專利名稱：一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于天線技術領域，涉及低溫共燒陶瓷(LTCC)技術，特別涉及一種個人移 動通訊設備中的三頻段手機天線。
背景技術：
手機天線是手機接收和發(fā)送信號的重要裝置，手機天線性能的好壞直接決定著通 信的質量。近年來，隨著移動通信技術的發(fā)展，手機等終端設備被賦予越來越多的功能，這 就意味著要集成越來越多的天線，而用戶對手機等終端設備輕薄、可靠等性能的要求，意味 著手機天線必須具備小型化、多頻段和寬頻帶的性能。 低溫共燒陶瓷技術的出現(xiàn)為當前這一需求提供了可靠保證。低溫共燒陶瓷技術是 一種多層陶瓷技術，它采用流延和金屬過孔技術可以將無源元件埋置到基板內部，同時將 有源元件貼裝在基板表面，可以將傳統(tǒng)微帶天線的結構從一維擴展到三維，除了可以實現(xiàn) 天線的小型化要求外，低溫共燒陶瓷技術的埋置式結構和可控層厚技術，為天線的寬頻帶 和可靠性提供了保證。 低溫共燒陶瓷天線的研究相對于低溫共燒陶瓷電容、電感以及濾波器等 起步較晚，目前低溫共燒陶瓷天線的研究主要集中于單頻、雙頻，而且頻段較高，如 2. 45GHz (Bluetooth (TM)/802. 11b/g) 、5. 25 5. 75GHz (802. lla)等。較低頻段的天線如 900MHz (GSM 900) 、 1. 425 1. 495GHz (DAB L波段)等，如果按照傳統(tǒng)的設計方法則由于尺 寸較大無法體現(xiàn)低溫共燒陶瓷工藝的優(yōu)勢，目前研究較少。當前對雙頻段低溫共燒陶瓷天 線如Bluetooth/WLAN、三頻段低溫共燒陶瓷天線如GPS/K-PCS/ISM等的研究多采用低溫共 燒陶瓷疊層工藝，將各自諧振于某個頻段的輻射單元通過金屬過孔連接實現(xiàn)雙頻段/三頻 段，而對三頻段如GSM 900MHz/DAB1475MHz/DCS 1800MHz的低溫共燒陶瓷天線僅采用兩層 輻射單元實現(xiàn)的方法目前尚無報道。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有低溫共燒陶瓷天線在低頻率三頻段集成方面的不足， 提供一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，該天線可以有效地滿足手機等移動終端多頻帶的 需求，并有效地降低天線剖面，提高天線的穩(wěn)定性。 本發(fā)明提供的一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，其特征在于它包括第一層輻
射單元、第二層輻射單元、金屬過孔、調諧枝節(jié)、低溫共燒陶瓷基板和接地終端； 低溫共燒陶瓷基板的介電常數(shù)范圍為2 50，第一層輻射單元和第二層輻射單元
分別是成矩形波形彎折的金屬導體線，均埋置在低溫共燒陶瓷基板中，且第二層輻射單元
位于第一層輻射單元上方，并通過金屬過孔連接；令低溫共燒陶瓷基板的寬度方向為x方
向，長度方向為y方向，第一層輻射單元的y方向各個間隙中均增加調諧枝節(jié)，第二層輻射 單元的電長度小于第一層輻射單元的電長度，第二層輻射單元的y方向曲折線間距d2大于 第一層輻射單元的y方向曲折線間距dl。
本發(fā)明提供的天線僅采用兩層輻射單元，能工作在GSM 900MHz/DAB1475MHz/DCS 1800MHz三個頻段。本發(fā)明不僅有效地滿足了手機等移動終端多頻帶的需求，而且僅采用兩 層輻射單元實現(xiàn)三個工作頻段的方法有效地降低了天線剖面，滿足了手機等移動終端輕、
薄的需求。天線被埋置在低溫共燒陶瓷基板中，提高了天線工作的穩(wěn)定性。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果本發(fā)明所述三頻段低溫共燒
陶瓷手機天線的主要特點是在低溫共燒陶瓷基板中埋置兩層輻射單元，產生三個適合于當
前手機需要的諧振頻段，使天線尺寸大幅度減小；本發(fā)明首次將實現(xiàn)三個較低的諧振頻段
的兩層天線輻射單元完全埋置在低溫共燒陶瓷基板中，可以起到保護天線輻射單元的作
用，提高了天線工作的穩(wěn)定性；天線能夠諧振在三個工作頻段，可以極大滿足當前對手機等
移動終端多頻段的需求。
圖1是本發(fā)明所述三頻段低溫共燒陶瓷手機天線的立體結構示意圖；
圖2是第一層輻射單元的結構示意圖；
圖3是第二層輻射單元的結構示意圖； 圖4是本發(fā)明所述一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線中頻率與反射系數(shù)S11之間 的關系圖。
具體實施例方式
下面通過借助實施例更加詳細地說明本發(fā)明，但以下實施例僅是說明性的，本發(fā) 明的保護范圍并不受這些實施例的限制。 如圖1、2、3所示，本三頻段低溫共燒陶瓷手機天線包括第一層輻射單元1、第二層 輻射單元2、金屬過孔(via)3、和調諧枝節(jié)4、低溫共燒陶瓷基板5和接地終端6。
低溫共燒陶瓷基板5的介電常數(shù)范圍為2 50，低溫共燒陶瓷基板5的長度范圍 為1 50mm，寬度范圍為1 50mm，厚度范圍為0. 02 10mm。如圖1所示，令低溫共燒陶 瓷基板5的寬度方向為x方向，長度方向為y方向。第一層輻射單元1的y方向曲折線間 距dl的長度范圍為0. 1 5mm，第二層輻射單元2的y方向曲折線間距d2的長度范圍為 0. 1 5mm，導體寬度d的長度范圍為0. 01 5mm，金屬過孔3 (via)的直徑范圍為0. 05 lmm，高度范圍為0. 05 5mm。 第一層輻射單元1和第二層輻射單元2分別是成矩形波形彎折的金屬導體線，且 兩層輻射單元均埋置在低溫共燒陶瓷基板5中，第一層輻射單元1位于第二層層輻射單元2 的下方，兩層輻射單元之間通過金屬過孔3(via)連接。如圖2所示，第一層輻射單元1的 y方向各個間隙中均增加調諧枝節(jié)4，調諧枝節(jié)4可以起到增加電長度的作用。調整第一 層輻射單元1的電長度可使其諧振在GSM 900MHz頻段。第二層輻射單元2通過金屬過孔 3(via)疊加在第一層輻射單元1的上方，第二層輻射單元2的電長度小于第一層輻射單元 1的電長度，第二層輻射單元2的y方向曲折線間距d2大于第一層輻射單元1的y方向曲 折線間距dl，且第二層輻射單元2曲折線的彎折數(shù)目少于第一層輻射單元1曲折線的彎折 數(shù)目。調整第二層輻射單元2的電長度可使其諧振在DCS 1800MHz頻段。合理調節(jié)金屬過 孔3(via)的高度、位置以及第一層輻射單元1和第二層輻射單元2的相對位置可以在兩層輻射單元之間形成較強的耦合，使天線諧振在DAB L波段(1. 452 1. 492GHz)。第一層輻 射單元1、第二層輻射單元2、金屬過孔3 (via)、調諧枝節(jié)4和接地終端6均采用銅、銀等低 損耗的金屬導體材料。低溫共燒陶瓷基板通過相同材質的流延膜片不斷層疊獲得。本發(fā)明 所述手機天線通過低溫共燒陶瓷工藝實現(xiàn)。 本發(fā)明也可通過合理調整第一層輻射單元1和第二層輻射單元2的相對位置、金 屬過孔3(via)的高度以及接地終端6的面積獲得GSM900MHz/GPS 1. 575GHz/DCS 1800MHz 的三頻段低溫共燒陶瓷手機天線。 以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，但本發(fā)明不應該局限于該實施例和附圖所 公開的內容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保 護的范圍。
權利要求
一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，其特征在于它包括第一層輻射單元(1)、第二層輻射單元(2)、金屬過孔(3)、調諧枝節(jié)(4)、低溫共燒陶瓷基板(5)和接地終端(6)；低溫共燒陶瓷基板(5)的介電常數(shù)范圍為2～50，第一層輻射單元(1)和第二層輻射單元(2)分別是成矩形波形彎折的金屬導體線，均埋置在低溫共燒陶瓷基板(5)中，且第二層輻射單元(2)位于第一層輻射單元(1)上方，并通過金屬過孔(3)連接；令低溫共燒陶瓷基板(5)的寬度方向為x方向，長度方向為y方向，第一層輻射單元(1)的y方向各個間隙中均增加調諧枝節(jié)(4)，第二層輻射單元(2)的電長度小于第一層輻射單元(1)的電長度，第二層輻射單元(2)的y方向曲折線間距d2大于第一層輻射單元(1)的y方向曲折線間距d1。
2. 根據權利要求1所述的三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，其特征在于低溫共燒陶瓷基板(5)的長度范圍為1 50mm，寬度范圍為1 50mm，厚度范圍為0. 02 10mm。
3. 根據權利要求1或2所述的三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，其特征在于第一層輻射單元(1)的y方向間距dl的長度范圍為0. 1 5mm，第二層輻射單元(2)的y方向間距d2的長度范圍為0. 1 5mm，金屬導體線寬度d的長度范圍為0. 01 5mm，金屬過孔(3)的直徑范圍為0. 05 lmm，高度范圍為0. 05 5mm。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種三頻段低溫共燒陶瓷手機天線，它包括第一層輻射單元、第二層輻射單元、金屬過孔、調諧枝節(jié)、低溫共燒陶瓷基板和接地終端；第一、第二層輻射單元分別是成矩形波形彎折的金屬導體線，均埋置在低溫共燒陶瓷基板中，且第二層輻射單元位于第一層輻射單元上方，并通過金屬過孔連接；令低溫共燒陶瓷基板的寬度方向為x方向，長度方向為y方向，第一層輻射單元的y方向各個間隙中均增加調諧枝節(jié)，第二層輻射單元的電長度小于第一層輻射單元的電長度，第二層輻射單元的y方向曲折線間距大于第一層輻射單元的y方向曲折線間距。該天線可以有效地滿足手機等移動終端多頻帶的需求，并有效地降低天線剖面，提高天線的穩(wěn)定性。
文檔編號H01Q5/01GK101710642SQ20091027324
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月17日
發(fā)明者傅邱云, 劉歡, 周東祥, 曲景潤, 胡云香, 鄭志平, 龔樹萍 申請人:華中科技大學