專利名稱：多頻天線及其設計方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種多頻天線，且特別是有關一種應用Koch分形天線技術所設計的一種多頻天線及其設計方法。
背景技術：
由于使用電磁波傳遞訊號的無線通訊技術，在使用上有不需連接纜線即可達到遠程裝置溝通的效果，而且亦具有便于移動的優(yōu)點，使得利用無線通訊技術的產(chǎn)品種類日趨繁多，例如移動電話、筆記本計算機、提供無線通訊功能的智能家電等等，而前述這些裝備由于使用電磁波傳遞訊號之故，因此用以感應電磁波的天線亦成為應用無線通訊技術的設備中的必要裝置。
請參照圖1，其示出的是一種傳統(tǒng)的Koch分形(fractal)天線與單極(monopole)天線的比較圖。如圖中所示，圖中的101是傳統(tǒng)的單極天線，為了減小單極天線101的大小，因此從單極天線101的中間開始向外位伸，以使原本單極天線101在中間三分之一的范圍內(nèi)，形成一等邊三角形的軌跡，如圖1中的120所示，即為單極天線101由中間開始向外位伸后的結果，而圖中的123即為前述所提及的等邊三角形的軌跡，此等邊三角形的邊長長度恰為原本單極天線101總長度的三分之一。
依照此種方式，可以再將天線120的每一個邊長進行拉伸，以形成圖中所示的天線130，其中天線130所拉伸出來的等邊三角形軌跡133的邊長，為天線120原本每一邊長的三分之一。如此，重復上述的步驟方法，即可以再獲得天線140的形狀，此即為Koch分形天線的制作方式，因此只要重復不同次的拉伸，即可設計出不同排列方式的Koch分形天線。
由此可以發(fā)現(xiàn)，原本的單極天線，在經(jīng)過不同次數(shù)的拉伸動作后，即可以獲得工作于不同頻段的工作波長。因此，可以借由拉伸單極天線的次數(shù)，來降低單極天線所占據(jù)的面積，而又可以達到所要求的工作頻率，如此即可以將天線小型化并安裝在不同的裝置中不過此種Koch分形天線的設計方式只能讓天線工作于單一頻帶，無法同時收發(fā)多種頻率的訊號。
請參照圖2，其示出的是一種傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線。如圖中所示，此傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線包括輻射組件301、接地組件303、導電接腳305以及訊號線307。其中，輻射組件301是由導電線材所構成的直線狀導線，以用來收發(fā)兩種頻率f1與f2，此輻射組件301的長度是取決兩種不同頻率而可分成一諧振于第一頻率f1的第一區(qū)段311與諧振于第二頻率f2的第二區(qū)段309，而第一頻率f1是不同于第二頻率f2。其中，第一區(qū)段311的長度11約等于第一頻率f1的波長λ1的四分之一，而第二區(qū)段309的長度12約等于第二頻率f2的波長λ2的四分之一。
接地組件303是間隔地位于輻射組件301的下方的一導電片，導電接腳305是以N型結構連接輻射組件301與接地組件303，訊號線307一端連接于導電接腳305，用以接收或發(fā)射電磁波。而雖然此種倒F型雙頻天線可以同時應用于收發(fā)兩種工作頻率，但是此種天線結構中的輻射組件301，無法再加以縮小或進行變形，因此無法安裝在體積過于窄小的裝置中，相當?shù)牟环奖恪?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種多頻天線，其可以應用Koch分形天線的排列方式，降低設計天線時所需要的面積，同時利用Koch分形天線的排列方式，亦可以達到設計多頻天線的目的。
本發(fā)明的再一目的是提供一種多頻天線的設計方法，其利用Koch分形天線的結構，以三角形的排列方式，設計出面積更小于一般天線結構的多頻天線。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多頻天線，其利用Koch分形天線的排列結構，可以將傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線設計的更小，以降低其所需占有的面積。
本發(fā)明提出一種多頻天線，包括介質(zhì)板、接地金屬面、天線以及訊號饋入線。其中，介質(zhì)板具有第一面與第二面，而接地金屬平面位于介質(zhì)板的第二面。上述的天線則具有M組分形輻射組件，這些分形輻射組件位于介質(zhì)板的第一面，每一組分形輻射組件具有一輸入端并輻射工作于不同頻率的訊號，其中M為實數(shù)。
上述的M組分形輻射組件是以幾何軌跡朝一向內(nèi)方向逐漸縮小環(huán)繞多數(shù)圈所形成的基本型進行分形演化而成，而這些分形輻射組件所環(huán)繞的幾何軌跡具有相同的重心且皆不會重迭。上述的訊號饋入組則具有M組訊號饋入線，每一組訊號饋入線耦接并傳送訊號至相對應的分形輻射組件中。
在本發(fā)明一較佳實施例中，前述的幾何軌跡是一正三角形軌跡。而前述的分形演化則包括進行N階段拉伸，其中每一階段拉伸是在每一組分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將此預定長度范圍內(nèi)的直線段朝此直線段的垂直方向拉伸，以使前述的預定長度形成一突出的尖形軌跡，其中N為正整數(shù)。
在本發(fā)明一較佳實施例中，上述所提及的突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡。而上述所提及的預定長度是指在對應當次階段拉伸中，每一組分形輻射組件上所對應的直線段的長度。
在本發(fā)明一較佳實施例中，上述的分形輻射組件是一微帶線組件。
本發(fā)明另提供一種多頻天線的設計方法，此多頻天線包括介質(zhì)板、接地金屬平面、天線以及訊號饋入組。其中，介質(zhì)板具有第一面與第二面，而接地金屬平面位于介質(zhì)板的該第二面。前述的天線則具有M組分形輻射組件并位于介質(zhì)板的第一面，每一組分形輻射組件具有一輸入端并輻射工作于不同頻率的訊號，其中M為實數(shù)。
每一組分形輻射組件是以幾何軌跡朝一向內(nèi)方向逐漸縮小環(huán)繞多數(shù)圈所形成的一基本型進行分形演化而成，其中，每一組分形輻射組件所環(huán)繞的幾何軌跡具有相同的重心且皆不會重迭，而訊號饋入組具有M組訊號饋入線，每一組訊號饋入線耦接并傳送訊號至相對應的分形輻射組件中。此多頻天線的設計方法包括步驟a.在每一組分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將此預定長度范圍內(nèi)的直線段朝直線段的垂直方向拉伸，以使在此預定長度范圍內(nèi)的直線形成一突出的尖形軌跡；以及步驟b.重復N次步驟a，其中N為正整數(shù)。
在本發(fā)明一較佳實例中，上述所提及的幾何軌跡是一正三角形軌跡，而突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡。此外，上述的所提及的預定長度是在指對應當次拉伸中每一組分形輻射組件上對應的該直線段的長度。
本發(fā)明再提供一種多頻天線，此多頻天線包括輻射組件、接地組件、導電接腳以及訊號線。其中，接地組件是間隔地位于輻射組件的一側。而導電接腳包括第一支臂、第二支臂以及第三支臂，其中第一支臂的第一端耦接輻射組件，第二支臂與第一支臂相間隔，第二支臂的第二端耦接接地組件，第三支臂的第一端耦接第一支臂的第二端，第三支臂的第二端耦接第二支臂的第一端。訊號線耦接至導電接腳，用以接收與發(fā)射訊號。其中，前述的輻射組件是等分成多數(shù)組等長的預設長度，并于每一段預設長度范圍內(nèi)進行一分形演化。
在本發(fā)明一較佳實施例中，上述所提及的分形演化包括進行N階段拉伸，其中每一階段拉伸是在此分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度范圍內(nèi)的直線段中朝直線段的垂直方向拉伸，以使在此預定長度范圍內(nèi)形成一突出的尖形軌跡，其中N為正整數(shù)。
在本發(fā)明一較佳實施例中，上述所提及的突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡，而預定長度是指在對應當次階段拉伸中分形輻射組件上對應的直線段的長度。另外，此分形輻射組件是可以是微帶線組件。
在本發(fā)明一較佳實施例中，導電接腳的第三支臂是垂直第一支臂與第二支臂，而第一支臂是平行該第二支臂。
此外，輻射組件平行于接地組件。
綜上所述，依據(jù)本發(fā)明所提出的多頻天線，其可以應用Koch分形天線的設計方法，以三角形的排方式來設計天線，以達到降低天線所需占有面積，而又可以同時收發(fā)多種頻率的功效，而且，若將此種利用三角形排列方式的Koch分形天線結構應用在倒F型雙頻天線的結構上，同樣可以降低天線本身所需占有的面積，以增加倒F型雙頻天線的利用性。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。


圖1示出的是一種傳統(tǒng)的Koch分形天線與單極天線的比較圖。
圖2示出的是一種傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線。
圖3示出的是依照本發(fā)明所提出的一種多頻天線的結構圖。
圖4示出的是依照本發(fā)明所提出的一種多頻天線的細部的結構圖。
圖5示出的是依照本發(fā)明所提出的一種多頻天線的完整結構圖。
圖6示出的是依照本發(fā)明所提出的另一種多頻天線的結構圖。
圖7示出的是依照圖6所提出的一種多頻天線的完整結構圖。
圖8示出的是依照本發(fā)明所是出的再一種多頻天線的結構圖。
圖9其示出的是依照圖8所提出的一種多頻天線在進行一次拉伸后的結構圖。
圖10其示出的是依照圖8所提出的一種多頻天線在進行多次拉伸后的結構圖。
圖11示出的是依照圖8所提出的多頻天線的完整的構架圖。
圖12示出的是依照本發(fā)明所提出的一種多頻天線的設計方法的流程圖。
圖13示出的是依照本發(fā)明所提出的一種多頻天線應用于倒F型雙頻天線的結構圖。
符號說明101單極天線120、130、140天線123、133等邊三角形軌跡301輻射組件303接地組件305導電接腳307訊號線309第二區(qū)段311第一區(qū)段401～405、701、703輻射組件407～411、705、707輸入端501～543尖形軌跡601介質(zhì)板603金屬接地面605訊號饋入線801第一支臂802第二支臂803第三支臂851～859、901～909ㄈ字型結構
913～917Hilbert Curve天線921分隔線H、H1、H2天線長度L1、L2預設長度S701在分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將預定長度范圍內(nèi)的直線段朝此直線段的垂直方向拉伸，以使在此預定長度范圍內(nèi)形成一突出的尖形軌跡。
S703重復N次步驟S701。
具體實施例方式
本發(fā)明所提出的多頻天線，其最大的特征處在于此天線是利用Koch分形天線的結構，以環(huán)繞多圈三角形的方式設計天線，如此可以有效的降低天線所必需占有的面積范圍，同時又可以達到多頻工作的效果。
請參照圖3，其示出的是依照本發(fā)明所提出的多頻天線的結構圖。如圖中所示，此多頻天線是由三組輻射組件401、403以及405所組成，其中，這三組輻射組件都是以相同的幾何軌跡環(huán)繞多圈設計而成，在此實施例中，此幾何軌跡是一正三角形軌跡。而每一組輻射組件皆具有一輸入端407、409以及411，用以接收或發(fā)射不同頻率的訊號。
上述中的每一組輻射組件所環(huán)繞的正三角形軌跡，具有相同的重心但中垂線皆不相同，其中，每一組輻射組件所環(huán)繞的正三角形的軌跡中，外圈的正三角形軌跡的中垂線長度一定大于內(nèi)圈的正三角形軌跡的中垂線。而外圈的輻射組件所環(huán)繞的所有正三角形軌跡的中垂線一定大于內(nèi)圈的輻射組件所環(huán)繞的所有正三角形軌跡的中垂線。
若以圖中為例進行說明，輻射組件401所環(huán)繞的所有正三角形軌跡的中垂線一定會大于輻射組件403所環(huán)繞的所有正三角形軌跡的中垂線。如此，可以確保此天線中所有的輻射組件其所環(huán)繞的正三角形軌跡皆不會重迭。此外，本實施例中，輻射組件401、403以及405是一微帶線組件。另外，在上述的實施例是以一正三角形作為解說例，但只要依據(jù)前述的方法，此輻射組件的幾何圖形可以為其它形式的三角形軌跡。
請參照圖4，其示出的是依照本發(fā)明所提出的多頻天線的細部結構圖。如圖中所示，此圖是以圖3中的輻射組件401來進行說明，以更加清楚的敘述如何將Koch分形天線的設計原則，應用于本實施例中。
在圖4中的正三角形軌跡，是輻射組件401所環(huán)繞第N圈的正三角形軌跡，為了要調(diào)整輻射組件401的工作頻率，可以在此正三角形軌跡每一段邊長中，每隔一預設長度開始向外拉伸，在本實施例中，是將此預設長度范圍設定為正三角形邊長的三分之一，因此，在圖4中的三角形的邊長，會由中間部位開始向外拉伸，以使此正三角形軌跡每一段邊長的中間三分之一長度范圍內(nèi)，形成一第一向外突出的尖形軌跡501、503以及505。其中，此第一向外突出的尖形軌跡是一第一等邊三角形軌跡，而此第一等邊三角形軌跡的邊長長度恰等于此正三角形軌跡邊長長度的三分之一。
因此，原本正三角形的每一個邊長，在經(jīng)過上述的拉伸處理后，會轉而變成由4段不連續(xù)變化的邊長所組成。其中，每一段邊長的長度又恰等于原本正三角形軌跡邊長長度的三分之一。而再依據(jù)Koch分形天線的設計原則，將此正三角形軌跡中，每一邊所包含的4段不連續(xù)變化的邊長，再由中間的位置開始向外拉伸，以使正三角形的每一邊中所包含的4段不連續(xù)變化的邊長，在中間三分之一長度的范圍內(nèi)，形成一第二向外突出的尖形軌跡521～543。
其中，此第二向外突出的尖形軌跡是一第二等邊三角形軌跡，而此第二等邊三角形軌跡的邊長長度恰等于前述的第一等邊三角形軌跡的邊長長度的三分之一。而原本正三角形的每一個邊長，在經(jīng)過上述二次的拉伸處理后，會轉而變成由16段不連續(xù)變化的邊長所組成，其中，這每一段的邊長長度又恰等于原本正三角形軌跡邊長長度的九分之一。
依照前述的方法，此輻射組件401可以再進行多次的拉伸處理，以求得不同工作頻率的輻射組件，而由于此種多頻天線，其輻射組件間的干擾會相當嚴重，因此必需借由調(diào)整每一組輻射組件的環(huán)繞圈數(shù)以及拉伸次數(shù)，以設計出較佳工作效能的天線。而在上述的說明中，是以一三頻天線作為解說，然而業(yè)內(nèi)人士，可以根據(jù)此方法設計出應用于更多頻帶的天線。
請參照圖5，其示出的是依照本發(fā)明所提出的多頻天線的完整結構圖。如圖中所示，此多頻天線具有一介質(zhì)板601，此介質(zhì)板601具有第一面以及第二面，其中，金屬接地面603位于介質(zhì)板601的第二面，而輻射組件401則位于介質(zhì)板601的第一面，而訊號饋入線605則是耦接至輸入端407，以進行訊號的傳送與接收。而在本圖標中，輻射組件401是以環(huán)繞二圈并拉伸4次設計而成。
請參照圖6，其示出的是依照本發(fā)明所提出的另一種多頻天線的結構圖。如圖中所示，此多頻天線是由二組輻射組件701以及703所組成，其中，這二組輻射組件同樣是以相同的幾何軌跡環(huán)繞多圈設計而成，而本實施例中所示出的的幾何軌跡為一正方形軌跡，在每一組輻射組件所環(huán)繞的正方形軌跡中，外圈的正方形軌跡的邊長長度一定大于內(nèi)圈的正方形軌跡的邊長長度。而外圈的輻射組件所環(huán)繞的所有正方形軌跡的邊長長度也一定會大于內(nèi)圈的輻射組件所環(huán)繞的所有正方形軌跡的邊長長度。
若以圖中為例進行說明，輻射組件701所環(huán)繞的所有正方形軌跡的邊長長度一定會大于輻射組件703所環(huán)繞的所有正方形軌跡的邊長長度。如此，可以確保此天線中所有的輻射組件其所環(huán)繞的正方形軌跡皆不會重迭。雖然，在上述的實施例是以一正方形軌跡作為解說例，但只要依據(jù)前述的方法，此輻射組件的幾何圖形可以為其它形式的多邊形軌跡。
而為了要調(diào)整輻射組件701以及703的工作頻率，可以在輻射組件701以及703的每一段邊長上，進行和圖4中同樣的拉伸動作，依照前述的方法，此輻射組件701以及703可以再同一邊長上進行多次的拉伸處理，以求得不同工作頻率的輻射組件。同樣地，由于其輻射組件間的干擾會相當嚴重，因此必需借由調(diào)整每一組輻射組件的環(huán)繞圈數(shù)以及拉伸次數(shù)，以設計出較佳工作效能的天線。
請參照圖7，其示出的是依照圖6中所提出的多頻天線的完整結構圖。如圖中所示，此多頻天線同樣具有一介質(zhì)板601，此介質(zhì)板601具有第一面以及第二面，其中，金屬接地面603位于介質(zhì)板601的第二面，而輻射組件701以及703則位于介質(zhì)板601的第一面，訊號饋入線則是分別耦接至輸入端705以及707，以進行訊號的傳送與接收。
請參照圖8，其示出的是依照本發(fā)明所提出的再一種多頻天線的結構圖。如圖中所示，此一多頻天線913是以一Hilbert Curve天線結構進行變形，若從圖中位于中間位置的分隔線921來觀察，此實施例是以一上下對稱、開口朝左的ㄈ字型結構組成，在此實施例中包含五個ㄈ字型結構901～909。
請參照圖9，其示出的是依照圖8所提出的一種多頻天線在進行一次拉伸后的結構圖。如圖中所示，先以ㄈ字型結構901說明拉伸動作，當ㄈ字型結構901的每一邊長在完成拉伸動作之后，ㄈ字型結構901會再變成由另五組ㄈ字型結構851～859所組成，當然，另四組ㄈ字型結構903～909若依照上述的動作進行拉伸，同樣會變形成由五組更小的ㄈ字型結構組成。
請參照圖10，其示出的是依照圖8所提出的一種多頻天線在進行多次拉伸后的結構圖。在此實例中，當此多頻天線即依照上述的方式進行多次的拉伸動作，其最后的結構可能會如圖中所示。依照上述的方式，設計者即可對此Hilbert Curve天線913進行多次不同次數(shù)的拉伸，以調(diào)整天線可以達到原先預定的頻段，而又不會占據(jù)太大的面積。
請參照圖11，其示出的是依照圖8所提出的多頻天線的完整的構架圖。如圖中所示，此多頻天線是由三組Hilbert Curve天線913、915、917所構成，此天線由訊號線307穿過接地組件303將訊號傳送至Hilbert Curve天線913、915、917，而此三組Hilbert Curve天線913、915、917可以經(jīng)由上述的拉伸方式，各自進行不同次數(shù)的拉伸動作，以使三組天線可以工作于不同的頻段，以達到多頻工作的效果。雖然在此實施例中是以一三頻天線作為說明例，但是熟悉此技藝者，可利用此技術設計其它類型的多頻天線。
請參照圖12，其示出的是依照本發(fā)明所提出的多頻天線的設計方法的流程圖。此多頻天線包括介質(zhì)板、接地金屬平面、天線以及訊號饋入組。其中介質(zhì)板具有第一面與第二面，接地金屬平面位于介質(zhì)板的第二面，而天線則具有M組分形輻射組件并位于介質(zhì)板的第一面，每一組分形輻射組件具有一輸入端并輻射工作于不同頻率的訊號。
其中，每一組分形輻射組件是以一幾何軌跡朝一向內(nèi)方向逐漸縮小環(huán)繞N圈而成，而在本實施例中，前述的幾何軌跡是一正方形軌跡。其中，這些分形輻射組件所環(huán)繞的正三角形軌跡具有相同的重心且皆不會重迭，而訊號饋入組具有M組訊號饋入線，每一組訊號饋入線耦接并傳送訊號至相對應的分形輻射組件。
首先，在步驟S701中，在每一組分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將預定長度范圍內(nèi)的直線段朝此直線段的垂直方向拉伸，以使在此預定長度范圍內(nèi)形成一突出的尖形軌跡；在步驟S703中，則是重復步驟S701N次，其中N為正整數(shù)。
其中，在上述步驟S701中所提及的突出的尖形軌跡是一等邊三角形的軌跡，而預定長度是指在對應當次拉伸中每一組分形輻射組件上所對應的該直線段的長度。
依據(jù)前述的說明，利用Koch分形天線的設計方式，使用規(guī)則性的拉伸動作，即可以改變原有天線的長度以及工作頻率，讓天線可以作更有彈性的應用，以下即說明如何將Koch分形天線的設計方式應用至傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線中。請參照圖13，其示出的是依照本發(fā)明所提出的多頻天線應用于倒F型雙頻天線的結構圖。
如圖中所示，此倒F型雙頻天線包括輻射組件301、接地組件303、導電接腳305以及訊號線307。其中，輻射組件301是由微帶線組件所構成，以用來收發(fā)兩種頻率f1與f2，此輻射組件301的長度是取決兩種不同頻率而可分成一諧振于第一頻率f1的第一區(qū)段311與諧振于第二頻率f2的第二區(qū)段309，而第一頻率f1是不同于第二頻率f2。其中，第一區(qū)段311的長度11約等于第一頻率f1的波長λ1的四分之一，而第二區(qū)段309的長度12約等于第二頻率f2的波長λ2的四分之一。
接地組件303是間隔地位于輻射組件301的下方的一導電片，導電接腳305是以N型結構連接輻射組件301與接地組件303，訊號線307一端連接于導電接腳305，用以接收或發(fā)射電磁波。
其中，導電接腳305更包括第一支臂801、第二支臂802以及第三支臂803，其中，第一支臂801的第一端耦接輻射組件301，第二支臂802與第一支臂801平行間隔。第二支臂802的第二端耦接該接地組件303。第三支臂的803第一端耦接第一支臂801的第二端，第三支臂803的第二端耦接第二支臂802的第一端。其中，第三支臂803是垂直第一支臂801與第二支臂802，而輻射組件301則平行于接地組件303。訊號線307則耦接至導電接腳305，用以接收與發(fā)射訊號。
其中，輻射組件301被等分成5組等長的預設長度L1，而相鄰的兩段預設長度L1中，其中一組被向外拉伸，以使輻射組件在此預設長度范圍內(nèi)形成向外突出的尖形軌跡，其中此尖形軌跡是一第一等邊三角形軌跡，此第一等邊三角形軌跡的邊長長度等于前述的預設長度。
依據(jù)Koch分形天線的設計方式，再將輻射組件301中的每一段預設長度L1，由中間位置向外拉伸，以使每一段預長度L1在中間三分之一范圍內(nèi)，形成一第二等邊三角形軌跡，其中，此第二等邊三角形軌跡的邊長長度等于預設長度L1的三分之一。而后可以依此法再將此第二等邊三角形進行多次的拉伸動作。
此外，導電接腳305中的每一組支臂，亦被等分成3組等長的預設長度L2，而相鄰的兩段預設長度L2中，其中一段被向外拉伸，以使此支臂在此段預設長度L2度范圍內(nèi)，形成向外突出的一第二尖形軌跡，此第二尖形軌跡是一第二等邊三角形軌跡，此第二等邊三角形軌跡的邊長長度等于預設長度L2。
依據(jù)Koch分形天線的設計方式，每一組支臂中的每一段預設長度L2，可以再由中間位置向外拉伸，以使每一段預設長度L2在中間三分之一范圍內(nèi)，形成一第三等邊三角形軌跡，其中第三等邊三角形軌跡的邊長長度等于預設長度L2的三分之一。而依照此方法，可以再將第三等邊三角形的邊長進行多次的拉伸動作，同時配合輻射組件301的拉伸，可以調(diào)整此倒F型雙頻天線的工作頻率，同時亦可有效的減少此種天線所占有的面積。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明所提出的多頻天線，其可以應用Koch分形天線的排列方式，以環(huán)繞多圈三角形軌跡的排列方式，設計出面積更小于一般天線結構的多頻天線。同時利用此Koch分形天線的排列結構，亦可以將傳統(tǒng)的倒F型雙頻天線設計的更小，以降低其所需占有的面積，以獲得更多的利用性。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何業(yè)內(nèi)人士，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種多頻天線，包括一介質(zhì)板，該介質(zhì)板具有一第一面與一第二面；一接地金屬平面，該接地金屬平面位于該介質(zhì)板的該第二面；一天線，該天線具有多組分形輻射組件，該些分形輻射組件位于該介質(zhì)板的該第一面，每一該些分形輻射組件具有一輸入端并輻射工作于不同頻率的訊號，其中每一該些分形輻射組件是以一幾何軌跡朝一向內(nèi)方向逐漸縮小環(huán)繞多數(shù)圈所形成的基本型進行一分形演化而成，而該些分形輻射組件所環(huán)繞的該幾何軌跡具有相同的重心且皆不會重迭；以及一訊號饋入組，該訊號饋入組具有多組訊號饋入線，該多組訊號饋入線對應于該多組分形輻射組件，每一該些訊號饋入線耦接并傳送訊號至相對應的該些分形輻射組件。
2.如權利要求1所述的多頻天線，其中該分形演化包括進行N階段拉伸，其中每一階段拉伸是在該些分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將該預定長度范圍內(nèi)的該直線段朝該直線段的垂直方向拉伸，以使該預定長度形成一突出的尖形軌跡，其中N為正整數(shù)。
3.如權利要求2所述的多頻天線，其中該些突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡。
4.如權利要求2所述的多頻天線，其中該預定長度是在對應該次階段拉伸中該些分形輻射組件上對應的該直線段的長度。
5.如權利要求1所述的多頻天線，其中該幾何軌跡是一三角形軌跡。
6.如權利要求1所述的多頻天線，其中該幾何軌跡是一矩形軌跡。
7.如權利要求1所述的多頻天線，其中該分形輻射組件是一微帶線組件。
8.一種多頻天線的設計方法，該多頻天線包括一介質(zhì)板、一接地金屬平面、一天線以及一訊號饋入組，其中該介質(zhì)板具有一第一面與一第二面，該接地金屬平面位于該介質(zhì)板的該第二面，該天線具有多組分形輻射組件并位于該介質(zhì)板的該第一面，每一該些分形輻射組件具有一輸入端并輻射工作于不同頻率的訊號，而每一該些分形輻射組件是以一幾何軌跡朝一向內(nèi)方向逐漸縮小環(huán)繞多數(shù)圈所形成的一基本型進行一分形演化而成，其中，該些分形輻射組件所環(huán)繞的該幾何軌跡具有相同的重心且皆不會重迭，而該訊號饋入組具有多組訊號饋入線，該多組訊號饋入線對應于該多組分形輻射組件，每一該些訊號饋入線耦接并傳送訊號至相對應的該些分形輻射組件，該多頻天線的設計方法包括a.在該些分形輻射組件中每一直線段上，于每隔一預定長度的中央位置上，將該預定長度范圍內(nèi)的該直線段朝該直線段的垂直方向拉伸，以使在該些預定長度范圍內(nèi)形成一突出的尖形軌跡；以及b.重復N次步驟a，其中N為正整數(shù)。
9.如權利要求8所述的多頻天線的設計方法，其中該些突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡。
10.如權利要求8所述的多頻天線的設計方法，其中該預定長度是在對應該次拉伸中該些分形輻射組件上對應的該直線段的長度。
11.一種多頻天線，包括一輻射組件；一接地組件，間隔地位于該輻射組件的一側；一導電接腳，包括一第一支臂，該第一支臂的第一端耦接該輻射組件；一第二支臂，該第二支臂與該第一支臂相間隔，該第二支臂的第二端耦接該接地組件；以及一第三支臂，該第三支臂的第一端耦接該第一支臂的第二端，該第三支臂的第二端耦接該第二支臂的第一端；以及一訊號線，該訊號線耦接至該導電接腳，用以接收與發(fā)射訊號；其中，該輻射組件是等分成多數(shù)組等長的一預設長度，并于每一該些預設長度范圍內(nèi)進行一分形演化。
12.如權利要求11所述的多頻天線，其中該分形演化包括進行N階段拉伸，其中每一階段拉伸是在該分形輻射組件中的每一直線段上，于每隔該預定長度范圍內(nèi)的該直線段中朝該直線段的垂直方向拉伸，以使在該預定長度范圍內(nèi)形成一突出的尖形軌跡，其中N為正整數(shù)。
13.如權利要求12所述的多頻天線，其中該些突出的尖形軌跡是等邊三角形的軌跡。
14.如權利要求12所述的多頻天線，其中該預定長度是在對應該次階段拉伸中該分形輻射組件上對應的該直線段的長度。
15.如權利要求11所述的多頻天線，其中該分形輻射組件是一微帶線組件。
16.如權利要求11所述的多頻天線，其中該導電接腳的該第三支臂是垂直該第一支臂。
17.如權利要求11所述的多頻天線，其中該導電接腳的該第三支臂是垂直該第二支臂。
18.如權利要求11所述的多頻天線，其中該輻射組件平行于該接地組件。
19.如權利要求11所述的多頻天線，其中該導電接腳的該第一支臂是平行該第二支臂。
全文摘要
一種多頻天線，其可以應用Koch分形天線的排列方式，以環(huán)繞多圈三角形軌跡的排列方式，設計出面積更小于一般天線結構的多頻天線。同時，利用此Koch分形天線的排列結構，亦可以有效地減少倒F型雙頻天線所必需占有的面積，以獲得更多的利用性。
文檔編號H01Q13/08GK1815805SQ20051000623
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權日2005年2月2日
發(fā)明者張弘岳, 方建興, 鄭維禮, 陳志龍 申請人:啟碁科技股份有限公司