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第 25卷第 4期
2009年 8月
微 波 学 报
JOURNAL OF M ICROWAVES
Vol. 25 No. 4
Aug. 2009
文章编号 : 100526122
(
2009
)
0420059204
一种 LTCC芯片天线研制
3
郑 轶 金 龙 孙一萍
(
电子科技大学电子科学技术研究院 ,成都 610054
)
摘 要 : 研制了一种新型的频率范围适用于 GSM800 /CDMA Cellular
(
824～960MHz
)
的全向芯片天线。该天
线将曲折导线嵌入在 LTCC介质中 ,采用通孔连接各层形成立体结构 。通过分析天线的结构 ,给出了芯片天线的等
效电路 ,并且进行仿真对比。该天线外形小巧 ,设计尺寸只有 20. 0mm ×4. 0mm ×1. 5mm。该芯片天线具有带宽大 ,
全向性好 ,电气特性稳定等优点 ,适合应用于各种高灵敏度、低剖面的无线通信收发模块及移动通信终端。
关键词 : 芯片天线 ,曲折导线 , LTCC
(
低温共烧陶瓷
)
Design of a Chip Antenna Using LTCC Technology
ZHENG Y i, JIN Long, SUN Y i2ping
(
Research Institute of Electric Science and Technology, University of Electronic
Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
)
Abstract: A novel omni2directional chip antenna for GSM800 /CDMA Cellular is designed. It uses strip meander con2
ductor lineswhich are embedded in the multilayer structure by usingLow Temperature Co2fired Ceram ic
(
LTCC
)
technology.
According to the structure of the antenna, the equivalent circuit is presented. The broadband omni2directional chip antenna,
which is very small, just only 20. 0mm ×4. 0mm ×1. 5mm in size. The chip antenna is suitable for mobile communication
modules and handsets where lim ited antenna size is a p rem ium.
Key words: Chip antenna, Meander conductor lines, LTCC
引 言
现代无线通信技术的飞速发展对天线的要求越
来越高。外置的鞭状天线、螺旋天线曾经是移动终
端天线的主流 ,如今它们已逐步被内置的小型天线
取代。芯片天线不仅具有尺寸小、重量轻、较好的全
向性、电气特性稳定等优点 ,而且具备低成本、可大
批量生产的经济上的优势 ,符合无线通信产品向轻、
薄、短小方向发展的趋势 ,因而成为近年来研究的热
点。同时 , LTCC工艺技术的日趋成熟也为芯片天
线的发展提供了强大的动力。
现在研究的陶瓷芯片天线的种类可分为块状
(
B lock
)
陶瓷芯片天线与多层
(
Multilayer
)
陶瓷芯片
天线。前者是使用高温
(
1000℃以上
)
将整块陶瓷
体一次烧结完成后 ,再将天线的金属导线印在陶瓷
块的表面。后者是采用 LTCC技术 ,将多层陶瓷叠
压对位后再以 800℃～900℃的温度烧结。所以天
线的金属导体可以依照设计需要印在每一层陶瓷介
质层上 , 如此一来 ,便可有效缩小天线尺寸 ,并能达
到隐藏天线设计布局的目的 ,同时提高芯片天线的
稳定性。芯片天线按照天线结构中有无金属地可以
分为两类 :第一类是在介质基片的底部有金属地 ;第
二类则是介质基片底部没有地 ,可将其看成是单极
子天线。
许多学者提出了芯片天线的设计方法和实现技
术
[ 127 ]
。采用曲折导线技术能使天线的尺寸更小 ,并
且能够增大带宽
[ 1 ]
。在文献 [ 2 ]中所设计的天线的
结构是在陶瓷基片的上表面印有曲折导线 ,并通过
在基片底部添加一个毗邻的导体平面来改善天线的
带宽特性。文献 [ 3 ]中的天线结构 ,不仅在陶瓷基
片的上表面印有曲折导线 ,在陶瓷基片的侧面和下
表面也同时印有导线 ,这样有效缩短了天线的尺寸。
3
收稿日期 : 2008209212
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