專利名稱：寬帶倒f型天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于倒F型天線，尤指一種有效拓展頻寬、易于調(diào)整到所需要的 頻帶、有效增加量產(chǎn)時(shí)的容忍度的寬帶倒F型天線。
背景技術(shù)：
目前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造業(yè)者在無線網(wǎng)絡(luò)存取點(diǎn)(Wireless Access Point)或 無線路由器(Wireless Router)等無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中加入天線選擇(Antenna Diversity)的功能，以期無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能具有最佳的信號(hào)收發(fā)質(zhì)量，最終達(dá) 到信號(hào)全涵蓋且無死角的目的。因此，目前無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備除了外露于其機(jī)殼 的天線之外，該機(jī)殼的內(nèi)部還設(shè)有另一天線。該另一天線多半為芯片型天 線(Chip Antenna)、印刷電路單極(Monopole)天線和倒F型天線等?，F(xiàn)今無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已朝向小型化發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造業(yè)者在設(shè)計(jì)無 線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的電路板可供設(shè)置該另一天線的空間變 得愈來愈小，此外，該無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部各種零件及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，更造 成該另一天線設(shè)計(jì)空間遭受到更多的限制，導(dǎo)致該另一天線并未能確實(shí)達(dá)到 最佳的信號(hào)收發(fā)質(zhì)量的目的。以下分別具體說明，該另一天線無法達(dá)到最佳 的信號(hào)收發(fā)質(zhì)量的目的的原因-1、芯片型天線(Chip Antenna) 10:請(qǐng)參閱圖l所示，通常是由一種稱之為"低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic; LTCC)"技術(shù)所制造，此技術(shù)的主要特色為體積極小， 因此，在無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有限的內(nèi)部空間內(nèi)，芯片型天線io的擺放位置顯然具 有很大的彈性，但芯片型天線10在實(shí)際應(yīng)用上，由于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)部的機(jī) 構(gòu)及電路板2系數(shù)不同，經(jīng)常無法依照芯片型天線10的產(chǎn)品數(shù)據(jù)表(Product data sheet)所建議的最佳狀況擺放，所以在頻寬表現(xiàn)上稍嫌不足，且輻射效率并不理想，且使用芯片型天線需要額外的成本，無法達(dá)成低成本的需求。2、 印刷電路單極天線12:請(qǐng)參閱圖2所示，印刷電路單極天線12以一微帶線印制在一電路板2上， 該微帶線的一部分作為一饋入線122，且該饋入線122越過該電路板2的一接地 面20向外延伸出來所形成一信號(hào)線120。該印刷電路單極天線12的優(yōu)點(diǎn)是架構(gòu) 簡單且設(shè)計(jì)容易，只要能夠達(dá)到阻抗匹配的需求，可以形成任一形狀以符合 電路板2既有的布局空間。各種無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的印刷電路單極天線12的形狀， 依照不同設(shè)計(jì)者的習(xí)慣及機(jī)構(gòu)及電路板2系數(shù)不同，往往會(huì)有很大的差異，且 頻寬表現(xiàn)并不理想，因此，對(duì)于天線制造及設(shè)計(jì)上造成很大的困擾。3、 倒F型天線14:請(qǐng)參閱圖3所示，該倒F型天線14印設(shè)在一電路板2上，該電路板2接近其 邊緣位置設(shè)有一接地面20，而該倒F型天線14由一饋入線140、 一短路線142及 一天線本體144所組成，其中該饋入線140與短路線142的一端與該接地面20相 接，另端則朝向該電路板2的邊緣延伸，而該天線本體144的一端與該短路線 142相接，另端沿該電路板2的邊緣延伸到與該饋入線140的另端相接后，繼續(xù) 沿該電路板2的邊緣延伸一段預(yù)定長度。由前述可知，倒F型天線14是印刷電 路單極天線12的變形，再以印刷電路單極天線12與倒F型天線14相較而言，由 于倒F型天線14特殊的形狀，使得倒F型天線14占用電路板2的面積比印刷電路 單極天線12小。請(qǐng)參閱圖4所示，該饋入線及短路線的寬度都為0.85mm、長度 皆為5mm，彼此間的間距為2.3ram，該天線本體144的寬度0. 7mm、長度為18.63mm， 請(qǐng)參閱圖5所示，經(jīng)過電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證量測(cè)后，在返回?fù)p失-10dB間的頻寬，是 介于2. 338~2. 508GHz,該倒F型天線14普遍存在頻寬不足的問題。據(jù)上所述，以上天線IO、 12、 14共同的缺點(diǎn)，皆為頻寬表現(xiàn)不理想，使 得耦合誤差向量振幅(Couple error vector magnitude (EVM))不佳，進(jìn)而影 響傳輸速率(Throughput)。并由于無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備小型化的趨勢(shì)，加上機(jī)構(gòu)上 的需求，天線擺放的位置常被限制，因此，目前市場(chǎng)上實(shí)有必要開發(fā)出具有寬帶、小型化且形狀簡單的天線。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于前述的諸多缺失，發(fā)明人經(jīng)過長久努力研究與實(shí)驗(yàn)，終于開發(fā)設(shè) 計(jì)出本發(fā)明的一種寬帶倒F型天線，以期通過本發(fā)明的提出，能夠?qū)ι鐣?huì)大眾有所貢獻(xiàn)。本發(fā)明的一目的是提供一種寬帶倒F型天線，由印設(shè)在一電路板上的一天 線本體、 一短路線及一饋入線所組成的，其中該天線本體與該接地面間保持 一定的間距，并包括一第一部分、 一第二部分及一第三部分，而該第一部分 面對(duì)該接地面的一側(cè)位于相鄰該第一部分一端的位置，向該電路板所設(shè)的一 接地面延伸形成該短路線，該第一部分面對(duì)該接地面的一側(cè)位于接近該第一 部分另端的位置，向該接地面延伸，藉以形成該饋入線，并且，該第一部分 的線寬比第三部分的線寬的寬度小，該第二部分的線寬由其一端逐漸向其另 端逐漸擴(kuò)大，而該第二部分的一端與該第一部分另端相接在一起，且該第二 部分的另端與該第三部分一端相接在一起。如此，該第二、三部分與該接地面間，由于不存在任何的金屬，使得該 寬帶倒F型天線的有效頻寬，易于調(diào)整到涵蓋使用該寬帶倒F型天線的產(chǎn)品所需要頻帶，有效增加量產(chǎn)時(shí)的容忍度。為方便貴審查員能對(duì)本發(fā)明的目的、 技術(shù)特征及其功效，做更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)與了解，茲舉實(shí)施例配合圖式，詳細(xì) 說明如下


圖l為現(xiàn)有技術(shù)芯片型天線的示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)印刷電路單極天線的示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)倒F型天線的示意圖； 圖4為現(xiàn)有技術(shù)倒F型天線的實(shí)際尺寸示意圖； 圖5為圖4的頻寬量測(cè)示意圖； 圖6為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明第一部分一實(shí)施例的示意圖；圖8為本發(fā)明第一部分另一實(shí)施例的示意圖；圖9為本發(fā)明第三部分一實(shí)施例的示意圖；圖io為本發(fā)明第二部分一實(shí)施例的示意圖；圖11為圖6的尺寸標(biāo)示圖；及圖12為圖10的頻寬量測(cè)示意圖。主要元件符號(hào)說明電路板............3 天線本體.........40短路線............42饋入線............44第一部分.........400第二部分.........402第三部分.........404接地面............30具體實(shí)施方式
本發(fā)明為一種寬帶倒F型天線，請(qǐng)參閱圖6所示， 一電路板3在接近其一側(cè) 邊緣的位置設(shè)有一接地面30，該寬帶倒F型天線則是設(shè)在該電路板3的一側(cè)邊 緣與該接地面30間，且該寬帶倒F型天線包括一天線本體40、 一短路線42及一 饋入線44，其中該天線本體40由一第一部分400、 一第二部分402及一第三部 分404所組成的，其中該第一部分400的線寬比第三部分404的線寬的寬度小， 且該第一部分400的一端到其另端間，是保持相同的線寬及相同間距沿著該接 地面30延伸預(yù)定長度所形成的，該第二部分402的一端與該第一部分400的另 端相接，且該第二部分402的一端線寬與該第一部分400的線寬相當(dāng)，并朝向 遠(yuǎn)離該第一部分400的方向逐漸擴(kuò)展及延伸，直到其另端的線寬與該第三部分 404的線寬相當(dāng)為止，該第三部分404的一端由該二部分402的另端以保持該第 三部分404兩端間相同的線寬及相同間距沿著該接地面30延伸預(yù)定長度所形 成的。并且，該第一部分400面對(duì)該接地面30的一側(cè)位于相鄰該第一部分400 一端的位置，向該接地面30延伸，藉以形成該短路線42，該第一部分400面對(duì) 該接地面30的一側(cè)位于接近該第一部分400另端的位置，向該接地面30延伸并連接到該電路板3所設(shè)的一信號(hào)收發(fā)回路46，藉以形成該饋入線44。如此，該 天線本體40與該接地面30間不存在任何的金屬，且該寬帶倒F型天線的有效頻 寬在不增加額外的匹配電路(Matching Circuit)下，即可易于調(diào)整到產(chǎn)品所 需要的頻帶，有效增加量產(chǎn)時(shí)的容忍度及適合不同產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)外殼設(shè)計(jì)。在本發(fā)明中，請(qǐng)參閱圖6所示，該第一部分400及第三部分404可為矩形微 帶金屬線，并且，該第一部分400背對(duì)該接地面30的一側(cè)延伸銜接到該第三部 分404背對(duì)該接地面30的一側(cè)，該第一部分400面對(duì)該接地面30的一側(cè)朝接近 接地面30延伸并銜接到該第三部分404面對(duì)該接地面30的一側(cè)，藉以在該第一 部分及第二部分間形成呈梯形的該第二部分402。并且，該第一部分400可在 不影響該天線本體的整體頻寬下，將該第一部分400背對(duì)該短路線42的一角落 的位置制成一切角(如第7圖所示)或一弧形(如第8圖所示)。再者，該第三部 分404可在不影響該天線本體的整體頻寬下，將該第三部分404遠(yuǎn)離該第二部 分的一端制成一弧形(如第9圖所示)。由于本發(fā)明第一部分400及第三部分404的形狀并不局限在前述的矩形， 第二部分402也不局限在前述的梯形，并且，該第二部分402—端的線寬與該 第一部分400的線寬可以不相當(dāng)，及該第二部分402另端的線寬與該第三部分 400的線寬也可以不相當(dāng)，因此，凡是第三部分404的線寬比第一部分400的線 寬大，且該第二部分402朝向遠(yuǎn)離該第一部分400的方向逐漸擴(kuò)展及延伸的形 狀，都屬于可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)， 例如請(qǐng)參閱圖10所示，該第一部分400的兩側(cè)以一第一角度逐漸向外擴(kuò)張延 伸預(yù)定長度，再以第二角度逐漸向外擴(kuò)張延伸預(yù)定長度，并銜接到該第三部 分的兩側(cè)，藉以在該第一部分及第三部分間形成呈鐘形的該第二部分402。另外，該天線本體40、短路線42及饋入線44可為一微帶金屬線，加上其 形狀簡單，使得該天線本體40、短路線42及饋入線44能在印刷電路板的工藝 中輕易制作出來，如此，該寬帶倒F型天線更易導(dǎo)入量產(chǎn)，進(jìn)而提高生產(chǎn)穩(wěn)定 度。此外，通過修改該天線本體40、短路線42及饋入線44的線寬、長度、短路線42及饋入線44間的間距，及該饋入線44在連接在該第一部分400面對(duì)該接 地面30—側(cè)的位置等條件，藉以微調(diào)該寬帶倒F型天線的頻率。圖11為根據(jù)圖6所示的天線結(jié)構(gòu)，將該天線本體40、短路線42及饋入線44 直接制印刷電路板的尺寸標(biāo)示圖，其中該第一部分400、短路線42及饋入線44 的寬度皆為O. 5mm，該短路線42及饋入線44的總長度皆為7.6mm，該短路線42 及饋入線44間的間距為3.6mm，該第一部分400的長度為4. 8mm，該第三部分404 的寬度3.0mm、長度7. lmm，而該短路線42與該第一部分400相互呈正交，且該 饋入線44與該第一部分400相互呈正交，同時(shí)，該饋入線44與短路線42相互平 行。如此，請(qǐng)參閱圖12所示，該寬帶倒F型天線量測(cè)到的頻寬涵蓋了約2128MHz 2830MHz，約702 MHz，量測(cè)結(jié)果顯示除了頻寬增加外，天線增益的表現(xiàn)也比 傳統(tǒng)倒F型天線來的好。在本發(fā)明中，為了補(bǔ)償該饋入線44的電感性，并必須使電流均勻分布于 該天線本體40之間，利用該第二部分402完成匹配架構(gòu)，降低其饋入的電感效 應(yīng)，且使電流分布趨向均勻，并令天線頻寬涵蓋較大的范圍，同時(shí)，在結(jié)構(gòu) 上通過該短路線42的設(shè)計(jì)形成電感，藉此解決掉電容問題，回復(fù)到四分之一 波長達(dá)成共振與輻射的目的，如預(yù)期地達(dá)到增加頻寬的效果，因此，本發(fā)明 在不改變?cè)倦娐钒褰Y(jié)構(gòu)的前提下，即不增加額外的匹配電路(Matching Circuit),增加天線的頻寬。以上所述，僅為本發(fā)明最佳的一具體實(shí)施例，然而本發(fā)明的特征并不局 限于此，任何熟悉該項(xiàng)技藝者在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾， 皆可涵蓋于本發(fā)明權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1、一種寬帶倒F型天線，設(shè)在一電路板上，所述電路板在接近其一側(cè)邊緣的位置設(shè)有一接地面，而所述寬帶倒F型天線則是設(shè)在所述電路板的一側(cè)邊緣與所述接地面間，其特征在于，所述寬待倒F型天線包括一天線本體，由一第一部分、一第二部分及一第三部分所組成的，其中所述第一部分的線寬比第三部分的線寬的寬度小，所述第二部分設(shè)在所述第一部分與第三部分間，而所述第二部分的線寬由其一端逐漸向其另端逐漸擴(kuò)大，且所述第二部分的一端與所述第一部分面對(duì)所述第三部分的一端相接，及所述第二部分的另端與所述第三部分面對(duì)所述第一部分的一端相接；一短路線，設(shè)在所述第一部分面對(duì)所述接地面的一側(cè)與該接地面間，且所述短路線一端連接所述第一部分背對(duì)所述第二部分一端的位置上，另端則延伸到該接地面；及一饋入線，設(shè)在所述第一部分面對(duì)所述接地面的一側(cè)與該接地面間，所述饋入線的一端連接在所述第一部分接近所述第二部分的一端上，另端則向該接地面延伸到所述電路板所設(shè)的一信號(hào)收發(fā)回路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第一部分及 第三部分可為矩形微帶金屬線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第一部分背 對(duì)所述接地面的一側(cè)延伸銜接到所述第三部分背對(duì)所述接地面的一側(cè)，所述 第一部分面對(duì)所述接地面的一側(cè)朝接近接地面延伸并銜接到所述第三部分面 對(duì)所述接地面的一側(cè)，藉以在所述第一部分及第三部分間形成呈梯形的所述 第二部分。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第一部分背 對(duì)所述短路線的一角落的位置制成一切角。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第一部分背 對(duì)所述短路線的一角落的位置制成一弧形。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第三部分遠(yuǎn) 離所述第二部分的一端制成一弧形。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述短路線與所 述第一部分相互呈正交。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述饋入線與所 述第一部分相互呈正交，同時(shí)，所述饋入線與短路線相互平行。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第二部分的 一端線寬與所述第一部分的線寬相當(dāng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第二部分 的另端線寬與所述第三部分的線寬相當(dāng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶倒F型天線，其特征在于，所述第一部分 的兩側(cè)以一第一角度逐漸向外擴(kuò)張延伸預(yù)定長度，再以第二角度逐漸向外擴(kuò) 張延伸預(yù)定長度，并銜接到所述第三部分的兩側(cè)，藉以在所述第一部分及第 三部分間形成呈鐘形的所述第二部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種寬帶倒F型天線，包括設(shè)在一電路板的一天線本體、一短路線及一饋入線，其中該天線本體由一第一部分、一第二部分及一第三部分所組成的，而該第一部分的線寬比第三部分的線寬的寬度小，該第二部分設(shè)在該第一部分與第三部分間，且該第二部分的線寬由其一端逐漸向其另端逐漸擴(kuò)大，而該短路線設(shè)在該第一部分與該電路板所設(shè)的一接地面間位于相鄰該第一部分一端的位置上，該饋入線設(shè)在該第一部分與該接地面間接近該第一部分另端的位置。如此，該天線本體與該接地面間，由于不存在任何的金屬，使得該寬帶倒F型天線的有效頻寬，易于調(diào)整到涵蓋使用該寬帶倒F型天線的產(chǎn)品所需要頻帶，有效增加量產(chǎn)時(shí)的容忍度。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK101320836SQ20071010890
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者陳柏全 申請(qǐng)人:明泰科技股份有限公司