天线带宽扩展装置的制造方法

天线带宽扩展装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种天线带宽扩展装置，通过扩展如LTE智能手机等包含多个通信频带并要求较宽的频率特性的天线的带宽，以提高无线通信设备的收发性能。低成本的天线带宽扩展装置可以简单而方便地在第一谐振频带和第二谐振频带下扩展天线的带宽，从而确保收发终端的性能。
【专利说明】
天线带宽扩展装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种设置在天线和内部RF电路之间的天线带宽扩展装置，尤其涉及一 种适用于频带变宽的宽频带通信系统以提高通信终端的收发性能的技术。
【背景技术】
[0002] 近年来随着LTE移动通信终端和物联网等多样的通信服务的商业化，一个终端所 需要支持的频带逐渐变宽，而且因产品的纤薄化设计以及高容量电池产品的应用，天线的 大小正处于逐渐变小的趋势。
[0003] 在这种情况下，正针对一种大小较小，又可以实现多频带和宽频带的天线的开发 进行设计技术和制造方法等多样的方面上的研究，然而还是不能克服天线大小限制导致的 局限性。尤其，对LTE(Long Term Evolution)通信终端的情况而言，为了克服宽频带天线特 性实现中的困难，应用着一种利用可调谐天线模块或者RF(射频)开关的频带开关，然而存 在费用问题和电路设计的复杂性等问题。
[0004] 例如，图la是这样一种方式:分别通过电源检测(Power Detect ion)来掌握沿着天 线方向的进行波和来自天线的反射波，以通过数字地调整DAC值而使相对反射量保持在预 定的标准值以下（电压驻波比（VSWR)标准管理），从而控制ΤΑΜ内部的LC值以实时地调谐天 线匹配。
[0005] 图lb表示通过控制天线接地馈电（feeding)的位置来切换到所需要的频率的结 构。SW1和SW2表示开关，Ml和M2表示匹配电路。
[0006] 在SW1连接时以及在SW2连接时，天线的谐振长度变化，利用该变化引起的谐振频 率偏移(shift)。
[0007] 根据如图la所示的现有技术，用于性能优化的软件算法比较复杂，而且制造成本 因采用高价的ΤΑΜ而上升，而且为了控制制造成本上升而需要一种复杂的控制电路，因此会 存在PCB贴装空间不足的缺点。另外，为了使调谐范围变宽，采用了损耗较大的L值和C值，因 此集总元件所引起的损耗将会增大。另外，因外部DC电源的施加，天线可能会引起噪声问 题。
[0008] 根据如图lb所示的现有技术，频率偏移的程度将会根据接地馈电的适当的间距d 而不同，然而如果与馈电端子相离预定的距离以上，则会存在特定频带的天线匹配特性变 差的问题。因此，在需要较多的频率偏移量的情况下，根据开关的打开/关闭而未被选择的 频带的特性将会变劣化。此外，天线图案电连接于DC电源，因此，电源所引起的天线噪声将 会引起灵敏度的降低。

【发明内容】

[0009] 因此，本发明的目的在于提供一种天线带宽扩展装置，其改善小型天线所具有的 顽固的窄带特性的局限性而将所述小型天线应用到频带逐渐变宽的宽带通信系统，从而可 以提高通信终端的收发性能。
[0010] 本发明的另一目的在于提供一种结构简单而制造成本低廉，同时在电子设备中不 会占用大量的贴装空间的天线带宽扩展装置。
[0011] 本发明的另一目的在于利用天线带宽扩展装置代替费用昂贵且需要复杂设计的 基于开关的电路设计，确保用于采用Low-Low LTE载波聚合(CA:Carrier Aggregation)的 技术并提供方案。
[0012] 所述目的通过一种天线带宽扩展装置达成，所述天线带宽扩展装置用于以在RF系 统和天线之间与所述RF系统和天线形成电连接的方式贴装到电路基板，其特征在于，包括： 第一导电端子，电连接于所述天线;第二导电端子，与所述第一导电端子通过夹设第一电容 器而电连接;第一线圈，电连接于所述第一导电端子以及第二导电端子之间；第三导电端 子，电连接于所述RF系统的输出部;第四导电端子，与所述第三导电端子通过夹设第二电容 器而电连接;第二线圈，电连接于所述第三导电端子以及第四导电端子之间；第三电容器以 及第四电容器，分别夹设在所述第二导电端子以及第三导电端子之间和所述第一导电端子 以及第四导电端子之间，其中，所述第二电容器和所述第四电容器分别并联以及串联连接 于第二线圈而构成低频带的第一频带谐振电路，所述第一电容器和所述第三电容器分别并 联连接以及串联连接于所述第一线圈而构成高频带的第二频带谐振电路，所述第一线圈以 及第二线圈以互相相反的方向卷绕而磁耦合。
[0013] 所述目的通过一种天线带宽扩展装置达成，所述天线带宽扩展装置用于以在RF系 统和天线之间与所述RF系统和天线形成电连接的方式贴装到电路基板，其特征在于，包括： 陶瓷主体，在下表面相隔地形成有第一至第四导电端子，内部具备电连接于所述第一导电 端子以及第二导电端子之间的第一线圈和电连接于所述第三导电端子以及第四导电端子 之间的第二线圈；以及第一至第四电容器，在所述电路基板上，夹设并连接于与所述第一至 第四导电端子对应地形成的第一至第四导电衬垫之间；其中，所述第一导电端子电连接于 所述天线，所述第三导电端子电连接于所述RF系统的输出部，所述第二电容器以及第四电 容器分别并联以及串联连接于所述第二线圈而构成低频带的第一频带谐振电路，所述第一 电容器以及第三电容器分别并联以及串联连接于所述第一线圈而构成高频带的第二频带 谐振电路，所述第一线圈以及第二线圈以互相相反的方向卷绕而磁耦合。
[0014] 优选地，所述第一线圈可以位于所述第二线圈的内部。
[0015] 优选地，所述第一线圈以及第二线圈的水平截断面的形状可以为圆形或者多边 形。
[0016] 优选地，所述第二导电端子以及第四导电端子可以通过夹设外部电感器而以电连 接方式接地。
[0017] 所述目的通过一种天线带宽扩展装置达成，其特征在于，包括:第一陶瓷片，在下 表面的四个角落分别形成有导电端子，中央部分形成有接地端子或者虚拟端子;第二陶瓷 片，形成有第一电容器图案;多个第三陶瓷片，形成有所述第一电容器图案或者第二电容器 图案和第一线圈图案以及第二线圈图案;第四陶瓷片，形成所述第一电容器图案，其中，各 个所述陶瓷片依次层叠，从而所述第一线圈图案以及第二线圈图案分别通过通孔连接而形 成线圈并相互磁耦合，所述第一电容器图案以及第二电容器图案分别在层叠的状态下相互 重叠而构成电容器，所述线圈和电容器通过通孔电连接于所述导电端子。
[0018] 优选地，所述目的通过一种天线带宽扩展装置达成，其特征在于，包括:第一陶瓷 片，在下表面的四个角落分别形成有导电端子，中央部分形成有接地端子或者虚拟端子;第 二陶瓷片，形成有一个连接图案；多个第三陶瓷片，形成有第一线圈图案以及第二线圈图 案;第四陶瓷片，形成有另外的连接图案;其中，所述各个陶瓷片依次层叠，从而所述第一线 圈图案以及第二线圈图案分别通过通孔连接而构成线圈并相互磁耦合，所述线圈通过所述 连接图案和通孔而电连接于所述导电端子。
[0019] 优选地，所述第一线圈图案以及第二线圈图案可以形成于互不相同的陶瓷片。
[0020] 根据所述构成，可以扩展要求较宽的频率特性的天线的带宽。
[0021 ]另外，其结构简单，因此制造成本较低，并且在智能手机等电子设备里并不占用太 大的贴装空间。
[0022] 另外，其能够在天线的后端单独地或者同匹配电路一起使用，并且能够应用在匹 配电路的前端或者后端，从而可以提高针对系统设计的自由度。
【附图说明】
[0023] 图la和图lb表示现有技术。
[0024]图2表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置和按层结构。
[0025] 图3表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置的内部连接结构，其中，图3a表示 影响低频带和高频带的线圈图案之间的结合结构，图3b表示影响低频带和高频带的线圈图 案之间彼此分离的结构，图3c表示线圈图案的另一例。
[0026] 图4表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置的内部平面图。
[0027] 图5表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置的等价电路图。
[0028] 图6a和图6b表示第一谐振频率（925MHz)和第二谐振频率（1990MHz)下的磁场 (Magnetic field)分布。
[0029]图7a和图7b分别是表示线圈一和线圈二的大小对反射损耗(return loss)的影响 的曲线图。
[0030] 图8a和图8b是表示针对外部电感器L3和L4的反射损耗的影响的曲线图。
[0031] 图9是表示通过外部电感器L3和L4的电感值来测量的反射损耗特性的曲线图。 [0032]图10a是表示对线圈大小进行优化而测量出的反射损耗值的曲线图，图10b是表示 第一谐振频带和第二谐振频带下的，针对插入损耗的频率特性的曲线图。
[0033]图11是在特定的产品中进行了 LC匹配的天线的反射损耗和应用根据本发明的天 线带宽扩展装置的天线的Sll[dB]进行比较并测量的曲线图。
[0034]图12a是表示在第一谐振频带下的辐射效率的曲线图，图12b是表示在第二谐振频 带下的辐射效率的曲线图。
[0035]图13表示根据本发明的另一实施例的带宽扩展装置。
[0036]图14表示根据本发明的另一实施例的带宽扩展装置的接线图。
[0037]图15表示根据本发明的另一实施例的带宽扩展装置的内部平面图。
[0038] 符号说明
[0039] 10:陶瓷主体 11、12、13、14、15、16:陶瓷片
[0040] 21、22、23、24:导电端子 25:接地端子
[0041 ] i 00:第一谐振频率模块 200:第二谐振频率模块
[0042] 111、112、121、122、211、212、221、222:电容器图案
[0043] 130:线圈一 230:线圈二
[0044] 131、132、133、231、232、233:线圈图案
[0045] 101~106、201~206:通孔 241~246:连接图案
【具体实施方式】
[0046] 以下，参照附图而对根据本发明的天线带宽扩展装置进行详细的说明。
[0047] 图2的(a)表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置，图2的（b)表示按层结构， 图3表示根据本发明的一实施例的带宽扩展装置的内部连接结构，其中，图3a表示影响低频 带和高频带的线圈图案之间的结合的结构，图3b表示影响低频带和高频带的线圈图案之间 彼此分离的结构，图3c表示线圈图案的另一例，图4表示根据本发明的一实施例的带宽扩展 装置的内部平面图。在图3b中，针对相同的导电图案省去附图符号。
[0048]天线带宽扩展装置具有六面体形状的陶瓷主体10,而陶瓷主体分别由形成有导电 图案的陶瓷片(ceramic sheet) 11、12、13、14、15、16层叠而构成，而陶瓷主体10的下表面暴 露导电端子21、22、23、24和接地端子25。在此，为了增强焊接强度，接地端子25可以是虚拟 (dummy)端子，而这即使被省去也不会对其特性产生显著的影响。在省去接地端子25的情况 下，在下表面暴露的导电端子21、22、23、24可以具有延伸至陶瓷主体侧面的结构。
[0049] 天线带宽扩展装置可以通过真空拾取实现表面贴装，例如，可以贴装到安装在手 机内部的电路基板，此时，作为独立的部件，例如在RF系统的输出部(feed port)和与天线 连接的馈电端口之间电连接于这些组件。
[0050] 在陶瓷主体10的各个陶瓷片(或者印刷电路基板）11、12、13、14、15、16上印刷形成 的导电图案通过通孔(via hole)而以三维形状电连接或者磁性连接，由此构成电路。
[0051]也就是说，如图2的(b)所示，在形成各个层(本实施例中为6个层）的陶瓷片11~16 中，例如可以印刷银(Ag)而形成导电图案（即，线圈图案、电容器图案、连接图案等），而且可 以将各个陶瓷片11~16层叠并利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺进行烧制而形成陶瓷主体10。 [0052]如上所述，陶瓷片11的下表面的四个角落形成有导电端子21、22、23、24，中央部分 形成有接地端子25,而且在各个导电端子21、22、23、24的预定位置上，通孔101、104、201、 204形成于陶瓷片11。
[0053]在此，在各个陶瓷片的同一个位置上形成的通孔赋予相同的符号。
[0054] 陶瓷片12的上表面形成有电容器图案112、121、212、221和连接图案241、242、243、 244, 为了将这些图案电连接于陶瓷片11的导电端子21、22、23、24，在与形成于陶瓷片11的 通孔101、104、201、204相同的位置上形成有通孔。
[0055]陶瓷片13形成有电容器图案111、122、211、222和线圈图案131、231;陶瓷片14形成 有电容器图案112、121、212、221和线圈图案132、232;陶瓷片15形成有电容器图案111、121、 211、212和线圈图案133、233;陶瓷片16形成有电容器图案112、121、212、221和连接图案 245、 246。
[0056]各个陶瓷片13、14、15、16形成有用于上下之间的电连接的通孔，而如图2的（13)所 示，在各个陶瓷片13、14、15、16的适当的位置上形成有：用于直接电连接于导电端子21、22、 23、24的通孔101、104、201、204;用于将线圈图案131、132、133和线圈图案231、232、233相互 电连接的通孔(未赋予符号）；以及用于各个电容器图案（111、112)、（121、122)、（211、212)、 (221、222)和导电端子21、22、23、24之间的电连接的通孔（102、103)、（105、106)、（202、 203)、（205、206)。在图2的卬）中，将包括未进行说明的通孔的所有通孔表示为黑色的四边 形点。
[0057] 如果将上述的构成表示为如图3b所示的立体图，则导电端子21、22、23、24通过填 充到通孔101、104、201、204的导电插头101'、104'、201'、204'和填充到通孔（102、103)、 (105、106)、（202、203)、（205、206)的导电插头（102'、103'）、（105'、106'）、（202'、203，）、 (205'、206'）而分别连接于电容器图案（111、112)、（121、122)、（211、212)、（221、222)，并通 过填充到通孔103、106、203、206的导电插头103'、106'、203'、206'而分别连接于线圈图案 130、230 〇
[0058] 因此，整体上各个电容器图案（111、112)、（121、122)、（211、212)、（221、222)构成 电容器，线圈图案（131、132、133)、（231、232、233)则形成磁耦合的线圈一 130和线圈二230， 针对与此相关的电路的说明将会在下文中进行。
[0059] 本实施例中，将构成线圈一 130的线圈图案131、132、133分别以包含在构成线圈二 230的线圈图案231、232、233内部的大小来形成于同一个陶瓷片13、14、15的情况作为了一 例，当然，根据需求，其还可以形成于构成互不相同的层的陶瓷片。
[0060] 例如，为了方便图示，图3c去除其他构成部分而仅示出了线圈的结合关系，其中， 线圈一 130和线圈二230以相同的大小形成于构成互不相同的层的陶瓷片，而且各个线圈可 以具有不同的匝数。
[0061] 以下，对根据本发明的一实施例的宽带扩展装置的构成和操作进行具体的说明。
[0062] 图5是根据本发明的一实施例的带宽扩展装置的等价电路图。
[0063] 天线宽带扩展装置夹设在天线和内部RF系统之间，如图3所示，导电端子21电连接 于与天线连接的馈电端口，导电端子23电连接于RF系统的输出部(feed port)。
[0064] 因此，通过导电端子23而从RF系统接收到的信号能量将会被传送至线圈二230,并 且借助线圈二230中所产生的磁场的磁通量成分，线圈一 130中耦合形成感应电流，其感应 电流被传送到导电端子21，并被传送到天线的馈电端口。
[0065]如图5所示，通过以与线圈二230的卷绕方向的反方向卷绕线圈一 130,相互之间将 会诱导磁耦合。结果，根据线圈一 130和线圈二230的卷绕方向，低频带(第一谐振频带)可以 在线圈一 130和线圈二230之间的区域内诱导强磁耦合，高频带(第二谐振频带)可以在线圈 一 130和线圈二230的中心区域通过强磁耦合传送信号能量。
[0066] 在线圈一 130形成于线圈二230的内部的该实施例中，以线圈一 130和线圈二230的 卷绕方向彼此相反的形态形成线圈，然而还可以包括使线圈一 130和线圈二230的卷绕方向 相同，以在线圈的中心部形成磁耦合的结构。
[0067] 电容器图案（111、221)、（112、122)、（121、211)、（212、222)分别具备层叠结构，从 而构成图4的电容器&4、& 2、(：32以及(：34，而且形成于各个陶瓷片13、14、15的线圈图案（131、 132、133)、（231、232、233)层叠而构成线圈一 130 和线圈二 230。
[0068] 因此，各个电容器&2和&4、(：32和C 34分别并联连接到各个线圈一 130、线圈二230,并 加载各个导电端子21、22、23、24之间的电容值。
[0069] 在此，线圈一 130和线圈二230并没有电连接，然而借助于线圈二230所生成的磁场 (Magnetic field)的磁通量(Magnetic flux)，线圈一 130中親合形成感应电流，以使来自 RF系统的输出部的信号能量传送到天线的馈电端口。
[0070] 如上所述，在本实施例，在各个陶瓷片13、14、15上同时形成作为线圈一 130和线圈 二230的一部分的线圈图案（131、132、133)、（231、232、233)，然而并不局限于此。此外，如上 所述，线圈一 130和线圈二230以互不相同的大小形成而具有一个线圈位于另一个线圈内部 的结构，然而在本实施例中，是线圈一 130的整体包含在线圈二230内部的结构，其可以最大 限度地提高线圈之间的耦合程度，从而可以将信号能量的损耗最小化。
[0071] 串联连接于线圈二230的电容器&4、并联连接于线圈二230的C34与线圈二230结合 而形成一个LC谐振电路，而串联连接于线圈一 130的电容器C32、并联连接于线圈一 130的电 容器C12与线圈一 130结合而形成另一个LC谐振电路。
[0072]参照图5,宽带扩展装置被区分为影响低频带的第一谐振频率模块100和影响高频 带的第二谐振频率模块200。
[0073]因此，对第一谐振频率起到主要影响的要素是线圈二230和电容器(：14、(：34以及外 部电感器L4,对第二谐振频率起到主要影响的要素是线圈一 130和电容器(：12、(：32以及外部电 感器L3。由线圈一 130和线圈二230形成的互电感Lm同时影响第一谐振频率和第二谐振频率。
[0074] 总之，线圈二230和电容器C14、C34以及外部电感器L4形成影响低频带的第一谐振频 率模块100,线圈一 130和电容器(：12、(：32以及外部电感器L3形成影响高频带的第二谐振频率 模块200。
[0075] 在此，导电端子22、24分别夹设外部电感器L3和L4而以电连接方式接地。
[0076]为了从连接于RF系统的输出部的导电端子23向连接于天线的馈电端口的导电端 子21有效地传递信号能量，需要使线圈一 130和线圈二230形成较强的磁性耦合。
[0077]为了说明线圈之间的親合，一般使用親合系数(Coupling coefficient，k)，k具有 0到1之间的值，其中0表示线圈之间为相互分离（decoupling)的状态，1表示理想的耦合 (coup 1 ing)状态。一般，根据线圈的形状、间距、方向而对k值形成影响。
[0078]本发明的天线带宽扩展装置具有线圈二230包含整个线圈一 130,并沿着互相相反 的方向卷绕而形成磁耦合的结构，据此，第一谐振频带使线圈之间的隔离距离最小化而使 信号能量的损耗最小化，第二谐振频带使线圈的中心部的磁耦合变强，从而既可以将损耗 最小化，又可以使信号能量能够在宽频带上的传递。
[0079] 图6a和图6b表示第一谐振频率（925MHz)和第二谐振频率（1990MHz)下的磁场 (Magnetic field)分布。在第一谐振频率下，在线圈一 130和线圈二230之间的区域内形成 较强的的磁场;在第二谐振频率下，线圈一 130的内部区域形成较强的磁场。
[0080]图7a是表示线圈一 130的大小对反射损耗(return loss)的影响的曲线图。可以看 出，线圈一的大小变大时，第一谐振频率无显著的变化，相反第二谐振频率则向较低的方向 移动。
[0081]图7b是表示线圈一230的大小对反射损耗(return loss)的影响的曲线图。可以看 出，线圈二的大小变大时，第一谐振频率向较低的方向移动，相反第二谐振频率则无显著的 变化。
[0082] 图8a表示外部电感器L3对反射损耗(return loss)的影响。可以看出，L3电感值降 低时，第二谐振频率向更高的方向移动，并使通过适当的值的第二谐振频率下的阻抗匹配 (Impedance matching)最优化。
[0083] 图8b表示外部电感器L4对反射损耗(return loss)的影响。可以看出，L4电感值降 低时，第一谐振频率向更高的方向移动，并使通过适当的值的第一谐振频率下的阻抗匹配 (Impedance matching)最优化。
[0084] 图9是表示在线圈一和线圈二的水平截面形状分别为四边形且具有0.5mmX0.5mm 和1.0皿1\1.0皿1的大小时，对串联以及并联连接于各个线圈的电容器&4、(：12、(：32以及(： 34的 电容值的影响进行了实测，并且通过适当的外部感应器L3和L4的电感值来测量的反射损耗 特性的图。
[0085] 如下所示的【表1】和【表2】表示适用于图9的测量结果的样本S的线圈大小和外部 电感器L 3和L4的电感值，【表3】表示适用于图9的测量结果的各个电容值。
[0086] 【表1】
[0087]
[0088]
[0089]
[0090] 【表3】
[0091]
[0092]
[0093] 图10a是表示将线圈大小最优化而测量出的反射损耗值，是表示根据特定的产品 而对第一谐振频率和第二谐振频率进行最优化的曲线图；图l〇b是表示在第一谐振频带和 第二谐振频带下，针对插入损耗的频率特性的曲线图。
[0094] 图11表示将在PCB大小具有130mm X 65mm X 0 · 8mm的大小的FR4裸板(Bar e) PCB标准 下对特定的产品进行过LC匹配的天线的反射损耗和采用根据本发明的天线带宽扩展装置 的天线的反射损耗进行比较而测得的曲线图；【表4】是对仅具备LC匹配电路的天线和在增 设带宽扩展装置时的天线的带宽改善效果进行整理而得到的表。
[0095] 【表4】
[0096]
[0097] 参照【表4】，包含宽带扩展装置的天线的带宽与只由LC匹配电路来设计的天线的 带宽相比，以VSWR为4.0基准，第一谐振频带有100%的带宽改善，第二谐振频率有65%的带 宽改善。
[0098] 图12a表示在第一谐振频带下的辐射效率，是表示在具备本发明中限定的宽带扩 展装置的情况和仅有LC匹配电路的情况下对辐射效率进行比较和测量而得到的曲线图。 [0099]从曲线图中可知，包含宽带扩展装置的情况(用实线表示)与仅采用LC匹配电路的 情况相比，其谐振频率的辐射效率的峰值虽然低于后者，然而在两端边界侧附近的频率，使 带宽扩展效果所引起的失配(mismatching)损耗减少，从而可以增加福射效率，并能够得到 整体平坦的(Flat)辐射效率特性。
[0100]图12b表示第二谐振频带下的辐射效率，是在具备带宽扩展装置的情况和仅有LC 匹配电路的情况下对辐射效率进行比较和测量而得到的曲线图。如图12a所示，包含宽带扩 展装置的情况（用实线表示)与仅采用LC匹配电路的情况相比，在两端边界侧附近的频率， 使带宽扩展效果所引起的失配(mismatching)损耗减少，从而可以增加福射效率，并能够得 到整体均衡的辐射效率特性。
[0101]如上所述，根据本发明的带宽扩展装置夹设在内部RF系统和具有任意的阻抗特性 的天线之间而被应用，其可以被应用在匹配电路的前端和后端而用于扩展天线的带宽，也 可以不通过匹配电路而直接被应用在天线的后端，从而在匹配天线阻抗的同时还可以被扩 展带宽。
[0102] 在所述实施例中，将线圈一和线圈二的水平截面形状为四边形的情况作为了一 例，然而并不局限于此，其形状还可以是圆形或者其他的多边形。
[0103] 图13表示根据本发明的另一实施例的带宽扩展装置，图14表示根据本发明的另一 实施例的带宽扩展装置的接线图，图15表示根据本发明的另一实施例的带宽扩展装置的内 部平面图。
[0104] 与所述一实施例的天线带宽扩展装置相比，该实施例的天线带宽扩展装置其内部 并不具备电容器图案，而是具备线圈图案130、230和连接图案241、243、245、246。
[0105] 具体而言，参照图13,陶瓷主体10的下表面的四个角落形成有导电端子21、22、23、 24,然而为了提高焊接强度，可以使各个导电端子21、22、23、24沿着陶瓷主体10的侧壁延 伸。
[0106] 如图15所述，在中央部分可以形成接地端子25,或者可以形成用于提高焊接强度 的虚拟(dummy)端子，或者可以不形成任何部件。
[0107] 如图15所示地，陶瓷主体可以通过层叠陶瓷片11~16并利用LTCC工艺进行烧制而 形成。
[0108] 陶瓷片11的下表面的四个角落形成导电端子21、22、23、24，中央部分形成接地端 子，而在各个导电端子21、22、23、24的预定位置，通孔101、104、201、204形成于陶瓷片11。 [0109]陶瓷片12的上表面形成有连接图案241、243,并形成有用于将这些连接图案电连 接于陶瓷片11的导电端子21、22、23、24的通孔104、204。
[0110] 此外，陶瓷片13、14、15形成有线圈图案（131、132、133)、（231、232、233)，且形成有 通孔104、204,而且陶瓷片16形成有连接图案245、246和通孔104、204。
[0111] 因此，整体上，线圈图案（131、132、133)、（231、232、233)形成磁耦合的线圈一 130 和线圈二230。
[0112] 如上述的实施例，该实施例的天线带宽扩展装置夹设在天线和内部RF系统之间， 导电端子21电连接于与天线连接的馈电端口，导电端子23电连接于RF系统的输出部。
[0113] 因此，从RF系统通过导电端子23传送的信号能量将会传送到线圈二230,并根据在 线圈二230中生成的磁场的磁通量成分，线圈一 130中耦合形成感应电流，其感应电流被传 送到导电端子21，并被传送到天线的馈电端口。
[0114] 参照图14,陶瓷主体10被安装在电路基板的上方，而电路基板形成有与导电端子 21、22、23、24对应的导电衬垫，电容器&4、& 2、(：32、以及(：34安装于这些导电衬垫之间。
[0115] 因此，天线宽带扩展装置的陶瓷主体10贴装到电路基板的同时，各个电容器C14、 C12、C32、和C34与线圈一和线圈二并联连接，从而加载各个导电端子21、22、23、24之间的电容 值。
[0116] 如上所述的一实施例，串联连接于线圈二230的电容器(^4、并联连接于线圈二230 的C34与线圈二230结合而形成一个LC谐振电路，串联连接于线圈一 130的电容器C32、并联连 接于线圈一 130的C12与线圈一 130结合而形成另一个LC谐振电路。
[0117] 同样，线圈一 130和线圈二230并不电连接，然而借助从线圈二230生成的磁场的磁 通量成分，线圈一 130中耦合形成感应电流，从而RF系统的输出部的信号能量被传送到天线 的馈电端口。
[0118] 根据该实施例，并不需要在天线的带宽扩展装置的陶瓷主体内部体现电容器，因 此其结构比较简单，而且可以容易改变电容器&4、&2、(： 32、以及(：34电容，因此能够容易地调 整其特性。
[0119] 而且，根据天线的阻抗特性和终端的结构，可以变更为导电端子21连接到RF系统 的输出部且导电端子23连接到天线的结构。
[0120] 以上，以本发明的实施例为中心进行了说明，然而本领域的技术人员可以对本发 明加以多样的变更或者变形。如果这些变更和变形不脱离本发明的范围内则可以被认为属 于本发明。本发明的权利范围需要根据所记载的权利要求书而得到判断。
【主权项】
1. 一种天线带宽扩展装置，所述天线带宽扩展装置用于以在RF系统和天线之间与所述 RF系统和天线形成电连接的方式贴装到电路基板，其特征在于，包括： 第一导电端子，电连接于所述天线； 第二导电端子，与所述第一导电端子通过夹设第一电容器而电连接； 第一线圈，电连接于所述第一导电端子以及第二导电端子之间； 第三导电端子，电连接于所述RF系统的输出部； 第四导电端子，与所述第三导电端子通过夹设第二电容器而电连接； 第二线圈，电连接于所述第三导电端子以及第四导电端子之间； 第三电容器以及第四电容器，分别夹设在所述第二导电端子以及第三导电端子之间和 所述第一导电端子以及第四导电端子之间， 其中，所述第二电容器和所述第四电容器分别并联以及串联连接于第二线圈而构成低 频带的第一频带谐振电路，所述第一电容器和所述第三电容器分别并联连接以及串联连接 于所述第一线圈而构成高频带的第二频带谐振电路， 所述第一线圈以及第二线圈以互相相反的方向卷绕而磁耦合。2. 如权利要求1所述的天线带宽扩展装置，其特征在于， 所述第二导电端子以及第四导电端子通过夹设外部电感器而以电连接方式接地。3. -种天线带宽扩展装置，所述天线带宽扩展装置用于以在RF系统和天线之间与所述 RF系统和天线形成电连接的方式贴装到电路基板，其特征在于，包括： 陶瓷主体，在下表面相隔地形成有第一至第四导电端子，内部具备电连接于所述第一 导电端子以及第二导电端子之间的第一线圈和电连接于所述第三导电端子以及第四导电 端子之间的第二线圈；以及 第一至第四电容器，在所述电路基板上，夹设并连接于与所述第一至第四导电端子对 应地形成的第一至第四导电衬垫之间； 其中，所述第一导电端子电连接于所述天线，所述第三导电端子电连接于所述RF系统 的输出部，所述第二电容器以及第四电容器分别并联以及串联连接于所述第二线圈而构成 低频带的第一频带谐振电路，所述第一电容器以及第三电容器分别并联以及串联连接于所 述第一线圈而构成高频带的第二频带谐振电路， 所述第一线圈以及第二线圈以互相相反的方向卷绕而磁耦合。4. 如权利要求1或者3所述的天线带宽扩展装置，其特征在于， 所述第一线圈位于所述第二线圈的内部。5. 如权利要求1或者3所述的天线带宽扩展装置，其特征在于， 所述第一线圈以及第二线圈的水平截断面的形状为圆形或者多边形。6. -种天线带宽扩展装置，其特征在于，包括： 第一陶瓷片，在下表面的四个角落分别形成有导电端子，中央部分形成有接地端子或 者虚拟端子； 第二陶瓷片，形成有第一电容器图案； 多个第三陶瓷片，形成有所述第一电容器图案或者第二电容器图案和第一线圈图案以 及第二线圈图案； 第四陶瓷片，形成所述第一电容器图案， 其中，各个所述陶瓷片依次层叠，从而所述第一线圈图案以及第二线圈图案分别通过 通孔连接而形成线圈并相互磁耦合，所述第一电容器图案以及第二电容器图案分别在层叠 的状态下相互重叠而构成电容器， 所述线圈和电容器通过通孔电连接于所述导电端子。7. -种天线带宽扩展装置，其特征在于，包括： 第一陶瓷片，在下表面的四个角落分别形成有导电端子，中央部分形成有接地端子或 者虚拟端子； 第二陶瓷片，形成有一个连接图案； 多个第三陶瓷片，形成有第一线圈图案以及第二线圈图案； 第四陶瓷片，形成有另外的连接图案； 其中，所述各个陶瓷片依次层叠，从而所述第一线圈图案以及第二线圈图案分别通过 通孔连接以构成线圈并相互磁耦合， 所述线圈通过所述连接图案和通孔电连接于所述导电端子。8. 如权利要求6或者7所述的天线宽带扩展装置，其特征在于， 所述第一线圈图案以及第二线圈图案形成于互不相同的陶瓷片。
【文档编号】H01Q7/00GK105896076SQ201610086740
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】尹种喆, 金善基, 宋寅烨
【申请人】卓英社有限公司, 金善基