專利名稱：雙天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于小型無(wú)線電裝置的天線結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括兩個(gè) 電相對(duì)分離部分以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工作頻帶。
技術(shù)背景在如移動(dòng)電話等小型便攜無(wú)線電裝置中，為了使用方便，優(yōu)選地把 天線置于該裝置的外殼內(nèi)。而且，由于要設(shè)法使天線占用盡可能小的空間， 因此其設(shè)計(jì)要求很高。如果無(wú)線鬼裝置必須在若干頻率范圍內(nèi)操作，將會(huì) 引發(fā)額外的設(shè)計(jì)困難，這些頻率范圍越寬，困難就越多。內(nèi)置天線大部分是平面結(jié)構(gòu)，在這種情況下其包括輻射面和距該輻 射面一定距離的接地面。通過(guò)把輻射面制作在電介質(zhì)襯底的表面上而不是 使其空氣絕緣，平面天線可以做得更小。材料的介電常數(shù)越高，具有一定 電尺寸的天線元件物理上自然就越小。通過(guò)使用如具有高介電常數(shù)的陶瓷 作為襯底，天線部件可成為安裝在電路板上的芯片。圖1表示電介質(zhì)天線或基于這種芯片部件的天線的示例。該結(jié)構(gòu)是雙天線；其包括兩個(gè)天件部件，具有在無(wú)線電裝置的電路板PCB上的陶 瓷襯底和與之對(duì)應(yīng)的局部天線。該天線結(jié)構(gòu)具有較低以及較高的諧振，并 相應(yīng)地具有兩個(gè)頻帶較低的工作頻帶由第一天線部件110實(shí)現(xiàn)，較高的 工作頻帶由第二天線部件120實(shí)現(xiàn)。在該第一天線部件的襯底的表面有兩 個(gè)相同尺寸的天線元件，在這些元件之間，在該襯底的上表面上留有相對(duì) 狹窄的縫隙。這里討論的局部天線的饋電導(dǎo)體通向一個(gè)元件，另一元件是 連接到接地GND的寄生元件，并經(jīng)由所述縫隙以電磁方式獲得其饋電。 在此情況下，在第二天線部件120的襯底的表面有一個(gè)天線元件，其與這 里討論的局部天線的饋電導(dǎo)體和接地點(diǎn)二者相連。在天線部件下面沒(méi)有接 地面，天線部件旁邊的接地面距其一定距離，以匹配該局部天線。由于這些天線元件的分離，因此它們的近電磁場(chǎng)也是分離的，局部 天線之間的隔離在這方面是良好的。局部天線具有共用的饋電導(dǎo)體131，該饋電導(dǎo)體連接到無(wú)線電裝置的天線端口 AP，該導(dǎo)體分支出通向天線部 件的饋電導(dǎo)體。如果這些饋電導(dǎo)體分支直接連接到輻射元件，局部天線將 經(jīng)由它們的共用饋電而不利地影響對(duì)方，以至其中一個(gè)的調(diào)諧將改變另一 的調(diào)諧。而且，較高的諧振會(huì)容易變?nèi)趸蛘邔?huì)根本不激勵(lì)。出于該原因， 該結(jié)構(gòu)需要匹配部件。在圖1的示例中，與第一天線部件110的饋電導(dǎo)體 串聯(lián)的有線圈L1和電容器C1。由這些組成的諧振電路的固有頻率與該較 低工作頻帶的中心頻率相同。與第二天線部件120的饋電導(dǎo)體串聯(lián)的有電 容器C2，且在該天線部件側(cè)的端部(end)與接地面GND之間有線圈L2。 由該電容器C2和線圈L2組成的高通濾波器的邊界頻率略低于該較高工 作頻帶。根據(jù)圖1的解決方案的缺點(diǎn)在于，電路板上匹配部件所需要的空間 和由其而引起的額外生成成本。可以想到的是，在電路板表面上沒(méi)有具有 布線(conductorpattern)的分立元件的情況下來(lái)進(jìn)行所需的匹配，但是在 任何情況下這種布線都將需要電路板上相對(duì)較大的區(qū)域。圖2表示公知的雙天線的另一示例。這里局部天線具有共用的襯底 240，其與輻射元件一起組成天線部件200。在圖2中只示出了從上面和 橫向觀察的天線部件。位于無(wú)線電裝置的電路板上的接地面在功能上也屬 于該天線，天線部件安裝在該接地面上。整個(gè)天線裝置中較低的工作頻帶 由第一局部天線實(shí)現(xiàn)，并且較高的工作頻帶由第二局部天線實(shí)現(xiàn)。襯底240被劃分為第一局部天線的襯底，或第一局部襯底241;以 及第二局部天線的襯底，或第二局部襯底242。局部襯底在這里通過(guò)三個(gè) 穿過(guò)該襯底垂直延伸的孔HL1、 HL2、 HL3和兩個(gè)溝槽CH1、 CH2彼此 分離。第一溝槽CH1在這些孔處從該襯底的上表面向下延伸，第二個(gè)溝 槽CH2在這些孔處從該襯底的底面向上延伸。因此四個(gè)相對(duì)較窄的頸狀 部分仍保持連接著局部襯底。通過(guò)這種方式，該局部天線的電絕緣和匹配 可能性得以改善。該第一局部天線包含第一輻射元件211和第二輻射元件212。該第一 輻射元件211覆蓋局部襯底241的上表面的一部分，并在該襯底的底面一 側(cè)上略微伸穿過(guò)所述孔少許，以構(gòu)成接觸焊盤217。該第一輻射元件通過(guò) 該接觸焊盤連接到饋電導(dǎo)體，該接觸焊盤是局部天線的共用饋電點(diǎn)。該第二天線元件212覆蓋該局部襯底241的上表面的另一部分，并在該襯墊的 底面一側(cè)上延伸穿過(guò)頂部表面少許，以構(gòu)成接觸焊盤219。該第二輻射元 件通過(guò)接觸焊盤連接到接地面。第二輻射元件是寄生元件；其通過(guò)元件之 間的狹窄縫以電磁方式得到其饋電。第二局部天線包含第三輻射元件 221 。該元件至少部分地覆蓋第二局部襯底242的上表面和外側(cè)頂部表面。第二局部天線通過(guò)第一輻射元件211和中間導(dǎo)體232以電方式獲得 它的饋電。在本示例中該中間導(dǎo)體位于襯底240的一側(cè)表面上，其覆以導(dǎo) 體，以便第一和第三輻射元件的相對(duì)端部彼此連接。在此情況下中間導(dǎo)體 232必須包圍第一溝槽CH1的端部，從而形成U形彎曲。由于局部襯墊的相互位置，因此從共用饋電點(diǎn)觀察，第一局部天線 的輻射元件的主方向和第二局部天線的輻射元件的主方向相反。這自其一 部分改善了該局部天線的電絕緣和匹配。上述雙天線解決方案的缺陷在于，其中在較低和較高兩個(gè)工作頻帶 上的天線匹配都需要布置，這增加了制造成本，并且仍然不能達(dá)到期望的 結(jié)果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種雙天線，該雙天線使與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺 陷最小化。根據(jù)本發(fā)明的雙天線由獨(dú)立權(quán)利要求1提供的描述來(lái)表征。在 其它的權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的一些具有優(yōu)勢(shì)的實(shí)施例。本發(fā)明的基本思想如下電介質(zhì)天線是雙天線，通過(guò)其中的一個(gè)局 部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)該天線的較低工作頻帶，通過(guò)另一個(gè)局部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)較高工 作頻帶。局部天線具有共用的襯底，其與輻射器一起組成集成天線部件。 該局部天線還有共用的饋電點(diǎn)，自穿過(guò)饋電點(diǎn)引出并垂直于襯底上表面的 平面朝著一個(gè)方向的該天線部件的部分屬于一個(gè)局部天線，朝著相反方向 的天線部件的部分屬于另一個(gè)局部天線。局部天線中至少一個(gè)局部天線包 含兩個(gè)輻射器，其中第一輻射器連接饋電點(diǎn)，而第二輻射器從第一輻射器 觀察時(shí)自其外側(cè)端部接地。該第一輻射器和連接到共用的饋電點(diǎn)的另一個(gè) 局部天線的輻射器，在襯底的表面形成一個(gè)整體公共元件。該公共元件自 相對(duì)較接近該饋電點(diǎn)的至少一個(gè)點(diǎn)短路接地。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是配備有共用饋電點(diǎn)的集成雙天線能夠在兩個(gè)工作頻帶上相對(duì)容易地被匹配。這是由于接近饋電點(diǎn)的短路以其本身改善了該天 線的整體匹配，并且進(jìn)而使得能夠通過(guò)額外部件對(duì)工作頻帶的任何一個(gè)的 匹配進(jìn)行額外的改善，并且沒(méi)有同時(shí)降低另一工作頻帶上的匹配。關(guān)于匹 配的改善，局部天線之間的隔離良好，盡管它們具有共用的襯底。本發(fā)明 的另一優(yōu)點(diǎn)是考慮天線的尺寸時(shí)，天線效率良好。


現(xiàn)在將對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)地介紹。該說(shuō)明將參考附圖，其中圖1表示公知的電介質(zhì)雙天線的示例；圖2表示公知的電介質(zhì)雙天線的另一示例；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的示例；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第二示例；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第三示例；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第四示例；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第五示例；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第六示例；圖9表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第七示例；圖IO表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第八示例；圖11表示安裝時(shí)根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的示例；以及圖12表示根據(jù)本發(fā)明的天線的頻帶特性的示例。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2已經(jīng)在與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的介紹中加以描述。 圖3表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的示例。其具有第一局部天線 以及第二局部天線，通過(guò)第一局部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)天線的較低工作頻帶， 通過(guò)第一局部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)較高工作頻帶。在本圖中，天線部件300是從前 方觀察的透視圖，并且在第二部分附圖中從后面觀察。無(wú)線電裝置的電路 板上的接地面從功能上也屬于該天線，在接地面上安裝天線部件。該集成 天線部件300包含在局部天線之間共用的襯底340，以及作為該襯底的導(dǎo) 體覆層的天線輻射元件。這里襯底340是細(xì)長(zhǎng)的陶瓷片，其形狀基本類似 直角棱鏡，而沒(méi)有任何分隔該片的孔或溝槽。在本示例中輻射元件的數(shù)量 為3:根據(jù)本發(fā)明的公共元件330，第一端部元件312和第二端部元件322。在襯底的前表面上，具有導(dǎo)體帶FC，其屬于天線饋電導(dǎo)體，并且在 饋電點(diǎn)FP處電連接到公共元件330。該饋電導(dǎo)體FC和饋電點(diǎn)FP在局部 天線間共用。該饋電點(diǎn)從功能上把天線部件劃分為兩部分，從穿過(guò)該饋電 點(diǎn)的襯底橫截面幵始，朝著第一端部元件312的部份屬于第一局部天線， 而朝著相反方向或者說(shuō)朝著第二端部元件322的天線元件部分屬于第二 局部天線。公共元件330功能上包含兩部分第一局部天線的第一輻射器 311和第二局部天線的第一輻射器321 。在此情況下所述第一端部元件312 是該第一局部天線的第二輻射器，且第二端部元件322是該第二局部天線 的第二輻射器。更簡(jiǎn)要來(lái)講，第一局部天線的第一輻射器只稱作第一輻射 器，第一局部天線的第二輻射器只稱作第二輻射器，第二局部天線的第一 輻射器只稱作第三輻射器，且第二局部天線的第二輻射器只稱作第四輻射 器。在第一輻射器311和第二輻射器312之間只有部分沿著襯底長(zhǎng)度方向 穿過(guò)襯底的上表面的狹窄縫隙,第二輻射器經(jīng)過(guò)該縫以電磁方式接收其饋 電。從饋電點(diǎn)FP的方向看，第一輻射器311的外部端從公共部分330主 要所在處的襯底上表面延續(xù)到該襯底的前表面。相應(yīng)地，最靠近饋電點(diǎn) FP的第二輻射器312的端部從襯底的上表面延續(xù)到襯底的后表面。第二 輻射器還覆蓋襯底340的第一頂部表面，并向其下表面延伸少許，當(dāng)天線 部件已經(jīng)被安裝時(shí)，第二輻射器在該位置連接到信號(hào)地或者接地面GND。 相應(yīng)地，在本示例中只有一個(gè)穿過(guò)襯底的上表面行進(jìn)的狹窄縫隙處于第三 輻射器321和第四輻射器322之間，第四輻射器經(jīng)該縫隙以電磁方式接收 其饋電。第四輻射器還覆蓋襯底的第二頂部表面，并向其下表面延伸少許， 當(dāng)天線部件已經(jīng)被安裝時(shí)，第四輻射器在該位置連接到接地面。利用這種 輻射器結(jié)構(gòu)以及陶瓷襯底，天線可以制作成非常小的尺寸。根據(jù)本發(fā)明，公共元件330也從短路點(diǎn)SP連接到接地面GND，該 短路點(diǎn)SP與饋電點(diǎn)FP相對(duì)位于襯底的上表面的另一邊緣。因此短路點(diǎn) 和饋電點(diǎn)之間的距離大約為襯底的寬度，與襯底的長(zhǎng)度相比相對(duì)較小。公 共元件的接地通過(guò)短路導(dǎo)體SC實(shí)現(xiàn)，其從襯底的橫向看與饋電導(dǎo)體FC 相對(duì)位于襯底的后表面，并向它的下表面延伸少許以便構(gòu)成接觸面。天線 的總體匹配可以通過(guò)相對(duì)靠近饋電點(diǎn)的這種短路得以改進(jìn)，特別是與饋電 導(dǎo)體連接的匹配部件一起。在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中"上"、"下"、"前"和"后"等前綴詞 語(yǔ)根據(jù)輻射導(dǎo)體的部件的位置定義。因此襯底的下表面指的是其覆層主要 只是用于安裝天線部件的相對(duì)小接觸面的表面，而前表面指的是饋電導(dǎo)體FC所在的表面。天線部件的使用位置自然可以是任意的。"第一頂部"指的是第一端部元件一側(cè)的頂部，并且"第二頂部"自然指的是相對(duì)于第一頂部的相對(duì)頂部。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第二示例。在圖中，天線部 件400是從前表面觀察的透視圖，并在第二部分附圖中從下面觀察。天線 部件包括局部天線之間共用的襯底440和作為襯底的導(dǎo)體覆層的天線輻 射元件。在本示例中襯底440也是一個(gè)形狀基本上類似直角棱鏡的細(xì)長(zhǎng)的 陶瓷片，在它的表面上像圖3中一樣具有公共元件430，第一端部元件412 和第二端部元件422。與圖3中所示的結(jié)構(gòu)的基本區(qū)別在于，具有兩個(gè)公 共元件短路導(dǎo)體而不是一個(gè)，這兩個(gè)導(dǎo)體都定位在襯底的前表面。在朝著 襯底的第一頂部方向距饋電點(diǎn)FP少許處具有第一短路點(diǎn)SPl,第一短路 點(diǎn)SP1通過(guò)臨近饋電導(dǎo)體FC的第一短路導(dǎo)體SC1連接到接地面GND。 在朝著第二頂部方向距饋電點(diǎn)FP少許處具有第二短路點(diǎn)SP2，第二短路 點(diǎn)SP2通過(guò)在饋電導(dǎo)體的另一側(cè)的第二短路導(dǎo)體SC2連接到接地面。通過(guò)靠近饋電點(diǎn)的兩個(gè)短路，在較低和較高工作頻帶上的天線阻抗 可被設(shè)置，因此任一工作頻帶上通過(guò)額外部件獲得的匹配的進(jìn)一步改善不 會(huì)同時(shí)降低在其它工作頻帶上的匹配。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第三示例。在圖中天線部件 500是從前表面觀察的透視圖。天線部件包括在各局部天線之間共用的襯 底540和作為襯底導(dǎo)體覆層的天線輻射元件。在襯底的表面上，像圖3 和4中一樣具有公共元件530和第一端部元件512。與那些附圖中所示結(jié) 構(gòu)的不同在于，此時(shí)第二局部天線只包含一個(gè)輻射器520，該輻射器520 與之前的示例中的輻射器類似的第一輻射器一起組成所述共同元件530。 第二局部天線的輻射器520，或第三輻射器，覆蓋第二頂部一側(cè)上襯底540 的上表面并且可延伸至第二頂部的表面，但是不從那里向前延伸到接地 面，因而在其外側(cè)端部處是開放的。在本示例中公共元件具有一個(gè)短路導(dǎo) 體SC，位于襯底的前表面在第二頂部一側(cè)臨近饋電導(dǎo)體FC。由于該短路導(dǎo)體，如果天線接地面延伸到第三輻射器520下面，第二局部天線可以被 認(rèn)為是PIFA型。相同的短路同時(shí)也對(duì)第一局部天線的匹配起到作用。圖6表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第四示例。這里第二局部天 線只包含一個(gè)輻射器620,像圖5的示例一樣不經(jīng)其外部端接地。與圖5 所示的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，此刻第三輻射器620是曲折形狀(meander-shape) 的。另外，此刻公共元件630的短路導(dǎo)體SC相對(duì)于饋電導(dǎo)體FC位于第 一頂部一側(cè)。圖7表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第五示例。在圖中天線部件 700是從后面觀察的透視圖。與圖4中一樣，屬于它的公共元件730包含 兩個(gè)短路點(diǎn)和導(dǎo)體，但是此刻第二短路導(dǎo)體SC2位于襯底740的背面， 第一短路導(dǎo)體位于襯底的前表面臨近饋電導(dǎo)體。與圖4中所示結(jié)構(gòu)的另外 一個(gè)區(qū)別在于，此刻第一局部天線的第二輻射器712主要位于襯底的后表 面。它還覆蓋襯底的第一頂部表面，以致于在第一輻射器711和第二輻射 器712之間的縫隙接近第一頂部穿過(guò)襯底的上表面，然后沿著后表面的上 邊緣向著第二頂部延續(xù)。這里第一輻射器711全部位于襯底的上表面。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第六示例。在本圖中天線部 件800是從后面觀察的透視圖，在第二部分附圖中從下面觀察。這里公共 元件830具有單個(gè)短路導(dǎo)體，且該導(dǎo)體位于襯底840的前表面靠近饋電導(dǎo) 體。這里公共元件從襯底的上表面延續(xù)到該區(qū)域后表面，該區(qū)域后表從與 饋電點(diǎn)FP相對(duì)的點(diǎn)在縱向方向上延伸至靠近第二頂部。在此情況下特別 地第二局部天線的第一輻射器821也延伸到后表面。第二局部天線的第二 輻射器822的一部分也位于后表面，它的大部分位于上表面和第二頂部表 面。定位第一局部天線的第一輻射器811和第二輻射器812，使得在襯底 的上表面上它們之間的縫隙從饋電點(diǎn)FP附近的前表面一側(cè)開始，在上表 面的中部縱向延伸到相對(duì)接近第一頂部的點(diǎn)，之后橫向地轉(zhuǎn)向下表面。第 二輻射器812可以也在前表面一側(cè)自上表面延伸。圖9表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第七示例。在本圖中天線部 件900是從前面觀察的透視圖。與圖4中一樣在饋電導(dǎo)體FC的兩側(cè)都有 短路導(dǎo)體。與圖4中所示的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，第二局部天線的輻射器921、 922之間的縫隙925位于第二頂部表面而不是上表面。在公共元件930的另一邊緣，第一局部天線的輻射器911， 912之間的縫隙從靠近第一頂部的前表面一側(cè)開始斜對(duì)地穿過(guò)上表面到達(dá)靠近第二頂部的后表面一側(cè)。圖10表示根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的第八示例。從上方看，在本 示例中天線部件AOO的襯底是一個(gè)圓形板，從而其前表面、后表面和頂 部表面都具有大致相同的尺寸。在前面板的位置上平行地具有公共元件 A30的天線饋電導(dǎo)體FC和短路導(dǎo)體SC。同樣在這種中情況下，第一局 部天線的輻射器A11、A12之間的縫隙A15和第二局部天線的輻射器A21、 A22之間的縫隙A25形成公共元件的邊界。前者縫隙A15在襯底的上表 面中從第一頂部面一側(cè)向后表面一側(cè)形成一條曲線，后者縫隙A25跨越 襯底的上表面中從前表面一側(cè)向后表面和第二頂部表面的邊緣區(qū)延伸。從 公共元件A30方向上看，兩個(gè)局部天線的其中一個(gè)輻射器外邊緣處接地。 圖ll表示安裝時(shí)根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)雙天線的示例。在圖中可看到 無(wú)線電設(shè)備的電路板PCB的一部分，該板的上表面主要是導(dǎo)電接地面。 在本例中，天線部件BOO被從它的下表面處固定到靠近一個(gè)端部的電路 板。天線部件的前表面的饋電導(dǎo)體FC作為導(dǎo)體FC，在電路板上延續(xù)。在 該導(dǎo)體FC'和信號(hào)地之間連接有天線的電抗(reactive)匹配部件B50。除 了天線部件本身的設(shè)計(jì)以外，在工作頻帶上的天線阻抗自然地取決于諸多 因素，如電路板的尺寸，天線部件在電路板上的位置，接地面的形狀和裝 置的其它導(dǎo)電部件。根據(jù)情況，沒(méi)有分立的匹配部件也可以成功匹配。在 圖11的示例中接地面GND的邊緣在橫向上距離天線部件BOO —定距離。 該距離在天線設(shè)計(jì)中是可變的。天線也可以被設(shè)計(jì)為接地面至少部分在天 線元件下方延伸。圖12表示根據(jù)本發(fā)明的天線的頻帶特性的示例。曲線顯示了作為頻 率的函數(shù)的反射系數(shù)Sll的波動(dòng)。反射系數(shù)越低，天線就匹配得越好，其 作為輻射器和輻射接收器的功能就越好。天線被設(shè)計(jì)為其較低工作頻帶覆 蓋了GPS (全球定位系統(tǒng))所使用的頻率1575MHz的狹窄范圍。較高工 作頻帶還覆蓋WLAN系統(tǒng)(無(wú)線局域網(wǎng))所使用的頻率范圍，在歐洲國(guó) 家和美國(guó)其范圍是2400—2484MHz。相應(yīng)地天線可以被設(shè)計(jì)為較低工作 頻帶覆蓋例如由GSM900系統(tǒng)使用的頻率范圍，且較高工作頻帶覆蓋例 如由GSM1800系統(tǒng)使用的頻率范圍。根據(jù)本發(fā)明的天線的效率良好，特別是在考慮天線的小尺寸(例如15mm*3mm*4mm)的較高頻帶。在自由空間中，在較低工作頻帶上的效 率典型地約為50%,在較高工作頻帶上約為60%—70%。根據(jù)本發(fā)明的天線可以在其細(xì)節(jié)上與這里介紹的有所不同。輻射元 件的形狀可以根據(jù)不同于示例所表現(xiàn)的其它方式加以改變。襯底的形狀也 可以改變。無(wú)需考慮輻射器的數(shù)量和形狀，公共元件的短路的位置可以改 變。襯底可以是其它絕緣材料，如純硅，而不是陶瓷。在這種情況下，可 以利用在半導(dǎo)體元件制造中使用的技術(shù)通過(guò)在硅表面生成金屬層并去除 其中一部分的方式來(lái)制造天線。本發(fā)明的思想可以在獨(dú)立權(quán)利要求1設(shè)置 的限定內(nèi)以不同方式加以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線電裝置的雙天線，包括用以實(shí)現(xiàn)天線的較低工作頻帶的第一局部天線和用以實(shí)現(xiàn)較高工作頻帶的第二局部天線，這些局部天線具有共用的電介質(zhì)襯底(340；440；540；640；740；840；940；A40)，該襯底與天線輻射器一起組成集成天線部件(300；400；500；600；700；800；900；A00；B00)，局部天線在襯底的前表面上具有共用的饋電點(diǎn)(FP)和共用的饋電導(dǎo)體(FC)，自通過(guò)饋電點(diǎn)引出的襯底橫截面對(duì)著一個(gè)方向的天線部件的部分屬于第一局部天線，對(duì)著相反方向的天線部件的部分屬于第二局部天線，至少一個(gè)局部天線包含兩個(gè)輻射器，其中第一(311；411；511；611；711；811；911；A11)輻射器電連接饋電點(diǎn)(FP)，并且其中第二(312；412；512；612；712；812；912；A12)輻射器將從自第一輻射器方向觀察的其外側(cè)端部連接到接地面(GND)，所述雙天線其特征在于，所述第一輻射器(311；411；511；611；711；811；911；A11)和連接共用饋電點(diǎn)(FP)的另一局部天線的輻射器(321，421，520，620，721，821，921，A21)在襯底的上表面形成單一公共元件(330；430；530；630；730；830；930；A30)，該公共元件將從與天線部件最長(zhǎng)尺寸相比相對(duì)接近于饋電點(diǎn)的至少一個(gè)短路點(diǎn)(SP；SP1；SP2)處連接到接地面(GND)。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，只有公共元件(330) 的一個(gè)所述短路點(diǎn)(SP)，從該短路點(diǎn)延伸的短路導(dǎo)體(SC)在襯底的橫 向方向看去與饋電導(dǎo)體(FC)相對(duì)定位于襯底的后表面。
3. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，只有公共元件(530; 630; 830)的一個(gè)所述短路點(diǎn)(SP)，從該點(diǎn)延伸的短路導(dǎo)體(SC)位于 襯底的前表面上所述饋電導(dǎo)體(FC)的任意一側(cè)。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，公共元件(430; 930) 的所述短路點(diǎn)的數(shù)量為兩，并且從第一短路點(diǎn)(SP1)延伸的第一短路導(dǎo) 體(SC1)位于襯底的前表面上饋電導(dǎo)體(FC)—側(cè)，且從第二短路點(diǎn)(SP2) 延伸的第二短路導(dǎo)體(SC2)位于襯底的前表面上饋電導(dǎo)體(FC)的另一
5. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，公共元件(730)的 所述短路點(diǎn)的數(shù)量為兩，從第一短路點(diǎn)(SP1)延伸的第一短路導(dǎo)體位于 襯底的前表面上臨近所述饋電導(dǎo)體，并且從第二短路點(diǎn)(SP2)延伸的第 二短路導(dǎo)體(SC2)以襯底的橫向方向看去與饋電導(dǎo)體相對(duì)定位于襯底的后表面。
6. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，其第一輻射器電連接 饋電點(diǎn)(FP)且其第二輻射器將從自第一輻射器方向看去的外側(cè)端部連 接到接地面(GND)的所述局部天線是該雙天線的第一局部天線，并且其第一輻射器(311; 411; 511; 611; 711; 811; 911)和第二輻射器(312; 412; 512; 612; 712; 812; 912)通過(guò)相對(duì)狹窄的縫隙彼此分離，且所述第二輻射器穿過(guò)襯底(340; 440; 540; 640; 740; 840; 940)的第一頂部表面延伸到襯底的下表面，當(dāng)天線元件已經(jīng)被安裝時(shí)，第二輻射器在此處連接到接地面(GND)。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙天線，其特征在于，第一局部天線的第一輻射器(411; 511; 611; 711; 911)基本全部位于襯底(440; 540; 640;740; 940)的上表面。
8. 如權(quán)利要求6所述的雙天線，其特征在于，第一局部天線的輻射 器(311， 312; 811， 812)中至少一個(gè)從襯底(340， 840)的上表面延伸 到它的前表面或后表面。
9. 如權(quán)利要求8所述的雙天線，其特征在于，第一局部天線的第二 輻射器(712)主要位于襯底(740)的后表面。
10. 如權(quán)利要求6所述的雙天線，其特征在于，第二局部天線還包 括通過(guò)相對(duì)狹窄的縫隙彼此分離的兩個(gè)輻射器，其第一輻射器(321; 421; 721; 821; 921)電連接饋電點(diǎn)(FP)，且第二局部天線的第二輻射器(322; 422; 722; 822; 922)穿過(guò)襯底的第二頂部表面延伸到襯底的下表面，當(dāng) 天線元件已經(jīng)被安裝時(shí)，第二局部天線的第二輻射器在此處與接地面連 接。
11. 如權(quán)利要求10所述的雙天線，其特征在于，在第二局部天線 的第一和第二輻射器之間的縫隙基本上全部位于襯底(340; 440; 740)的上表面。
12. 如權(quán)利要求10所述的雙天線，其特征在于，第二局部天線的 第一輻射器(821)和第二輻射器(822)以及這些輻射器之間的縫隙從襯 底(840)的上表面延伸到它的后表面。
13. 如權(quán)利要求10所述的雙天線，其特征在于，第二局部天線的 第一輻射器和第二輻射器之間的縫隙(925)位于襯底(940)的第二頂部 表面上。
14. 如權(quán)利要求6所述的雙天線，其特征在于，第二局部天線只包 含一個(gè)輻射器(520; 620),該輻射器覆蓋襯底第二頂部一側(cè)襯底上表面 的至少一部分，并在襯底外側(cè)端部打開。
15. 如權(quán)利要求14所述的雙天線，其特征在于，第二局部天線的 輻射器(620)是曲折形狀的。
16. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，所述雙天線進(jìn)一步 包括連接在天線饋電導(dǎo)體(FC, FC')和信號(hào)地(GND)之間的電抗匹配 部件(B50)。
17. 如權(quán)利要求l所述的雙天線，其特征在于，所述襯底是陶瓷材料。
18. 如權(quán)利要求1所述的雙天線，其特征在于，接地面(GND)的 邊緣在該部件的橫向方向上距離天線部件(BOO) —定距離。
19. 如權(quán)利要求l所述的雙天線，其特征在于，接地面至少部分地 延伸到天線部件的下面。
全文摘要
一種特別用于小型無(wú)線電設(shè)備的電介質(zhì)雙天線，利用其中一個(gè)局部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)天線的較低工作頻帶，利用其中另一局部天線來(lái)實(shí)現(xiàn)較高工作頻帶。局部天線具有共用的襯底(440)，其與輻射器一起組成集成天線部件(400)。局部天線還具有共用的饋電點(diǎn)(FP)，自穿過(guò)饋電點(diǎn)引出并垂直于襯底上表面的平面對(duì)著一個(gè)方向的天線部件的部分屬于一個(gè)局部天線，對(duì)著相反方向的天線部件部分屬于另一個(gè)局部天線。局部天線中至少一個(gè)局部天線包含兩個(gè)輻射器，其中第一個(gè)(411)輻射器連接到饋電點(diǎn)，且第二個(gè)(412)輻射器在從第一輻射器方向觀察時(shí)自其外側(cè)端部接地(GND)。第一輻射器(411)和連接到共用的饋電點(diǎn)的另一個(gè)局部天線的輻射器(421)在襯底表面形成一個(gè)整體公共單元(430)。該公共單元自相對(duì)較接近饋電點(diǎn)的至少一點(diǎn)(SP1，SP2)短路接地。在任一工作頻帶中雙天線的匹配都可以得到改善，同時(shí)沒(méi)有降低另一工作頻帶中的匹配。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK101237079SQ20081000957
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
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