感应在两个对象之间传送能量，来自电源端的能量通过电感耦合（inductive coupling）的方式传送到靠近于该电源端的一电子装置，即是在电源端应用其感应天线线圈的通电产生电磁波，并由该电子装置上的感应天线线圈感应该电磁波而产生电流，即可应用该电流对电子装置内的电池充电。因此在充电时不需要使用导线连接电源端及电子装置，使得用户无需另行准备适用于电源端及电子装置之间的导线。

但是传统的感应充电应用低频感应以及旧式电子驱动组件，其充电效率相当低，并且在充电时会产生大量热能，因此应用在移动电子装置的充电时，其充电速度缓慢，因此需要花费大量时间充电，且在充电其间产生的高温也会降低电子组件的寿命。再者由于需要配置相关的电子驱动组件以及天线线圈，因此也提高了整体的设计复杂度以及制造成本。

虽然目前已经有发展出极细的天线线圈，并应用高频感应以及优化的电子驱动组件，使得充电效率最高可达到86%，且制造成本也较低，而可应用于手机充电。但是此种天线线圈的充电效率仍然相当有限，且仍需耗费一定的制造成本。

因此本实用新型的发明人希望提出一种崭新的天线线圈结构，使其可达成更高的充电效率以及更低的制造成本，以解决上述现有技术上的缺陷。

技术实现要素：

所以本实用新型的目的为解决上述现有技术上的问题，本实用新型中提出一种纳米天线装置，应用多层天线组件构成纳米天线装置，其中各层天线组件的厚度为数个纳米至数百纳米。因此本实用新型的天线的成本仅为现有技术材料成本的万分的一。本实用新型的天线装置可应用已知的工艺制成，如纳米工艺、薄膜工艺、厚膜工艺、打印工艺或PCB工艺等等的方式。本实用新型应用多层的天线组件可以增加辐射的电磁波，达到更高的导电效率。各层的天线组件可互相错开，以达到较好的辐射效果。本实用新型中应用多层交错的天线回路可以增加天线吸收的效率，而不会使得某些电磁波没有被捕获，所以整体的接收效率可以超过九成，比现有天线的效率高出很多。

为达到上述目的本实用新型中提出一种纳米天线装置，包括一基板，该基板由绝缘材料所构成；至少一层天线组件位在该基板上方，各层天线组件包括至少一导体层；其中除了最上层的天线组件的导体层外，其余各层天线组件的导体层均包覆一绝缘层；其中该导体层位在该基板上方，该导体层具有一螺旋状的回路，而形成一天线回路；当该导体层通过电流时即可辐射电磁波；该绝缘层的作用即在于保护该导体层，避免短路；该绝缘层的材料为让电磁波可通过者；以及其中各层天线组件的厚度为数个纳米至数百纳米。

优选的，该纳米天线装置是应用纳米工艺、薄膜工艺、厚膜工艺、打印工艺或PCB工艺中的其中一项所制成。

优选的，该至少一层天线组件为多层天线组件；多层的天线组件用于能够增加辐射的电磁波，以便达到更高的导电效率。

优选的，各层的天线组件中的天线回路互相错开，以便提高辐射效果。

优选的，在同一层的天线组件的该至少一导体层为多个导体层，该多个导体层形成数组排列的型态。

优选的，该天线回路的内侧及外侧配置电极端以用于连接外部的电线，以便形成导电回路。

优选的，在使用时，将电池或电源的一电极安装至所有天线回路的外侧，而所有天线回路的内侧则应用该电池或电源的另一电极，使其贯穿整个天线装置以便使得该另一电极能够接触到所有天线回路的内侧。

优选的，各层的天线组件的中央处形成镂空结构，且各层的天线组件中的天线回路互相对齐。

优选的，各层的天线组件的天线回路呈矩形的型态。

优选的，各层的天线组件的天线回路呈圆形的型态。

附图说明

图1显示本实用新型的组件组合的横向截面示意图。

图2显示本实用新型的组件组合的纵向截面的局部示意图。

图3显示本实用新型的天线装置连接电池的示意图。

图4显示本实用新型的天线装置连接电源的示意图。

图5显示本实用新型的另一组件组合的横向截面示意图。

图6显示本实用新型的另一实施例的横向截面示意图。

图7显示本实用新型的另一实施例的纵向截面示意图。

图8显示本实用新型的另一实施例的同一层天线组件配置多个导体层的横向截面示意图。

图9显示本实用新型的另一实施例的天线装置连接电池的示意图。

图10显示本实用新型的另一实施例的天线装置连接电源的示意图。

图11显示本实用新型的又一实施例的横向截面示意图。

图12显示本实用新型的又一实施例的同一层天线组件配置多个导体层的横向截面示意图。

图13显示本实用新型的又一实施例的组件组合的纵向截面的局部示意图。

图14显示本实用新型的又一实施例的天线装置连接电池的示意图。

图15显示本实用新型的又一实施例的天线装置连接电源的示意图。

具体实施方式

现就本实用新型的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合说明书附图，举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。

请参考图1至图15，显示本实用新型的纳米天线装置，包括下列组件：

一基板10，该基板10由绝缘材料所构成。

至少一层天线组件1、2、3、4位在该基板10上方，各层天线组件包括至少一导体层20(如图2所示)；其中除了最上层的天线组件4的导体层20外，其余各层天线组件1、2、3的导体层20均包覆一绝缘层40；

其中该导体层20位在该基板10上方，该导体层20具有一螺旋状的回路，而形成一天线回路21(如图1所示)；当该导体层20通过电流时即可辐射电磁波。图1显示各层天线组件1、2、3、4的天线回路21呈矩形的型态。

其中该绝缘层40的作用即在于保护该导体层20，避免短路。该绝缘层40的材料为让电磁波可通过者为佳。

其中各层天线组件1、2、3、4的厚度为数个纳米至数百纳米。图2中显示四层的天线组件1、2、3、4，其中该四层的天线组件1、2、3、4的天线回路21的堆栈厚度总合约为100nm。而目前现有技术的电线绕折形成的天线产品其厚度为1mm，因此本实用新型的天线的成本仅为现有技术材料成本的万分的一。

较佳者该至少一层天线组件1、2、3、4为多层天线组件1、2、3、4。应用多层的天线组件1、2、3、4可以增加辐射的电磁波，达到更高的导电效率。如图2所示，各层的天线组件1、2、3、4中的天线回路21，较佳者能互相错开，以达到较好的辐射效果。

如图3所示，在同一层的天线组件的该至少一导体层20也可以为多个导体层20，该多个导体层20形成数组排列的型态。图3中显示天线组件4的该至少一导体层20为多个导体层20。

如图1所示，该天线回路21的内侧及外侧可配置电极端211、212以连接外部的电线，以形成导电回路。

本实用新型可以应用已知的工艺制成该天线装置，例如纳米工艺技术、薄膜工艺技术、厚膜工艺技术、打印工艺技术或PCB工艺技术等等的方式，皆可制成本实用新型的纳米天线装置。

本实用新型的天线装置在使用时，必须将各层的天线回路21通以电源，所以使用者可视其需要对各层的天线回路21安装电线以形成导电回路。如图4所示，其中显示电线的安装的实施例，将电池200的一电极201安装至所有天线回路21的外侧，而所有天线回路21的内侧则应用该电池200的另一电极202，使其贯穿整个天线装置以使得该另一电极202可以接触到所有天线回路21的内侧。

当天线装置应用于接收电磁波以产生电流时，外界产生的电磁波会在该天线装置的各个天线回路21上形成电流，该电流流经电池时可为该电池所吸收而储能，本实施例中应用多层交错的天线回路21可以增加天线吸收的效率，而不会使得某些电磁波没有被捕获，所以整体的接收效率可以超过九成，比现有天线的效率高出很多。

本实用新型的天线装置也可以连接于电源端，如图5所示，其中显示电线的安装的另一实施例，将电源300的一电极301安装至所有天线回路21的外侧，而所有天线回路21的内侧则应用该电源300的另一电极302，使其贯穿整个天线装置以使得该另一电极302可以接触到所有天线回路21的内侧。

图6至图8显示本实用新型的另一实施例，在本例中与上述实施例相同的组件应用相同的符号表示，其结构与功能也相同，因此不再重复赘述其细节。下文中仅说明其与上述实施例的差异处。

图6中显示各层的天线组件1、2、3、4的中央处形成镂空结构60，且各层的天线组件1、2、3、4中的天线回路21互相对齐(如图7所示)。应用上述的结构，该天线装置较适于作为信号发射端的用。图8则显示在同一层的天线组件的该至少一导体层20也可以为多个导体层20，该多个导体层20形成数组排列的型态。

在使用时，可将电池200的两电极201、202分别连接至所有天线回路21的外侧及内侧(如图9所示)；或者将电源300的两电极301、302分别连接至所有天线回路21的外侧及内侧(如图10所示)，以形成导电回路。图中的细部结构与功能均与上述实施例相同，因此不再赘述其细节。

图11至图15显示本实用新型的又一实施例，在本例中与上述实施例相同的组件应用相同的符号表示，其结构与功能也相同，因此不再重复赘述其细节。下文中仅说明其与上述实施例的差异处。

图11中显示各层的天线组件1、2、3、4的天线回路21呈圆形的型态，各层的天线组件1、2、3、4中的天线回路21互相交错(如图13所示)。图12则显示在同一层的天线组件的该至少一导体层20也可以为多个导体层20，而形成数组排列的型态。

在使用时，可将电池200的两电极201、202分别连接至所有天线回路21的外侧及内侧(如图14所示)；或者将电源300的两电极301、302分别连接至所有天线回路21的外侧及内侧(如图15所示)，以形成导电回路。图中的细部结构与功能均与上述实施例相同，因此不再赘述其细节。

本实用新型的优点在于应用多层天线组件构成纳米天线装置，其中各层天线组件的厚度为数纳米至数百纳米。因此本实用新型的天线的成本仅为现有技术材料成本的万分的一。本实用新型的天线装置可应用已知的工艺制成，如纳米工艺、薄膜工艺、厚膜工艺、打印工艺或PCB工艺等等的方式。本实用新型应用多层的天线组件可以增加辐射的电磁波，达到更高的导电效率。各层的天线组件可互相错开，以达到较好的辐射效果。本实用新型中应用多层交错的天线回路可以增加天线吸收的效率，而不会使得某些电磁波没有被捕获，所以整体的接收效率可以超过九成，比现有天线的效率高出很多。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。