CN101707284A - 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线 - Google Patents

一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线 Download PDF

Info

Publication number
CN101707284A
CN101707284A CN 200910246033 CN200910246033A CN101707284A CN 101707284 A CN101707284 A CN 101707284A CN 200910246033 CN200910246033 CN 200910246033 CN 200910246033 A CN200910246033 A CN 200910246033A CN 101707284 A CN101707284 A CN 101707284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conduction band
metal
metal conduction
ltcc
radiation elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200910246033
Other languages
English (en)
Other versions
CN101707284B (zh
Inventor
肖绍球
金大鹏
王秉中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronic Science And Technology Of Sichuan Foundation For Education Development, University of
Original Assignee
University of Electronic Science and Technology of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Electronic Science and Technology of China filed Critical University of Electronic Science and Technology of China
Priority to CN 200910246033 priority Critical patent/CN101707284B/zh
Publication of CN101707284A publication Critical patent/CN101707284A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101707284B publication Critical patent/CN101707284B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

一种用于射频前端***的LTCC电小集成天线，属于微波毫米波通信技术领域，涉及天线技术和LTCC技术。该天线采用LTCC工艺制成，包括辐射部分和介质基片，所述辐射部分由一金属导带、一金属接地区、四个金属条以及四个辐射元构成。其中金属导带和四个金属条位于介质基板的一面，金属接地区和四个辐射元位于介质基板的另一面。金属导带的中间部分呈直角弯折形状；金属导带的两端直线部分分别连接两个垂直于金属导带的金属条。四个辐射元为四个相同的金属开路电流环谐振器，四个辐射元在介质基片上的位置与介质基片另一面四个金属条的位置相对应。本发明由于采用折叠金属导带和开路电流环谐振器，具有超低剖面和极小的外形；同时，采用LTCC工艺，便于集成和封装。

Description

一种用于射频前端***的LTCC电小集成天线
技术领域
本发明属于微波毫米波通信技术领域，涉及天线技术和低温共烧陶瓷(LTCC)技术，尤其涉及一种5.8GHz频段用于射频前端***的全向宽带电小集成天线。
背景技术
随着笔记本电脑的普及和无线PDA的推广应用促使短距离无线接入技术诸如蓝牙和无线局域网技术的迅速发展，而作为无线电子***的必不可少的部件-天线，也必然向宽带化、小型化、高效率方向发展。
在现有技术中，能应用于5.8GHz频段的传统天线往往体积较大，不便于使用和携带，调试安装都很困难。
在过去几年中，低温共烧陶瓷(LTCC)技术大量用于射频前端电路，但是基于LTCC技术的天线设计和制作还处于初级阶段，只有关于简单的曲折型微带天线和多层贴片天线的报道和专利申请，而针对LTCC叠层超低剖面全向微带贴片天线的报道还没有。而且现有该频段的天线尺寸长度普遍在15mm以上，剖面厚度超过2mm，难以和其他器件进行***级封装形成模块化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，以LTCC工艺为基础，提供一种用于射频前端***集成封装的宽带电小集成天线。
本发明技术方案如下：
一种用于射频前端***的LTCC电小集成天线，如图1、2和3所示，采用LTCC工艺制成，包括辐射部分和介质基片，所述辐射部分由一金属导带4、一金属接地区1、四个金属条5以及四个辐射元3构成。所述辐射部分分布在所述介质基板2的两面：一面是金属导带4和四个金属条5，另一面是金属接地区1和四个辐射元3。所述金属导带4的中间部分呈直角弯折形状(如图3中的图标6所示)，使其在有限空间内增加电流有限长度，从而达到在5.8GHz附近谐振；所述金属导带4的两端直线部分分别连接两个垂直于金属导带4的金属条5，且位于金属导带4相同端直线部分的两个金属条5以金属导带中心轴线为中心呈对称分布。所述金属接地区1为长方形金属条，位于介质基板边缘且垂直于金属导带4的两端直线部分；所述四个辐射元3为四个相同的金属开路电流环谐振器，四个辐射元3在介质基片上的位置与介质基片另一面四个金属条的位置相对应。
本发明提供的宽带电小集成天线采用同轴馈电，馈线包括内芯线和屏蔽层，其中内芯线与金属导带4相连，屏蔽层与金属接地区1相连。
相较于现有技术，本发明的显著优点：采用折叠金属导带和开路电流环谐振器，改变片上电流分布，突破传统PCB天线的尺寸，具有超低剖面和极小的外形。采用LTCC工艺，使之能够更好地和特定功能有源电路进行***集成和封装，形成模块化，从而使其用于便携式设备成为可能。另外，LTCC介质基板可以对辐射单元提供有效支撑，延长天线的寿命。
附图说明
图1是本发明提供的用于射频前端***的LTCC电小集成天线的结构分解示意图。
图2是本发明提供的用于射频前端***的LTCC电小集成天线的仰视图。
图3是本发明提供的用于射频前端***的LTCC电小集成天线的俯视图。
图4是本发明提供的一种具体用于射频前端***的LTCC电小集成天线中频率与反射损耗S11之间的关系。
图5是本发明提供的一种具体用于射频前端***的LTCC电小集成天线的E面方向图。
图6是本发明提供的一种具体用于射频前端***的LTCC电小集成天线的H面方向图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2和图3公开的一种用于射频前端***的LTCC电小集成天线，采用LTCC工艺制成，包括辐射部分和介质基片，所述辐射部分由一金属导带4、一金属接地区1、四个金属条5以及四个辐射元3构成。所述辐射部分分布在所述介质基板2的两面：一面是金属导带4和四个金属条5，另一面是金属接地区1和四个辐射元3。所述金属导带4的中间部分呈直角弯折形状(如图3中的图标6所示)，使其在有限空间内增加电流有限长度，从而达到在5.8GHz附近谐振；所述金属导带4的两端直线部分分别连接两个垂直于金属导带4的金属条5，且位于金属导带4相同端直线部分的两个金属条5以金属导带中心轴线为中心呈对称分布。所述金属接地区1为长方形金属条，位于介质基板边缘且垂直于金属导带4的两端直线部分；所述四个辐射元3为四个相同的金属开路电流环谐振器，四个辐射元3在介质基片上的位置与介质基片另一面四个金属条的位置相对应。
金属接地区1长为4mm～7mm，宽为1mm～2mm；介质基片2长为7mm～8mm，宽为7mm～8mm，厚为0.5mm～0.9mm，四个辐射元3的大环边长均为的1.4mm～2mm，小环边长均为0.7mm～0.9mm，大环和小环的开口距离相同，均为0.15mm～0.3mm，两个环的间距为0.1mm～0.3mm；四个金属条的长度均为4.5mm～6.5mm，宽度均为0.4mm～0.9mm，金属导带4直角弯折部分左侧的两个金属条距离金属导带4的左边缘距离为5.8mm～6.5mm，金属导带4直角弯折部分右侧的两个金属条距离金属导带4的左边缘距离为1.6mm～1.9mm；金属导带4长为7.4mm～7.7mm，宽为0.5mm～1.2mm，直角弯折6的线宽为0.4mm～0.8mm，直角弯折6沿金属导带4长边方向的尺寸为4mm～5mm，直角弯折6沿金属导带4宽边方向的尺寸为2.5mm～3mm；介质基片2为相对介电常数εr在为4～12之间的陶瓷介质。
借助目前已非常成熟的LTCC工艺技术，制作出一种具体的用于射频前端***的LTCC电小集成天线，其中：金属接地区1长为7mm，宽为1mm；介质基片2长8mm，宽7mm，厚0.8mm，采用8张厚度为0.1mm的流延膜片叠层形成。
以下描述中，凡涉及金属的其厚度均为0.096mm，天线的剖面厚度为两层金属加介质基板的厚度为0.992mm.四个辐射元3大小相同，大小环都是正方形且两者开口方向相反，大环的边长是1.5mm，小环边长0.9mm，开口均为0.3mm，大小环的宽度都是0.2mm，大小环之间的间距为0.10mm.金属导带4长7.6mm，宽1.2mm，中间的直角弯折6线宽1.6mm；直角弯折6包含两个弯折，总体尺寸沿金属导带4长边方向为2.7mm，沿金属导带4宽边方向为4.4mm.
图4是由三维电磁仿真软件仿真得到的反射系数S11图，可见中心频率f＝5.76GHz，反射系数是-19.45dB。从5.45GHz-6.03GHz范围内，电压驻波比VSWR＜3，带宽达到0.58GHz，相对带宽是10.1％。图4和图5分别是天线的E面和H面增益图，由图可见该天线水平面内是全向天线，增益0.8dBi，方向性系数是1.22，辐射效率达到98％，交叉极化得到很好的抑制，小于-30dBi。

Claims (2)

1.一种用于射频前端***的LTCC电小集成天线，采用LTCC工艺制成，包括辐射部分和介质基片，其特征在于，
所述辐射部分由一金属导带(4)、一金属接地区(1)、四个金属条(5)以及四个辐射元(3)构成；
所述辐射部分分布在所述介质基板(2)的两面：一面是金属导带(4)和四个金属条(5)，另一面是金属接地区(1)和四个辐射元(3)；
所述金属导带(4)的中间部分呈直角弯折形状；
所述金属导带(4)的两端直线部分分别连接两个垂直于金属导带(4)的金属条(5)，且位于金属导带(4)相同端直线部分的两个金属条(5)以金属导带中心轴线为中心呈对称分布；
所述金属接地区(1)为长方形金属条，位于介质基板边缘且垂直于金属导带(4)的两端直线部分；
所述四个辐射元(3)为四个相同的金属开路电流环谐振器，四个辐射元(3)在介质基片上的位置与介质基片另一面四个金属条的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的用于射频前端***的LTCC电小集成天线，其特征在于，金属接地区(1)长为4mm～7mm，宽为1mm～2mm；介质基片(2)长为7mm～8mm，宽为7mm～8mm，厚为0.5mm～0.9mm，四个辐射元(3)的大环边长均为的1.4mm～2mm，小环边长均为0.7mm～0.9mm，大环和小环的开口距离相同，均为0.15mm～0.3mm，两个环的间距为0.1mm～0.3mm；四个金属条(5)的长度均为4.5mm～6.5mm，宽度均为0.4mm～0.9mm，金属导带(4)直角弯折部分左侧的两个金属条距离金属导带(4)的左边缘距离为5.8mm～6.5mm，金属导带(4)直角弯折部分右侧的两个金属条距离金属导带(4)的左边缘距离为1.6mm～1.9mm；金属导带(4)长为7.4mm～7.7mm，宽为0.5mm～1.2mm，直角弯折(6)的线宽为0.4mm～0.8mm，直角弯折(6)沿金属导带(4)长边方向的尺寸为4mm～5mm，直角弯折(6)沿金属导带(4)宽边方向的尺寸为2.5mm～3mm；介质基片(2)为相对介电常数εr在为4～12之间的陶瓷介质。
CN 200910246033 2009-11-20 2009-11-20 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线 Active CN101707284B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910246033 CN101707284B (zh) 2009-11-20 2009-11-20 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910246033 CN101707284B (zh) 2009-11-20 2009-11-20 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101707284A true CN101707284A (zh) 2010-05-12
CN101707284B CN101707284B (zh) 2013-01-09

Family

ID=42377487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910246033 Active CN101707284B (zh) 2009-11-20 2009-11-20 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101707284B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066385A (zh) * 2012-12-22 2013-04-24 西安电子科技大学 用于***级封装的ltcc双层微带天线
CN104953297A (zh) * 2015-07-14 2015-09-30 哈尔滨工业大学 电小三频多模天线
CN104617057B (zh) * 2013-11-05 2018-07-31 矽品精密工业股份有限公司 电子封装件

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4793584B2 (ja) * 2007-01-10 2011-10-12 戸田工業株式会社 磁性体アンテナを実装した基板
CN101026259B (zh) * 2007-03-13 2010-12-29 华南理工大学 曲折线型ltcc双频芯片天线
CN101118985B (zh) * 2007-07-20 2012-10-03 天津大学 由低温共烧陶瓷天线构成的甚高频射频识别标签天线
CN101237081B (zh) * 2008-01-18 2011-07-06 东南大学 ***环谐振器耦合馈线实现的多阻带超宽带天线

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103066385A (zh) * 2012-12-22 2013-04-24 西安电子科技大学 用于***级封装的ltcc双层微带天线
CN103066385B (zh) * 2012-12-22 2015-08-05 西安电子科技大学 用于***级封装的ltcc双层微带天线
CN104617057B (zh) * 2013-11-05 2018-07-31 矽品精密工业股份有限公司 电子封装件
CN104953297A (zh) * 2015-07-14 2015-09-30 哈尔滨工业大学 电小三频多模天线
CN104953297B (zh) * 2015-07-14 2017-11-03 哈尔滨工业大学 电小三频多模天线

Also Published As

Publication number Publication date
CN101707284B (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120146872A1 (en) Antenna radiating element
US20140132473A1 (en) Dual Polarization Current Loop Radiator With Integrated Balun
EP3201986B1 (en) Antenna device for a base station antenna system
WO2020228399A1 (zh) 天线装置及移动终端
US8907860B2 (en) Stand-alone multi-band antenna
CN111262005B (zh) 适用于5g基站的双极化宽带磁电偶极子天线单元及天线阵列
US7554507B2 (en) UWB antenna with unidirectional radiation pattern
US6967631B1 (en) Multiple meander strip monopole antenna with broadband characteristic
WO2019223318A1 (zh) 室内基站及其pifa天线
US20090309804A1 (en) Array Antenna for Wireless Communication and Method
KR101859179B1 (ko) 소형 광대역 대수 주기 안테나
TWI747538B (zh) 天線系統
CN101707284B (zh) 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线
US20110291902A1 (en) Wideband l-shaped circular polarized monopole slot antenna
CN101834342A (zh) 手机内置多频pifa天线
Jizat et al. Compact size of CPW dual-band meander-line transparent antenna for WLAN applications
CN112310630A (zh) 宽频带高增益印刷天线
CN205376776U (zh) 一种低剖面gsm、lte共面定向天线
CN201741806U (zh) 一种用于射频前端***的ltcc电小集成天线
CN107994330B (zh) 一种uhf/vhf宽带平面印刷天线
TW201304271A (zh) 天線
US20100007559A1 (en) Shorted monopole antenna
CN102800953B (zh) 带有辐射型负载的间接馈电型全向印刷天线
CN215816437U (zh) 一种用于交通雷达的天线阵列
Parikh et al. Effects of slots on resonant frequencies of a microstrip patch antenna

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WUXI UEST SCIENCE + TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO., LT

Free format text: FORMER OWNER: UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA

Effective date: 20131101

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 611731 CHENGDU, SICHUAN PROVINCE TO: 214135 WUXI, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20131101

Address after: 214135 Jiangsu New District of Wuxi City Branch Park University Chinese sensor network science and Technology Park building A room 402 business district

Patentee after: Wuxi UESTC Technology Development Co., Ltd.

Address before: 611731 Chengdu province high tech Zone (West) West source Avenue, No. 2006

Patentee before: University of Electronic Science and Technology of China

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210113

Address after: No.2006 Xiyuan Avenue, Chengdu, Sichuan 611731

Patentee after: University of Electronic Science and technology of Sichuan foundation for education development

Address before: Room 402, area a, Liye building, science and Technology Park, China sensor network university, Taike Park, New District, Wuxi City, Jiangsu Province, 214135

Patentee before: WUXI UESTC TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.