[發明專利]PCB天線

有效

• 申請號: 201710442283.9
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107528116B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: H·霍夫莫勒
• 申請（專利權）人: 安訊士有限公司
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/38
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

一種天線(200)包括天線體(212)。該天線體被一體地形成為PCB(210)的一部分，并且該天線體被金屬包圍。該天線體可以被在PCB的頂層和底層上的鋪或鍍金屬以及沿著天線體周邊的側面鍍金屬包圍。

技術領域

本文的實施例涉及布置在印刷電路板PCB上的天線。此外，它們也涉及包括此天線的PCB，收發器和無線數據采集裝置。

背景技術

天線是一種將電能轉換為無線電波的電子裝置，反之亦然。它通常與包括發射機和接收機的射頻(RF)收發器一起使用。天線是所有使用無線通信設備的基本元件。它們用于諸如廣播和電視廣播，雙向無線電，通信接收機，雷達，蜂窩電話，衛星通信諸如全球定位系統(GPS)，無線揚聲器和音頻(WISA)系統，Zigbee或Z-波系統和無線局域網(WLAN)，以及其他無線通信設備，例如無線麥克風，支持藍牙的設備，無線計算機網絡，嬰兒監視器，產品上的RF識別(RFID)標簽，無線數據采集裝置諸如照相機，實體訪問控制系統(PACS)控制器，如車庫門開啟器，建筑物門控制器，以及網絡錄像機，家庭自動化設備，數據記錄器等。

天線有各種類型，天線的選擇可以取決于不同的應用，可用的PCB尺寸，成本，RF范圍和方向性。例如，對于2-10GHz的應用，以下類型的天線被廣泛采用：

線天線：這是一種由PCB向自由空間伸展的一根導線，其長度匹配于λ/4在接地板之上。線天線由于其尺寸和三維輻射而提供良好的性能和射頻范圍。導線可以是直線，螺旋或環。這是一種三維(3D)結構，天線從PCB表面以4-5毫米的高度突出到空間。

PCB板天線：這是一種在PCB上繪制的痕跡或條紋線。根據天線類型和空間限制，這種天線可以是直線，倒F型，曲折型，圓形或蠕動曲線。在PCB天線中，天線成為與PCB處于同一平面的二維(2D)結構。PCB天線需要更多的PCB面積，而且效率比線天線低。它便宜且易于制造，并且具有可接受的無線應用范圍，例如藍牙低能量(BLE)應用。然而，這種類型天線的問題是PCB材料成為天線的一部分。不同的PCB材料和不同的PCB厚度將具有不同的相對電介常數(εr)，從而有不同的電介損耗，這將影響天線的輻射效率。因此，如果PCB的材料和厚度改變了，天線的設計和調諧則必須改變。

在CN103928757中提出了解決這個問題的一種方案，如圖1所示，天線100設置在PCB 110的板邊上并且連接到PCB上的微控制器單元(MCU)120。天線100是由頂層鋪銅101，側面鋪銅102和底層鋪銅103相互連接在一起構成。以這種方式，天線在PCB的頂層，側面和底層所有部分都可以具有優異的信號，從而改善了PCB天線的方向性。然而，PCB 110仍然是天線100的組成部分，并因此影響天線100的RF特性。

WO 03/077360闡述了一種天線裝置，包括一個平面接地基板，具有無線電信號饋電點的平面主輻射元件和平面附加元件。所述接地基板，主輻射元件和附加元件優選地由單片導電材料形成，并且在一個實施例中，它們被從印刷電路板上的金屬層蝕刻出來。在一個實施例中，所述接地基板在印刷電路板的一層上形成，而所述主輻射元件和所述附加元件在所述印刷電路板上的另一層上形成。接地基板和天線可以基本上位于同一平面中。

US 2002/145567闡述了一種天線結構，它是通過將可鍍塑料天線元件模制成所需形狀而形成的。模制天線元件基本上完全用導電金屬材料電鍍。天線組件包括模制和電鍍的天線結構，附著連接到電介質基座上，適于安裝在一個合適的支撐物件上諸如印刷電路板。天線結構和電路板通過一個接觸彈簧夾相互接合。

US 2015/263430闡述了一種包括接地板和接地延伸支路的天線結構。接地板有一個槽。接地延伸支路設置在槽中，并且被耦合到接地板。天線結構還可以包括諸如FR4(阻燃劑4)基板，系統電路板或FPCB(軟性印刷電路板)的電介質基板。天線結構的接地板和槽在電介質基板的表面上形成。

發明內容

鑒于上述，本文實施例的目的是提供具有改進性能的PCB天線。