專利名稱：一種具有槽型導(dǎo)體與帶狀導(dǎo)體的多頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種多頻天線(multi frequency antenna)，特別是一種具有一槽型(slot-type)導(dǎo)體與一帶狀(strip-shaped)導(dǎo)體的多頻天線。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在各種移動(dòng)通訊裝置的應(yīng)用上，天線的需求迅速地增加，為了要提升天線的使用性及其多功能性，往往希望一個(gè)天線能夠在兩個(gè)或多個(gè)分開(kāi)的頻帶(frequency band)下操作。此外，亦需要減小天線的體積，以符合今日無(wú)線裝置輕量化的需求。
在美國(guó)專利第6,195,048號(hào)中已披露了一種多頻的平板式倒F型天線(planar inverted F antenna，PIFA)。請(qǐng)參考圖1，圖1為傳統(tǒng)多頻的平板式倒F型天線10的示意圖。天線10具有一發(fā)射導(dǎo)體(emission conductor)12，用來(lái)傳送與接收無(wú)線電訊號(hào)，而發(fā)射導(dǎo)體12則包含有一第一發(fā)射導(dǎo)體17與一第二發(fā)射導(dǎo)體18，分別可于不同的頻帶下諧振。發(fā)射導(dǎo)體12上并有一被去除的區(qū)域12b，可將第一發(fā)射導(dǎo)體17與第二發(fā)射導(dǎo)體18隔開(kāi)。在此種結(jié)構(gòu)下，天線10能夠接收兩種不同頻帶的無(wú)線電電波，分別一第一頻帶與一第二頻帶，其中該第一頻帶是由第一發(fā)射導(dǎo)體17的形狀來(lái)決定，而第二頻帶是由第二發(fā)射導(dǎo)體18的形狀來(lái)決定。
如圖所示，第一發(fā)射導(dǎo)體17具有一諧振長(zhǎng)度LA，而第二發(fā)射導(dǎo)體18則具有一諧振長(zhǎng)度LB。發(fā)射導(dǎo)體12的一端經(jīng)由一短路板(short-circuitplate)13連接至一接地導(dǎo)體(ground conductor)11，其中所需的電力是由一電力饋入源(power feeding source)15所提供，并借由一同軸饋入線(coaxial feedingline)14將電力供應(yīng)至發(fā)射導(dǎo)體12上的一個(gè)饋入點(diǎn)(feeding point)12a，其中同軸饋入線14是由接地導(dǎo)體11上的一個(gè)孔洞11a中穿過(guò)。
借由此種結(jié)構(gòu)，天線10會(huì)在一第一頻寬下諧振，其中該第一頻寬是對(duì)應(yīng)于第一發(fā)射導(dǎo)體17上的長(zhǎng)度LA，且LA約略為該第一頻率下波長(zhǎng)λ1的四分之一，亦即λ1/4。天線10也會(huì)在一第二頻寬下諧振，其中該第二頻寬是對(duì)應(yīng)于第二發(fā)射導(dǎo)體18上的長(zhǎng)度LB，且LB約略為該第一頻率下波長(zhǎng)λ2的四分之一，亦即λ2/4。因此，借由第一發(fā)射導(dǎo)體17與第二發(fā)射導(dǎo)體18，天線10能夠接近兩個(gè)頻寬的無(wú)線電波。
然而，在傳統(tǒng)天線10中，連接發(fā)射導(dǎo)體12的一端與接地導(dǎo)體11時(shí)會(huì)使用到短路板13，而短路板13的使用則會(huì)造成傳統(tǒng)天線10增加一額外的高度需求，連帶影響天線10的體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有一槽型導(dǎo)體與一帶狀導(dǎo)體的多頻天線以解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明披露一種多頻天線，其包含有一具有槽溝的金屬平板，該槽溝是用來(lái)接收與傳送一第一頻寬的無(wú)線電訊號(hào)，該天線另包含有一金屬導(dǎo)帶，連接于該金屬平板，用以傳送與接收一第二頻寬的無(wú)線電訊號(hào)。
本發(fā)明的天線可借由其上的槽溝與金屬導(dǎo)帶，用一較小的高度來(lái)達(dá)到多頻傳送/接收的功能需求，以克服傳統(tǒng)天線的缺點(diǎn)。


圖1為傳統(tǒng)多頻的平板式倒F型天線的示意圖。
圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例中一種具有一槽型導(dǎo)體與一帶狀導(dǎo)體的多頻天線的示意圖。
圖3至圖8分別為本發(fā)明第二實(shí)施例至第七實(shí)施例中多頻天線的示意圖。圖中符號(hào)說(shuō)明10、20、40、60天線 11、38、50接地導(dǎo)體72、73、8011a孔洞 12發(fā)射導(dǎo)體
12a饋入點(diǎn)13短路板14、32、70饋入線 15電力饋入源17第一發(fā)射導(dǎo)體 18第二發(fā)射導(dǎo)體21、41、61金屬平板 22、48、62槽溝24、42、64、82L形導(dǎo)帶26、44、66水平導(dǎo)帶28、46、68垂直導(dǎo)帶 30饋入導(dǎo)帶34、35、36側(cè)導(dǎo)帶 74金屬導(dǎo)帶76、84延伸截面 78、86諧振截面具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例中一多頻天線20的示意圖。多頻天線20包含有一金屬平板21，其上具有一槽溝(slot)22，用以傳送/接收一第一頻帶內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)。槽溝22的長(zhǎng)度L1約略為λ1/2，其中λ1為該第一頻帶內(nèi)無(wú)線電訊號(hào)的波長(zhǎng)。在這種狀況下，雖然槽溝22的長(zhǎng)度L1是對(duì)應(yīng)于第一頻寬內(nèi)無(wú)線電訊號(hào)波長(zhǎng)的一半，然而亦可用其他參數(shù)來(lái)與無(wú)線電訊號(hào)的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)，例如可對(duì)應(yīng)至波長(zhǎng)的四分之一。
天線20另包含有一饋入導(dǎo)帶(feed strip)30，連接于金屬平板21上，并有一L形導(dǎo)帶(L-shaped strip)24連接于金屬平板21上。饋入導(dǎo)帶30與L形導(dǎo)帶24均由可導(dǎo)電的金屬所制成。一饋入線(feed line)32跨過(guò)槽溝22連結(jié)到饋入導(dǎo)帶30上，可用來(lái)將無(wú)線電訊號(hào)饋送至饋入導(dǎo)帶30以及接收來(lái)自饋入導(dǎo)帶30的無(wú)線電訊號(hào)。L型導(dǎo)帶24中包含了一長(zhǎng)度為L(zhǎng)2的水平導(dǎo)帶(horizontal strip)26與一垂直導(dǎo)帶(vertical strip)28。垂直導(dǎo)帶28的一端連接到金屬平板21，在此實(shí)施例中，雖然L型導(dǎo)帶24上的垂直導(dǎo)帶28與饋入導(dǎo)帶30均連接至金屬平板21上的同一側(cè)，然而本發(fā)明并不限于此，若垂直導(dǎo)帶28與饋入導(dǎo)帶30分別位于金屬平板21的不同側(cè)，亦可達(dá)到同樣的功效。水平導(dǎo)帶26是用于傳送/接收一第二頻帶內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)，且水平導(dǎo)帶26的長(zhǎng)度約為λ2/4，其中λ2為該第二頻帶內(nèi)無(wú)線電波的波長(zhǎng)。
在金屬平板21上設(shè)有三個(gè)側(cè)導(dǎo)帶(side strip)34、35及36以及一接地導(dǎo)帶(ground strip)38，圍繞于槽溝22周?chē)?，以使槽?2形成一長(zhǎng)方形。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，可借由彎曲金屬平板21，使接地導(dǎo)帶38位于與側(cè)導(dǎo)帶34、35及36的不同平面上。其中，金屬平板21可視尺寸上的需求而彎曲成任意角度，或者不做任何彎曲。
相較于傳統(tǒng)技術(shù)中天線10的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明天線20的不同處在于能利用槽溝22與L形導(dǎo)帶24來(lái)進(jìn)行無(wú)線電訊號(hào)的傳送與接收。本發(fā)明是以與傳統(tǒng)天線10類似的方法，借由L形導(dǎo)帶24與饋入導(dǎo)帶30來(lái)構(gòu)成一天線結(jié)構(gòu)，且其功能也與倒F型天線相類似，可傳送/接收與L2(亦即λ2/4)相對(duì)應(yīng)的無(wú)線電訊號(hào)，然而本發(fā)明的天線20另使用到了槽溝22來(lái)傳送與接收與L1(亦即λ1/2)相對(duì)應(yīng)的無(wú)線電訊號(hào)。不同于傳統(tǒng)技術(shù)中僅使用PIFA結(jié)構(gòu)來(lái)組成一多頻天線，本發(fā)明的天線20是結(jié)合倒F型天線結(jié)構(gòu)與開(kāi)槽天線結(jié)構(gòu)以形成另一型式的多頻天線。由于在第一實(shí)施例中，L型導(dǎo)帶24是形成于槽溝22內(nèi)，因此槽溝22的長(zhǎng)度L1明顯大于水平導(dǎo)帶26的長(zhǎng)度L2。
請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明第二種多頻天線40的示意圖。如同先前所示，多頻天線40包含有一金屬平板41，其上具有一槽溝48，而且槽溝48內(nèi)有一L形導(dǎo)帶42，其中L形導(dǎo)帶42可分為一水平導(dǎo)帶44與一垂直導(dǎo)帶46。此外，金屬平板41包含有一接地導(dǎo)帶50，位于槽溝48的一側(cè)。天線40大致與圖2所示的天線20近似，但具有以下兩點(diǎn)差異。首先，本實(shí)施例中金屬平板41上的接地導(dǎo)體50并未彎曲，除此之外，L形導(dǎo)帶42的位置亦有所不同，其中，本實(shí)施例中的L形導(dǎo)帶42是連接至金屬平板41上的接地導(dǎo)帶50上，事實(shí)上，L形導(dǎo)帶42可連接至金屬平板41上的任何部位。此外，雖然本實(shí)施例中所用的是一L形導(dǎo)帶42，然而只要能使波產(chǎn)生諧振，并滿足所需的通訊頻率特性，L形導(dǎo)帶42仍可具有其他的形狀或尺寸，例如可與槽溝48平行、或形成一三維的夾角，亦不限定是否與槽溝48位于同一平面上。
請(qǐng)參考圖4，并與圖2相對(duì)照。圖4是本發(fā)明第三種多頻天線60的示意圖。與先前相似的，多頻天線60同樣包含有一槽溝62，且槽溝62內(nèi)有一L形導(dǎo)帶64，其上具有一水平導(dǎo)帶66與一垂直導(dǎo)帶68。然而，不同之處在于天線20具有一額外的饋入導(dǎo)帶30，而天線60并沒(méi)有。相反地，天線60利用L形導(dǎo)帶64達(dá)成第一實(shí)施例中饋入導(dǎo)帶30與L形導(dǎo)帶24的功能。請(qǐng)注意L形導(dǎo)帶64中具有一饋入線70連結(jié)到垂直導(dǎo)帶68以傳送及接收無(wú)線電訊號(hào)。由于水平導(dǎo)帶66將決定一第二頻帶，因此可利用垂直導(dǎo)帶68直接連接到饋入線70，以形成一種較簡(jiǎn)單的天線60設(shè)計(jì)。
除了以上三種實(shí)施例外，本發(fā)明的多頻天線亦可借由其他方式完成，舉例而言，槽溝的形狀并不限于長(zhǎng)方形，只要能維持頻率特性，亦可以使用其他需要的形狀。此外，借由在天線中額外加入其它狹長(zhǎng)的導(dǎo)帶，將可傳送/接收超過(guò)兩個(gè)頻帶的訊號(hào)，以完成一雙頻天線或多頻天線的設(shè)計(jì)。
請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明第四種多頻天線72的示意圖。一L形金屬導(dǎo)帶74具有一延伸截面76，連接到一金屬平板21。金屬導(dǎo)帶74中包含有一諧振截面78，連接到延伸截面76。天線72與其他天線的主要差異之處在于金屬導(dǎo)帶74是位于槽溝22外，且是位于一三維空間內(nèi)，而不像之前位于一平面上。諧振截面78具有一長(zhǎng)度L3，對(duì)應(yīng)于一可為金屬導(dǎo)帶74傳送/接收無(wú)線電訊號(hào)的頻率。與之前相同的，溝槽22的長(zhǎng)度L1將用于接收/傳送另一頻率的無(wú)線電訊號(hào)。因此，圖5中的天線74為一雙頻天線。
請(qǐng)參考圖6，圖6為本發(fā)明第五種多頻天線73的示意圖。天線73是將圖2中天線20與圖5中天線72的特征相結(jié)合。與天線72相較，主要差異在于L形導(dǎo)帶24處有所不同。借由使用溝槽22、L形導(dǎo)帶24與金屬導(dǎo)帶74，天線73能夠傳送/接收三個(gè)頻率的無(wú)線電訊號(hào)。此外，并可于天線73中額外再增設(shè)其它金屬導(dǎo)帶74，以傳送/接收更多不同頻率的無(wú)線電訊號(hào)。圖5與圖6顯示了本發(fā)明中另一種形成多頻天線的方法。雖然金屬導(dǎo)帶74的使用會(huì)增加天線72與73的體積，然而卻可提供天線72與73一種設(shè)計(jì)上的選擇。
請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明第六種天線80的示意圖。在此實(shí)施例中，顯示了一種將L形導(dǎo)帶82置于槽溝62之外的設(shè)計(jì)。L形導(dǎo)帶82具有一延伸的截面84，其一端連接到金屬平板61的一截面上，L形導(dǎo)帶82并有一諧振截面86，用于傳送/接收與諧振截面86的長(zhǎng)度14相對(duì)應(yīng)的無(wú)線電訊號(hào)。天線80借由使用L形導(dǎo)帶82與槽溝62一同組成一雙頻天線。
請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明第七實(shí)施例中多頻天線81的示意圖。天線81是結(jié)合了圖4中天線60與圖7中天線80的特點(diǎn)，也就是說(shuō)，天線81可使用外部L形導(dǎo)帶82、L形導(dǎo)帶64與槽溝62以傳送/接收三種頻率的訊號(hào)。此外，并可再加入額外的L形導(dǎo)帶82以增加所能傳送/接收的頻率個(gè)數(shù)。雖然外部L形導(dǎo)帶82的使用會(huì)增加天線81的表面積，然而卻能提供天線81一種額外的選擇性設(shè)計(jì)。為了將天線81的體積最小化，在不影響槽溝62內(nèi)L形導(dǎo)帶64的狀況下，最好能將外部L形導(dǎo)帶82置于槽溝62內(nèi)。
相較于傳統(tǒng)技術(shù)中所用的天線為純粹的平板式倒F型天線結(jié)構(gòu)，本發(fā)明中的多頻天線則同時(shí)使用到了槽溝與金屬導(dǎo)帶，其中槽溝是具有與開(kāi)槽天線類似的功效，而金屬導(dǎo)帶則可視為倒F型天線中的一個(gè)變化，因此，本發(fā)明能夠以一較小的高度形成一多頻天線，以達(dá)到降低天線體積的目的。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，均應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于無(wú)線通訊系統(tǒng)的多頻天線，其包含有一金屬平板，其具有一槽溝，用來(lái)限定一開(kāi)槽天線，以傳送與接收一第一頻帶的無(wú)線電訊號(hào)；以及一金屬導(dǎo)帶，連接于該槽溝周?chē)慕饘倨桨迳?，用?lái)傳送與接收一第二頻帶的無(wú)線電訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其另包含有一饋入線連接于該金屬平板及該金屬導(dǎo)帶，用以饋送無(wú)線電訊號(hào)至該多頻天線。
3.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該金屬導(dǎo)帶是為一L形導(dǎo)帶，其一端是連接于該金屬平板，該金屬導(dǎo)帶具有一第一導(dǎo)帶段，用來(lái)傳送與接收該第二頻帶的無(wú)線電訊號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的多頻天線，其中該L形導(dǎo)帶另包含有一第二導(dǎo)帶段，其上設(shè)有該多頻天線的饋入點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該金屬導(dǎo)帶是形成于該槽溝中。
6.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其另包含有一饋入導(dǎo)帶位于該槽溝中，該饋入導(dǎo)帶的一端是連接至該金屬平板以饋送無(wú)線電訊號(hào)。
7.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該金屬平板具有四個(gè)側(cè)導(dǎo)帶，該槽溝是形成于該四個(gè)側(cè)導(dǎo)帶中，并為一方形槽溝。
8.如權(quán)利要求7所述的多頻天線，其中該饋入導(dǎo)帶與該金屬導(dǎo)帶是連接于該金屬平板的同一個(gè)側(cè)導(dǎo)帶上。
9.如權(quán)利要求7所述的多頻天線，其中該饋入導(dǎo)帶與該金屬導(dǎo)帶分別連接于該金屬平板的不同側(cè)導(dǎo)帶上。
10.如權(quán)利要求7所述的多頻天線，其中該四個(gè)側(cè)導(dǎo)帶中的一側(cè)導(dǎo)帶是為一接地導(dǎo)帶。
11.如權(quán)利要求10所述的多頻天線，其中該金屬平板是被彎折的平板，因此該接地導(dǎo)帶所處的平面是不同于其余三個(gè)側(cè)導(dǎo)帶所處的平面。
12.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該槽溝與該金屬導(dǎo)帶是形成于同一平面上。
13.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該槽溝會(huì)產(chǎn)生一半波諧振。
14.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該金屬導(dǎo)帶會(huì)產(chǎn)生一四分之一波諧振。
15.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其另包含有一額外的金屬導(dǎo)帶，連接于該槽溝周?chē)慕饘倨桨迳?，用?lái)傳送與接收一第三頻帶的無(wú)線電訊號(hào)。
16.一種用于無(wú)線通訊系統(tǒng)的多頻天線，其包含有一導(dǎo)體層，其具有一諧振開(kāi)口，用來(lái)定義一開(kāi)槽天線以傳送與接收位于一選定頻率范圍內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)；以及至少一輻射導(dǎo)體，其一端連結(jié)于該諧振開(kāi)口周?chē)膶?dǎo)體層上，該輻射導(dǎo)體具有一諧振導(dǎo)體段，用來(lái)傳送與接收該選定頻率范圍外的無(wú)線電訊號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的多頻天線，其另包含有一饋入線，連接至該導(dǎo)體層與該輻射導(dǎo)體，用來(lái)饋送無(wú)線電訊號(hào)至該多頻天線。
18.如權(quán)利要求16所述的多頻天線，其包含兩輻射導(dǎo)體連接至該導(dǎo)體層，該兩輻射導(dǎo)體中的一輻射導(dǎo)體是用來(lái)傳送與接收位于該選定頻率范圍外的一第一頻率范圍內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)，而另一輻射導(dǎo)體則用來(lái)傳送與接收位于該選定頻率范圍與該第一頻率范圍外的一第二頻率范圍內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)。
19.一種用于無(wú)線通訊系統(tǒng)的多頻天線，其包含有一導(dǎo)電平板，其具有一槽溝，用來(lái)定義一開(kāi)槽天線以傳送與接收一選定頻帶內(nèi)的無(wú)線電訊號(hào)，并形成至少一導(dǎo)電帶，其是延伸自該槽溝周?chē)膶?dǎo)電板，用來(lái)借由產(chǎn)生諧振來(lái)傳送與接收該選定頻帶外的無(wú)線電訊號(hào)。
全文摘要
一種可用于無(wú)線通訊系統(tǒng)的多頻天線，包含有一金屬平板，其上并具有一槽溝。該槽溝是用來(lái)傳送與接收一第一頻帶的無(wú)線電訊號(hào)，該槽溝的長(zhǎng)度是與該第一頻帶相對(duì)應(yīng)。該天線并包含有一金屬導(dǎo)帶，連接至該金屬平板，以傳送與接收一第二頻帶的無(wú)線電訊號(hào)。該金屬導(dǎo)帶可為一L形，且其中一水平段的長(zhǎng)度與該第二頻帶相對(duì)應(yīng)。
文檔編號(hào)H01Q9/42GK1427504SQ02107599
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者鄭維禮, 方建興 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司