寬頻天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種寬頻天線，尤指一種可達到多頻帶或?qū)掝l操作，具有良好匹配及可調(diào)性，同時可有效縮小所需尺寸的寬頻天線。
【背景技術(shù)】
[0002]天線被用來發(fā)射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電信號。一般具有無線通信功能的電子產(chǎn)品通常通過內(nèi)建的天線來訪問無線網(wǎng)絡。因此，為了讓使用者能更方便地訪問無線通信網(wǎng)絡，理想天線的帶寬應在許可范圍內(nèi)盡可能地增加，而尺寸則應盡量減小，以配合便攜式無線通信器材體積縮小的趨勢，將天線整合到便攜式無線通信器材中。除此之夕卜，隨著無線通信技術(shù)的演進，無線通信系統(tǒng)的操作頻帶越來越寬，因此，理想的天線應能以單一天線涵蓋無線通信網(wǎng)絡所需的頻帶。
[0003]在公知技術(shù)中，常見的無線通信天線包含倒F式天線(Inverted-F Antenna)、環(huán)形(Loop)天線、耦合(Couple)天線等。倒F式天線，顧名思義，其形狀類似于經(jīng)過旋轉(zhuǎn)及翻轉(zhuǎn)后的“F”。然而，倒F式天線的帶寬及帶寬百分比皆不理想，特別是低頻部分，因而通常需在垂直方向增加金屬片以增加其帶寬，但此做法會增加天線成本。而環(huán)形天線因其理論上需要二分之一波長的共振長度，且天線操作頻段過窄，難以適用寬頻應用。至于耦合天線則是利用組件之間相互耦合的效應，共振出所需的頻帶，但其仍有頻帶調(diào)整不易等缺點。
[0004]因此，如何有效提高天線帶寬，使之適用于具有寬頻需求的無線通信系統(tǒng)，如長期演進(Long Term Evolut1n, LTE)系統(tǒng)，已成為業(yè)界所努力的目標之一。
[0005]從而，需要提供一種寬頻天線來解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]因此，本實用新型的主要目的即在于提供一種寬頻天線，其可達到多頻帶或?qū)掝l操作，具有良好匹配及可調(diào)性，同時可有效縮小所需尺寸，而符合不同系統(tǒng)的需求。
[0007]本實用新型公開一種寬頻天線，該寬頻天線包括:一接地端，該接地端用來提供接地；一第一福射體，該第一福射體設置于一第一平面；一饋入端，該饋入端形成于該第一福射體上，用來通過該第一輻射體收發(fā)射頻信號；以及一第二輻射體，該第二輻射體設置于該第一平面，電性連接于該接地端，并具有一部分，該部分平行于該第一輻射體的一邊，且該第二輻射體與該第一輻射體的一最小間距可使該第二輻射體與該第一輻射體產(chǎn)生耦合作用以傳遞射頻信號。
[0008]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第一輻射體包括:一第一金屬段；以及一第二金屬段，該第二金屬段電性連接于該第一金屬段與該饋入端之間；其中，該第二輻射體的該部分平行于該第一金屬段，而平行于該第一輻射體的該邊。
[0009]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第一金屬段包括一第一分段及一第二分段，該第一分段與該第二金屬段的一總長相關(guān)于一第一頻帶所對應的射頻信號波長，而該第二分段與該第二金屬段的一總長相關(guān)于一第二頻帶所對應的射頻信號波長。
[0010]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第一頻帶介于1575MHz與1900MHz之間，而該第二頻帶介于1900MHz與2300MHz之間。
[0011]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第二輻射體包括:一第三金屬段；以及一第四金屬段，該第四金屬段電性連接于該第三金屬段與該接地端之間；其中，該第三金屬段平行于該第一輻射體的該邊。
[0012]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第三金屬段與該第四金屬段的一總長相關(guān)于一第三頻帶所對應的射頻信號波長。
[0013]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第三頻帶介于704MHz與960MHz之間。
[0014]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該寬頻天線還包括:一第三輻射體，該第三輻射體設置于一第二平面，該第二平面與該第一平面平行，且該第三輻射體投影于該第一平面的一投影結(jié)果與該第二輻射體重疊；以及至少一連通柱，該至少一連通柱設置于該第二輻射體與該第三輻射體之間，用來電性連接該第二輻射體與該第三輻射體。
[0015]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該寬頻天線還包括:一第四輻射體，該第四輻射體設置于一第三平面，該第三平面與該第一平面平行；其中，該第四輻射體投影于該第一平面的一投影結(jié)果與該第一輻射體部分重疊，使該第四輻射體與該第一輻射體產(chǎn)生耦合作用以傳遞射頻信號。
[0016]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該寬頻天線還包括:一第三輻射體，該第三輻射體設置于一第二平面，該第二平面與該第一平面平行，且該第三輻射體投影于該第一平面的一投影結(jié)果與該第二輻射體重疊；至少一連通柱，該至少一連通柱設置于該第二輻射體與該第三輻射體之間，用來電性連接該第二輻射體與該第三輻射體；以及一第四輻射體，該第四輻射體設置于一第三平面，該第三平面與該第一平面平行；其中，該第四輻射體投影于該第一平面的一投影結(jié)果與該第一輻射體部分重疊，使該第四輻射體與該第一輻射體產(chǎn)生耦合作用以傳遞射頻信號。
[0017]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第二平面與該第三平面為同一平面的不同區(qū)域，且該第三輻射體與該第四輻射體未電性連接。
[0018]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該第二平面與該第三平面為不同平面。
[0019]本實用新型還公開一種寬頻天線，其中該最小間距小于或等于3_。
[0020]本實用新型的寬頻天線可達到多頻帶或?qū)掝l操作，具有良好匹配及可調(diào)性，同時可有效縮小所需尺寸，而符合不同系統(tǒng)的需求。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例的一寬頻天線的示意圖。
[0022]圖2A至圖2C分別為圖1的寬頻天線操作于不同頻帶的電流分布示意圖。
[0023]圖2D為圖1的寬頻天線的電壓駐波比示意圖。
[0024]圖3A、圖3B分別為本實用新型實施例的一寬頻天線的前后兩面的示意圖。
[0025]圖4為圖3A、圖3B的寬頻天線的電壓駐波比示意圖。
[0026]圖5為本實用新型實施例的一寬頻天線的背面示意圖。
[0027]圖6A為圖5的寬頻天線操作于高頻時的電流分布示意圖。
[0028]圖6B為圖5的寬頻天線的電壓駐波比示意圖。
[0029]主要組件符號說明:
[0030]10、30、50寬頻天線
[0031]100接地金屬段
[0032]102第一輻射體
[0033]104饋入端
[0034]106第二輻射體
[0035]1020第一金屬段
[0036]1022第二金屬段
[0037]1024第一分段
[0038]1026第二分段
[0039]1060第三金屬段
[0040]1062第四金屬段
[0041]GP間距
[0042]304第三輻射體
[0043]A第一面
[0044]B第二面
[0045]500第四輻射體
[0046]502,504,506區(qū)塊
【具體實施方式】
[0047]請參考圖1，圖1為本實用新型實施例的一寬頻天線10的示意圖。寬頻天線10包含有一接地金屬段100、一第一福射體102、一饋入端104及一第二福射體106，其可達到寬頻操作，以滿足具有寬頻需求的無線通信系統(tǒng)，如長期演進系統(tǒng)等。接地金屬段100為長條狀金屬片，用以提供接地，但不限于此，接地金屬段100亦可以由各種形式或形狀的金屬材質(zhì)所制成，如接地端、接地銅箔等。第一輻射體102依其結(jié)構(gòu)包含有電性連接的一第一金屬段1020及一第二金屬段1022，而第一金屬段1020又可區(qū)分為一第一分段1024及一第二分段1026 ;然而，上述關(guān)于第一輻射體102的分段方式僅為便于說明，其可為一體成型，而不限于此。同理，第二輻射體106依其結(jié)構(gòu)包含有電性連接的一第三金屬段1060及一第四金屬段1062，且第四金屬段1062電性連接于接地金屬段100，因此第二輻射體106與接地金屬段100亦可為一體成型，而不限于此。饋入端104形成于第一輻射體102的第二金屬段1022上，用來通過第一輻射體102收發(fā)射頻信號。此外，如圖1所示，第三金屬段1060的一部分與第一金屬段1020平行，即第二輻射體106的一部分平行于第一輻射體102的一邊，且第二輻射體106與第一輻射體102的一最小間距GP可使第二輻射體106與第一輻射體102產(chǎn)生耦合作用以傳遞射頻信號。
[0048]簡言之，本實用新型的寬頻天線10通過饋入端104直接饋入射頻信號至第一輻射體102，而第一輻射體102與第二輻射體106間則通過耦合方式進行耦接以傳遞射頻信號。在此情形下，藉由調(diào)整第一輻射體102與第二輻射體106的長度、間距GP等，本實用新型可達到多頻帶或?qū)掝l操作，并具有良好匹配。
[0049]舉例來說，第一輻射體102為一直接饋入的單極天線，故可將饋入端104至第一金屬段1020兩端的距離(即大致為第二金屬段1022與第一分段1024的總長及第二金屬段1022與第二分段1026的總長)設計為欲收發(fā)射頻信號所對應的波長的四分之一，藉以達到多頻帶或?qū)掝l操作。在一實施例中，第二金屬段1022與第一分段1024的總長可大致等于一第一頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長，而第二金屬段1022與第二分段1026的總長可大致等于一第二頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長；例如，針對長期演進系統(tǒng)，第一頻帶可大致介于1575MHz與1900MHz之間，而第二頻帶則可大致介于1900MHz與2300MHz之間，以符合長期演進系統(tǒng)的高頻需求，而1575MHz的頻段亦可用于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。進一步地，可調(diào)整第二輻射體106中第三金屬段1060及第四金屬段1062的總長，使之大致等于一第三頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長，以收發(fā)第三頻帶的射頻信號；其中，針對長期演進系統(tǒng)，第三頻帶可大致介于704MHz與960MHz之間。
[0050]關(guān)于寬頻天線10的操作方式，可進一步參考圖2A至圖2D，圖2A至圖2C分別為寬頻天線10操作于第一頻帶(1575MHz?1900MHz)、第二頻帶(1900MHz?2300MHz)及第三頻帶(704MHz?960MHz)的電流分布示意圖，而圖2D為寬頻天線10的電壓駐波比示意圖。由圖2A至圖2C可知，寬頻天線10通過