[发明专利]一种小型化的LTCC双频天线

说明书

技术领域

本发明涉及便携式无线通信设备及移动通信天线技术领域，特别涉及一种小型化的螺旋线和曲折线组合结构的LTCC双频天线。

背景技术

移动通信技术的飞速发展已经把整个世界带入3G时代，与此同时，GPS、蓝牙、WiFi、WLAN等新的无线技术标准也不断涌现。伴随着超大规模集成电路的飞速发展，采用这些新技术的移动终端，自身体积不断减小。因此，作为整个系统关键元件的天线，其小型化使命迫在眉捷。

当前，多种无线通信技术共存以及同一技术下多频段分布模式的现状，要求天线具有宽带或超宽带特性。但是，这与天线小型化所导致天线增益、带宽等性能指标降低的现实相冲突。面对这个问题，最好的解决方法便是采用可在邻近频率点谐振的双频或多频天线，满足天线性能要求的同时实现小型化。

LTCC（低温共烧陶瓷）技术以其良好的材料性能（高介电常数、低介质损耗）和易实现三维结构（多层应用、垂直互连）的技术特点，可在天线小型化方面发挥出了巨大作用。LTCC技术是MCM-C(共烧陶瓷多芯片组件)中的一种多层布线基板技术。该技术将未烧结的流延陶瓷材料叠层在一起制成多层电路，基板内层有印制的互连导体、单元电路，在基板的表面安装IC、LSI芯片，从而实现高集成度，高可靠性的无线通信系统。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种结构简单，体积小并且能够够满足GSM、GPS、WCDMA、TD-SCDMA、蓝牙、WLAN等多种通信模式的应用的一种小型化的LTCC双频天线。

本发明的技术方案是：一种小型化的LTCC双频天线，包括有LTCC陶瓷介质体以及位于LTCC陶瓷介质体两端的前端馈电单元和后端加载单元，其特征在于，在所述LTCC陶瓷介质体上还包括螺旋线单元和曲折线单元；

所述螺旋线单元由上下两层多个Z形和L型导电结构通过多个金属圆柱连接而成，螺旋线单元的前端与前端馈电单元相连接，后端接曲折线单元；

所述曲折线单元通过一个金属圆柱分为上下两个曲折线辐射片，两个辐射片的位置相互交错，分别分布于两个介质层上，其中较长的辐射片的前端通过金属圆柱与螺旋线单元的末端连接，其末端与后端加载单元连接，

上述在螺旋线单元中螺旋线的圈数是可调的，通过改变螺旋线单元中的螺旋线的圈数调整不同天线的工作频段。

上述曲折线单元中上下两个曲折线辐射片之间的层间距和交错距离可调，

上述曲折线单元中上下两个曲折线辐射片的曲折线的级数、长度和宽度可调，

上述螺旋线单元、曲折线单元、前端馈电单元及后端加载单元的材料为介电损耗小、电阻率低的金属导体。

本发明的优点和有益效果：本发明利用LTCC技术，采用螺旋线单元和双层交错式曲折线单元的三维组合结构，不仅可使天线在两个邻近的频点双频工作，同时也实现了天线的小型化。该天线还具有良好的全向性和良好的增益特性。此外，LTCC层叠技术的使用，提高了天线的稳定性和可靠性。而且天线生产中采用的SMT封装设计，不但可以节省加工时间，降低生产成本，而且便于天线产品的测试与调试。

附图说明

图1为本发明的三维模型结构图。

图2为本发明的螺旋线单元结构图。

图3为本发明的曲折线单元结构图。

图4为本发明的S11回波损耗图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本双频天线包括LTCC陶瓷介质体10，螺旋线单元20，曲折线单元30，前端馈电单元40和后端加载单元50五个部分，其中20、30、40和50为介电损耗小、电阻率低的金属导体，其材料可为Ag、Au、Cu及其相关合金等等。

如图1和图2所示，上层的多个Z形和L型导电体201、202、203、204和下层的多个L型导电体205、206、207，通过若干等高的金属圆柱20A连接成螺旋线单元20，其前端导电体201与馈电单元40相连接，后端导电体204接曲折线单元30。

如图1和图3所示，曲折线单元30，位于螺旋线单元20末端，并通过一个金属圆柱30A分为上下两个曲折线辐射片31和32，两个辐射片的位置相互交错，分别分布于两个介质层上，其中较长的辐射片31末端与加载单元50连接。