[发明专利]陶瓷介质块的非方形贴片天线及一体化天线模块

说明书

技术领域

本发明涉及用于接收卫星信号或地面的填隙(gap filler)信号的天线(ANT)以及天线模块，特别涉及用于接收GPS(全球定位系统)、DMB(数字多媒体广播)系统、DAB(数字音频广播)系统和导航系统中的的卫星信号和填隙信号的陶瓷介质块的非方形贴片(patch)天线以及包括该系统的集成天线模块。

背景技术

近来，无线通信已经被广泛地应用。为了确保无线通信装置的普及，现阶段趋向于在保持天线性能的同时需要低成本、能大规模生产并令人满意的设计。从而增加了对能够安装在收发信机中的细长的天线的需求。

对用于汽车的移动多媒体信息、广播服务或当前位置及电子地图服务的接收机，可以使用微带贴片天线。

卫星传送用于传输的右旋圆极化波，以便于最小化电离层的干扰和地面反射的多路信号(噪声)的影响，同时，由于贴片天线比较便宜并且对于各种圆极化天线都具有良好的接收率，所以圆极化天线被用来接收GPS卫星信号。

贴片天线具有重量轻并占用较小空间的平面类型结构，同时在给定的空间内具有最高的增益和最好的方向性，所以它被用作与各种移动通信装置和便携式装置集成的通信中继天线。

图1是根据现有技术贴片天线的具有分解结构贴片天线的上端表面和下端表面的示意图。

如图1所示，现有技术的馈针型的方形贴片天线由天线模块12和与天线模块12分离的印制电路板PCB 14组成。对于天线模块12，一种导电材料被涂敷在介质块11的两端表面上，同时馈针13位于上端表面。

另外，单端或多端低噪声放大器LNA 15被安装在PCB 14上，并且PCB14被粘附在该天线模块12的下端面。导电材料以相同的长宽比被涂敷在上端面的导电表面上，以便于具有圆极化特性。

另外，馈针13与上端面的导电表面电连接以便于插入介质块，然而，该馈针与下端面中的由导电材料构成的接地面电隔离。

同时，在现有技术的导航系统中使用的贴片天线的问题在于例如在所谓的“接地平面”中，需要底部是平面的导电表面，并且PCB部分必须保证该地面表面是面向天空类型的，以使得其容易接收卫星信号。此外，通常使用的贴片天线的最小尺寸是18×18mm。所以，由于接收器的宽度和天线的高度限制很难将天线安装在装置中。

因此，在如图2所示的具有如前所述的方形贴片天线的导航中，能够从主体折叠并打开的天线设备18应该安装在导航17的上部的后面，同时贴片天线应该位于其内部。所以，在使用时将天线设备伸入到侧表面与天线宽度相同深度时存在问题。

近来，随着为便于携带的细长化和小型化的发展趋势，产品的功能变得复杂。例如，汽车导航公司需要能够安装在汽车中并能通过存储在其内部的电池而可便携的导航系统的发展。

然而，如前所述，现有技术的贴片天线存在不能被变细的问题，以至于增大了导航系统的尺寸。此外，即使将13×13mm或更小的小尺寸贴片天线安装在汽车中，天线的特性也不会很好，使得在盲点中的接收不稳定。

另外，方形贴片天线是圆极化天线，并且选择性地接收在接收的卫星信号中的左旋圆极化或右旋圆极化。因此，根据卫星信号是左旋圆极化还是右旋圆极化，所述方形贴片天线应该被重新设计。此外，在它被设计为双带宽天线时，接收率被降低，这是由于由左旋圆极化接收天线和右旋圆极化接收天线的设计所引起的相互干扰效应所引起的。因此，存在卫星信号可能被丢失的问题。

同时，根据小型化的趋势，已经存在使用13×13mm或更小的贴片天线或线性极化天线的尝试。然而，在天线的尺寸变得越来越小的同时，天线的性能和接收灵敏性被降低了。

例如，对于处理—130dbm的信号的传统GPS引擎，就不可能处理该信号。因此，在当前的市场上，能被安装在汽车中的天线或天线模块的发展需要确保小型化以及便携性，同时在接收性能方面要与传统天线一样或者比传统天线更好。

发明内容

技术问题

因此，本发明的目的是至少要解决现有技术的所述问题和缺点。

提供本发明以解决由于使用传统的方形贴片天线而引起的诸如导航系统的接收机的结构问题和设计问题。通过控制位于非方形介质陶瓷介质块和非方形介质块上的贴片天线的导电图，将上部的导电图延伸到非方形陶瓷介质块的侧表面，来提供给具有圆极化特性或线性极化波的改进特性的陶瓷介质块的非方形贴片天线、以及具有圆极化特性或线性极化波特性的陶瓷介质块的非方形贴片天线。