电磁辐射装置及其制作方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种电磁辐射装置及其制作方法，根据本发明专利技术的实施例，电磁辐射装置包含接地面和整体成形的天线结构。整体成形的天线结构可包含垂直于接地面或与接地面间的角度大于４５度的辐射板，以及屏蔽结构，以限制辐射板的辐射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，具体地涉及一种具有自我屏蔽天线的。
技术介绍
无线通信装置一般包含天线、射频(RF)模块和其他电子元件。为了符合目前微 型化产品的需求，天线和系统元件间的间隔减小，因而增加了电磁耦合效应。如此一来，天 线的辐射改变且降低了天线的效能。另外，压縮后的电路布局对例如辐射图(radiation pattern)或回波损耗(return loss)等天线特性产生负面影响，故在整合天线及系统后需 修改调整结构参数以符合原先的设计，因此将增加设计时间和成本。 美国公开号US 2007/0109196A提出了一种电磁兼容(EMC)天线，其具有屏蔽金属 墙以有效降低与附近金属元件可能的耦合现象。然而，平面结构的辐射金属平行于系统接 地面且形成三维(3D)立体结构，因此限制了使用的灵活性和辐射图的模式。 在快速发展的手持式电子装置市场中，对于具有低干扰特性的小型辐射装置有高 度需求。再者，无需改装即可应用于不同电子装置如个人数字助理(PDA)、卫星定位系统 (GPS)或笔记型电脑的电磁辐射装置，可提供各式各样应用的灵活性。
技术实现思路
本专利技术提出一种，其增益和回波损耗不被系统中的其 他元件所影响。该电磁辐射装置无需进行结构参数的修正调整即可应用于各式装置。另外， 该电磁辐射装置具有隔离干扰噪声功能。 根据本专利技术的一方面，电磁辐射装置包含接地面和整体成形的天线。整体成形的 天线可包含垂直于接地面或与接地面间的角度大于45度的辐射板，和屏蔽结构，以限制辐 射板的辐射。 根据本专利技术的另一方面，提出一种具有天线的电磁辐射装置的制作方法。该天线 包含辐射板和屏蔽结构。该方法包含以下步骤(a)根据系统空间安排和辐射图的需求，选 择辐射板和屏蔽结构的弯折方式；(b)根据操作频率决定天线的共振长度；(c)根据辐射板 的尺寸、操作频率和频宽决定天线的最初形状；(d)调整辐射板馈入点(feeding point)的 位置和天线的宽度以在操作频带中实现阻抗匹配；以及(e)选择有最佳增益和频宽的屏蔽 结构及辐射板的间距。附图说明 图1A为本专利技术实施例的自我屏蔽天线。 图IB至ID显示根据本专利技术的电磁辐射装置。 图2、3A、3B、4A和4B显示根据本专利技术实施例的自我屏蔽天线。 图5A至51显示天线和屏蔽结构的安排的顶视图。4图6A至6D显示具有和不具有屏蔽结构的电磁辐射装置。图7A、7B和图8显示图6A至6D的电磁辐射装置的回波损耗和增益。图9显示应用于不同电子装置的电磁辐射装置的回波损耗。图IOA至IOH显示本专利技术的实施例的电子辐射装置及其辐射图。图11显示根据本专利技术实施例的电磁辐射装置的制作方法。主要元件符号说明10、20天线ll辐射板12屏蔽板13屏蔽板14折线15接地面16电路板17、 17'槽孔18信号馈入元件19开口30、35天线31、32、33屏蔽板40、45天线51辐射板52屏蔽板53接地面60天线61屏蔽板62金属挡屏70天线71屏蔽板72信号馈入元件73接地面74辐射板Sll S16步骤具体实施例方式为充分了解本专利技术的特征和功效，通过下述具体的实施例，并配合所附的图式，对 本专利技术做详细说明。 图1A至图1C显示根据本专利技术实施例的具有自我屏蔽天线的电磁辐射装置。电磁 辐射装置包含天线10和接地面15。天线10为整体成形，例如天线10是通过将平板弯折 而成。天线10包含辐射板11和屏蔽板12和13。屏蔽板12和13形成屏蔽结构。天线10 根据两条折线14弯折成3D立体结构。接地面15位于电路板16 (例如F R-4板)上。在 实施例中，屏蔽板12接触接地面15，如图1B所示。可替代地，屏蔽板12未接触接地面15 而直接接触电路板16，如图1C所示。辐射板11垂直于接地面15，而屏蔽板13也垂直于且 电连接该接地面15，以限制辐射板11的辐射。辐射板11有槽孔17和信号馈入元件(辐射 元件)18。信号馈入元件18包含位于槽孔17两侧的正极和负极以操作差分信号。槽孔17 有开口 19，且槽孔17的长度约为天线10的辐射电磁波长的1/4。本实施例中，槽孔17的 纵向平行于接地面15。屏蔽板13等于或大于辐射板11。 可替代地，如图1D所示，辐射板11与接地面15形成角度，且屏蔽板13与接地面 也形成角度。在实施例中，辐射板11和接地面15间的角度大于45度，且屏蔽板13和接地 面15间的角度大于45度。 图2显示本专利技术另一实施例的天线20，其类似于天线IO但有无开口的槽孔17'。 槽孔17'的长度约为天线20的辐射电磁波长的1/2。 图3A和3B分别显示天线30和35。相比于天线20，天线30另包含延伸自屏蔽板513且沿折线14弯折的屏蔽板31、32和33。屏蔽板31、32和33可连接或垂直于屏蔽板13。 类似地，屏蔽板12接触接地面15或电路板16。 图4A和4B分别显示天线40和45。相比于图IA所示的天线10，天线40和45另 包含延伸自屏蔽板13且沿折线14弯折的屏蔽板31和/或32。 图5A至图5F显示本专利技术的实施例的电磁辐射装置的顶视图。图5A中，辐射板51 位于接地面53的一侧，屏蔽板52的位置接近辐射板11且延伸至接地面53的两侧边。图 5B中，辐射板51位于接地面53的一侧，且屏蔽板52包围辐射板51。图5C中，辐射板51 位于接地面53中，且屏蔽板52包围辐射板51。图5D中，辐射板51位于接地面53的角落， 且屏蔽板52包围辐射板51。图5E中，辐射板51位于接地面53中，且屏蔽板52包围辐射 板51。图5F中，辐射板51弯折且位于接地面53的角落，屏蔽板52顺应辐射板51的形状 包围辐射板51。 因为辐射装置经常位于例如手机等无线装置的角落，辐射板51可为弯曲状以顺 应手机的外型，如图5G所示。此外，屏蔽板52也可为弯曲的屏蔽板，其顺应辐射板51的形 状，如图5H和5I所示。图5H中，辐射板51并未连接屏蔽板52。图5I中，辐射板51的一 端连接屏蔽板52的一端。实用上，辐射板51的两端可连接屏蔽板52的两端。 图6A显示具有屏蔽板61的天线60的电磁辐射装置。天线60有开槽。图6B显 示具有天线60和金属挡屏62的电磁辐射装置。天线60设有屏蔽板61。金属挡屏62与天 线60间隔2mm，且可作用为散热板、金属线圈或电磁辐射装置的屏蔽。图6C和6D显示对应 图6A和6B的电磁辐射装置中的天线60中无屏蔽板61的情况。图6D中，金属挡屏62与 天线60间隔5mm。 图7A显示图6A和6B的电磁辐射装置的回波损耗。有或无金属挡屏的电磁辐射 装置的回波损耗差异不大。换言之，电磁辐射装置中的其他元件对于有屏蔽板的天线的影 响不大，反之亦然。图7B显示图6C和6D的电磁辐射装置的回波损耗。无屏蔽板的天线的 回波损耗大幅降低(大于10dB)，操作频宽也减少，且回波损耗最低点仅约-7dB。 图8显示图6A至6D的电磁辐射装置的频率和实现增益的模拟结果。金属挡屏62 并不影响有屏蔽结构61的天线60的特性，即系统中的其他元件并不影响有屏蔽结构的天 线。如图6D所示，当金属挡屏62设于天线后时，实现增益最高点频率仅从2. 55GHz飘移至 2. 40GHz。因此，具有无屏蔽结构的天线的电磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁辐射装置，包含：接地面；以及整体成形的天线，包含：辐射板，垂直于该接地面或与该接地面的角度大于４５度；以及屏蔽结构，以限制该辐射板的辐射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浦大钧，吴俊熠，林弘萱，陈睿宏，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]