[发明专利]贴片天线

说明书

本发明涉及一种贴片天线，包括介质基板，由软质材料包覆高介电系数材料形成，具有相对的第一表面及第二表面，及多个环设在该第一表面及该第二表面之间的侧表面；辐射金属臂，设置在该第一表面上，形成金属薄层；接地金属板，设置在该第二表面上；以及寄生金属臂，由该第二表面的该接地金属板延伸，经过至少该侧表面之一至该第一表面，且接近但不连接该辐射金属臂。本发明的贴片天线在天线辐射面之中设置封闭槽孔及寄生金属臂提升天线可工作带宽，并具有高指向性。

技术领域

本发明涉及贴片天线技术领域，具体涉及一种软质材料包覆高介电系数材料的贴片天线。

背景技术

现今Sub-6G频带贴片天线主要是以FR4板材来进行设计，因频段较低，天线尺寸偏大，并且本身材料不具透明性和可绕性，使的应用范围有所限制。Sub-6G频带中贴片天线(Patch Antenna)也可使用FPC PI(Polyamide)设计，则因受限于基板厚度不足使天线性能不佳。

贴片天线目前使用FR4或是FPC来设计，馈入方式多使用钻孔式馈入以获得良好的频率匹配。其他类型的天线形态则反而会因为周围金属环境和接地形式等而受限，指向性效率也较贴片天线差。

申请号CN202011363160.4的中国发明专利中公开了一种微带天线及终端设备，该微带天线在传统的U型金属贴片的基础上，在U型金属贴片的第一竖直部31和第二竖直部32分别开设通孔34，延长了电流的流经路径，使得天线的谐振频率降低，从而提高了天线的带宽。另外，由于只是在第一竖直部31和第二竖直部32上分别开设通孔34，故不需要增加金属贴片的长度和宽度，重量更轻，更容易满足结构紧凑的要求。

上述专利延长了电流的流经路径，使得天线的谐振频率降低，而无法解决PCB基材设计贴片天线尺寸过大，应用性不佳，软板FPC基材的贴片天线因厚度太薄的限制无法使用在Sub-6G频段，同时使用贴片天线也会有带宽较差的现象，若是不使用贴片天线则无法达到较高的指向性增益的问题，因此本文提出一种贴片天线。

使用LCP材料包覆玻璃形成一贴片型式天线，以由玻璃的高介电系数(K值6)可使贴片天线尺寸缩减，同时玻璃可提供足够的厚度来使天线具备较佳的性能，仍可维持贴片天线高指向性的特性，以此使天线有更广泛的应用范围，在贴片天线上使用微带线槽孔馈入以克服玻璃无法钻孔馈入的问题，并获得良好的馈入匹配。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种贴片天线，用于解决上述存在的问题。本发明公开一种贴片天线，包括：一介质基板，包含相对的一第一表面与一第二表面，及多个环设在该第一表面与该第二表面之间的侧表面，其中该介质基板由一软质材料包覆一高介电系数材料而成；一辐射金属臂，设置在该第一表面上，形成金属薄层；一接地金属板，设置在该第二表面上；一寄生金属臂，由该接地金属板延伸，经过至少该侧表面之一至该第一表面，且与该辐射金属臂接近但不连接。

在本发明的一个实施例中，该软质材料为一层或多层LCP材料。

在本发明的一个实施例中，该高介电系数材料为介电系数K6的玻璃材质。

在本发明的一个实施例中，该介质基板在运行贴片天线时，使用槽孔馈入方式或运用LCP多层馈入方式。

在本发明的一个实施例中，该辐射金属臂内还包括至少一封闭的槽孔。

在本发明的一个实施例中，该槽孔总长与该高介电系数下的一个波长相等。

在本发明的一个实施例中，该寄生金属臂在该第一表面上往该侧表面延伸总长度与该高介电系数下的1/4波长相等。

在本发明的一个实施例中，该第一表面，该第二表面或该侧表面设有一天线馈入区域；该辐射金属臂由该第一表面延伸与该天线馈入区域连接。

在本发明的一个实施例中，该金属薄层材质为铜、铝或银。