天线设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实施方式涉及天线设备，并且更特别地，涉及通信终端的天线设备。
【背景技术】
[0002]通常，无线通信系统提供各种多媒体服务，如全球定位系统(GPS)、蓝牙和因特网。在这种情况下，为了让无线通信系统易于提供多媒体服务，必须保证大量数据的高传输率。为此，已经进行了调查和研宄以改善通信终端中的天线设备的性能。这是因为天线设备在通信终端中大量传输/接收数据。天线设备可以操作在相应的谐振频带，以传输/接收数据。
[0003]然而，在上述天线设备中谐振频带很窄。于是，通信终端包括多个天线设备，使得可以扩展谐振频带。然而，因为通信终端需要用于安装天线设备的空间，所以很难使通信终端小型化。也就是说，通信终端不能通过单个天线设备来使用相对宽的谐振频带。
【发明内容】
[0004]技术问题
[0005]本实施方式提供具有相对宽的谐振频带的天线设备。也就是说，本实施方式在使天线设备小型化的同时扩展了天线设备的谐振频带。
[0006]技术方案
[0007]根据本实施方式，提供了一种天线设备，包括:下部天线元件；在下部天线元件上的上部天线元件；以及中间接地元件，该中间接地元件插入在下部天线元件与上部天线元件之间，并且与下部天线元件和上部天线元件重叠。
[0008]天线设备还可以包括反馈元件，其将上部天线元件连接到下部天线元件，并且将提供给下部天线元件的信号传送至上部天线元件。
[0009]根据本实施方式，提供了一种天线设备，包括:下部板；在下部板上的下部天线元件；层叠在下部板和下部天线元件上的中间板；被布置在中间板处的中间接地元件，并且当将中间板插入在中间接地元件与下部天线元件之间作为分界时，中间接地元件与下部天线元件重叠；层叠在中间板和中间接地元件上的上部板；以及被布置在上部板处的上部天线元件，并且当将上部板插入在上部天线元件与中间接地元件之间作为分界时，上部天线元件与中间接地元件重叠。
[0010]天线设备还可以包括馈送元件，其通过穿过中间板和上部板而延伸，以连接上部天线元件与下部天线元件，并且将提供给下部天线元件的信号传送至上部天线元件。
[0011]有益效果
[0012]根据本实施方式的天线设备包括下部天线元件和上部天线元件，使得天线设备可以具有扩展的谐振频带。此外，因为在天线设备中上部天线元件被层叠在下部天线元件上，所以没有增加天线设备的尺寸。另外，在天线设备中，中间接地元件抑制了下部天线元件与上部天线元件之间的电磁耦合，所以能够防止天线设备的性能的恶化。于是，通信终端能够通过单个天线设备来使用扩展的谐振频带。因此，不必在通信终端中设置多个天线设备，使得能够使通信终端小型化。
【附图说明】
[0013]图1是示出根据本实施方式的天线设备的透视图；
[0014]图2是示出根据本实施方式的天线设备的分解透视图；
[0015]图3是示出根据本实施方式的天线设备的天线元件的透视图；
[0016]图4是示出根据本实施方式的天线元件的等效电路的电路图；
[0017]图5示出了图示出根据本实施方式的天线设备的尺寸的平面图；
[0018]图6是图示出根据本实施方式的天线设备的操作特性的图示；
[0019]图7、8和9是图示出依赖于根据本实施方式的天线设备的调谐的操作特性的变化的图示。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，将参考附图来详细描述实施方式。在以下描述中，为了说明的目的，将相同的附图标记分配给相同的部件，并且为了避免冗余，将省略关于相同部件的重复说明。可以省略结合到本文中的公知功能和结构的详细描述，以避免模糊本发明的主题。
[0021]图1是示出根据本实施方式的天线设备的透视图。图2是示出根据本实施方式的天线设备的分解透视图。图3是示出根据本实施方式的天线设备的天线元件的透视图。图4是示出根据本实施方式的天线元件的等效电路的电路图。
[0022]参考图1、2和3，本实施方式的天线设备100包括驱动基板110、接地板130、安装部件140和天线元件150。
[0023]驱动基板110在天线设备100中充当电力馈送器和支撑物。驱动基板110可以包括印刷电路板(PCB)。驱动基板110具有平板结构。在这种情况下，驱动基板110可以被制备成单个基板，或者通过层叠多个基板来制备驱动基板。此外，传输线(未示出)被嵌入到驱动基板110中。传输线通过其一端而连接到天线设备100的外部电源(未示出)。
[0024]在这种情况下，驱动基板110包括电介质材料。例如，驱动基板110可以包括具有0.02的传导率(σ )和4.6的介电常数(ε )的电介质材料。
[0025]驱动基板110包括底面111、对应于下部基板111的顶面113，以及将顶面113连接到底面111的侧面115。驱动基板110被分成接地区117和器件区119。此外，驱动基板110包括馈送板120。馈送板120被布置在驱动基板110的顶面上的器件区119。馈送板120被连接到传输线的相对端。也就是说，当从外部电源提供信号时，通过传输线将电力馈送到馈送板120。
[0026]出于接地目的提供了天线设备100的接地板130。接地板130具有平板结构。此夕卜，接地板130被布置在驱动基板110的接地区117。另外，接地板130与馈送板120间隔开，且不与馈送板120接触。在这种情况下，接地板130可以被布置在驱动基板110的顶面113和底面111中的至少一个中。接地板130可以覆盖接地区117。当驱动基板110包括多个基板时，接地板130可以被布置在基板之间。
[0027]提供安装部件140，以用于将天线元件150安装在天线设备100中。安装部件140具有平板结构。安装部件140被布置在驱动基板110的顶面上的器件区119。在这种情况下，安装部件140覆盖馈送板120。此外，安装部件140在驱动基板110的顶面133上可以从器件区119伸出到接地区117。在这种情况下，安装部件140可以与接地板130重叠。
[0028]在这种情况下，安装部件140包括电介质材料。安装部件140可以包括具有与驱动基板110的特性相同的特性的电介质材料，或者可以包括具有与驱动基板110的特性不同的特性的电介质材料。此外，安装部件140可以包括高损耗率的电介质材料。例如，安装部件140可以包括具有0.02的传导率和4.6的介电常数的电介质材料。
[0029]另外，安装部件140包括底部板141、下部板143、中间板145、上部板147和外部板149。底部板141、下部板143、中间板145、上部板147和外部板149都具有平板结构。此夕卜，底部板141、下部板143、中间板145、上部板147和外部板149按顺序层叠。也就是说，下部板143被层叠在底部板141上、中间板145被层叠在下部板143上、上部板147被层叠在中间板145上，以及外部板149被层叠在上部板147上。底部板141可以附着于驱动基板 IlOo
[0030]底部板141、下部板143、中间板145、上部板147和外部板149在一个轴向上层叠，例如，z轴方向。底部板141、下部板143、中间板145、上部板147和外部板149可以在平面上，例如在垂直于一个轴的χ-y平面上具有相同的面积。
[0031]提供天线元件150，以在天线设备100中传输/接收信号。在这种情况下，天线元件150操作在预置的谐振频带，以发射/接收电磁波。天线元件150的谐振频带可以被分成低频带和高频带。谐振频带可以是多频带，其中基于频率，低频带与高频带分隔开。另外，谐振频带可以是宽频带，其中基于频率，低频带与高频带耦合。另外，天线元件150在预设阻抗处进行谐振。
[0032]天线元件150被布置在驱动基板110的顶面113上的器件区119。在这种情况下，天线元件150被连接到馈送板120。天线元件150具有从馈送板120分支出来的结构。另夕卜，天线元件150可以包括超材料结构(metamaterial structure)。
[0033]超材料表示人工合成材料或表现出在自然界中极少发现的特殊电磁特性的电磁结构。在特定条件下，超材料具有负传导率和负介电常数，并且显示出与一般材料或电磁结构不同的电磁传输特性。也就是说，在本实施方式中，采用超材料结构，以使用以下特性:电磁波的相速度(phase speed)被反转，并且超材料结构具有复合右手/左手(CRLH)结构。CRLH结构包括右手(RH)结构和左手(LH)结构的组合，在右手(RH)结构中，电场、磁场和电磁波的传播方向表现出符合右手定则的一般特性，在左手(LH)结构中，电场、磁场和电磁波的传播方向表现出符合与右手定则相反的左手定则的一般特性。
[0034]此外，天线元件150可以附着于安装部件140。天线元件150被插入到安装部件140中。此外，天线元件150包括下部天线元件160、中间接地元件170、上部天线元件180、馈送元件190、接地通孔(via) 191和馈送通孔192。
[0035]下部天线元件160发射/接收谐振频带中的低频信号。在这种情况下，下部天线元件160操作在低频带处，以发射/接收电磁波。下部天线元件160被布置在下部板143处。也就是说，下部天线元件160被布置在下部板143与中间板145之间。
[0036]在这种情况下，下部天线元件160可以被形成为贴片式(patch type)，然