[發明專利]螺旋天線制造裝置及其方法

無效

• 申請號: 00810107.8
• 申請日: 2000-05-12
• 公開（公告）號: CN1360744A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發明（設計）人: 丘冀德;張東錫;金亨鐘
• 申請（專利權）人: 韓國賽拉公司
• 主分類號: H01Q1/27
• 分類號: H01Q1/27
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱進桂

本發明背景技術

發明領域

本發明涉及一種螺旋天線制造裝置和方法。更具體地說，本發明涉及一種螺旋天線，和一種自動制造該螺旋天線的裝置和方法。

背景技術

螺旋天線廣泛應用于移動站。螺旋天線是其中銅線螺旋纏繞在由絕緣材料制造的芯體上的天線，從而能使天線的尺寸減小。螺旋天線的性能極大地影響移動站的性能。

參照附圖，說明現有技術的螺旋天線。

圖1(a)和(b)表示常規移動站中使用的現有技術的螺旋天線的示意圖。

如圖1(a)所示，常規螺旋天線的形成是使銅線2螺旋地纏繞在塑料芯體1上，即一個絕緣芯體上。與外部電路電連接的一個導電饋線3形成在塑料芯體1的下部上。用塑料樹脂4密封塑料芯體1的一個外部表面。

該常規天線利用下列方法制造。參照圖1(a)，在圓柱形芯體1的外表面上螺旋地形成線槽，將長度為λ/4的銅線2纏繞在芯體1上以形成螺旋線。接下來，作為固定金屬體的導電饋線3被附著在塑料芯體1的下部，通過注塑成型工藝利用塑料樹脂4模塑芯體1的外表面，由此完成螺旋天線的制造。

這種螺旋天線的特性取決于螺旋線，即銅線的總長度、銅線之間的螺旋螺距和芯體的直徑。因此，這些尺寸必須仔細設計以便使螺旋天線工作在所希望的頻帶上。

然而，在如上所述制造螺旋天線的情況下(即，在塑料芯體上纏繞銅線)，由于塑料的射頻(RF)特性低，該天線自身的頻率特性降低。另外，制造開槽塑料芯體所需的注塑和模塑工藝具有伴隨著高次品率的缺點。這些工藝也很難進行大批生產。

因此，已經開發了不使用芯體的螺旋天線。圖1(b)表示不使用芯體的現有技術的螺旋天線。

如圖1(b)所示，螺旋天線包括螺旋線圈5、形成在該線圈5的下端的饋線3、形成為圍繞線圈5的封套的塑料樹脂4。

當制造這種螺旋天線時，工作人員將線圈5切割成預定長度，將饋線3附著在切斷的線圈5的下端，用塑料樹脂4模塑線圈5的外表面以完成螺旋天線的制造。

現在存在許多種無線電通信業務，例如碼分多址(CDMA)、個人通信業務(PCS)、全球移動通信系統(GSM)和數字歐洲無繩電話(DECT)，每種業務使用不同頻帶。因為使用不同的頻帶以及這些無線電通信業務一般不兼容，需要設計能夠在各種頻帶使用的多波段天線。圖2(a)和(b)表示現有技術移動站中使用的附加常規螺旋天線的示意圖。

如圖2(a)所示，在塑料芯體1上形成具有不同設計諧振頻率的兩條銅線2，該芯體以絕緣材料制造。如圖2(b)所示，該螺旋天線也可以利用螺旋線圈5而不使用芯體制造。通過使上部線圈5a的螺旋數量和螺距與下部線圈5b的不同，可以制造出工作在不同諧振頻帶的螺旋天線。

由于在移動站使用的頻率變得更高，需要具有高精度的螺旋天線。可是，在通過常規方法制造螺旋天線的情況下，因為工作人員根據工作頻帶將線圈手工切割成預定長度，生產效率受到限制并且降低了精度。另外，在沒有芯體而使用線圈的情況下，由于線圈因線圈自身的彈性而變形，不能進行表面模塑加工。代之以將樹脂制造的套子放置在線圈上以保護該線圈。因此，在金屬饋線和線圈之間的粘接強度可能減弱，以致有時不能實現天線的平穩工作。在使用芯體的常規天線情況下，因為模塑加工期間以高壓注塑樹脂，與線圈的碰撞導致線圈變形。這可能導致改變天線的諧振頻率，由此降低生產效率。

另外，因為諧振頻率可能因線圈中的不同應力而改變，工作人員必須手工調諧所有天線。為此原因和其他原因，很難使常規螺旋天線的制造加工自動化。這導致低生產率，最終增加了制造成本。除了這些問題外，由于常規螺旋天線安裝在通信裝置的頂部并且從那里突出，即因為該天線的外部安裝，當設備掉落等情況發生時該螺旋天線可能由于受到震動而損壞。另外，這種結構也使通信設備難以操作。為克服這些問題，正開發可以設置在通信裝置內部的螺旋天線，一種這樣的螺旋天線是微帶貼片天線。可是，因為常規內置天線的輻射器的尺寸必須是λ/2，該天線的整個尺寸變得非常大。為增加微帶天線的可使用帶寬，輻射器的寬度和基片的厚度必須增加，因此，天線的整個體積和重量增加。因此，這種內置天線不適合于用作移動站的螺旋天線。

在常規內置天線中，由于輻射只發生在上面形成輻射器的基片的上部方向，不朝向上面形成接地線路的基片下部，該天線產生了方向性。結果，天線的靈敏度隨著天線指向的方向而改變。