專利名稱：：寬頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種寬頻天線，且特別涉及一種利用偶極天線側(cè)端饋入以提高天線頻寬的寬頻天線。
背景技術(shù)：
：隨著技術(shù)的演進(jìn)對(duì)寬頻天線的需求愈來(lái)迫切，以數(shù)字電視為例，隨著數(shù)字電視的正式開(kāi)播，現(xiàn)在只要藉由可攜式電視(portableTV)等商品，即可方便地收看數(shù)字電視。數(shù)字電視是將電視信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的電-f見(jiàn)系統(tǒng)，而目前臺(tái)灣是采用歐洲所制定的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)系統(tǒng)。DVB-T系統(tǒng)的調(diào)變(COFDM)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)能有效地解決多重路徑(multi-path)干擾的問(wèn)題，同時(shí)歐規(guī)系統(tǒng)可以構(gòu)成單頻廣播網(wǎng)(SingleFrequencyNetwork,SFN)以增加可用的頻譜資源，且歐規(guī)系統(tǒng)更具有移動(dòng)接收(mobilerec印tion)的特色，在車(chē)速高達(dá)130公里時(shí)仍可收看電視。舉例來(lái)說(shuō)，早期為了改善安裝在車(chē)輛上的DVB-T接收機(jī)的移動(dòng)接收性能，衍生出先進(jìn)通道估測(cè)及利用雙天線接收再作分集合并等技術(shù)，然必須付出較高的復(fù)雜度、硬件成本及功率消耗。現(xiàn)今市面上常見(jiàn)的傳統(tǒng)數(shù)字電視接收天線，當(dāng)應(yīng)用在車(chē)輛上時(shí)大多采行單極天線，利用車(chē)輛的金屬外殼作為單極天線的接地面，然僅具有尚堪使用的接收效果，同時(shí)亦破壞車(chē)輛整體外觀美感。若將天線置放在車(chē)輛內(nèi)部，則會(huì)因?yàn)檐?chē)輛金屬外殼的屏蔽作用而無(wú)法順利接收信號(hào)。后來(lái)發(fā)展出利用偶極天線技術(shù)的數(shù)字電視接收天線，然傳統(tǒng)偶極天線饋入的方法，均使用一同軸饋入傳輸線由偶極天線的中央以對(duì)稱的方式饋入信號(hào)，但如此一來(lái)，將使得同軸饋入傳輸線勢(shì)必?zé)o法平行于偶極天線兩臂的延伸方向。如此一來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用上，同軸饋入傳輸線將需垂直于數(shù)字電視接收天線，導(dǎo)致數(shù)字電視接收天線整體所需要的空間大幅增加，如若將數(shù)字電視接收天線安裝在車(chē)輛上時(shí)，更會(huì)破壞車(chē)輛整體外觀美感。此外，當(dāng)數(shù)字電視接收天線的輻射導(dǎo)體寬度較窄時(shí)，會(huì)產(chǎn)生頻寬不足的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提出一種寬頻天線，利用側(cè)端饋入信號(hào)的方式，使得作為饋入線路的同軸饋入傳輸線得以順著天線的輻射導(dǎo)體的方向延伸，使天線尺寸縮小且扁平化，同時(shí)亦提供寬頻操作頻寬，兼顧天線性能、外觀與配置便利性。根據(jù)本發(fā)明提出的寬頻天線，包括一介質(zhì)基板、一輻射導(dǎo)體以及一分隔縫隙。輻射導(dǎo)體位于介質(zhì)基板上，具有第一側(cè)邊及第二側(cè)邊，第一側(cè)邊相鄰于第二側(cè)邊，且第一側(cè)邊的長(zhǎng)度大于第二側(cè)邊的長(zhǎng)度，第二側(cè)邊具有第一饋入點(diǎn)及第二饋入點(diǎn)。分隔縫隙的第一端開(kāi)口在第一側(cè)邊，分隔縫隙的第二端開(kāi)口在第二側(cè)邊。分隔縫隙將輻射導(dǎo)體分隔為第一子輻射導(dǎo)體及第二子輻射導(dǎo)體。其中，第一饋入點(diǎn)位于第一子輻射導(dǎo)體，第二饋入點(diǎn)位于第二子輻射導(dǎo)體。為讓本發(fā)明的寬頻天線特征能更明顯易懂，下文配合附圖，以若干可實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線的示意圖。圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線的第一共^^莫態(tài)的電流路徑示意圖。圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線在510MHz的輻射場(chǎng)型圖。圖4繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線的第二共振模態(tài)的電流路徑示意圖。圖5繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線在740MHz的輻射場(chǎng)型圖。圖6繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的寬頻天線與傳統(tǒng)偶極天線的返回?fù)p失量測(cè)比較圖。圖7繪示依照本發(fā)明的寬頻天線的另一例的示意圖。圖8繪示依照本發(fā)明的寬頻天線的再一例的示意圖。附圖符號(hào)說(shuō)明100、700、800:寬頻天線110:介質(zhì)基板120、720、820:輻射導(dǎo)體121:第一側(cè)邊122:第二側(cè)邊123、723、823:第一子輻射導(dǎo)體124、724、824:笫二子輻射導(dǎo)體125:第一饋入點(diǎn)126:第二饋入點(diǎn)130、730、830:分隔縫隙131:第一端132:矛—端61:傳統(tǒng)偶極天線的返回?fù)p失量測(cè)結(jié)果62:寬頻天線100的返回?fù)p失量測(cè)結(jié)果63:第一共振模態(tài)64:第二共癡溪態(tài)具體實(shí)施例方式本發(fā)明的寬頻天線，利用側(cè)端饋入信號(hào)的方式，使得作為饋入線路的同軸饋入傳輸線得以順著天線的輻射導(dǎo)體的方向延伸，使天線尺寸縮小且扁平化，同時(shí)亦提供天線較佳的寬頻操作頻寬，兼顧天線性能、外觀與配置便利性。本發(fā)明的寬頻天線，其利用側(cè)端饋入以提高操作頻寬的特點(diǎn)適用于各種不同頻段的天線，凡是采用偶極天線結(jié)構(gòu)的天線，不論其應(yīng)用的頻段為何，均能應(yīng)用本發(fā)明所采用的側(cè)端饋入法，使得天線具有較寬的頻寬，同時(shí)亦能有較佳的空間配置。請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線的示意圖。寬頻天線100包括介質(zhì)基板110、輻射導(dǎo)體120以及分隔縫隙130。輻射導(dǎo)體120可以為一輻射金屬片，亦可以為其它導(dǎo)電物質(zhì)，例如為氧化銦錫(IndiumTinOxide,ITO)，其是以印刷或蝕刻的方式置放在介質(zhì)基板110上。輻射導(dǎo)體120具有第一側(cè)邊121及第二側(cè)邊122，第一側(cè)邊121相鄰于第二側(cè)邊122,第一側(cè)邊121的長(zhǎng)度大于第二側(cè)邊122的長(zhǎng)度，第二側(cè)邊122具有第一饋入點(diǎn)125及第二饋入點(diǎn)126。分隔縫隙130的第一端131開(kāi)口在第一側(cè)邊121，第二端132開(kāi)口在第二側(cè)邊122，分隔縫隙130將輻射導(dǎo)體120分隔為第一子輻射導(dǎo)體123及第二子輻射導(dǎo)體124。其中，第一饋入點(diǎn)125位于第一子輻射導(dǎo)體123的分隔縫隙第二端132處。第二饋入點(diǎn)126位于第二子輻射導(dǎo)體124的分隔縫隙第二端132處。此外可在應(yīng)用實(shí)施時(shí)，開(kāi)口在第一側(cè)邊的分隔縫隙的第一端，是使第二子輻射導(dǎo)體的長(zhǎng)度趨近第一側(cè)邊長(zhǎng)度的1/3。在寬頻天線100中，第一饋入點(diǎn)125及第二饋入點(diǎn)126用以從一同軸饋入傳輸線接收一射頻信號(hào)，以使得輻射導(dǎo)體120激發(fā)第一共振模態(tài)及第二共振模態(tài)。第二共振模態(tài)相鄰于第一共振模態(tài)，且寬頻天線ioo依據(jù)第一共振模態(tài)及第二共振模態(tài)而具有一寬頻頻寬。再者可在應(yīng)用實(shí)施時(shí)，開(kāi)口在第一側(cè)邊的分隔縫隙的第一端，是使第二子輻射導(dǎo)體的長(zhǎng)度趨近第二共振模態(tài)的1/4波長(zhǎng)。本實(shí)施例是以第一側(cè)邊的長(zhǎng)度為215mm、第二側(cè)邊的長(zhǎng)度為lOmm及第二子輻射導(dǎo)體的長(zhǎng)度為74mm作說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線的第一共癡漠態(tài)的電流路徑示意圖。由圖2可知，第二子輻射導(dǎo)體124流通的電流所產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng)會(huì)與位于下方的部份的第一子輻射導(dǎo)體123流通的電流所產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng)互相抵消，經(jīng)由C-fx入公式可以知道，第一共振模態(tài)是發(fā)生在頻率510MHz時(shí)。請(qǐng)參照?qǐng)D3，其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線在510MHz的輻射場(chǎng)型圖。由圖3中可知，本實(shí)施例在510MHz時(shí)，在x-z平面(水平面)產(chǎn)生大致為全向性輻射的場(chǎng)型，相當(dāng)適合于寬頻天線的實(shí)際應(yīng)用。請(qǐng)參照?qǐng)D4,其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線的第二共振模態(tài)的電流路徑示意圖。由圖4可知，第二子輻射導(dǎo)體124流通的電流所產(chǎn)生的輻射電^f茲場(chǎng)會(huì)與位于下方的部份的第一子輻射導(dǎo)體123流通的電流所產(chǎn)生的輻射電磁場(chǎng)互相抵消，且整個(gè)共振路徑長(zhǎng)度約為第一共振模態(tài)的整個(gè)共振路徑長(zhǎng)度的2倍。故經(jīng)由C=fx入公式可以知道，第二共振模態(tài)發(fā)生在頻率740MHz時(shí)。請(qǐng)參照?qǐng)D5，其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線在740MHz的輻射場(chǎng)型圖。由圖5中可知，本發(fā)明實(shí)施例在740MHz時(shí)，在x-z平面(水平面)產(chǎn)生大致為全向性輻射的場(chǎng)型，亦相當(dāng)適合于寬頻天線的實(shí)際應(yīng)用。請(qǐng)參照?qǐng)D6,其繪示乃依照本發(fā)明一可實(shí)施例的寬頻天線與傳統(tǒng)偶極天線的返回?fù)p失量測(cè)比較圖。圖6中，62為本發(fā)明的寬頻天線100的返回?fù)p失量測(cè)結(jié)果，61為傳統(tǒng)偶極天線的返回?fù)p失量測(cè)結(jié)果。63為本發(fā)明實(shí)施例的第一共振模態(tài)，64為本實(shí)施例的第二共振模態(tài)。如圖所示，在駐波比(VoltageStandingWaveRatio,VSWR)2.5的情形下，本發(fā)明的寬頻天線100具有寬頻頻寬470-860MHz，遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)偶極天線的頻寬約500-600MHz。請(qǐng)參照表1,其為單極天線、傳統(tǒng)偶極天線及本發(fā)明實(shí)施例的寬頻天線的比較表。蕈極天線傳統(tǒng)偶極天線本實(shí)施例大小w)i42x30202x49x215x10x0.4x300.2頻寬(MHz)470-600500-600470-860增益(dBi)222駐波比(VSWR)<3<3<2.5表l由表l可知，本發(fā)明的寬頻天線ioo在不減損增益的情況之下，具有較低的駐波比，亦即具有較低的返回?fù)p失，降低功率消耗，同時(shí)，亦具有較寬的寬頻頻寬470-860MHz,當(dāng)本發(fā)明的寬頻天線100應(yīng)用于數(shù)字電視接收天線時(shí)，能適用于各國(guó)的數(shù)字電視頻段。且本發(fā)明的寬頻天線100的表面積及薄度與前二者相比較，其表面積更小亦更平面化，故當(dāng)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檐?chē)用的數(shù)字電視接收天線時(shí)，本發(fā)明的寬頻天線將適合附著在車(chē)輛駕^t前方的擋風(fēng)玻璃附近而不影響車(chē)輛整體外觀美感及駕駛?cè)艘暰€。上述的寬頻天線100，其中分隔縫隙130為一步階形狀。然分隔縫隙130的形狀并不限定于此，只要分隔縫隙130能將輻射導(dǎo)體120分隔為第一子輻射導(dǎo)體123及第二子輻射導(dǎo)體124均不出于本發(fā)明的范圍內(nèi)。請(qǐng)參照?qǐng)D7，其繪示乃依照本發(fā)明的寬頻天線的另一例的示意圖。寬頻天線700中，分隔縫隙730為一直線形狀，其將輻射導(dǎo)體720分隔為第一子輻射導(dǎo)體723及第二子輻射導(dǎo)體724。請(qǐng)參照?qǐng)D8，其繪示乃依照本發(fā)明的寬頻天線的再一例的示意圖。寬頻天線800中，分隔縫隙830為一直線形狀，其將輻射導(dǎo)體820分隔為第一子輻射導(dǎo)體823及第二子輻射導(dǎo)體824。本發(fā)明所揭露的寬頻天線，利用側(cè)端饋入信號(hào)的方式，使得作為饋入線路的同軸饋入傳輸線得以順著天線的輻射導(dǎo)體的方向延伸，使天線面積縮小且扁平化，同時(shí)亦提供天線較佳的寬頻操作頻寬，適用于各種頻段的天線。此外，當(dāng)應(yīng)用在車(chē)用的數(shù)字電視接收天線領(lǐng)域時(shí)，本發(fā)明的寬頻天線亦適合附著在車(chē)輛駕駛前方的擋風(fēng)玻璃附近而不影響車(chē)輛整體外觀美感及駕駛?cè)艘暰€，兼顧天線的性能與外觀。綜上所述，本
發(fā)明內(nèi)容雖以若干實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種寬頻天線，包括一介質(zhì)基板；一輻射導(dǎo)體，位于該介質(zhì)基板上，該輻射導(dǎo)體具有第一側(cè)邊及第二側(cè)邊，該第一側(cè)邊相鄰于該第二側(cè)邊，且該第一側(cè)邊的長(zhǎng)度大于該第二側(cè)邊的長(zhǎng)度，該第二側(cè)邊具有第一饋入點(diǎn)及第二饋入點(diǎn)；以及一分隔縫隙，該分隔縫隙的第一端是開(kāi)口在該第一側(cè)邊，該分隔縫隙的第二端是開(kāi)口在該第二側(cè)邊，該分隔縫隙將該輻射導(dǎo)體分隔為第一子輻射導(dǎo)體及第二子輻射導(dǎo)體；其中，該第一饋入點(diǎn)位于該第一子輻射導(dǎo)體，該第二饋入點(diǎn)位于該第二子輻射導(dǎo)體。2.如權(quán)利要求l所述的寬頻天線，其中，該輻射導(dǎo)體為一輻射金屬片。3.如權(quán)利要求1所述的寬頻天線，其中，該輻射導(dǎo)體為一氧化銦錫。4.如權(quán)利要求l所述的寬頻天線，其中，該輻射導(dǎo)體印刷或蝕刻在該介質(zhì)基板上。5.如權(quán)利要求l所述的寬頻天線，其中，該分隔縫隙為一步階形狀。6.如權(quán)利要求l所述的寬頻天線，其中該分隔縫隙為一直線形狀。7.如權(quán)利要求1所述的寬頻天線，其中，該分隔縫隙為一平滑曲線形狀。8.如權(quán)利要求1所述的寬頻天線，其中，開(kāi)口在該第一側(cè)邊的該分隔縫隙的該第一端，使該第二子輻射導(dǎo)體的長(zhǎng)度趨近該第一側(cè)邊長(zhǎng)度的1/3。9.如權(quán)利要求1所述的寬頻天線，其中，該第一饋入點(diǎn)及該第二饋入點(diǎn)接收一射頻信號(hào)，使得該輻射導(dǎo)體激發(fā)第一共振模態(tài)及第二共振;f莫態(tài)，該第二共振模態(tài)相鄰于該第一共振模態(tài)，且該寬頻天線依據(jù)該第一共振模態(tài)及該第二共振模態(tài)而具有一寬頻頻寬。10.如權(quán)利要求9所述的寬頻天線，其中，該射頻信號(hào)由一同軸饋入傳輸線所傳送。11.如權(quán)利要求9所述的寬頻天線，其中，開(kāi)口在該第一側(cè)邊的該分隔縫隙的第一端，使該第二子輻射導(dǎo)體的長(zhǎng)度趨近該第二共振模態(tài)的1/4波長(zhǎng)。全文摘要一種寬頻天線，包括一介質(zhì)基板、一輻射導(dǎo)體以及一分隔縫隙。輻射導(dǎo)體位于介質(zhì)基板上，具有第一側(cè)邊及第二側(cè)邊，第一側(cè)邊相鄰于第二側(cè)邊，且第一側(cè)邊的長(zhǎng)度大于第二側(cè)邊的長(zhǎng)度。第二側(cè)邊具有第一饋入點(diǎn)及第二饋入點(diǎn)。分隔縫隙的第一端開(kāi)口在第一側(cè)邊，分隔縫隙的第二端開(kāi)口在第二側(cè)邊。分隔縫隙將輻射導(dǎo)體分隔為第一子輻射導(dǎo)體及第二子輻射導(dǎo)體。其中，第一饋入點(diǎn)位于第一子輻射導(dǎo)體，第二饋入點(diǎn)位于第二子輻射導(dǎo)體。文檔編號(hào)H01Q13/10GK101110496SQ200610105949公開(kāi)日2008年1月23日申請(qǐng)日期2006年7月19日優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日發(fā)明者葉世晃,翁金輅,郗韻文申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院;中山大學(xué)