專利名稱：一種雙頻倒f天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙頻倒F形天線(dual-band inverted-F shapeantenna)，特別是應(yīng)用于無(wú)線通訊產(chǎn)品上的天線。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路(wireless local area network)的快速發(fā)展，在天線的性能需求上也逐漸提高，不但要求尺寸的縮小化，且必須具備有內(nèi)藏式、整合性與多頻帶等特性，才具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前適用于無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路的電子通訊產(chǎn)品，已有一些常用的倒F型天線設(shè)計(jì)，此類(lèi)設(shè)計(jì)大多是單頻操作于2.4GHz頻帶或是可以雙頻操作但在5GHz僅能涵蓋5.2或5.8GHz其中一個(gè)頻帶，無(wú)法完全涵蓋2.4及5GHz全頻帶(包含5.2及5.8GHz頻帶)，而且在雙頻操作部份通常需要兩個(gè)電流路徑來(lái)造成雙頻帶操作，如美國(guó)專利第6,686,886號(hào)“應(yīng)用于筆記型電腦上的整合式天線(Integrated antenna for laptop applicaons)”其所揭示的是一種內(nèi)建于筆記型電腦內(nèi)的倒F型天線結(jié)構(gòu)，并與熒幕的接地面整合的設(shè)計(jì)，該天線雖有雙頻操作(2.4/5.2GHz)，但在5GHz僅能包含5.2GHz頻帶，且其雙頻操作須由不同電流路徑來(lái)形成，增加了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙頻倒F型天線，利用一單一路徑，提供該天線的第一(較低)共振模態(tài)及第二(較高)共振模態(tài)的電流路徑，不僅在第一(較低)共振模態(tài)的頻寬可涵蓋無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路2.4GHz頻帶，且在第二(較高)共振模態(tài)可產(chǎn)生一具有寬頻的操作模態(tài)，涵蓋5GHz全頻帶5.2及5.8GHz頻帶(包含5.2及5.8GHz頻帶)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的雙頻倒F形天線結(jié)構(gòu)包括有一接地金屬片、一第一輻射金屬片、一第二輻射金屬片、一短路金屬臂及一饋入同軸傳輸線構(gòu)件，其特征在于該接地金屬片，包含一短路點(diǎn)與一接地點(diǎn)；該第一輻射金屬片，位于該接地金屬片一邊緣上方且大致平行于該接地金屬片的邊緣；該第二輻射金屬片，位于該接地金屬片邊緣上方且大致垂直于該接地金屬片的邊緣，其形狀大致為一梯形，具有一上邊、一底邊及兩側(cè)邊且包含一饋入點(diǎn)，其中該上邊與該第一輻射金屬片連接，該饋入點(diǎn)位于該上邊與該底邊之間且靠近于該底邊，而該兩側(cè)邊則分別與該第一輻射金屬片夾一傾斜角，用于調(diào)整該天線的第一及第二操作頻帶的頻率比；該短路金屬臂，位于該第一輻射金屬片與該接地金屬片之間，其形狀大致為一倒L型，其一端連接至該第二輻射金屬片底邊，另一端則連接至該接地金屬片的短路點(diǎn)；該饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號(hào)，包含有一中心導(dǎo)線與一外層接地導(dǎo)體，其中，該中心導(dǎo)線，連接至該第二輻射金屬片的饋入點(diǎn)；該外層接地導(dǎo)體，連接至該接地金屬片的接地點(diǎn)。
其中該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片長(zhǎng)度之和，接近該天線第一(較低)操作頻帶中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
其中該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片長(zhǎng)度之和，接近該天線第二(較高)操作頻帶中心頻率的1/2波長(zhǎng)。
其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度大于該底邊長(zhǎng)度。
其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度與該底邊長(zhǎng)度大致相等。
其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度小于該底邊長(zhǎng)度。
其中該接地金屬片、該第一輻射金屬片、該第二輻射金屬片與該短路金屬臂由一單一金屬片沖壓或切割制作而成。
其中該第一輻射金屬片、該第二輻射金屬片與該短路金屬臂由印刷或蝕刻技術(shù)形成于一微波基板上。
在創(chuàng)作說(shuō)明中，該第一輻射金屬片及該第二輻射金屬片所形成的絕路徑，可提供該天線的第一(較低)共振模態(tài)及第二(較高)共振模態(tài)的電流路徑，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得證，將其路徑總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成約為該第一共振模態(tài)中心頻率的1/4波長(zhǎng)、以及該第二共振模態(tài)中心頻率的1/2波長(zhǎng)，可得最佳訊號(hào)接收效果。本實(shí)用新型具有以下的特性可由調(diào)整其路徑的總長(zhǎng)度，來(lái)產(chǎn)生雙頻帶操作，并利用改變?cè)摱搪方饘俦鄣拈L(zhǎng)度來(lái)得到兩操作頻帶的良好阻抗匹配。同時(shí)由調(diào)整該第二輻射金屬片上邊及底邊長(zhǎng)度以及兩側(cè)邊與該第一輻射金屬片所夾的傾斜角，可微調(diào)該兩共振模態(tài)中心頻率的頻率比，達(dá)到適當(dāng)?shù)牡谝?較低)操作頻帶及第二(較高)操作頻帶。由上述特性，即可設(shè)計(jì)出適用于無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路2.4GHz及包含5GHz全頻帶(包含5.2及5.8GHz頻帶)的雙頻帶操作的倒F型天線。


圖1為本實(shí)用新型雙頻倒F形天線的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實(shí)用新型天線一實(shí)施例的返回?fù)p失實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
圖3為本實(shí)用新型雙頻倒F形天線的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
圖4為本實(shí)用新型雙頻倒F形天線的又一實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示為本實(shí)用新型的雙頻例F型天線的一實(shí)施例，本實(shí)用新型雙頻例F型天線1的結(jié)構(gòu)包括有一接地金屬片10、一第一輻射金屬片11、一第二輻射金屬片12、一短路金屬臂13及一饋入同軸傳輸線14等構(gòu)件，其中，在該接地金屬片10用以與其他構(gòu)件連接的邊緣103附近設(shè)有一短路點(diǎn)101與一接地點(diǎn)102，該短路點(diǎn)101則與短路金屬臂13觸接，而該接地點(diǎn)102則是與外層接地導(dǎo)體142觸接；該第一輻射金屬片11位于該接地金屬片10的邊緣103上方且大致平行于該邊緣103；該第二輻射金屬片12則位于該接地金屬片10的邊緣103上方且大致垂直于該接地金屬片10的邊緣103，其形狀大致為一梯形，具有一上邊121、一底邊122及兩側(cè)邊123且包含有一饋入點(diǎn)124，其中該上邊121與該第一輻射金屬片11相連接，使得該第一輻射金屬片11與該第二輻射金屬片12形成一共振路徑，用于產(chǎn)生該天線的第一(較低)及第二(較高)操作頻帶，該饋入點(diǎn)124則位于底邊122側(cè)處，而該兩側(cè)邊123則分別與該第一輻射金屬片11夾一傾斜角；該短路金屬臂13，位于該第一輻射金屬片11與該接地金屬片10之間，其形狀大致為一倒L型，其一端連接至該第二輻射金屬片12的底邊122，另一端則連接至該接地金屬片10的短路點(diǎn)101，用以將該第一輻射金屬片11及該第二輻射金屬片12電氣連接至該接地金屬片10，并可調(diào)整該天線的第一及第二操作頻帶的阻抗匹配；另外，該饋入同軸傳輸線14則是用以傳輸訊號(hào)，其結(jié)構(gòu)包含了一中心導(dǎo)線141與一外層接地導(dǎo)體142，其中，該中心導(dǎo)線141連接至該第二輻射金屬片12的饋入點(diǎn)124；該外層接地導(dǎo)體142連接至該接地金屬片10的該接地點(diǎn)102，如此即完成整個(gè)天線構(gòu)造。
而在本實(shí)施例中，該第二輻射金屬片12的上邊121的長(zhǎng)度大于該底邊122的長(zhǎng)度，使得該兩側(cè)邊123與該第一輻射金屬片11分別夾有一接近90度且一小于90度的傾斜角，可用于調(diào)整該天線的第一及第二操作頻帶的頻率比，以達(dá)成適當(dāng)?shù)臒o(wú)線區(qū)域網(wǎng)路系統(tǒng)頻帶要求。同時(shí)在本實(shí)施例中的該接地金屬片10、該第一輻射金屬片11、該第二輻射金屬片12以及該短路金屬臂13可利用單一金屬片沖壓(stamping)或切割(cutting)制作而成，或是將該第一輻射金屬片11、該第二輻射金屬片12以及該短路金屬臂13以印刷或蝕刻方式形成于一微波基板上，再連接至該接地金屬片10。
圖2為本實(shí)用新型天線的一實(shí)施例的返回?fù)p失實(shí)驗(yàn)結(jié)果；圖中曲線21為該天線的第一(較低)操作頻帶，曲線22為該天線的第二(較高)操作頻帶，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到此一實(shí)施例于10dB返回?fù)p失阻抗頻寬定義下，其第一(較低)操作頻帶21的頻寬可滿足無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路系統(tǒng)于2.4GHz(2.4-2.5GHz)的頻帶要求，第二(較高)操作頻帶22的頻寬可滿足無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路系統(tǒng)于5GHz(5.15-5.35、5.7250-5.875GHz)頻帶要求。
圖3為本實(shí)用新型天線的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，在此實(shí)施例中，該接地金屬片30，而在其一邊緣303附近，包含一短路點(diǎn)301與一接地點(diǎn)302；該第一輻射金屬片31，位于該接地金屬片的邊緣303上方且大致平行于該接地金屬片的邊緣303；該第二輻射金屬片32，位于該接地金屬片的邊緣303上方且大致垂直于該接地金屬片的邊緣303，其形狀大致為一梯形，并具有一上邊321、一底邊322及兩側(cè)邊323且包含一饋入點(diǎn)324，其中該上邊321與該第一輻射金屬片31相連接，使得該第一輻射金屬片31與該第二輻射金屬片32形成一共振路徑，用于產(chǎn)生該天線的第一(較低)及第二(較高)操作頻帶，該饋入點(diǎn)324則位于該上邊321與該底邊322之間且靠近于該底邊322，而該兩側(cè)邊323則分別與該第一輻射金屬片31夾一傾斜角；一短路金屬臂33，位于該第一輻射金屬片31與該接地金屬片30之間，其形狀大致為一倒L型，其一端連接至該第二輻射金屬片32的該底邊322，另一端則連接至該接地金屬片30的該短路點(diǎn)301，用以將該第一輻射金屬片31及該第二輻射金屬片32電氣連接至接地金屬片30并可調(diào)整該天線的阻抗匹配；及一饋入同軸傳輸線34，用以傳輸訊號(hào)，包含一中心導(dǎo)線341，連接至該第二輻射金屬片32的該饋入點(diǎn)324；及一外層接地導(dǎo)體342，連接至該接地金屬片30的該接地點(diǎn)302。
而在本實(shí)施例中，該第二輻射金屬片32的該上邊321的長(zhǎng)度小于該底邊322的長(zhǎng)度，使得該兩側(cè)邊323與該第一輻射金屬片31分別夾有一接近90度及一大于90度的傾斜角，可用于調(diào)整該天線的第一及第二操作頻帶的頻率比，以達(dá)成適當(dāng)?shù)臒o(wú)線區(qū)域網(wǎng)路系統(tǒng)頻帶要求。
圖4為本實(shí)用新型天線的又一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，包括一接地金屬片40，而在其一邊緣403附近，包含一短路點(diǎn)401與一接地點(diǎn)402；一第一輻射金屬片41，位于該接地金屬片的該邊緣403上方且大致平行于該接地金屬片的邊緣403；一第二輻射金屬片42，位于該接地金屬片的邊緣403上方且大致垂直于該接地金屬片的邊緣403，其形狀大致為一梯形，并具有一上邊421、一底邊422及兩側(cè)邊423且包含一饋入點(diǎn)424，其中該上邊421與該第一輻射金屬片41相連接，使得該第一輻射金屬片41與該第二輻射金屬片42形成一共振路徑，用于產(chǎn)生該天線的第一(較低)及第二(較高)操作頻帶，該饋入點(diǎn)424則位于該上邊421與該底邊422之間且靠近于該底邊422，而該兩側(cè)邊423則分別與該第一輻射金屬片41夾一傾斜角；一短路金屬臂43，位于該第一輻射金屬片41與該接地金屬片40之間，其形狀大致為一倒L型，其一端連接至該第二輻射金屬片42的該底邊422，另一端則連接至該接地金屬片40的該短路點(diǎn)401，用以將該第一輻射金屬片41及該第二輻射金屬片42電氣連接至接地金屬片40并可調(diào)整該天線的阻抗匹配；及一饋入同軸傳輸線44，用以傳輸訊號(hào)，包含一中心導(dǎo)線441，連接至該第二輻射金屬片42的該饋入點(diǎn)424；及一外層接地導(dǎo)體442，連接至該接地金屬片40的該接地點(diǎn)402。
而在本實(shí)施例中，該第二輻射金屬片42的該上邊421的長(zhǎng)度大于該底邊422的長(zhǎng)度，使得該兩側(cè)邊423與該第一輻射金屬片41分別夾一大于90度及一小于90度的傾斜角，可用于調(diào)整該天線的第一及第二操作頻帶的頻率比，以達(dá)成適當(dāng)?shù)臒o(wú)線區(qū)域網(wǎng)路系統(tǒng)頻帶要求。
在本實(shí)用新型說(shuō)明中所述的實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非限利本實(shí)用新型。因此，熟悉此技術(shù)的人士可在不違背本實(shí)用新型的精神對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化。本實(shí)用新型的權(quán)利范圍應(yīng)以申請(qǐng)的專利范圍所列。
權(quán)利要求1.一種雙頻倒F形天線，該天線結(jié)構(gòu)包括有一接地金屬片、一第一輻射金屬片、一第二輻射金屬片、一短路金屬臂及一饋入同軸傳輸線構(gòu)件，其特征在于該接地金屬片，包含一短路點(diǎn)與一接地點(diǎn)；該第一輻射金屬片，位于該接地金屬片一邊緣上方且大致平行于該接地金屬片的邊緣；該第二輻射金屬片，位于該接地金屬片邊緣上方且大致垂直于該接地金屬片的邊緣，其形狀大致為一梯形，具有一上邊、一底邊及兩側(cè)邊且包含一饋入點(diǎn)，其中該上邊與該第一輻射金屬片連接，該饋入點(diǎn)位于該上邊與該底邊之間且靠近于該底邊，而該兩側(cè)邊則分別與該第一輻射金屬片夾一傾斜角；該短路金屬臂，位于該第一輻射金屬片與該接地金屬片之間，其形狀大致為一倒L型，其一端連接至該第二輻射金屬片底邊，另一端則連接至該接地金屬片的短路點(diǎn)；該饋入同軸傳輸線，包含有一中心導(dǎo)線與一外層接地導(dǎo)體，其中，該中心導(dǎo)線，連接至該第二輻射金屬片的饋入點(diǎn)；該外層接地導(dǎo)體，連接至該接地金屬片的接地點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片長(zhǎng)度之和，接近該天線較低操作頻帶中心頻率的1/4波長(zhǎng)。
3.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片長(zhǎng)度之和，接近該天線較高操作頻帶中心頻率的1/2波長(zhǎng)。
4.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度大于該底邊長(zhǎng)度。
5.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度與該底邊長(zhǎng)度大致相等。
6.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第二輻射金屬片的梯形形狀可為該上邊長(zhǎng)度小于該底邊長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該接地金屬片、該第一輻射金屬片、該第二輻射金屬片與該短路金屬臂為一單一金屬片的沖壓或切割件。
8.如權(quán)利要求1的雙頻倒F形天線，其特征在于，其中該第一輻射金屬片、該第二輻射金屬片與該短路金屬臂印刷或蝕刻于一微波基板上。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種雙頻倒F形天線，包含一接地金屬片，一第一輻射金屬片，位于該接地金屬片的一邊緣上方；一第二輻射金屬片，位于該接地金屬片該邊緣上方，其形狀大致為一梯形，與該第一輻射金屬片連接形成一共振路徑，用于產(chǎn)生該天線的第一(較低)及第二(較高)操作頻帶；一短路金屬臂，位于該第一輻射金屬片與該接地金屬片之間，并連接至該第二輻射金屬片及該接地金屬片；及一饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號(hào)。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可涵蓋無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路2.4GHz(2.4－2.5GHz)及5GHz(5.15－5.35GHz，5.725－5.875GHz)頻帶需求。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK2705900SQ20042000795
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者吳文芳, 邱宗文, 傅國(guó)展, 蕭富仁 申請(qǐng)人:連展科技(深圳)有限公司