專利名稱：微帶天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種微帶天線，尤指一種內(nèi)置于電子裝置中實(shí)現(xiàn)無線通訊信號(hào)收發(fā)的寬頻偶極微帶天線。
背景技術(shù)：
目前，無線區(qū)域網(wǎng)(WLAN)作為發(fā)展最快的無線通訊技術(shù)之一，主要采用IEEE802.11、IEEE802.11b/a以及Bluetooth四大標(biāo)準(zhǔn)，其中IEEE802.11、IEEE802.11b以及Bluetooth的標(biāo)準(zhǔn)適用于2.4GHz的頻段，而另一種標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11a則適用于5GHz的頻段。
在以往的發(fā)展中應(yīng)用較多的是基于2.4GHz的標(biāo)準(zhǔn)，目前隨著無線網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，IEEE802.11a也因其能為整個(gè)涵蓋區(qū)域提供高過任何其它WLAN解決方案的傳輸速度，使用頻帶不易受到干擾或訊號(hào)搶占頻道，同時(shí)關(guān)鍵芯片出現(xiàn)使得IEEE802.11a產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低，因而市場(chǎng)前景廣闊。
然而，不論采用哪一種通訊標(biāo)準(zhǔn)，天線總是無線設(shè)備不可缺少的組件。其中，微帶天線因其具有輕、薄、小及可得到單方向圓，最大輻射基本在平面的法線方向，且易于實(shí)現(xiàn)線極化或圓極化和雙頻工作的特點(diǎn)，而被廣泛地用于攜帶式電子裝置。
但是，現(xiàn)有的微帶天線接近于封閉的天線系統(tǒng)，頻寬窄，效率低，若客戶在5GHz～6GHz頻段需較寬頻，或需要同時(shí)應(yīng)用無線區(qū)域網(wǎng)下的不同標(biāo)準(zhǔn)，則目前的微帶天線難以達(dá)到需求。
相關(guān)習(xí)知技術(shù)如大陸專利公開第CN1286508A號(hào)所示，其采用在輻射組件上開兩個(gè)不同寬度的縫隙的結(jié)構(gòu)?？p隙較窄部分從較寬部分上的一點(diǎn)起始，延伸到輻射組件的邊緣。兩部分的寬度比數(shù)量級(jí)是三。采用此種方法制造簡(jiǎn)單，可使雙頻段平面天線的頻寬大于同樣尺寸的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的頻寬。但仍達(dá)不到5GHz～6GHz的頻段。
是以，迫切需要提供一種能在更寬頻帶上具有較佳收發(fā)效果且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的微帶天線，尤其是可以同時(shí)用于IEEE802.11、IEEE802.11b/a以及Bluetooth標(biāo)準(zhǔn)的微帶天線。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電子裝置內(nèi)部，能同時(shí)適用于各種標(biāo)準(zhǔn)且具有寬頻的微帶天線。
本實(shí)用新型之微帶天線，包括基板，偶極天線及饋電裝置。其中偶極天線位于該基板上，具有相對(duì)之第一偶極子單元及第二偶極子單元，所述二偶極子單元均包括一三角形結(jié)構(gòu)與一觸角結(jié)構(gòu)，其并以呈蝶形，對(duì)稱設(shè)置于基板上，并藉由饋電裝置饋電。通過調(diào)整三角形結(jié)構(gòu)尺寸及觸角結(jié)構(gòu)的大小，可以調(diào)整天線所適用的不同頻段。另外，可藉調(diào)整各部分張角的大小以達(dá)到阻抗匹配。
本實(shí)用新型之微帶天線具有寬頻的作用，可將頻寬展寬到800MHz，同時(shí)可覆蓋到2.4GHz～2.5GHz、5.15GHz～5.35GHz及5.45GHz～5.75GHz等三個(gè)頻段，并且在空間中X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的多個(gè)頻段中具有較佳之輻射效果。
另，本實(shí)用新型之微帶天線的偶極天線采用蝶形結(jié)構(gòu)，可節(jié)省制造成本，減小天線尺寸。

圖1是本實(shí)用新型微帶天線的平面結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型微帶天線的尺寸及角度標(biāo)示圖。
圖3是本實(shí)用新型微帶天線在H-V方向進(jìn)行增益測(cè)試之方位圖。
圖4是本實(shí)用新型微帶天線在V-H方向進(jìn)行增益測(cè)試之方位圖。
圖5是本實(shí)用新型微帶天線用在2.4GHz～2.5GHz的H-H平面輻射效果圖。
圖6是本實(shí)用新型微帶天線用在2.4GHz～2.5GHz的H-V平面輻射效果圖。
圖7是本實(shí)用新型微帶天線用在2.4GHz～2.5GHz的V-H平面輻射效果圖。
圖8是本實(shí)用新型微帶天線用在2.4GHz～2.5GHz的V-V平面輻射效果圖。
圖9是本實(shí)用新型微帶天線用在5.15GHz～5.35GHz的H-H平面輻射效果圖。
圖10是本實(shí)用新型微帶天線用在5.15GHz～5.35GHz的H-V平面輻射效果圖。
圖11是本實(shí)用新型微帶天線用在5.15GHz～5.35GHz的V-H平面輻射效果圖。
圖12是本實(shí)用新型微帶天線用在5.15GHz～5.35GHz的V-V平面輻射效果圖。
圖13是本實(shí)用新型微帶天線用在5.45GHz～5.75GHz的H-H平面輻射效果圖。
圖14是本實(shí)用新型微帶天線用在5.45GHz～5.75GHz的H-V平面輻射效果圖。
圖15是本實(shí)用新型微帶天線用在5.45GHz～5.75GHz的V-H平面輻射效果圖。
圖16是本實(shí)用新型微帶天線用在5.15GHz～5.35GHz的V-V平面輻射效果圖。
圖17是本實(shí)用新型微帶天線極化增益表。
圖18是本實(shí)用新型微帶天線用在2.4GHz～2.5GHz、5.15GHz～5.35GHz及5.15GHz～5.35GHz時(shí)的駐波比測(cè)試圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2所示，本實(shí)用新型微帶天線1包括偶極天線2、印刷電路板3及饋電裝置5。
基板3在本實(shí)施例中為柔性印刷電路板(FPC)，實(shí)際中也可采用一般的印刷電路板(PCB)。偶極天線2大致呈蝶形，其由第一偶極子單元21及第二偶極子單元22組成。且前述第一偶極子單元21與第二偶極子單元22對(duì)稱鑲嵌于基板3之同一平面上。該二偶極子單元21、22均包括一三角形結(jié)構(gòu)211、221與一觸角結(jié)構(gòu)212、222。其中三角形結(jié)構(gòu)211、221用于控制高頻頻率，其張角a4大小可調(diào)整阻抗匹配，三角形的大小則可調(diào)整天線所適用的不同頻段。觸角結(jié)構(gòu)212、222大致成“V”形，所述觸角212、222的張角a1的大小可調(diào)整電容值，從而達(dá)到阻抗匹配。另外，在三角形結(jié)構(gòu)211、221與觸角結(jié)構(gòu)212、222的連接處分別設(shè)有饋電點(diǎn)4和4’，在本實(shí)施例中饋電點(diǎn)4’焊接在起阻抗匹配作用的片式電容6之一端，片式電容6另一端連接有一導(dǎo)線8，導(dǎo)線8的另一端與饋電裝置5的導(dǎo)體部分連接。又，在基板3上，距離偶極天線2之三角形結(jié)構(gòu)的一側(cè)一段距離處鑲嵌有焊接襯墊7，且大致位于第一偶極子單元21與第二偶極子單元22的對(duì)稱軸上，并部分裸露在基板3上。當(dāng)該饋電裝置5(在本實(shí)施例中為同軸線纜)之外部編織層(未標(biāo)示)與饋電點(diǎn)4及焊接襯墊7焊接連接時(shí)，該焊接襯墊7可進(jìn)一步固定饋電裝置5。饋電裝置5對(duì)偶極天線2進(jìn)行饋電，使微帶天線有較佳之輻射效果。
在本實(shí)用新型所揭示的實(shí)施例中，第一偶極子單元21與第二偶極子單元22之間的距離為L(zhǎng)1；構(gòu)成第一偶極子單元21(或第二偶極子單元22)之觸角結(jié)構(gòu)212(或222)與三角形結(jié)構(gòu)211(或221)相連之部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，另一段長(zhǎng)度為L(zhǎng)3，L2與L3兩段之間的夾角大小為a1，兩偶極子單元21、22之兩段間的夾角大小為a2；構(gòu)成偶極子單元21(或22)之三角形結(jié)構(gòu)211(或221)與觸角結(jié)構(gòu)212(或222)長(zhǎng)度為L(zhǎng)1段間之夾角大小均為a3，三角形結(jié)構(gòu)211(或212)與饋點(diǎn)4(或者4’)相接的一角大小為a4，另兩角大小分別為a5，a6。
在本實(shí)施例中，L1約為1mm，L2約為8.17mm，L3約為4.54mm，a1約為75度，a2約為165度，a3約為19度，a4約為32度，a5約為75度，a6約為74度。整個(gè)微帶天線大約長(zhǎng)32.14mm，寬14.35mm。
請(qǐng)參閱圖3及圖4，此二圖定義了進(jìn)行天線增益測(cè)試時(shí)天線與電磁波的相對(duì)方位。
請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D3、4、5、6、7、8、17所示，其中圖5至圖8分別為本實(shí)用新型微帶天線在2.4GHz～2.5GHz之H-H平面、H-V平面、V-H平面、V-V平面之輻射效果圖。圖中顯示本實(shí)用新型之微帶天線在2.4GHz～2.5GHz時(shí)在水平方向和垂直方向的平均增益均大于-4dB，即有較好的電場(chǎng)效果。
再請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D3、4、9、10、11、12、17所示，其中圖9至圖12分別為本實(shí)用新型微帶天線在5.15GHz～5.35GHz之H-H平面、H-V平面、V-H平面、V-V平面輻射效果圖。
圖中亦顯示本實(shí)用新型之微帶天線在5.15GHz～5.35GHz時(shí)在水平方向和垂直方向的平均增益均大于-4dB，即有較好的電場(chǎng)效果。
同樣請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D3、4、13、14、15、16、17所示，其中圖13至圖16分別為本實(shí)用新型微帶天線在5.45GHz～5.75GHz之H-H平面、H-V平面、V-H平面、V-V平面輻射效果圖。圖中顯示本實(shí)用新型之微帶天線在5.45GHz～5.75GHz時(shí)在水平方向和垂直方向的平均增益均大于-4dB，亦具有較好的電場(chǎng)效果。
請(qǐng)參閱圖18所示，此圖為本實(shí)用新型微帶天線在2.4GHz～2.5GHz、5.15GHz～5.35GHz及5.15GHz～5.35GHz之駐波比測(cè)試圖。由圖中可知，在2.4GHz～2.5GHz、5.15GHz～5.35GHz及5.15GHz～5.35GHz三個(gè)頻段下，偶極天線之電壓駐波比(VSWR)均可達(dá)到VSWR小于2.0之設(shè)計(jì)規(guī)格要求。
權(quán)利要求1.一種微帶天線，包括基板，偶極天線以及饋電裝置，其中所述偶極天線包括相互間隔之第一偶極子單元及第二偶極子單元，其特征在于所述每一偶極子單元均包括可控制頻寬的三角形結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于所述偶極天線的二偶極子單元均包括可調(diào)整阻抗匹配的觸角形結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于所述饋電裝置為同軸線纜，其包括內(nèi)部軸芯和外部編織層。
4.如權(quán)利要求1或2所述的微帶天線，其特征在于所述偶極天線的三角形結(jié)構(gòu)與觸角形結(jié)構(gòu)的張角可調(diào)整阻抗匹配。
5.如權(quán)利要求2所述的微帶天線，其特征在于所述偶極天線的三角形結(jié)構(gòu)與觸角形結(jié)構(gòu)間設(shè)有饋電點(diǎn)，所述饋電點(diǎn)之一的一端焊接有片式電容。
6.如權(quán)利要求3所述的微帶天線，其特征在于所述同軸線纜的軸芯和外部編織層分別對(duì)二偶極子單元進(jìn)行饋電。
7.如權(quán)利要求4所述的微帶天線，其特征在于所述偶極天線的第一偶極子與第二偶極子對(duì)稱設(shè)置于基板上，且位于同一表面上。
8.如權(quán)利要求5所述的微帶天線，其特征在于所述二饋電點(diǎn)位于二偶極子單元的三角形結(jié)構(gòu)與觸角結(jié)構(gòu)的連接處。
專利摘要一種微帶天線，其包括基板、偶極天線及饋電裝置。其中所述偶極天線包括相互間隔之第一偶極子單元及第二偶極子單元，所述每一偶極子單元均包括可控制頻寬的三角形結(jié)構(gòu)。該微帶天線具有寬頻作用，可將頻寬展寬到800MHz，同時(shí)可覆蓋到2.4GHz～2.5GHz、5.15GHz～5.35GHz及5.45GHz～5.75GHz等三個(gè)頻段，并在空間中X－Y、X－Z、Y－Z等三個(gè)輻射平面具有較佳之輻射效果。
文檔編號(hào)H01Q5/00GK2562384SQ0224256
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者戴新國(guó), 沈祥輝, 鄭昆德, 戴隆盛 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