專利名稱：一種gprs天線及電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種GPRS天線以及應(yīng)用該天線的電子裝置，特別是用于機(jī)頂盒。
背景技術(shù)：
無線數(shù)據(jù)傳輸有一種是通過GPRS進(jìn)行的，在GPRS的數(shù)據(jù)傳輸中，性能優(yōu)異的天線是數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋ＷC，并且隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展將會(huì)不限于手機(jī)等移動(dòng)終端，還會(huì)大量的使用到更多的電子裝置。現(xiàn)有GPRS天線基本采用拉桿天線，因此天線在使用狀態(tài)時(shí)，其長度相對(duì)比較長，不適合用作消費(fèi)性電子產(chǎn)品的天線組件。在射頻天線技術(shù)領(lǐng)域，基于覆銅箔層壓板設(shè)計(jì)天線由于呈板狀等優(yōu)點(diǎn)，也使得其大量使用與各種各樣的電子裝置中，經(jīng)研究測(cè)試發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有 的覆銅箔層壓板相關(guān)參數(shù)如介電常數(shù)約、損耗角正切值等相關(guān)參數(shù)，對(duì)天線輻射效率乃至整個(gè)天線效率影響很大。同時(shí)，對(duì)于天線設(shè)計(jì)業(yè)者來說，天線的尺寸、大小、長短、諧振頻段、諧振頻寬、適用設(shè)備環(huán)境、增益效益、場(chǎng)性等各個(gè)因素制約天線開發(fā)和設(shè)計(jì)。尤天線輻射場(chǎng)型與天線要求高增益性能是一對(duì)突出的矛盾。而天線選型對(duì)天線的設(shè)計(jì)、開發(fā)有著重要影響。因此在考慮在較小天線在有限尺寸條件下，使得天線的整體性能符合相對(duì)應(yīng)電子裝置需求，又可節(jié)省天線開發(fā)、設(shè)計(jì)及制造的成本是天線開發(fā)者面臨綜合性的問題，如GPRS雙頻天線設(shè)計(jì)等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有GPRS天線存在的問題，本發(fā)明提供了一種GPRS天線，該天線通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足了使用GPRS的電子裝置的無線數(shù)據(jù)傳輸要求，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種GPRS天線，所述GPRS天線包括天線單元，所述天線單元包括一介質(zhì)基板以及設(shè)置于所述介質(zhì)基板表面的第一輻射單元、第二輻射單元、饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)；第一輻射單元呈帶狀，與所述饋電點(diǎn)電連接；所述第二輻射單元包括兩分設(shè)于所述第一輻射單元兩側(cè)的輻射片，所述輻射片均與所述接地點(diǎn)電連接。進(jìn)一步地，所述第一輻射單元呈中間窄、兩端寬的階梯帶狀。進(jìn)一步地，所述第一輻射單元自由端向中間的寬度兩次階梯減小。進(jìn)一步地，所述兩輻射片在所述介質(zhì)基板上關(guān)于所述第一輻射單元縱向中心線對(duì)稱設(shè)置。進(jìn)一步地，所述兩輻射片呈自由端起寬度階梯增加的帶狀。進(jìn)一步地，所述饋電點(diǎn)處設(shè)置了貫穿所述介質(zhì)基板的金屬化通孔，所述饋電點(diǎn)所在所述介質(zhì)基板表面的相對(duì)表面上環(huán)繞所述金屬化通孔設(shè)置了饋電板。進(jìn)一步地，所述接地點(diǎn)所在所述介質(zhì)基板表面的相對(duì)表面上相對(duì)所述接地點(diǎn)設(shè)置了接地板，所述接地板通過若干金屬化孔于所述接地點(diǎn)電連接。
進(jìn)一步地，所述第一輻射單元與所述第二輻射單元分設(shè)于所述介質(zhì)基板的不同表面。進(jìn)一步地，所述介質(zhì)基板組分包括玻纖布、環(huán)氧樹脂以及包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物。進(jìn)一步地，還包括天線殼體，所述天線單元固裝于所述天線殼體內(nèi)。進(jìn)一步地，還包括一電連接所述饋電點(diǎn)的信號(hào)傳輸接頭。一種電子裝置，包括殼體、電路板和GPRS天線，所述GPRS天線包括上述的GPRS天線，所述GPRS天線通過信號(hào)傳輸接頭與所述電路板電連接。本發(fā)明的GPRS天線通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即滿足了天線的性能要求，同時(shí)在兩個(gè)電磁波段下工作，具有高增益、寬帶寬的特點(diǎn)，而且易于進(jìn)行調(diào)試，能夠滿足使用GPRS模塊的電子裝置的無線數(shù)據(jù)傳輸要求，結(jié)合低損耗的天線介質(zhì)基板，使GPRS天線具有良好的工作性 倉泛。


圖I是本發(fā)明GPRS天線的天線單元一表面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示GPRS天線的天線單元另一表面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I所示GPRS天線的Sll曲線仿真圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)參考附圖中描述的實(shí)施例。為了全面理解本發(fā)明，在以下詳細(xì)描述中提到了眾多具體細(xì)節(jié)。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明可以無需這些具體細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)。在其他實(shí)施方式中，不詳細(xì)描述公知的方法、過程、組件和電路，以免不必要地使實(shí)施例模糊。參見圖I和圖2所示分別為本發(fā)明GPRS天線的天線單元的兩表面的結(jié)構(gòu)示意圖，該天線單元包括介質(zhì)基板I、第一輻射單元2、第二輻射單元(未標(biāo)出，包括輻射片31、32)、饋電點(diǎn)4、接地單元5和一定位孔6。第一輻射單元2位于介質(zhì)基板I的一表面，呈中間窄、兩端寬的階梯帶狀，該第一輻射單元2從自由端向中間的寬度兩次階梯減小，在中間時(shí)寬度最窄，然后寬度再次增加；第二輻射單元位于介質(zhì)基板I的另一表面，包括輻射片31、32，這兩個(gè)輻射片31、32關(guān)于第一輻射單元2的縱向中心線對(duì)稱分布，呈自由端起寬度階梯增加的帶狀；饋電點(diǎn)4設(shè)置在與第一輻射單元2相同的介質(zhì)基板I表面上，饋電點(diǎn)4上設(shè)置了貫穿介質(zhì)基板I的金屬化通孔41，在介質(zhì)基板I另一表面上環(huán)繞金屬化通孔41設(shè)置了饋電板42，該饋電板42呈圓環(huán)狀；接地點(diǎn)5設(shè)置在與兩輻射片31、32相同的介質(zhì)基板I表面上，該接地點(diǎn)5包括兩部分，這兩部分與兩輻射片31、32的端部電連接在一起，在接地點(diǎn)5所在介質(zhì)基板I表面的相對(duì)表面上設(shè)置了接地板52，該接地板52也包括兩部分，與接地點(diǎn)5位置相對(duì)的設(shè)置在介質(zhì)基板I的兩表面上，接地點(diǎn)5和接地板52通過金屬化孔51電連接在一起。該GPRS天線單元外還可以進(jìn)一步包括殼體，使用能夠扣合的殼體將天線單元古裝在其內(nèi)，為了安裝的方便，在天線單元上設(shè)置了定位孔6，天線單元固裝在殼體內(nèi)，可以保護(hù)天線單元不受外界環(huán)境侵蝕等。
該GPRS天線還可以進(jìn)一步包括一信號(hào)傳輸端，與天線單元的饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)電連接，例如使用SMA接頭做為GPRS天線的信號(hào)傳輸端，內(nèi)導(dǎo)體連接饋電點(diǎn)，外導(dǎo)體連接接地點(diǎn)，使得該GPRS天線能夠在兩個(gè)電磁波段下工作；信號(hào)傳輸端也可以是信號(hào)傳輸線，直接使用信號(hào)傳輸線連接GPRS天線和電子裝置，賦予電子裝置無線信號(hào)收發(fā)的功能。第一輻射單元和第二輻射單元的端部是指與饋電點(diǎn)或者接地點(diǎn)電連接的一端，自由端指第一輻射單元和第二輻射單元的另一端。第一輻射單元和第二輻射單元的寬度階梯變化，包括在寬度變化處具有一平的臺(tái)階，也包括斜臺(tái)階的情況，即在寬度變化時(shí)，使用一傾斜的直線或者曲線連接某一寬度的結(jié)束點(diǎn)和另一寬度的開始點(diǎn)，例如圖I中的第一輻射單元從自由端起第二次寬度階梯變化時(shí)的情況。第一輻射單元2諧振頻段主要為低頻，第二輻射單元3諧振頻段主要為高頻，該天線單元具有低頻和高頻兩個(gè)諧振頻段，這也包括第一輻射單元2和第二輻射單元3之間的 相互作用。介質(zhì)基板I組分包括玻纖布、環(huán)氧樹脂以及與該環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物，以下通過具體實(shí)施方式
說明該介質(zhì)基板。第一類實(shí)施方式如下在該類實(shí)施方式中，用于生產(chǎn)加工本發(fā)明中的介質(zhì)基板(包括單層或多層層壓板片)的一些低介電常數(shù)低損耗的浸潤溶液。所述浸潤溶液包括第一組份，包含環(huán)氧樹脂；第二組份，包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物；及一種或者多種溶劑。其中第一組份和第二組份按照一定比例配置混合。上述第一組份、第二組份及所述一種或者多種溶劑配成所述浸潤溶液。所述浸潤溶液經(jīng)過攪拌后、將所述一玻纖布浸潤所述浸潤溶液中使第一組份與第二組份吸附在玻纖布中或者表面上；然后烘拷所述玻纖布使所述一種或者多種溶劑揮發(fā)，并使第一組份與第二組份相互化合交聯(lián)形成半固化物或者固化物。半固化物是指將吸附第一組份與第二組份的玻纖布在烘拷溫度相對(duì)較低環(huán)境中，第一組份包含環(huán)氧樹脂與第二組份包含化合物部分發(fā)生化合交聯(lián)反應(yīng)的軟性混合物。固化物是指將吸附第一組份與第二組份的玻纖布在烘拷溫度相對(duì)較高環(huán)境中，第一組份包含環(huán)氧樹脂與第二組份包含化合物部分發(fā)生化合交聯(lián)反應(yīng)的相對(duì)較硬的混合物。在本實(shí)施方式中，所述浸潤過的玻纖布通過低溫烘烤形成半固化物(呈片狀)，然后所述半固化物剪裁成剪裁片，根據(jù)厚度需要將所述多片剪裁片疊合并進(jìn)行熱壓成本實(shí)施所述的多層介質(zhì)基板(即多層層壓板或片)。其中熱壓工序目的就是使得第一組份包含環(huán)氧樹脂與第二組份包含化合物全部發(fā)生化合交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)然也可以理解，所述浸潤過的玻纖布直接通過高溫烘烤形成固化物，即本發(fā)明所述的單層介質(zhì)基板(即單層層壓板或片)。在具體的實(shí)施例中，所述第二組份的化合物可選用包含由極性高分子與非極性高分子化合的共聚物，如苯乙烯馬來酸酐共聚物。可以理解的是，可以與環(huán)氧樹脂發(fā)生化合交聯(lián)反應(yīng)的共聚物均可用于本實(shí)施方式的配方成份。其中本實(shí)施方式的苯乙烯馬來酸酐共聚物，其分子式如下--(-CH—CH,4-CH-CH--
Λ I -/4 11 .8
Λ 0=vc=0在上述苯乙烯馬來酸酐共聚物分子式中包含4個(gè)苯乙烯。在其他實(shí)施方式中，可以選擇相應(yīng)分子量，如苯乙烯馬來酸酐共聚物分子式中包含6、8個(gè)苯乙烯或者任意個(gè)數(shù)。環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物。在其他的實(shí)施例中，所述第二組份的化合物還可以選用氰酸酯預(yù)聚體或者選用苯乙烯馬來酸酐共聚物與氰酸酯預(yù)聚體按照任意比例混合的混合物。在具體的實(shí)施例中，所述環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物按照官能值的比例進(jìn)行配制，然后加入一定量的溶劑配成溶液。所述環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物混合工藝采用常規(guī)設(shè)備進(jìn)行加工，如普通攪拌桶以及反應(yīng)釜使環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物均勻混合，從而使所述溶液中的環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物均勻混合后即是本發(fā)明所述浸潤溶液。在具體的實(shí)施例中，通過加入一定的促進(jìn)劑促使上述浸潤溶液200-400秒內(nèi)膠化(選用膠化環(huán)境溫度171 °C )，其中促進(jìn)上述浸潤溶液膠化時(shí)間260秒左右(如258-260秒、或250-270秒等)效果較好。所述促進(jìn)劑可選用包括但不限于叔胺類，咪唑類以及三氟化硼單乙胺中的任意一類或他們之間混合物。所述一種或者多種溶劑可以選用包括但不限于丙酮、丁酮、N，N_ 二甲基甲酰胺、乙二醇甲醚、甲苯中任意一種或上述兩種以上溶劑之間混合形成的混合溶劑。在另一實(shí)施例中，所述浸潤溶液包括第一組份，包含環(huán)氧樹脂；第二組份，包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物；及一種或者多種溶劑。所述第二組份的化合物選用苯乙烯馬來酸酐共聚物與氰酸酯預(yù)聚體按照任意比例混合的混合物。其中所述氰酸酯預(yù)聚體濃度75%。促進(jìn)劑選用二甲基咪唑；所述溶劑選用丁酮。該實(shí)施方式浸潤溶液具體配方如下表
環(huán)氧樹脂共聚物氰酸酯預(yù)聚體二甲基咪唑丁酮總量固含量
固含量100.0% 100.0% 75.0%100.0%0.0% ~00
當(dāng)量2334901390.00.0 0.0
_______ 60.23%
固體樹脂 100.0139.8 20.00.20000.0 260.0
液體樹脂 100.0139.8 26.70.2000165.0—~431.7
設(shè)計(jì)加入量 100.0139.826.70.200165.0 431.7在上述配方中同時(shí)加入了苯乙烯馬來酸酐共聚物和氰酸酯預(yù)聚體，兩者均與環(huán)氧樹脂均能發(fā)生化合交聯(lián)反應(yīng)。第二類實(shí)施方式如下在本發(fā)明第二類實(shí)施方式中，生產(chǎn)本發(fā)明中的介質(zhì)基板(包括單層或多層層壓板片、覆銅基板、PCB板、芯片載體件或類似應(yīng)用件等)的一些低介電常數(shù)低損耗的組合物(也可稱之復(fù)合物或復(fù)合材料)，所述組合物包括玻纖布、第一組份及第二組份，第一組份包含環(huán)氧樹脂；第二組份包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物。所述組合物制造過程還包括如下工藝首先，將第二組份包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)的反應(yīng)的化合物與所述環(huán)氧樹脂按照官能值的比例進(jìn)行配制，然后加入一定量的溶劑配成溶液。在具體的實(shí)施例中，所述化合物包含極性高分子與非極性高分子化合的共聚物，其中較佳實(shí)施例的共聚物可以選用苯乙烯馬來酸酐共聚物。所述環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物混合工藝采用常規(guī)設(shè)備進(jìn)行加工，如普通攪拌桶以及反應(yīng)釜使環(huán)氧樹脂與苯乙烯馬來酸酐共聚物均勻混合。其中本實(shí)施方式的苯乙烯馬來酸酐共聚物，其分子式如下
權(quán)利要求
1.一種GPRS天線，其特征在于，所述GPRS天線包括天線單元，所述天線單元包括一介質(zhì)基板以及設(shè)置于所述介質(zhì)基板表面的第一輻射單元、第二輻射單元、饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)；所述第一輻射單元呈帶狀，與所述饋電點(diǎn)電連接；所述第二輻射單元包括兩分設(shè)于所述第一福射單元兩側(cè)的福射片，所述福射片均與所述接地點(diǎn)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，所述第一輻射單元呈中間窄、兩端寬的階梯帶狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的GPRS天線，其特征在于，所述第一輻射單元自由端向中間的寬度兩次階梯減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，所述兩輻射片在所述介質(zhì)基板上關(guān)于所述第一輻射單元縱向中心線對(duì)稱設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GPRS天線，其特征在于，所述兩輻射片呈自由端起寬度階梯增加的帶狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，所述饋電點(diǎn)處設(shè)置了貫穿所述介質(zhì)基板的金屬化通孔，所述饋電點(diǎn)所在所述介質(zhì)基板表面的相對(duì)表面上環(huán)繞所述金屬化通孔設(shè)置了饋電板。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，所述接地點(diǎn)所在所述介質(zhì)基板表面的相對(duì)表面上相對(duì)所述接地點(diǎn)設(shè)置了接地板，所述接地板通過若干金屬化孔于所述接地點(diǎn)電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的GPRS天線，其特征在于，所述第一輻射單元與所述第二輻射單元分設(shè)于所述介質(zhì)基板的不同表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，所述介質(zhì)基板組分包括玻纖布、環(huán)氧樹脂以及包含與所述環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，還包括天線殼體，所述天線單元固裝于所述天線殼體內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的GPRS天線，其特征在于，還包括一電連接所述饋電點(diǎn)的信號(hào)傳輸接頭。
12.一種電子裝置，包括殼體、電路板和GPRS天線，其特征在于，所述GPRS天線包括權(quán)利要求1-10所述的GPRS天線，所述GPRS天線通過信號(hào)傳輸接頭與所述電路板電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種GPRS天線，該GPRS天線包括天線單元，天線單元包括一介質(zhì)基板以及設(shè)置于介質(zhì)基板表面的第一輻射單元、第二輻射單元、饋電點(diǎn)和接地點(diǎn)；第一輻射單元呈帶狀，與饋電點(diǎn)電連接；第二輻射單元包括兩分設(shè)于所述第一輻射單元兩側(cè)的輻射片，輻射片均與接地點(diǎn)電連接；本發(fā)明還提供了一種電子裝置。本發(fā)明的GPRS天線通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即滿足了天線的性能要求，同時(shí)在兩個(gè)電磁波段下工作，具有高增益、寬帶寬的特點(diǎn)，而且易于進(jìn)行調(diào)試，能夠滿足使用GPRS模塊的電子裝置的無線數(shù)據(jù)傳輸要求，結(jié)合低損耗的天線介質(zhì)基板，使GPRS天線具有良好的工作性能。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102810737SQ201210268179
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉若鵬, 楊春輝, 楊逵 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司