CN103545599A

CN103545599A - 天线及其制造方法

Info

Publication number: CN103545599A
Application number: CN201310272292.XA
Authority: CN
Inventors: 林东郁
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-01-29
Also published as: JP2014011796A; KR101905769B1; KR20140003213A; JP6193612B2; EP2680365A1; US20140002315A1

Abstract

根据实施例的天线包括结构体和所述结构体上的天线图案，其中所述天线图案包括馈电结构和与所述馈电结构集成在一起的辐射器，所述辐射器用于将所述馈电结构提供的信号辐射到外面。

Description

天线及其制造方法

相关专利申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.119和35U.S.C.365要求韩国专利申请编号10-2012-0071193（2012年6月29日提交）的优先权，该申请通过引用的方式全部并入本文中。

技术领域

实施例涉及一种天线及其制造方法。

技术背景

最近，要求移动通信终端具有更小更轻的结构以及接收不同频带的移动通信服务的功能。例如，为了利用使用各个频带的移动通信服务，例如，韩国的824-894MHz的商业频带的CDMA服务、1750-1870MHz的频带的PCS服务、日本的832-925MHz的商业频带的CDMA服务、美国的1850-1990MHz的商业频带的PCS服务、欧洲和中国的880-960MHz的商业频带的GSM服务、欧洲的某些地区的商业DCS服务，需要一种必要时能同时使用多个频带中的信号的终端，并且还需要一种具有宽带特性以接收具有多频带特性的信号的天线。

另外，还要求一种能使用例如蓝牙、无线个域网、无线局域网等服务的复合终端。为了使用这种多频带服务，终端必须包括具有宽带特性的天线。作为移动通信终端的常用天线，通常，主要使用螺旋形天线、PIFA（平面倒置F型天线）和pi型宽带天线。

螺旋形天线是一种固定在终端的上端处的外部天线并且与单极天线一起使用。就具有螺旋形天线和单极天线的功能的组合天线而言，如果组合天线从终端主体伸出，则组合天线作为单极天线进行操作；如果缩回，则组合天线作为λ/4螺旋形天线进行操作。尽管这种天线具有获得大增益的优点，但是这种天线没有方向性，所以作为人体组织吸收射频能量的测量指标的SAR特性可能会退化。另外，由于螺旋形天线配置为从终端的外表面伸出，所以很难将外表设计成适于终端的优美外形和便携功能。此外，还没有研究出天线的嵌入式结构。

倒置F型天线是一种设计成具有薄型结构以消除上述缺陷的天线。倒置F型天线通过重新引导在辐射器处感应的电流所产生的整个射束中朝着地面的射束而减弱朝着人体的射束，所以改善了SAR特性。与此同时，倒置F型天线具有增加被引导朝着辐射器的射束的方向性，并且作为包括长度减半的矩形板状辐射器的矩形微带天线进行操作，所以实现了薄型结构。另外，单极型天线用作实现薄型结构的嵌入式天线。

另外，宽带天线起到具有馈电结构的天线的作用，并且不仅具有简单结构，而且还具有宽带特性。

然而，在宽带天线中，通常包括在天线中的辐射器和馈电结构分别附接到不同的结构上，所以通过将附接到多个结构上的辐射器和馈电结构彼此连接来配置宽带天线。

因此，必须单独地制造辐射器和馈电结构，所以制造过程很复杂。

发明内容

实施例提供了一种天线及其制造方法，以简化现有技术的宽带天线的结构复杂度。

实施例提供了一种天线及其制造方法，其中辐射器和馈电结构互相集成地形成为一个图案，使得整体图案可以附接到单个结构体上。

在提出的实施例中将会实现的技术目标并不局限于上述内容，但是本领域的技术人员显然会理解并未提及的其他技术目标。

根据实施例的天线包括结构体和形成在所述结构体上的天线图案，其中所述天线图案包括馈电结构和与所述馈电结构集成在一起的辐射器。

另外，所述馈电结构包括用于提供信号的馈线和由所述电容设备和导电线形成的闭环。

另外，馈电结构包括用于提供信号的馈线、由第一电容设备和导电线形成的第一闭环以及由第一电容设备、第二电容设备和导电线形成的第二闭环。

另外，所述结构体包括采用所述结构体的装置的背盖。

另外，所述辐射器附接到所述结构体的第一表面，并且所述馈电结构附接到所述结构体的第二表面，所述第二表面不同于所述第一表面。

同时，根据实施例的天线的制造方法包括以下步骤：在板上形成天线图案；在所述天线图案上安装电容设备；切割上面安装了所述电容设备的所述天线图案；并且将切割的所述天线图案附接到结构体，其中形成所述天线图案包括形成包括馈电结构和与所述馈电结构集成在一起的辐射器的天线图案。

另外，形成所述天线图案包括在所述板上印刷所述天线图案。

另外，所述结构体包括采用所述结构体的装置的背盖。

另外，附接切割的所述天线图案的步骤包括如下步骤：将集成地形成的所述天线图案中的辐射器区域附接到所述结构体的第一表面；并且将集成地形成的所述天线图案中的馈电结构区域附接到所述结构体的第二表面，所述第二表面不同于所述第一表面。

另外，附接切割的所述天线图案的步骤包括如下步骤：通过热沉积切割的所述天线图案而将切割的所述天线图案附接到所述结构体。

根据这些实施例，在pi型天线中，辐射器和馈电结构形成为一个整体图案，因此，通过将该整体图案附接到一个结构体上，任何柔性印刷电路板都是不必要的，从而可以减少制造成本。

另外，根据一个实施例，辐射器和馈电结构能够在同一时间形成，使得可以简化制造过程并且可以提高曲线设计自由度和结构体的粘性。

附图说明

图1是示出了根据第一实施例的天线的馈电结构的视图；

图2是示出了根据实施例的天线的馈电结构的各种示例的视图；

图3是示出了采用在根据第一实施例的图1中示出的馈电结构的天线的视图；

图4是示出了根据第二实施例的天线的馈电结构的视图；

图5是图4中示出的馈电结构的工作原理的视图；

图6是示出了根据第二实施例的采用图4中示出的馈电结构的天线的视图；

图7是示出了根据实施例的天线的结构的视图；以及

图8是顺序地示出了根据实施例的天线的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下将会描述实施例的原理。因此，尽管本说明书中没有具体地叙述并且描述，然而本领域技术人员可以理解这些实施例的原理并且可以在这些实施例的概念和范围内发明多种装置。另外，大体上，本说明书中提及的条件术语和实施例应当明显旨在理解这些实施例的概念并且不会限制这些实施例的范围。

另外，应当理解，教导具体实施例以及原理的所有详细描述、方面和实施例旨在包括结构上和功能上的等同形式。另外，应当理解，等同形式可以包括未来将要开发的等同形式以及公知的等同形式，并且可以包括旨在执行相同功能而不论其结构而被发明的所有设备。

图1是示出了根据第一实施例的天线的馈电结构的视图。

如图1所示，根据实施例的用于天线的馈电结构包括馈线11、电容设备13、将馈线11的两个端子和电容设备13的两个端子连接的第一导电线12、以及将馈线11和电容设备13的每一个的两个端子互相连接的第二导电线14。

馈线11可以被配置成只具有馈源，或者可以包括馈源和阻抗匹配的匹配设备。

同时，将电容设备13的两个端子互相连接的第二导电线14与电容设备13一起形成具有预定面积S的闭环。

以下将描述图1中示出的馈电结构的工作原理。在RF环境中，在由电容设备13和第二导电线14形成的闭环15处产生导电线和环路的电感。

电感和电容设备13在特定频率处产生谐振。流过闭环15的电流产生提供给天线辐射器的磁通量。

图2是示出了根据实施例的天线的馈电结构的各种示例的视图。尽管图2中描述了天线的各种类型的馈电结构，然而馈电结构具有参照图1描述的共同特性。

也就是说，导电线24和电容设备23形成闭环25。闭环25的电感和电容设备23的电容产生谐振。从闭环25产生的磁通量可以提供给天线辐射器。

同时，如图2中的（e）、（f）、（g）和（h）所示，闭环25不仅包括电容设备23和导电线24，而且包括电感设备L。电感设备L补偿闭环25产生的电感。

也就是说，为了在期望频率处产生谐振，当仅仅是闭环25产生的电感不充足时，增加集总电路设备产生的电感，从而补偿电感短缺。

图3是示出了采用在根据第一实施例的图1中示出的馈电结构的天线的视图。

参见图3，根据实施例的天线包括辐射器110、馈电结构120和接地130。

馈线121可以唯一地包括馈源122，或者可以除馈源122之外还包括用于阻抗匹配的匹配设备123。

馈线121、第一导电线127、电容设备125和第二导电线124可以构成图1所示的馈电结构120。

尽管图1中示出的馈电结构120应用于根据实施例的天线，但是可以选择性地采用图2中示出的馈电结构。

如同本说明书中已经阐明的图1的馈电结构，由于闭环126的电感和电容设备125的电容，所以在特定的频率处发生谐振。

闭环126由电容设备125和第二导电线124形成。谐振的电流在闭环126处产生磁通量。如果闭环126产生的磁通量激发了辐射器，则通过辐射器110在谐振频率处将信号辐射出去。

从上述天线的频率特性可以理解的是，与现有技术相比，频带变宽了。

也就是说，如果采用上述馈电结构，除了天线辐射器的谐振频带之外，还增加了馈电结构的谐振频带，所以可以使天线的频带变宽。该天线称为pi型宽带天线。

因此，可以通过这样一种方式控制引起谐振的电容值和电感值来设计宽带天线：可以在现有技术的辐射器的谐振频率附近产生馈电结构的谐振频带。

此时，可以通过改变集总电路设备的电容值来获得控制谐振频带所必需的电容。另外，可以通过控制闭环的面积或***作为集总电路设备的感应器来获得控制谐振频带所必需的电感值。

图4是示出了根据第二实施例的天线的馈电结构的视图。如图4所示，根据第二实施例的天线的馈电结构包括馈线41、第一电容设备43、第二电容设备45、第一导电线42、第二导电线44和第三导电线48。

馈线41可以唯一地包括馈源，或者可以包括馈源和用于阻抗匹配的匹配设备。

第一导电线42将馈线41的两端和第一电容设备43的两端互相连接。同时，连接第一电容设备43的两端的第二导电线44可以与电容设备43一起形成具有预定面积S1的第一闭环46。

此外，第一和第二电容设备43和45以及连接第一和第二电容设备43和45的第一和第三导电线42和48可以形成具有预定面积S2的第二闭环47。

图5是图4中示出的馈电结构的工作原理的视图。如果第一电容设备43的电容比第二电容设备45的电容大很多，则图4中图示的馈电结构具有两个主要谐振频带。

图5（a）示出了第一谐振电路，其中在低频区产生谐振。由于任何电流都无法流过第二电容设备45，所以在第一闭环46处产生谐振。也就是说，第一谐振频带是由第一闭环46提供的电感和第一电容设备43提供的电容形成的。

图5（b）示出了第二谐振电路，其中在高频区产生谐振。由于导电线的电感在高频区增加，使得任何电流都无法流过第一闭环46，而由第二闭环47引起谐振。也就是说，谐振是由第二闭环47提供的电感和第一和第二电容设备43和45提供的电容引起的（主要由第二电容设备提供电容）。

第一和第二闭环46和47将在其谐振频带处产生的磁通量提供给天线辐射器。

因此，天线辐射器在每个闭环的谐振频带处将RF信号辐射出去。

图6是示出了根据第二实施例的采用图4中示出的馈电结构的天线的视图。

参见图6，根据第二实施例的天线200包括辐射器210、馈电结构220和接地230。

馈线221可以唯一地包括馈源222，或者可以包括馈源222和用于阻抗匹配的额外的匹配设备223。

馈线221、第一导电线227、第一电容设备225、第二导电线224、第二电容设备228和第三导电线211可以构成图4示出的馈电结构。

如图4示出的馈电结构的描述所述，通过第一闭环226在第一谐振频率处产生谐振。

此时，第一闭环226可以由第一电容设备225和第二导电线224构成。

另外，由于第一电容设备225提供的电容和第一闭环226提供的电感而产生谐振。

通过第二闭环212在第二谐振频率处产生谐振。此时，第二闭环212是由第一电容设备225、第一导电线227、第三导电线211和第二电容设备228形成的。

另外，由于第二闭环212提供的电感和第一和第二电容设备225和228提供的电容而产生谐振。

谐振产生的电流可以在每个谐振频率处产生磁通量，并且当闭环226和212的每一个产生的磁通量激发了辐射器210时，通过辐射器210在闭环226和212的每一个的谐振频率处将信号辐射出去。

图7是示出了根据实施例的天线的结构的视图。

参见图7，天线的结构包括注射成型结构体300和附接到结构体300的表面的天线图案310。

此时，天线图案310包括辐射器110或210和馈电结构120或220，如图1至图6所述。

辐射器110或210和馈电结构120或220集成地形成，以便附接到同一个结构体300的表面。

结构体300可以是***移动终端中并具有特定形状的载体，或可以是包括在移动终端内的背盖。

此时，尽管辐射器110或210和馈电结构120或220集成地形成，但是辐射器110或210可以附接到结构体300的第一表面（顶面）上，并且馈电结构120或220可以沿着结构体300的弯曲表面附接到不同于第一表面的第二表面（底面）上。

也就是说，根据现有技术，辐射器110或210和馈电结构120或220被单独地制造，然后辐射器110或210与馈电结构120或220装配在一起，从而提供图1至图6示出的天线。

为了达成此目的，在现有技术中，辐射器被附接到第一结构体上，并且馈电结构被附接到与第一结构体分离的第二结构体上。然后，辐射器和馈电结构所附接的第一和第二结构体***移动终端的合适位置处以互相连接，从而制造宽带天线。

然而，在这些实施例中，辐射器110或210和馈电结构120或220形成为一个整体图案，因此，辐射器110或210和馈电结构120或220可以附接到一个结构体上。

根据这些实施例，在pi型天线中，辐射器和馈电结构形成为一个整体图案，并且该整体图案附接到一个结构体上，所以现有技术所需的柔性印刷电路板可以不是必须的，从而可以减少制造成本。

另外，根据实施例，辐射器和馈电结构在同一时间形成，使得可以简化制造过程并且可以提高曲线设计自由度和结构体的粘性。

图8是顺序地示出了根据实施例的天线的制造方法的流程图。

参见图8，在步骤S110中，将天线图案印刷在金属板上。此时，印刷的天线图案是辐射器110或210和馈电结构120或220集成地形成的图案。

然后，在步骤S120中，将电容设备安装在形成的天线图案上的特定位置上。

另外，在步骤S130中，如果安装已经了电容设备，则切割上面安装了电容设备的天线图案。

然后，在步骤S140中，上面安装了电容设备的天线图案通过使用热沉积方案而附接到一个结构体上。

尽管参照多个说明性实施例描述了这些实施例，但是应当理解，本领域的技术人员可以在本公开的原理的精神和范围内设计出多个其他的修改和实施例。更具体地讲，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内能够对组件和/或所述组合配置的配置进行各种变型和修改。除了部件和/或配置中的各种变型和修改之外，替代使用对本领域的技术人员也是显而易见的。

Claims

1.一种天线，包括：

结构体；以及

形成在所述结构体上的天线图案，

其中，所述天线图案包括馈电结构和与所述馈电结构集成在一起的辐射器。

2.如权利要求1所述的天线，其中，所述馈电结构包括：

用于提供信号的馈线；以及

闭环，所述闭环由电容设备和导电线形成。

3.如权利要求1所述的天线，其中，所述馈电结构包括：

用于提供信号的馈线；

第一闭环，所述第一闭环由第一电容设备和导电线形成；以及

第二闭环，所述第二闭环由所述第一电容设备、第二电容设备和导电线形成。

4.如权利要求1所述的天线，其中，所述结构体包括采用所述结构体的装置的背盖。

5.如权利要求1所述的天线，其中，所述辐射器附接到所述结构体的第一表面，并且所述馈电结构附接到所述结构体的第二表面，所述第二表面不同于所述第一表面。

6.一种天线的制造方法，所述方法包括：

在板上形成天线图案；

在所述天线图案上安装电容设备；

切割上面安装有所述电容设备的所述天线图案；以及

将切割的所述天线图案附接到结构体，

其中，形成所述天线图案包括形成包括馈电结构和与所述馈电结构集成在一起的辐射器的天线图案。

7.如权利要求6所述的方法，其中，形成所述天线图案包括在所述板上印刷所述天线图案。

8.如权利要求6所述的方法，其中，所述结构体包括采用所述结构体的装置的背盖。

9.如权利要求6所述的方法，其中，附接切割的所述天线图案包括将集成地形成的所述天线图案中的辐射器区域附接到所述结构体的第一表面；并且

将集成地形成的所述天线图案中的馈电结构区域附接到所述结构体的第二表面，所述第二表面不同于所述第一表面。

10.如权利要求6所述的方法，其中，附接切割的所述天线图案包括通过热沉积切割的所述天线图案而将切割的所述天线图案附接到所述结构体。