[發明專利]天線用磁性復合體及使用其的天線單元

無效

• 申請號: 200980132632.0
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN102132456A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 大田利博;園田賢作;久保田和宏;水口勝信;菅力也;城田健一;小池清
• 申請（專利權）人: 日油株式會社;東光株式會社;沖印刷電路板株式會社
• 主分類號: H01Q7/06
• 分類號: H01Q7/06;H01F1/34;H01F1/37;H05K9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶

技術領域

本發明涉及一種天線用磁性復合體及使用其的天線單元，所述天線用磁性復合體能夠制得大小可內置于移動終端機等中且增益高的天線。

背景技術

近年來，在移動終端機中，除通常的通話通信功能外，還要求其搭載例如FM無線廣播、接收從VHF波段橫跨UHF波段的電視傳播信號或UHF高頻的移動無線通信等功能。尤其是在多功能移動終端中，由于要搭載多個上述功能，因此內置的天線數量變多，在終端自身的小型化、賦予美感的外觀方面產生問題。為了避免該問題，要求以單體就可接收頻率范圍寬的電波的多功能天線。特別是要求功能重疊化的是，分配給FM無線廣播的VHF波段、分配給地波數字廣播的UHF波段的兩個頻帶。接收頻率范圍寬的電波，當然需要能夠對應于各信號頻率的、帶頻幅度寬的天線。但是，例如UHF的電波波長為數十厘米，與此相對，VHF的電波波長達到數米，因此制成以單體就能夠對應UHF與VHF兩個頻帶、并將其內置于容積有限的移動終端時，會出現天線的小型化和寬頻化的問題。

一般來說，天線的體積基本上與用于天線磁芯的材料的介電常數(ε)和磁導率(μ)的積的1/2次方(即(ε·μ)^1/2)成反比。從該關系可以看出，將高介電常數、高磁導率的材料用于天線磁芯，能夠使天線小型化。此外，在所使用的頻帶中，天線磁芯的介電損失及磁損失需要足夠小。這些損失大時，會引起信號的平滑化，信號劣化。

若單純使天線的外形小型化，增益(或者也可稱為收發信號功率、靈敏度)就會降低。因此，已經提出有很多個通過使用具有某程度介電常數的電介質制的磁芯或軟磁體制的磁芯，在其上卷繞導體或形成在磁芯周圍纏繞成螺旋狀的導體圖形，從而在保持增益的同時能使天線小型化的技術。但是，由于上述技術中作為小型天線磁芯的軟磁體的燒結體硬度高且具有脆性，因此具有加工性能有所欠缺的缺點。作為避開該缺點的技術，專利文獻1-3中公開了將軟磁體粉末混合于樹脂中作為磁性復合體，從而得到具有高介電常數、高磁導率、成型性良好的天線磁芯的技術。

為了使天線對應寬頻帶，在對象頻帶中，介電特性(介電常數、介電損失)、磁特性(磁導率、磁損失)必須穩定。因此，天線磁芯材料介電常數高、磁導率高、介電損失低、磁損失低，作為磁芯材料基礎的樹脂材料磁導率高、介電損失低，這些值在寬頻帶中穩定時，能夠獲得更小型的對應寬頻帶的天線。

專利文獻1中公開了由軟磁性鐵氧體與熱塑性樹脂構成的鐵氧體漿，但該熱塑性樹脂是以耐熱性、強度及剛性為要點選擇的聚酰胺、聚苯硫醚。這些樹脂介電損失大，同時其隨著頻帶的變動也大。因此，由于能夠在寬頻帶中保持一定的介電常數，所以專利文獻1中的鐵氧體漿不能得到應對寬頻化的天線。

專利文獻2公開了一種含有磁性體及熱塑性降冰片烯類樹脂、聚芳硫醚等具有環狀結構的熱塑性樹脂的磁性體組合物。此外，專利文獻3公開了一種含有軟磁性鐵氧體粉末及聚芳硫醚、聚酰胺、聚烯烴等熱塑性樹脂的樹脂組合物。當熱塑性樹脂為聚酰胺時，專利文獻2、3的組合物與專利文獻1的情況相同，不能獲得應對寬頻化的天線。當熱塑性樹脂為降冰片烯類樹脂或聚烯烴類樹脂時，這些樹脂的介電常數低、介電損失低、介電損失也穩定，因此推測專利文獻2、3的組合物能夠應對寬頻帶。

像降冰片烯類樹脂材料這樣，作為介電常數低、介電損失低的熱塑性樹脂，除此之外還已知有聚四氟乙烯、各種液晶聚合物、改性聚苯醚等。這些樹脂材料在寬頻帶內可獲得優異的介電特性，但另一方面由于其具有非常剛直的結構，因此具有熔點或玻璃化溫度非常高的特點。因此，在將上述樹脂材料與磁性體粉末進行混合時，需要在高于樹脂熔點或玻璃化溫度+50℃～+150℃的溫度下熔融，因而為了進行充分混合，需要在相當高的溫度下進行混合，結果會引起樹脂或軟磁體的氧化劣化。因此，可能會損害用得到的軟磁體材料制成的天線的低磁損失性。

另一方面，由于聚烯烴樹脂與降冰片烯類樹脂材料或與此類似的樹脂材料不同，其熔點低，因此能夠在較低溫度下與磁性體粉末進行混合。但是，實際中，在將軟磁體粉末混合到聚丙烯中制得天線磁芯作為天線單元時，磁導率比預想的還小，不能實現足夠的小型化。該現象可認為是由于將軟磁體粉末混煉到樹脂中時所需要的剪切力，讓樹脂擔負過度的熱負荷，使樹脂劣化、低分子量化的結果。若為了彌補上述問題而增加軟磁體粉末的混合量，則由于磁滯損耗引起增益降低現象等使得增益顯著降低。綜上所述，需要有一種對于從VHF到UHF的寬頻帶電波增益高、且能夠制得外形小的天線的天線用磁性復合體。

現有文獻

專利文獻1：日本專利特開平7-142228號公報