專利名稱：一種藍(lán)牙天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于便攜設(shè)備的藍(lán)牙天線，特別是一種電容耦合饋電的環(huán) 形藍(lán)牙天線。
背景技術(shù)：
藍(lán)牙技術(shù)是一種低成本、低功率以及短距離的無線通訊技術(shù)，可以廣泛的應(yīng)用在 任何個(gè)人移動通訊設(shè)備上。天線，是在無線通訊系統(tǒng)中用來傳送與接收電磁波能量的重要 必備組件。由于目前尚無法將天線整合至半導(dǎo)體芯片中，故在藍(lán)牙模塊里除了核心的系統(tǒng) 芯片外，天線是另一個(gè)具有影響藍(lán)牙模塊傳輸特性的關(guān)鍵性組件。在各種不同的藍(lán)牙應(yīng)用 產(chǎn)品中，所使用的天線設(shè)計(jì)方法與制作材質(zhì)也不盡相同。選用適當(dāng)?shù)奶炀€除了有助于搭配 產(chǎn)品的外型以及提升藍(lán)牙模塊的傳輸特性外，還可以更進(jìn)一步降低整個(gè)藍(lán)牙模塊的成本。 目前最常見的藍(lán)牙天線種類包括有偶極天線(Dipole Antenna) ,PIFA(Planar Inverted F Antenna)天線、單極子天線(Monopole antenna)以及微小型陶瓷天線(Ceramic Antenna) 等。偶極天線的長度與其操作頻率有關(guān)，一般常用的設(shè)計(jì)是使用半波長作為天線的長度。 PIFA天線和單極子天線操作長度為四分之一波長，其中PIFA天線實(shí)現(xiàn)起來需要一定的高 度，單極子天線需要一定的凈空間(無敷銅區(qū))。陶瓷天線是另外一種適合于藍(lán)牙裝置所使 用的小型化天線。陶瓷天線的種類可分為塊狀(Block)陶瓷天線與多層(Multilayer)陶 瓷天線，前者是使用高溫(攝氏1000度以上)將整塊陶瓷體一次燒結(jié)完成后再將天線的金 屬部份印在陶瓷塊的表面上；后者則采用低溫共燒(LoW Temperature Cofired)的方式將 多層陶瓷迭壓對位后再以800 900度的溫度燒結(jié)，所以天線的金屬導(dǎo)體可以依設(shè)計(jì)需要 印在每一層陶瓷介質(zhì)層上，如此一來便可有效縮小天線所需尺寸，但成本相對較高。從產(chǎn)品應(yīng)用的角度來看，上述四種天線都是電場型天線，對于周邊接地金屬面 (Ground Plane)以及人體十分敏感。因此，有必要提供一種成本低，空間小且不易受外界環(huán) 境干擾的藍(lán)牙天線。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低，空間小且不易受外界環(huán)境干擾的藍(lán)牙天 線，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的藍(lán)牙天線成本高，占據(jù)空間大且易受干擾的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種藍(lán)牙天線，包括印刷電路板，環(huán)形天線，射頻收發(fā) 信機(jī)和電容耦合饋電部分。環(huán)形天線設(shè)置于印刷電路板正面；射頻收發(fā)信機(jī)和電容耦合饋 電部分設(shè)置于印刷電路板反面，電容耦合饋電部分與射頻收發(fā)信機(jī)相連，且電容耦合饋電 部分與環(huán)形天線重合，形成耦合電容。藍(lán)牙天線中的環(huán)形天線包括接地的接地點(diǎn)和開路端，環(huán)形天線的接地點(diǎn)接地，開 路端與電容耦合饋電部分重合；印刷電路板包括凈空區(qū)域，環(huán)形天線設(shè)置于凈空區(qū)域正面， 印刷電路板正面的非凈空區(qū)是印刷電路板的覆銅區(qū)；環(huán)形天線接地點(diǎn)與該覆銅區(qū)域連接； 電容耦合饋電部分設(shè)置在印刷電路板凈空區(qū)域的反面，其一端是輸入點(diǎn)與射頻收發(fā)信機(jī)連接，另一端是開路端，其與該環(huán)形天線開路端重合；電容耦合饋電部分的開路端呈倒L型。藍(lán)牙天線中，印刷電路板的寬度為40毫米，長度為90毫米，厚度為1毫米，介電常 數(shù)為3. 6，凈空區(qū)域長度為13毫米，寬度5毫米，環(huán)形天線5的走線線寬為1毫米，總長度為 23毫米，電容耦合饋電部分的輸入點(diǎn)看進(jìn)去，總的輸入阻抗為50歐姆。本實(shí)用新型的藍(lán)牙天線通過環(huán)形天線5與電容耦合饋電部分7的耦合饋電，激勵(lì) 起四分之一波長諧振，減小了環(huán)形天線尺寸，印制于電路板上，降低成本，同時(shí)環(huán)形天線減 小了在產(chǎn)品金屬部分的射頻感應(yīng)電流，其本身不易受周邊接地金屬面以及人體的干擾，抗 干擾性提高。

圖1是本實(shí)用新型藍(lán)牙天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的藍(lán)牙天線在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測得的回波損耗圖。；圖3是本實(shí)施方式的藍(lán)牙天線在X-Z平面的輻射方向圖；圖4是本實(shí)施方式的藍(lán)牙天線在Y-Z平面的輻射方向圖；圖5是本實(shí)施方式的藍(lán)牙天線在X-Y平面的輻射方向圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請參閱圖1，是本實(shí)用新型藍(lán)牙天線的結(jié)構(gòu)示意圖。該藍(lán)牙天線包括印刷電路板 8、設(shè)置于印刷電路板8正面的環(huán)形天線5，設(shè)置于印刷電路板8反面的電容耦合饋電部分7 和射頻收發(fā)信機(jī)2。該印刷電路板8的寬度為40毫米，長度為90毫米，厚度(即高度)為1毫米，電 路板的介電常數(shù)為3. 6。在圖1中標(biāo)示了 X，Y，Z三個(gè)方向軸，提供表示圖4至圖6的電磁 輻射方向圖的三個(gè)面，X-Z平面，Y-Z平面和X-Y平面。該印刷電路板8設(shè)置印刷電路板凈 空區(qū)域6，該凈空區(qū)域長度為13毫米，寬度5毫米，其正面和背面不放置電子器件也無需敷 銅，印刷電路板8正面的非凈空區(qū)覆銅，形成印刷電路板的覆銅區(qū)1。該環(huán)形天線5的走線線寬為1毫米，總的長度為23毫米，約為藍(lán)牙諧振波長的四 分之一，其印刷在印刷電路板凈空區(qū)域6的正面。該環(huán)形天線5包括接地點(diǎn)4和開路端，環(huán) 形天線5的接地點(diǎn)4與印刷電路板正面敷銅區(qū)域1連接，起到接地作用。改變環(huán)形天線的接 地點(diǎn)4的位置，可以起到調(diào)節(jié)環(huán)形天線5長度的目的，最終可調(diào)整環(huán)形天線5的諧振頻率。電容耦合饋電部分7設(shè)置在印刷電路板凈空區(qū)域6的反面，其一端是輸入點(diǎn)3，與 射頻收發(fā)信機(jī)2直接連接，起到饋電作用，無需增加額外的匹配電路；另一端是開路端，呈 倒L型，與環(huán)形天線5的開路端部分重合，電容耦合饋電部分7的開路端與環(huán)形天線開路端 重合，重合部分在電性能上等效為電容，該等效電容與環(huán)形天線5自身電感等效為串聯(lián)，調(diào) 整耦合電容使之與環(huán)形天線5自身電感相抵消，從電容耦合饋電部分的輸入點(diǎn)3看進(jìn)去，總 的輸入阻抗為接近50歐姆，環(huán)形天線5達(dá)到諧振。調(diào)整電容耦合饋電部分7開路端與環(huán)形 天線5的開路端的重合部分，可以改變耦合電容的容值，進(jìn)而調(diào)整環(huán)形天線5的諧振深度。增大重合部分金屬層的長度寬度，耦合電容增大，反之耦合電容減小。圖2是本實(shí)用新型的藍(lán)牙天線在網(wǎng)絡(luò)分析儀上測得的回波損耗圖。該藍(lán)牙天線的 回波損耗的帶寬滿足藍(lán)牙通信的要求。圖3至圖5分別是本實(shí)施方式的藍(lán)牙天線在X-Z平面，Y-Z平面和X-Y平面的輻 射方向圖。該藍(lán)牙天線的輻射在X-Y平面上近似全向，在X-Z平面和Y-Z平面無盲點(diǎn)。 本實(shí)用新型的耦合饋電的環(huán)形天線，通過環(huán)形天線5與電容耦合饋電部分7的耦 合饋電，激勵(lì)起四分之一波長諧振，環(huán)形天線尺寸較小，印制于電路板上，降低成本，同時(shí) 環(huán)形天線減小了在產(chǎn)品金屬部分的射頻感應(yīng)電流，其本身不易受周邊接地金屬面(Ground Plane)以及人體的干擾，抗干擾性提高。 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種藍(lán)牙天線，包括印刷電路板；環(huán)形天線，設(shè)置于印刷電路板正面；射頻收發(fā)信機(jī)和電容耦合饋電部分， 射頻收發(fā)信機(jī)和電容耦合饋電部分設(shè)置于印刷電路板反面，其特征在于電容耦合饋電部 分與射頻收發(fā)信機(jī)相連，且電容耦合饋電部分與環(huán)形天線重合，形成耦合電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，環(huán)形天線包括接地的接地點(diǎn)和開路 端，環(huán)形天線的接地點(diǎn)接地，開路端與電容耦合饋電部分重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，該印刷電路板包括凈空區(qū)域，環(huán)形天 線設(shè)置于凈空區(qū)域正面，印刷電路板正面的非凈空區(qū)是印刷電路板的覆銅區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，該環(huán)形天線接地點(diǎn)與該覆銅區(qū)域連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，電容耦合饋電部分設(shè)置在印刷電路 板凈空區(qū)域的反面，其一端是輸入點(diǎn)與射頻收發(fā)信機(jī)連接，另一端是開路端，其與該環(huán)形天 線開路端重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，電容耦合饋電部分的輸入點(diǎn)看進(jìn)去， 總的輸入阻抗為50歐姆。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，該凈空區(qū)域長度為13毫米，寬度5毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，電容耦合饋電部分的開路端呈倒L型。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，該印刷電路板的寬度為40毫米，長度 為90毫米，厚度為1毫米，介電常數(shù)為3.6。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙天線，其特征在于，該環(huán)形天線5的走線線寬為1毫米， 總長度為23毫米。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種藍(lán)牙天線，該藍(lán)牙天線包括印刷電路板，環(huán)形天線，射頻收發(fā)信機(jī)和電容耦合饋電部分。環(huán)形天線設(shè)置于印刷電路板正面；射頻收發(fā)信機(jī)和電容耦合饋電部分設(shè)置于印刷電路板反面，電容耦合饋電部分與射頻收發(fā)信機(jī)相連，且電容耦合饋電部分與環(huán)形天線重合，形成耦合電容。藍(lán)牙天線通過環(huán)形天線與電容耦合饋電部分的耦合饋電，激勵(lì)起四分之一波長諧振，環(huán)形天線尺寸較小，印制于電路板上，降低成本，同時(shí)環(huán)天線減小了在產(chǎn)品金屬部分的射頻感應(yīng)電流，提高了抗干擾性。
文檔編號H01Q7/00GK201868575SQ201020524078
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者張蓮 申請人:惠州Tcl移動通信有限公司