介质谐振器天线，通常称为芯片，通过产生给定频率的电场驻波来工作。从技术上讲，它们是空腔谐振器，其中导电表面之间的空腔由陶瓷芯填充。实际的振荡模式将由天线的几何形状定义。在最简单的情况下，几何形状将是两个平行板，它们之间的间距为$\dfrac{\lambda} {\sqrt{\epsilon}}$电介质（其中$\epsilon$是介电常数），以适应一个完整的驻波：

这种谐振器具有类似于经典偶极天线的特性。典型芯片天线的辐射方向图（右侧，源）实际上与偶极子的方向图（左侧，源）相同：

（两个天线都是垂直定向的，辐射方向图部分也是如此）

不同之处在于，芯片天线中的驻波不是金属结构，而是在具有高介电常数的介电芯片内部产生的。这带来了两个主要优点：

• 高介电常数减小了相同波长的天线尺寸
• 随着频率的升高，金属结构的损耗越来越大，介电谐振器不会受到这些损耗的影响

由于这些特性，芯片天线通常用于移动和高频应用，例如 GPS 或 2.4 GHz 无线电。

为了进一步阅读，我推荐这篇TI 应用笔记，它讨论了许多不同的 PCB 天线设计，包括 3 种不同的芯片天线：

为了讨论芯片天线的制造和结构，首先考虑一些具有明显金属化图案的天线图像：

来自三菱材料的AM11DP-ST01*：

这些天线的整个系列都带有可见的外部金属化，适用于宽或窄的应用操作。最小的AM03DG-ST01长约 3.2 毫米。

这些天线的核心是一种专有的陶瓷化合物，在天线产品线的营销宣传中描述为：

表面贴装介电芯片天线是我们在高频应用陶瓷材料和工艺技术方面的长期经验与尖端射频设计技术相结合的结果。

然而，这些天线不需要由刚性陶瓷底座构成。例如，Molex 47948-0001以“LCP-LDS、Vectra E840ILDS、40% 矿物填充 LDS 等级”作为主要结构/介电材料：

在这里，天线的金属化通过称为激光直接成型的工艺添加到矿物填充的聚合物中。在这个过程中（下载 PDF 演示文稿），通过用激光标记注塑材料，然后将导电材料连接到标记区域来定义高精度几何形状。这种导电材料允许化学镀铜/镍/金以形成天线结构的完整金属化。此外，该天线设计为不需要接地平面间隙，允许将其安装在另一侧的组件上，由 PCB 中的内部接地平面屏蔽。

关于可能更容易被识别为陶瓷芯片天线的神秘材料芯片的话题，商业设计显然不太可能公布内部金属结构的设计。要看到这些陶瓷片的内部，需要有人公布烧结前沉积在材料内部的精致金属薄膜的设计。适合的地方：研究期刊。

从熟悉的用于双频 900MHz 和 2100MHz 操作的矩形棱镜设计开始：

另一种用于 UMTS (1920-2170MHz) 操作的此类设计在陶瓷载体内使用金属化：

还有一种圆柱形陶瓷设计，表面金属化，适用于双频 2.4GHz 和 5GHz WiFi 应用：

基于陶瓷电介质矩形棱柱表面沉积的最终表面金属化设计，用于 2.4GHz ISM 操作：

鉴于使用的内部和外部金属图案种类繁多，几乎可以肯定，小型天线的现成选项不使用任何一种占主导地位的设计。使用高$\epsilon_r$散装材料 (5-50) 允许创建电介质谐振器天线，该天线明显小于自由空间中感兴趣频率的波长（在$f = 300MHz$,$\lambda = 100 cm$; 在$f = 5GHz$,$\lambda = 6 cm$）。