專利名稱：微型天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種天線結(jié)構(gòu)，特別是有關(guān)一種用在無(wú)線通訊產(chǎn)品上的小型化天線 結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
受惠于無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)步快速的關(guān)系，手機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)以及衛(wèi)星導(dǎo)航 (GPS)等個(gè)人化行動(dòng)電子產(chǎn)品亦蓬勃發(fā)展，而廣大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)以及消費(fèi)端對(duì)更高質(zhì)量的追求， 使得行動(dòng)電子產(chǎn)品除規(guī)范的電氣特性外，更著眼于追求造型上別出心裁的設(shè)計(jì)。相對(duì)地，作 為收/發(fā)訊號(hào)要件的天線也由原本外露式設(shè)計(jì)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)嵌型隱藏設(shè)計(jì)。然而，為了造 型而藏身在機(jī)殼內(nèi)部狹小空間中的天線，其目的依然是在供電子產(chǎn)品收發(fā)良好及清晰的訊 號(hào)。又，隱藏式天線常見(jiàn)者為單極天線(Monopole)以及PIFA(planar Inverted F Antenna) 兩種。單極天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但因天線效率問(wèn)題的限制，天線長(zhǎng)度無(wú)法有效地縮減， 因此，裝置在行動(dòng)裝置機(jī)體時(shí)顯得較不美觀，市場(chǎng)使用量逐漸降低。另外，PIFA天線又稱為 平面倒F型天線，其能隱藏在行動(dòng)裝置機(jī)體內(nèi)部，并隨機(jī)身改變平板幾何外型，且發(fā)射結(jié)構(gòu) 較寬，具有較大操作頻寬，因此市場(chǎng)上的應(yīng)用也較為廣泛。然而，不管是單極天線或是PIFA 天線都為一種電場(chǎng)天線，容易受到近場(chǎng)內(nèi)的介電物質(zhì)產(chǎn)生電抗效應(yīng)的影響，造成頻率協(xié)調(diào) 失準(zhǔn)，也就是，所有接近天線的組件都有可能影響天線，降低了天線收/發(fā)訊號(hào)效率，使得 天線噪聲升高。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種微型天線，其同時(shí)具有體積小以及局限電流 竄流的特性，用以改善先前技術(shù)的缺失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種微型天線，其設(shè)計(jì)原理是利用電極層的重疊區(qū)域形 成具有串聯(lián)電容器作用的夾層空間，進(jìn)一步提升天線電容量，將天線體積縮至更小。本發(fā)明的次要目的是在提供一種微型天線，其利用改變電極層重疊區(qū)域方式控制 電容量的大小，輕易修正共振頻率。本發(fā)明的又一目的是在提供一種微型天線，其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能將電流的流 動(dòng)局限在天線的周邊，有效避免天線與附近介質(zhì)體間產(chǎn)生的干擾現(xiàn)象。為達(dá)上述目的，本發(fā)明是揭露一種微型天線，包括至少一基體、至少一第一電極層 以及至少一第二電極層，且基體是以微波材料制成，具有相對(duì)的一第一表面以及一第二表 面，供此第一電極層以及此第二電極層分別設(shè)置，又，此二電極層具有導(dǎo)電性，且第一電極 層是供連接一訊號(hào)饋入線，第二電極層是供連接一接地線。此二電極層部份對(duì)應(yīng)重疊，在基 體上形成具有電容功效的夾層空間，進(jìn)而可以更進(jìn)一步縮減天線尺寸和體積，并能避免已 知天線的感應(yīng)電流竄流所造成的訊號(hào)干擾問(wèn)題。另外，本發(fā)明可以應(yīng)用在多頻訊號(hào)接收，S卩，在一承載基板上設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)基體，相 對(duì)于每個(gè)基體，分別建置如前所述的第一電極層及第二電極層，如此即可于一小面積的承載基板上一次建置復(fù)數(shù)個(gè)微型天線，調(diào)整每個(gè)天線的形狀及設(shè)計(jì)，或是基體的介電常數(shù)，可 改變其共振頻率，即可達(dá)成多頻訊號(hào)收發(fā)的目的。底下藉由具體實(shí)施例配合所附的圖式詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技 術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的立體示意圖。圖2為圖1的天線應(yīng)用示意圖。圖3為圖1的天線另一應(yīng)用示意圖。圖4為圖1的天線再一應(yīng)用示意圖。圖5(a)圖為本發(fā)明的天線采用厚膜制程于一承載基板上設(shè)置第二電極層的示意 圖。圖5(b)圖是接續(xù)圖5(a)圖采用厚膜制程于第二電極層上設(shè)置基體的示意圖。圖5(c)圖是接續(xù)圖5(b)圖采用厚膜制程于承載基板以及基體上設(shè)置第一電極層 的示意圖。圖5(d)圖是接續(xù)圖5(c)圖顯示成品的端面?zhèn)纫晥D。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施態(tài)樣的立體圖。圖7為本發(fā)明的微型天線另一實(shí)施態(tài)樣的示意圖。圖8(a)圖為本發(fā)明的一實(shí)施態(tài)樣的頂視圖。圖8(b)圖是延續(xù)圖8(a)圖，顯示此微型天線的底視圖。圖9(a)圖是延續(xù)圖8(a)圖以及圖8(b)圖，顯示此微型天線結(jié)合于一線路板時(shí)的 立體示意圖。圖9(b)圖是延續(xù)圖8(a)圖以及圖8(b)圖，是表示第二電極層與線路板結(jié)合狀態(tài) 的底面示意圖。圖中10 基體11 第一表面 1220、20，第一電極層30、30，第二 電極層40承載基板41 端電極 4250線路板51、51，訊號(hào)饋入線53接地線
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是利用微波材料容易產(chǎn)生電容效應(yīng)的特性，制作一微型天線，有效降低天 線尺寸及體積，并將電流局限在天線周遭，避免感應(yīng)電流在線路板上竄流所造成的干擾。如 此一來(lái)，可以確保微型天線的使用效率。且本發(fā)明的微型天線，利用二導(dǎo)電性電極層設(shè)置在
第二表面
21,21'第一端電極 31,31'第二端電極
端電極
52、52，接地線基體相對(duì)二表面的方式，以電極層的重疊部份，在基體形成具有電容器作用的夾層，更可以 進(jìn)一步提升天線的電容量，可將天線體積縮至更小。圖1為本發(fā)明其中一實(shí)施態(tài)樣的立體示意圖，如圖所示，一種微型天線，其包含有 一基體10、一第一電極層20以及一第二電極層30。此基體10是采用微波材料制造，以產(chǎn) 生所需的電容量。本微波材料可以是陶瓷、玻璃、磁性材料、高分子材料、或是以上材料結(jié)合 的復(fù)合材質(zhì)。且本基體10為長(zhǎng)形立方體，故具有相對(duì)的一第一表面11以及一第二表面12。 另外，第一電極層20以及第二電極層30是以具有導(dǎo)電性的金屬制成，如金、銀、銅等，或是 其它具導(dǎo)電性的非金屬材料，此二電極20、30分別設(shè)置在基體10第一表面11以及第二表 面12上，且電極層20、30間有重疊的區(qū)域。利用上下電極20、30重疊部分來(lái)產(chǎn)生具有電容 器功能的區(qū)域而增加電容量。再者，二電極層20、30相對(duì)外端分別延伸到基體10 —端面上， 第一電極層20在此端面處形成一第一端電極21，第二電極層30在此端面處形成一第二端 電極31。如此一來(lái)，當(dāng)本微型天線與一線路板50結(jié)合時(shí)，就如圖2所示，第一電極層20的 第一端電極21會(huì)與線路板50的訊號(hào)饋入線51連接，第二電極層30的第二端電極31會(huì)與 線路板50的接地線52連接，因而具有訊號(hào)收發(fā)功效。而實(shí)際應(yīng)用上，二電極層20、30的端 電極21、31設(shè)置位置，則以配合行動(dòng)電子裝置的實(shí)際需求為主。但若如圖3所表示，使第一 電極層20的端電極21，除了如前面所述連接線路板50的訊號(hào)饋入線51外，也同時(shí)連接到 線路板50的一接地線53，更可以降低天線共振頻率。圖4則是本微型天線與線路板的不同 結(jié)合方式的示意圖。第一電極層20，也是經(jīng)由第一端電極21，連接饋入線51及接地線53 ； 第二電極層30，則經(jīng)由第二端電極31，與線路板50的接地線52連接?？v然如圖4般，改變 本微型天線設(shè)置在線路板50的方向以接收訊號(hào)，但其仍不脫離本發(fā)明實(shí)施的主要精神，亦 屬本發(fā)明實(shí)施的一種。另外，本發(fā)明微型天線以現(xiàn)有技術(shù)有多種可達(dá)到目的的手段。故，相似結(jié)構(gòu)具相等 效益的成品理應(yīng)都視作本發(fā)明的等效實(shí)施。舉例而言，圖5(a)圖至圖5(d)圖為采用厚膜 制程技術(shù)的制程說(shuō)明。先參考圖5(a)圖，是在一承載基板40的上表面上，以厚膜制程技術(shù) 制作復(fù)數(shù)個(gè)第二電極層30，此承載基板40成分可以是陶瓷、玻璃、磁性材料、高分子材料、 或是以上材料的復(fù)合材料。再參考圖5(b)圖，將介電材料以厚膜制程技術(shù)在第二電極層30 及承載基板40上形成基體10，接續(xù)，參閱圖5 (c)圖，再次運(yùn)用厚膜制程技術(shù)于承載基板40 以及基體10上制作第一電極層20，依此制程生產(chǎn)的天線剖面圖就如圖5(d)圖顯示，建置在 每個(gè)基體10上下表面的第一電極層20局部與第二電極層30局部形成相對(duì)重疊區(qū)域。其制 程的制造方法簡(jiǎn)單容易，并能同時(shí)將復(fù)數(shù)個(gè)天線體同時(shí)制作在一承載基板40表面。經(jīng)切割 后，可于承載基板40的二側(cè)面另外制作端電極41、42，方便天線和線路板50上的訊號(hào)饋入 線51與接地線52連接。當(dāng)然實(shí)施方式并不以上述為限，基體與二電極層也可以利用濺鍍， 或是蒸鍍等薄膜制程技術(shù)來(lái)制作。又或者，將介電材料與導(dǎo)電材料的薄片利用黏著法，依序 貼覆在承載基板40的表面，以建置如圖5(d)圖顯示的天線結(jié)構(gòu)，或是混合運(yùn)用薄膜、厚膜、 及黏著制程來(lái)建置天線結(jié)構(gòu)，都是可變化實(shí)施的制作方式，也為一種簡(jiǎn)易實(shí)施的方法。再者，本發(fā)明天線依電容量的大小不同，可以輕易修正共振頻率，也可以說(shuō)，透過(guò) 改變天線的形狀與設(shè)計(jì)或者基體10介電常數(shù)可以接收不同頻率。參照?qǐng)D6，是將二電極層 20、30的部份區(qū)域制作成曲折線狀，俾延長(zhǎng)天線電極層20、30的長(zhǎng)度，即可以透過(guò)天線導(dǎo)體 的長(zhǎng)度或電容量的變化來(lái)改變天線收發(fā)頻率。再依前述原理配合上述制程技術(shù)，再配合圖7，本發(fā)明不僅可以于承載基板40上同時(shí)大量生產(chǎn)制作矩陣排列天線，且依據(jù)實(shí)際使用上 的需求，作為單頻訊號(hào)使用時(shí)，可以將承載基板40上同時(shí)建置的復(fù)數(shù)個(gè)微型天線，切割成 多數(shù)單顆單頻使用的微型天線(類(lèi)似圖5(d)圖)，或是復(fù)數(shù)個(gè)天線組合在一塊承載基板40 上(類(lèi)似圖5(c)圖所示的實(shí)施態(tài)樣)，經(jīng)由改變個(gè)別天線的形狀與設(shè)計(jì)或基體10的介電常 數(shù)，可以在一塊承載基板40上獲得復(fù)數(shù)個(gè)不同頻率的整合型天線體，俾應(yīng)用在需要收發(fā)多 頻訊號(hào)的電子裝置中。再來(lái)說(shuō)明本發(fā)明人運(yùn)用上述原理所實(shí)際制作的一具有兩個(gè)共振頻率的復(fù)合式微 型天線結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D8(a)圖以及圖8(b)圖，本微型天線包含一基體10，且在其基體10的 第一表面11上制作二個(gè)第一電極層20、20’，在其基體10的第二表面12上制作二個(gè)第二電 極層30、30’，此二第一電極層20、20’與此二第二電極層30、30’間，分別有部分重疊的區(qū) 域，利用上下電極20與20’以及30與30’間重疊部分來(lái)產(chǎn)生具有電容器功能的區(qū)域而增 加電容量，調(diào)整個(gè)別電極層的尺寸以及其重疊區(qū)域的大小，即可產(chǎn)生具有兩個(gè)共振頻率的 復(fù)合式微型天線。又，此二第一電極層20、20’并分別朝基體10的端面延伸，各自形成一第 一端電極21、21’ ；配合圖9(a)圖以及圖9(b)圖，本微型天線再與線路板50結(jié)合時(shí)，亦如 前述方式，使得此二第一端電極21、21，分別與線路板50的二饋入線51、51，以及二接地線 52,52'連接，而此二第二電極層30、30’則與線路板50的另一接電線53連接，當(dāng)可使本復(fù) 合式微型天線應(yīng)用在兩個(gè)不同頻段。本實(shí)施例是以兩個(gè)頻段作為說(shuō)明的范例，依照本專利 的原理，制作超過(guò)兩個(gè)頻段以上的復(fù)合天線，當(dāng)然仍屬于本專利的范圍。綜上所述，本發(fā)明 的微型天線的優(yōu)點(diǎn)在于利用微波材料來(lái)制作基體，藉由其物理特性產(chǎn)生電容量，且局限電 流的竄流現(xiàn)象，有效地改善近場(chǎng)的電抗效應(yīng)所造成電流損失。其次，電極層重疊區(qū)域更形成 一個(gè)串聯(lián)電容，使此種天線設(shè)計(jì)可以顯著縮小體積卻仍具有良好訊號(hào)收發(fā)能力。再者，透過(guò) 改變第一電極層與第二電極層于基體形成夾層區(qū)域的大小，例如變更基體厚薄大小，電極 層重疊區(qū)域大小，或者電極層形狀等方式，即可以輕易調(diào)整電容量改變天線共振頻率。又， 本天線除了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特性外，并同時(shí)兼具有體積小、成本低、使用效率高、方便大量生產(chǎn) 等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。以上所述，是藉由實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)該技術(shù)的人員，能了 解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本發(fā)明的專利范圍。故其它未脫離本發(fā)明所揭示的 精神，而完成的同等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求
一種微型天線，其是連接至少一訊號(hào)饋入線及至少一接地線，以收發(fā)訊號(hào)，該微型天線包括至少一微波材質(zhì)的基體，其是具有相對(duì)的第一表面及第二表面；至少一具導(dǎo)電性的第一電極層，其設(shè)在該基體的第一表面，該第一電極層是供連接該訊號(hào)饋入線；以及至少一具導(dǎo)電性的第二電極層，其設(shè)在該基體的第二表面，該第二電極層是供連接該接地線，且該第二電極層與該第一電極層具有部份對(duì)應(yīng)重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的微型天線，其中該第一電極層具有一第一端電極，該訊 號(hào)饋入線是連接該第一端電極；該第二電極層具有一第二端電極，該接地線是連接該第二 端電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求第2項(xiàng)所述的微型天線，其中該第一端電極除連接該訊號(hào)饋入線外， 也同時(shí)連接該接地線。
4.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的微型天線，其中該基體的材質(zhì)是為陶瓷材料，或玻璃材 料，或磁性材料，或高分子材料，或以上材質(zhì)的復(fù)合材料；該第一電極層以及該第二電極層 是為具有導(dǎo)電性的金屬電極層，或具導(dǎo)電性的非金屬電極層。
5.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的微型天線，其中該第一電極層及該第二電極層，是以厚 膜制程，或薄膜制程，或貼著導(dǎo)電薄片的方式，分別設(shè)置在該基體的該第一表面及該第二表
6.根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述的微型天線，更包含有一承載基板，其具有二端電極；該第 二電極層是以厚膜制程，或薄膜制程，或黏著導(dǎo)電薄片的方式，設(shè)在該承載基板上表面，其 該第二電極層并連接該承載基板其一該端電極；該基體以厚膜制程，或薄膜制程，或貼著介 電薄片的方式，設(shè)置在該第二電極層及該承載基板上；該第一電極層，再以厚膜制程，或薄 膜制程，或貼著導(dǎo)電薄片的方式，設(shè)置在該承載基板及該基體的該第一表面，且該第一電極 層，連接該承載基板的另一該端電極。
7.—種微型天線，其是連接至少一訊號(hào)饋入線及至少一接地線，以收發(fā)訊號(hào)，該微型天 線包括一承載基板；復(fù)數(shù)具導(dǎo)電性的第二電極層，設(shè)置在該承載基板上，該第二電極層是供連接一該接地線.一入 ，復(fù)數(shù)微波材質(zhì)的基體，每一該基體具有相對(duì)的一第一表面以及一第二表面，各該基體 以其第二表面設(shè)置在一該第二電極層及該承載基板上； 以及復(fù)數(shù)具導(dǎo)電性的第一電極層，分別設(shè)置在一該基體的該第一表面及該承載基板上，各 該第一電極層與相對(duì)該第二電極層部份對(duì)應(yīng)重疊，且該第一電極層并供連接一該訊號(hào)饋入 線。
8.根據(jù)權(quán)利要求第7項(xiàng)所述的微型天線，其中各該第一電極層具有一第一端電極，各 該第一端電極是與一該訊號(hào)饋入線連接，或與一該訊號(hào)饋入線及一該接地線連接；各該第 二電極層具有一第二端電極，是供連接一該接地線。
9.根據(jù)權(quán)利要求第7項(xiàng)所述的微型天線，其中該承載基板的材質(zhì)是陶瓷，或玻璃，或磁性材料，或高分子材料，或以上材質(zhì)的復(fù)合材料；該基體的材質(zhì)是陶瓷，或玻璃，或磁性材 料，或高分子材料，或以上材質(zhì)的復(fù)合材料；該第一電極層以及該第二電極層的材質(zhì)，是以 具有導(dǎo)電性的金屬材料，或是其它具導(dǎo)電性的非金屬材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求第7項(xiàng)所述的微型天線，其中該第一電極層，是采用厚膜制程，或薄 膜制程，或黏著法，分別形成于該基體以及該承載基板上表面；該第二電極層，是采用厚膜 制程，或薄膜制程，或黏著法，分別形成于該承載基板上表面；而該基體采用厚膜制程，或薄 膜制程，或黏著法，分別形成于該第二電極層及該承載基板的上表面。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種微型天線，在一微波材料制成的基體的一第一表面設(shè)置一導(dǎo)電性第一電極層，在與第一表面相對(duì)的一第二表面上設(shè)置一導(dǎo)電性第二電極層，利用第一電極層與第二電極層部分對(duì)應(yīng)重疊的方式形成夾層空間來(lái)產(chǎn)生所需電容量，且第一電極層用與一訊號(hào)饋入線連接，第二電極層用與一接地線連接，藉此，天線體即能提供訊號(hào)收發(fā)功能。當(dāng)基體體積厚薄及大小改變，或者此二電極層重疊面積大小改變時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)為一小體積，可通過(guò)調(diào)整電容量來(lái)改變共振頻率，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、收發(fā)訊號(hào)效率良好的天線。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK101895008SQ20091014321
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者周志伸 申請(qǐng)人:詠業(yè)科技股份有限公司