專利名稱：天線及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線及其制造方法。具體地說，本發(fā)明涉及一種天線及其制造方法，其中，可以提高采用多個頻帶的雙頻帶天線的靈敏特性，同時可以使這種天線小型化。
通常已知的具有多個頻帶的CDMA移動通信終端可以發(fā)送并接收音頻和運動圖像。在這種CDMA終端內(nèi)使用的雙模天線必須能夠通過多個頻帶接收信號。
在這種雙頻帶天線中，將接觸—分離型天線與垂直天線連接在一起，或?qū)⒕€性單極天線與與垂直天線連接在一起?；蛞源?lián)或并聯(lián)的方式將第一天線與第二天線連接在一起。
在第Hei-10-3222122號日本專利申請公開文本中披露了一種此類傳統(tǒng)縱向雙頻帶天線。
這種雙頻帶天線的構(gòu)成示于

圖1。即由具有一定長度和一定節(jié)距的第一線圈10構(gòu)成。此外，其長度和節(jié)距均比第一線圈10的長度和節(jié)距大的第二線圈30縱向連接到第一線圈10的下端，這樣就構(gòu)成了雙頻帶天線40。
在這種天線40中，一個頻帶由第一線圈10和第二線圈30的整體提供，另一個頻帶由第二線圈30提供，第二線圈30的長度和節(jié)距均比第一線圈10的長度和節(jié)距大。
然而，在這種天線40中，第一線圈10與第二線圈30縱向相連，這樣就使天線的總體長度變長，因此難于使移動通信終端實現(xiàn)小型化。
同時，為了克服上述缺點，最近出現(xiàn)了設(shè)置在終端內(nèi)的天線，當(dāng)使用終端時，將天線抽出。然而，在這種方法中，必須在終端內(nèi)提供容納天線的空間，因此，仍不能使移動通信終端實現(xiàn)小型化。
本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種天線，在這種天線中，可以提高通過多個頻帶接收信號的雙頻帶天線的靈敏特性，并可以使天線實現(xiàn)小型化。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種天線的制造方法，在這種方法中，通過任意選擇介電材料可以獲得要求的介電常數(shù)以使對設(shè)計限制減少到最少，可以以準(zhǔn)確方式構(gòu)成天線導(dǎo)線以使制造過程產(chǎn)生的缺陷減少到最少。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的天線包括螺旋狀的第一線圈；和螺旋狀的第二線圈，其與第一線圈的一端相連，設(shè)置在第一線圈之外，并且其節(jié)距比第一線圈的節(jié)距大，其中一個頻帶通過第一線圈和第二線圈的整體提供，而另一個頻帶在第二線圈內(nèi)提供。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明制造天線的方法包括步驟形成第一圓柱體；從第一主體的一端開始到第一主體的某一部分圍繞第一圓柱體形成具有預(yù)定長度和節(jié)距的第一固定螺旋槽；通過第一固定螺旋槽安裝第一線圈；形成第二圓筒體，第二圓筒體的內(nèi)徑等于或大于第一圓柱體的外徑，以容納第一圓柱體；從第二圓筒體的一端開始到第二圓筒體的某一部分圍繞第二圓筒體形成具有預(yù)定長度和節(jié)距的第二固定螺旋槽；通過第二固定螺旋槽安裝第二線圈；以及將第一圓柱體安裝到第二圓筒體內(nèi)，并使第二圓筒體的第二線圈的裸露部分與第一圓柱體的第一線圈的裸露部分接觸。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明制造天線的方法包括步驟i)制備內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底；ii)在內(nèi)陶瓷襯底和外襯底內(nèi)分別形成通孔，并將導(dǎo)電膏填入該通孔；iii)利用天線圖案形成裝置，在內(nèi)陶瓷襯底表面上形成第一線圈圖案；iv)利用天線圖案形成裝置，在外陶瓷襯底表面上形成第二線圈圖案；v)將內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底粘合在一起，具有第一線圈的內(nèi)陶瓷襯底設(shè)置在具有第二線圈的上層外陶瓷襯底和下層外陶瓷襯底之間，以使螺旋形的第一線圈和第二線圈通過內(nèi)襯底和外襯底的通孔連接在一起；以及vi)將粘合在一起的襯底切開形成單獨的天線。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明制造天線的方法包括i)制備包括內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底的未加工薄板(green sheet)；ii)在未加工薄板的內(nèi)陶瓷襯底和外襯底內(nèi)分別形成通孔，并在各通孔內(nèi)涂覆導(dǎo)電圖案；iii)利用天線圖案形成裝置，在各內(nèi)陶瓷襯底表面上形成第一線圈圖案；iv)利用天線圖案形成裝置，在各外陶瓷襯底表面上形成第二線圈圖案；v)將在其上形成有第一線圈的內(nèi)襯底疊置在其上形成有第二線圈的外襯底的上層與下層之間使得內(nèi)襯底的通孔與外襯底的通孔對準(zhǔn)；vi)將層疊結(jié)構(gòu)切割為單獨的天線，以及vii)以預(yù)定溫度燒固在其上形成有第一線圈和第二線圈的層疊結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯底與外襯底以完成天線。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明制造天線的方法包括步驟i)制備多個柔性襯底；ii)在多個柔性襯底的第一個柔性襯底上形成對角線導(dǎo)電圖案；iii)以預(yù)定間隔在多個柔性襯底的第二柔性襯底的表面上形成傾斜的導(dǎo)電圖案；iv)將第一柔性襯底繞在圓柱體支柱上；以及v)將第二柔性襯底繞在第一柔性襯底上。
通過參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述目的以及其它優(yōu)點將變得更加明顯，附圖包括圖1示出了傳統(tǒng)雙頻帶天線的構(gòu)造和安裝狀態(tài)；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線構(gòu)造的示意圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線的安裝狀態(tài)的剖視圖；圖4a、4b和4c示出了根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線的制造過程；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的雙頻帶天線的安裝過程；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的雙頻帶天線的制造過程；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的雙頻帶天線的制造過程；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的雙頻帶天線的制造過程；圖9是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線的接收頻帶與敏感特性的曲線圖。
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線的構(gòu)造的示意圖。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線的安裝狀態(tài)的剖視圖。
根據(jù)本發(fā)明的雙頻帶天線包括第一線圈100；和圍繞第一線圈100的第二線圈200，從而構(gòu)成天線300。
第一線圈100形成為螺旋形，當(dāng)?shù)谝痪€圈100具有固定線圈直徑時，它具有預(yù)定長度和預(yù)定節(jié)距。第一線圈100的中心線基本上分布在垂直線上。
與此同時，如圖4a所示，第一線圈100是被裝入螺旋固定槽120的螺旋狀的線圈，螺旋固定槽120具有預(yù)定長度和預(yù)定節(jié)距并繞在第一圓柱體110上。圓柱形的第一主體110可以由樹脂、陶瓷或磁性材料制成。
在這種情況下，第一線圈100由某一直徑的Cu、Ag或形狀記憶合金制成的導(dǎo)線構(gòu)成?；蛘叩谝痪€圈100包括軋制帶。因此，將第一線圈100固定在第一主體110的螺旋固定槽120內(nèi)，而第一線圈100的上部從第一主體110的側(cè)面伸出。
一體連接到第一線圈100的第二線圈200被連接到第一線圈100的上部。第二線圈200是螺旋形的，并且其長度和節(jié)距比第一線圈100的長度和節(jié)距大。
第二線圈200的材質(zhì)和直徑與第一線圈的材質(zhì)和直徑相同，或同樣由軋制帶構(gòu)成。第二線圈200的縱軸所在的位置與第一線圈的縱軸所處的位置相同。
同時，第二主體220具有支撐空腔210用于裝入第一主體110，在第一主體110上順著螺旋固定槽繞有第一線圈100。另一個螺旋固定槽230形成在第二主體220上，螺旋固定槽230的長度和節(jié)距與第二線圈200的長度和節(jié)距相同，因此可以將第二線圈200放入螺旋固定槽230。
如圖4b所示，繞有第二線圈200的第二主體220的介電常數(shù)和導(dǎo)磁率與第一主體的110的介電常數(shù)和導(dǎo)磁率相同，或與第一主體110的介電常數(shù)和導(dǎo)磁率不同。
如圖4c所示，以螺旋形式繞在第一主體110上的第一線圈100伸出到第一主體110的外部。第一線圈100的伸出部分電連接到第二線圈200，第二線圈200繞在第二主體220上，這樣就形成了雙頻帶天線300。
可以調(diào)節(jié)第一線圈100和第二線圈200的節(jié)距和角度方向，因此可以構(gòu)成單頻帶天線用于通過單頻帶接收信號。
因此，利用第一線圈100和第二線圈200可以構(gòu)成單頻帶天線。此外，以螺旋形式繞在第二主體220上的第二線圈200可以形成通過另一個頻帶接收信號的天線。所以，可以形成雙頻帶天線300。
因此，如圖5所示，包括第一線圈100和第二線圈200的天線300被插入由樹脂制成的頂蓋310內(nèi)。
然后，將由環(huán)氧樹脂或熱凝樹脂構(gòu)成的填充料注入頂蓋310內(nèi)，這樣就可以將雙頻帶天線固定在頂蓋310內(nèi)。
在這種情況下，天線300不需要任何特別的固定裝置，就可以通過注入填充料320固定到頂蓋310內(nèi)。因此，可以改善天線的使用性能和生產(chǎn)效率。
換句話說，通過制造圍繞在天線300周圍的塑料復(fù)合材料或陶瓷介電材料進行注塑成形，可以構(gòu)成包括第一線圈100和第二線圈200的雙頻帶天線300。陶瓷介電材料的介電常數(shù)必須為2-50。
如圖9所示，包括第一線圈100和第二線圈200的天線300表現(xiàn)出擴展的頻率反射帶寬和減小的頻率反射振幅(dB)。因此，頻率接收能力變得更優(yōu)異了。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的雙頻帶天線的制造過程。為了形成兩個具有不同節(jié)距和直徑的螺旋狀的線圈，以固定間隔在內(nèi)襯底410a和外襯底410b上形成多個通孔440，這樣形成陶瓷襯底(也可以使用特氟隆襯底或樹脂襯底)。在陶瓷襯底上，利用圖案形成裝置形成導(dǎo)電圖案。
以如下方式形成導(dǎo)電圖案。即通過在陶瓷襯底上施加Cu、Ni、Ag、或Au并通過涂敷非電解層構(gòu)成涂層。然后，利用光刻法刻蝕涂層，這樣可以在內(nèi)襯底410a上形成第一線圈圖案430a，并可以在外襯底410b上形成第二線圈圖案430b。
然后，將沒有形成線圈圖案的陶瓷襯底部分切除，并在內(nèi)襯底410a和外襯底410b之間印刷焊料用于進行焊接?；蚴褂靡话阏澈蟿┖筒ＡЯ蠈?nèi)襯底410a和外襯底410b接合到一起。
在將內(nèi)襯底410a和外襯底410b接合到一起時，在內(nèi)襯底410a的上表面和下表面上形成的第一線圈圖案430a通過通孔440連接到一起，這樣就構(gòu)成了第一線圈100。此外，分別接合到內(nèi)襯底410a的上表面和下表面的外襯底410b上的第二線圈圖案430b分別通過通孔440連接到一起，這樣就形成第二線圈200。因此，形成了雙頻帶天線400。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的雙頻帶天線的制造過程。
在利用陶瓷磨漿制成的各未加工薄板510上形成多個通孔540，這樣就可以在各未加工薄板510上形成不同節(jié)距和直徑的線圈。
印刷在內(nèi)襯底510a上的第一線圈圖案530a通過通孔540連接到外襯底510b的第二線圈圖案530b，這樣就形成了螺旋天線500。
在這種情況下，以如下方式使用形成第一線圈530a和第二線圈530b圖案的圖案形成裝置。即印刷由Cu、Ni、Ag或Au構(gòu)成的導(dǎo)電膏以形成圖案，并且當(dāng)疊置未加工薄板510時，分別通過通孔540電連接到一起形成螺旋狀的線圈。
在其上分別形成有第一線圈530a和第二線圈530b的內(nèi)襯底510a和外襯底510b疊置后，以80-120Kg/cm2的壓力將這些襯底壓在一起以形成最終結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)可以被切割為獨立的天線，并以800-1000℃的溫度進行燒固，這樣形成雙頻帶天線500。
如果通過疊置陶瓷襯底或未加工薄板形成的第二實施例和第三實施例的天線應(yīng)用于手機等，不需要將這種天線抽出到手機外部，因此可以使手機實現(xiàn)小型化。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的雙頻帶天線的制造過程。
如圖8所示，以對角線方向在第一柔性襯底上印刷第一導(dǎo)電圖案620a，而以與待連接到第一導(dǎo)電圖案620的同樣方式在襯底的另一個表面上印刷接地圖案640。
然后，以某一傾角將多個第二導(dǎo)電圖案620b印刷到第二柔性襯底610b上。接著，將第二柔性襯底610a繞在由樹脂、陶瓷或磁性材料制成的圓柱體支柱630上。
繞在圓柱體支柱630上的第二柔性襯底610b的第二導(dǎo)電圖案620b形成第一線圈100。然后，將第一柔性襯底610a繞在第二柔性襯底610b上，這樣第一導(dǎo)電圖案620a就成為第二線圈200。
印刷在第一柔性襯底610a的另一表面上的接地圖案640被連接到第二柔性襯底610b的第二導(dǎo)電圖案620b，因此，兩組導(dǎo)電圖案620a和620b被電連接到一起，由此形成雙頻帶天線600。
除了利用接地圖案640將第一柔性襯底610a和第二柔性襯底610b的兩組導(dǎo)電圖案620a和620b連接在一起外，還可以通過焊接將它們連接到一起。
因此，通過將第一柔性襯底和第二柔性襯底繞在圓柱體支柱630上可以簡單地將天線600嵌入。圓柱體支柱630具有最小直徑，因此可以使天線實現(xiàn)小型化并改善接收靈敏度。
根據(jù)如上所述的本發(fā)明，可以改善通過多個頻帶接收信號的雙頻帶天線的靈敏度，可以使它實現(xiàn)小型化，并可以防止它在受到外部沖擊時變形或損壞。此外，還可以擴展接收頻帶的帶寬。
此外，通過任意選擇介電材料可以獲得要求的介電常數(shù)，因此，減少了設(shè)計限制。另外，可以準(zhǔn)確設(shè)置導(dǎo)線，這樣就可以使故障率最小化。
如上所述，根據(jù)特定優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明進行了說明，顯然，在不背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進行各種變換或調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種天線，該天線包括具有一定節(jié)距的螺旋狀的第一線圈；螺旋狀的第二線圈，連接到第一線圈的一端，設(shè)置在第一線圈的外部，其節(jié)距大于第一線圈的節(jié)距；以及由此，通過第一線圈和第二線圈的整體提供一個頻帶，通過第二線圈提供另一個頻帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，該天線進一步包括第一圓柱體，在其內(nèi)形成有螺旋固定槽用于容納第一線圈；以及第二圓筒體，在其內(nèi)形成有螺旋固定槽用于容納第二線圈，第一圓柱體被插入到第二圓筒體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中包括用于容納第一線圈和第二線圈的頂蓋，并且包括絕緣樹脂在內(nèi)的填充料被填入頂蓋內(nèi)，以使第一線圈和第二線圈互相絕緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中用于使第一線圈和第二線圈互相絕緣的填充料可以從包括環(huán)氧樹脂和熱凝樹脂的組中選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中用于使第一線圈和第二線圈互相絕緣的填充料為陶瓷/塑料復(fù)合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線，其中用于使第一線圈和第二線圈互相絕緣的填充料為聚合物復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中第一線圈的繞向與第二線圈的繞向相反。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中第一線圈的繞向與第二線圈的繞向相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中螺旋狀的第一線圈基本上位于垂直軸上，各線圈的直徑互相相同；以及螺旋狀的第二線圈被電連接到螺旋狀的第一線圈，并且其線圈直徑與螺旋狀的第一線圈的線圈直徑不同，螺旋狀的第二線圈基本上位于垂直軸上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其中可以對第一線圈和第二線圈的節(jié)距和線圈的方向進行調(diào)節(jié)來形成頻帶。
11.一種制造天線的方法，該方法包括步驟形成第一圓柱體；從第一圓柱體的一端開始到第一圓柱體的某一部分圍繞第一圓柱體形成具有預(yù)定長度和預(yù)定節(jié)距的第一固定螺旋槽；通過第一固定螺旋槽安裝第一線圈；形成第二圓筒體，第二圓筒體的內(nèi)徑等于或大于第一圓柱體的外徑，從而可以將第一圓柱體裝入其內(nèi)；從第二圓筒體的一端開始到第二圓筒體的某一部分圍繞第二圓筒體形成具有預(yù)定長度和預(yù)定節(jié)距的第二固定螺旋槽；通過第二固定螺旋槽安裝第二線圈；以及將第一圓柱體插入第二圓筒體，并使第二圓筒體第二線圈的裸露部分與第一圓柱體的第一線圈的裸露部分接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中第一線圈和第二線圈可以由從包括Cu、Ag以及形狀記憶合金的組中選擇的一種材料制造。
13.一種制造天線的方法，該方法包括步驟i)制備內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底；ii)在內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底內(nèi)分別形成通孔，并將導(dǎo)電膏填入通孔；iii)利用天線圖案形成裝置，在內(nèi)陶瓷襯底表面上形成第一線圈圖案；iv)利用天線圖案形成裝置，在各外陶瓷襯底表面上形成第二線圈圖案；v)將內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底粘合在一起，具有第一線圈的內(nèi)陶瓷襯底設(shè)置在具有第二線圈的上層外陶瓷襯底和下層外陶瓷襯底之間，以使螺旋形的第一線圈和第二線圈通過內(nèi)襯底和外襯底的通孔連接在一起；以及vi)將粘合在一起的襯底切開形成單獨的天線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中步驟iii)包括分步驟通過從Cu、Ni、Ag以及Au中選擇一種并通過在內(nèi)陶瓷襯底上涂敷非電解層形成涂層；以及利用光刻法刻蝕涂層來形成第一線圈圖案，將第一線圈圖案連接到通孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中步驟iv)包括分步驟通過從Cu、Ni、Ag以及Au中選擇一種并通過在外陶瓷襯底上涂敷非電解層形成涂層；以及利用光刻法刻蝕涂層來形成第二線圈圖案，將第二線圈圖案連接到通孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在步驟vi)，利用焊料、粘合劑或玻璃料進行接合。
17.一種制造天線的制造方法，該方法包括步驟i)制備包括內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底的未加工薄板；ii)在未加工薄板的內(nèi)陶瓷襯底和外陶瓷襯底內(nèi)分別形成通孔，并在各通孔內(nèi)涂覆導(dǎo)電圖案；iii)利用天線圖案形成裝置，在各內(nèi)陶瓷襯底表面上形成第一線圈圖案；iv)利用天線圖案形成裝置，在各外陶瓷襯底表面上形成第二線圈圖案；v)將在其上形成第一線圈的內(nèi)襯底疊置在其上形成第二線圈的上層外襯底與下層外襯底之間使得內(nèi)襯底的通孔與外襯底的通孔對準(zhǔn)；vi)將層疊結(jié)構(gòu)切割為單獨的天線；以及vii)以預(yù)定溫度燒固在其上形成第一線圈和第二線圈的層疊結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯底與外襯底以完成天線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在步驟iii)，將由Cu、Ni、Ag或Au構(gòu)成的導(dǎo)電膏印刷到或淀積到內(nèi)襯底上以連接到通孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在步驟iv)，將由Cu、Ni、Ag或Au構(gòu)成的導(dǎo)電膏印刷到或淀積到內(nèi)襯底上以連接到通孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在步驟vi)，將在其上分別具有第一線圈圖案和第二線圈圖案的內(nèi)襯底和外襯底疊置在一起并以80-120Kg/cm2的壓力壓在一起，然后以800-1000℃的溫度進行燒固以形成雙頻帶天線。
21.一種制造天線的制造方法，該方法包括步驟i)制備多個柔性襯底；ii)在多個柔性襯底的第一個柔性襯底上形成對角線導(dǎo)電圖案；iii)以預(yù)定間隔在多個柔性襯底的第二柔性襯底的表面上形成多個傾斜的導(dǎo)電圖案；iv)將第一柔性襯底繞在圓柱體支柱上；以及v)將第二柔性襯底繞在第一柔性襯底上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，該方法進一步包括在第一柔性襯底的另一個表面上形成接地圖案以便電連接到第一柔性襯底的第一導(dǎo)電圖案并電連接到第二柔性襯底。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中其上繞有第一柔性襯底和第二柔性襯底的圓柱體支柱可以由從包括樹脂、陶瓷和磁性材料的組中選擇的一種材料制成。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種天線和一種天線的制造方法,其中,可以改善采用多個頻帶的雙頻帶天線的敏感特性,并且可以實現(xiàn)天線的小型化。第一線圈100呈螺旋狀繞在第一圓柱體110上,第二線圈繞在第二圓筒體220上,第一圓柱體110插在第二圓筒體220內(nèi)。將第一線圈100的伸出部分電連接到第二線圈200,這樣就可以形成雙頻帶天線300。
文檔編號H01Q1/24GK1379559SQ0111595
公開日2002年11月13日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者樸興洙, 成宰碩 申請人:三星電機株式會社