專利名稱：印刷式偶極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種印刷式偶極天線，尤其是指一種內(nèi)置于電子裝置實(shí)現(xiàn)無線通訊信號(hào)收發(fā)的印刷式偶極天線。
偶極天線因其可有效發(fā)射和接收電磁波，所以被廣泛應(yīng)用于通信各領(lǐng)域。在現(xiàn)有的許多電子裝置中，比較多的是選用單一偶極天線。但單一偶極天線在3D空間中的X-Y、X-Z、Y-Z等3個(gè)輻射平面上，往往只能使其中之一輻射平面有最佳輻射效果，而忽略另兩個(gè)平面的輻射，致使無線收發(fā)效果不佳。再者，一般所用的饋電裝置占用空間較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不符合當(dāng)今電子裝置輕、薄、短、小的趨勢(shì)。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)如1986年8月12日公告的美國(guó)專利第4,605,931號(hào)所示，該天線是采用交叉饋線的微帶天線，包括若干對(duì)第一饋線和第二饋線，該第一饋線與第二饋線共面交叉放置，每對(duì)交叉放置的饋線設(shè)有第一、二、三、四埠，其中第一埠和第二埠用于在彼此間傳送第一信號(hào)，第三端口和第四埠用于傳送第二信號(hào)，采用此種方法，信號(hào)相互干擾小，能有效消除回饋，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
又如2000年5月1日公告的中國(guó)臺(tái)灣專利申請(qǐng)第87112281號(hào)所揭示的一種具有可調(diào)短金屬貼片的圓形圓極化微帶天線設(shè)計(jì)，它在微帶天線的圓形金屬貼片邊緣加設(shè)一可調(diào)短金屬貼片，而饋入位置在與此短金屬貼片成45度交叉線上，其中天線的饋入方式可為同軸線饋入也可用微帶線直接饋入，圓形金屬貼片制作在一個(gè)接地基底上。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量證明，該天線在X-Y與Y-Z平面有較好的接收性，但其在制造上比較麻煩，不能一體成型，并且占用空間大。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種用于電子裝置內(nèi)部，通過雙極化輻射的切換機(jī)制以獲得較佳的分集接收效果同時(shí)能有效減少天線尺寸的印刷式偶極天線。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括一印刷天線電路板、第一、二兩偶極天線和二饋電裝置，所述印刷天線電路板具有相對(duì)的第一表面及第二表面，第一偶極天線具有第一偶極子單元及第二偶極子單元，第二偶極天線具有第三偶極子單元及第四偶極子單元，前述第一偶極天線及第二偶極天線的第一偶極子單元與第二偶極子單元及第三偶極子單元與第四偶極子單元分設(shè)在印刷天線電路板的相對(duì)兩側(cè)，所述二饋電裝置，分別對(duì)前述二偶極天線饋電。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明印刷式偶極天線，由于采用雙饋入切換機(jī)制及二偶極天線方位在空間上的垂直設(shè)置，配合外部裝置可使空間中X-Y、X-Z、Y-Z三個(gè)輻射平面的其中兩者有較佳的輻射效果。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明印刷式偶極天線的平面圖。
圖2是本發(fā)明印刷式偶極天線的立體圖。
圖3是本發(fā)明印刷式偶極天線的其中之一偶極天線在X-Z平面的輻射效果圖。
圖4是本發(fā)明印刷式偶極天線的另一偶極天線在Y-Z平面的輻射效果圖。
圖5是本發(fā)明印刷式偶極天線的電壓駐波比測(cè)試圖。
由圖1和圖2所示的平面圖和立體圖可以看出，本發(fā)明印刷式偶極天線1包括第一偶極天線2、第二偶極天線3、印刷天線電路板4及饋電裝置8、8’。其中印刷天線電路板4具有相對(duì)的第一表面41及第二表面42，第一偶極天線2由第一偶極子單元21及第二偶極子單元22組成，第二偶極天線3則由第三偶極子單元31及第四偶極子單元4組成。且前述第一、三偶極子單元21、31互相垂直地設(shè)置于印刷電路板4的第一表面41上，第二、四偶極子單元22、32互相垂直地設(shè)置于印刷電路板4的第二表面42上另，第一、二偶極子單元21、22是設(shè)置在天線印刷電路板4的兩相對(duì)側(cè)，第三、四偶極子單元31、32亦同，故該二偶極天線2、3于空間上呈垂直分布。該等偶極子單元21、22、31、32皆為T型結(jié)構(gòu)，以節(jié)省空間。饋電點(diǎn)5、5’、6、6’分布在T型結(jié)構(gòu)的垂直邊末端，即大致位于印刷電路板4的中心位置，其中饋電裝置8(在本實(shí)施例中為同軸線纜)與饋電點(diǎn)5、5’連接，另一饋電裝置8’(在本實(shí)施例中為同軸線纜)與饋電點(diǎn)6、6’連接，而使二饋電裝置8、8’呈交錯(cuò)設(shè)置。前述饋電裝置8、8’分別對(duì)二偶極天線2、3進(jìn)行饋電，通過外部電路可控制該二饋電裝置8、8’間的饋電切換，使得X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者有較佳的輻射效果。前述的饋電點(diǎn)5、5’、6、6’同時(shí)可以由印刷電路板4的中心移至印刷電路板的側(cè)邊，即將饋電點(diǎn)5、5’、6、6’設(shè)置于偶極子單元21、22、31、32的底邊相鄰側(cè)，以降低饋電線的走線方式對(duì)天線特性的影響。
在本發(fā)明所揭露的實(shí)施例中，構(gòu)成第一偶極天線2的二偶極子單元21、22的T型貼片的與饋電點(diǎn)相連之一段長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)4，與其垂直的兩邊的二短邊長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)5、L6；構(gòu)成偶極天線3的二偶極子單元的T型貼片的與饋電點(diǎn)相連之一段長(zhǎng)邊長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，與其垂直的二短邊長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)2、L3；而饋電點(diǎn)6’與饋電點(diǎn)5’的間的距離為G1，饋電點(diǎn)5與饋電點(diǎn)6’的間的距離為G2，饋電點(diǎn)5與饋電點(diǎn)6的間的距離為G3，饋電點(diǎn)6與饋電點(diǎn)5’的間的距離為G4。其中，L1＝L4，L2＝L3＝L5＝L6，而G1＝G2＝G3＝G4。
圖3為第一偶極天線2在X-Z平面的輻射圖，圖4為第二偶極天線3在Y-Z平面的輻射圖，從圖3和圖4中可以看出，T型天線1/2峰值增益，在X-Z和在Y-Z平面可達(dá)到-1.0/-0.5(dBi)，可分別有效主宰X-Z/Y-Z平面。
圖5是本發(fā)明之一電壓駐波比(VSWR)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖式，由圖中可知，在頻段2.4-2.5GHZ下，第一、二偶極天線2、3的電壓駐波比(VSWR)均可達(dá)到VSWR＜2.0的設(shè)計(jì)規(guī)格要求。
由于VSWR是判斷于頻率下饋入天線能量的比，據(jù)此來評(píng)斷天線與此頻段下的特性。而一般來說電壓駐波比值大于1即為合理，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)通常將SWR＜2.0(亦即只有小于10％的能量反射回來，其余透過天線輻射出去)的頻帶，定為合理且有效的頻帶范圍，故天線設(shè)計(jì)者所開發(fā)出來的天線，于所要求頻段下(如藍(lán)芽Bluetooth系統(tǒng)、無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)Wireless LAN、2.4-2.5GHZ)須達(dá)到SWR＜2.0的范圍。
所以，本發(fā)明的印刷式偶極天線，通過雙饋入切換機(jī)制及二偶極天線方位在空間上的垂直設(shè)置，配合外部可使X-Y、X-Z、Y-Z輻射平面的其中兩者有較佳輻射效果，天線設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)格要求。
綜上所述，本發(fā)明具有顯著的功效增進(jìn)，可應(yīng)用于筆記本計(jì)算機(jī)、Bluetooth、Wireless LAN、2.4-2.5GH等無線通訊模塊的發(fā)射/接收天線。
權(quán)利要求
1.一種印刷式偶極天線，其包括一印刷天線電路板、第一、二兩偶極天線和二饋電裝置，所述印刷天線電路板具有相對(duì)的第一表面及第二表面，其特征在于第一偶極天線具有第一偶極子單元及第二偶極子單元，第二偶極天線具有第三偶極子單元及第四偶極子單元，前述第一偶極天線及第二偶極天線的第一偶極子單元與第二偶極子單元及第三偶極子單元與第四偶極子單元分設(shè)在印刷天線電路板的相對(duì)兩側(cè)，所述二饋電裝置，分別對(duì)前述二偶極天線饋電。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述第一偶極天線的第一偶極子單元與第二偶極天線的第三偶極子單元是設(shè)置在印刷天線電路板的第一表面，而第一偶極天線的第二偶極子單元及第二偶極天線的第四偶極子單元設(shè)在印刷天線電路板的第二表面。
3.如權(quán)利要求2所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述第一及第二偶極天線呈相互垂直分布。
4.如權(quán)利要求3所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述第一及第二偶極天線的偶極子單元為T型結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述第一偶極天線的第一偶極子單元與第二偶極天線的第三偶極子單元是位在印刷天線電路板相同表面的相鄰二側(cè)且相互垂直。
6.如權(quán)利要求5所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述第一偶極天線的第二偶極子單元與第二偶極天線的第四偶極子單元是位于印刷天線電路板相同表面的相鄰二側(cè)且相互垂直。
7.如權(quán)利要求6所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述偶極子單元上設(shè)有饋電點(diǎn)，而饋電裝置通過此饋電點(diǎn)饋電。
8.如權(quán)利要求7所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述饋電點(diǎn)是位于偶極子單元的T型結(jié)構(gòu)朝印刷天線電路板的中心方向的末端。
9.如權(quán)利要求7所述的印刷式偶極天線，其特征在于所述饋電點(diǎn)是位于印刷天線電路板的側(cè)邊。
10.如權(quán)利要求8所述的印刷式偶極天線，其特征在于當(dāng)二饋電裝置分別與第一偶極天線及第二偶極天線的饋電點(diǎn)電氣連接后，該二饋電裝置是呈交錯(cuò)設(shè)置。
11.如權(quán)利要求10所述的印刷式偶極天線，其特征在于該饋電裝置為同軸線纜。
12.一種印刷式偶極天線的制造方法，其特征在于它包括以下步驟提供一印刷天線電路板；提供數(shù)個(gè)偶極天線，每個(gè)偶極天線分別包括兩個(gè)偶極子單元；在印刷天線電路板的相對(duì)兩表面布設(shè)上述數(shù)個(gè)偶極天線，使每個(gè)偶極天線的二偶極子單元分別位于印刷電路板的相對(duì)兩表面；提供與前述偶極天線相應(yīng)數(shù)量的饋電裝置；將上述饋電裝置分別連接于相應(yīng)的偶極天線，并通過連接于饋電裝置的外部電路實(shí)現(xiàn)饋電切換。
13.如權(quán)利要求12所述的印刷式偶極天線的制造方法，其特征在于所述偶極天線以互相垂直的方式布置。
14.如權(quán)利要求13所述的印刷式偶極天線的制造方法，其特征在于偶極天線的二偶極子單元分別布設(shè)在印刷天線電路板的相對(duì)兩側(cè)。
全文摘要
一種印刷式偶極天線,包括印刷天線電路板、二偶極天線及二饋電裝置。其中印刷天線電路板包括相對(duì)的第一、第二表面,二偶極天線分別包括二偶極子單元,該二偶極子單元分別裝設(shè)在印刷天線電路板相對(duì)的第一表面與第二表面,且二偶極天線在空間上垂直設(shè)置,二饋電裝置分別對(duì)二偶極天線饋電,通過這種雙饋入的切換機(jī)制及天線方位在空間上的垂直設(shè)置,使空間中X－Y、X－Z、Y－Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者具有較佳的收發(fā)效果。
文檔編號(hào)H01Q9/28GK1362755SQ0013712
公開日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2000年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月31日
發(fā)明者蔡賜男, 沈祥輝, 戴新國(guó), 鄭昆德, 林憲助, 游杰超, 黃致凱 申請(qǐng)人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司