專利名稱：多頻倒f形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種PIFA (multi-band Plane Inverted-F Antenna, 多頻倒F形天線)，特別涉及一種通過倒L形接地片引起環(huán)路表面電流， 從而在多頻率操作時(shí)達(dá)到寬帶效果的多頻倒F形天線。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)是輕薄短小，以及集結(jié)多 種功能。以無線通訊產(chǎn)品為例，除了原本的發(fā)話及接聽的語音功能的 外，更增加了 WAP上網(wǎng)及收發(fā)電子郵件等數(shù)據(jù)功能。近年來，智能型手機(jī)(smart phone)由于在手機(jī)上集結(jié)了數(shù)據(jù)處理 能力及無線上網(wǎng)能力(wirelessLAN)，因此逐漸受到消費(fèi)者的重^L。隨 著無線通訊帶寬的增加及手機(jī)處理能力增強(qiáng)，智能型手機(jī)可以在更多 領(lǐng)域發(fā)揮用途，如手機(jī)電視或電子商務(wù)功能，因此可以預(yù)期更廣大的 市場(chǎng)需求。同時(shí)為了更進(jìn)一步降低手機(jī)的尺寸，手機(jī)天線也要微小化。常規(guī)孩i波天線尺寸約為共振頻率(resonance frequency)的一半 (X/2)，如偶極天線(dipole antenna)或是孩吏帶(microstrip patch) 天線。為使天線更加微小化，近年來還發(fā)展出PIFA的架構(gòu)，從而使 天線的操作長(zhǎng)度縮小到1/4共振頻率的波長(zhǎng)，并能大幅降低天線所占 用的面積。再加上平面天線本身具有低高度(lowprofile)的特點(diǎn)，因此 達(dá)到隱藏天線(hidden antenna)的目的。圖1是常規(guī)倒F型平面天線的結(jié)構(gòu)示意圖。倒F型平面天線10a主 要由輻射單元12a 、接地片20a、介質(zhì)材料(未圖示)、短路器16a及 饋入單元14a所構(gòu)成。該介質(zhì)材料介于輻射單元12a與接地片20a之 間，將上述兩者隔開。此外，輻射單元12a可通過短路器16a與4妾地 片面20a耦合。在信號(hào)傳輸方面，饋入單元14a配置在接地面上并與 輻射單元12a耦合從而傳遞微波信號(hào)。輻射單元12a與接地片20a可利用金屬材料實(shí)現(xiàn)，依據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求，輻射單元12a的圖樣 (pattern )也會(huì)變化，但重要的是，此等倒F型平面天線100將可 4吏天線共振于W4波長(zhǎng)，以有效縮減天線體積。然而常規(guī)的倒F型天線并無法提供較為寬的帶寬(bandwidth),并 且無法在多種頻率下搡作。由于現(xiàn)今的智能型手機(jī)往往可以搡作三種 頻率或四種頻率，或是能用于無線網(wǎng)絡(luò)(WLAN)上網(wǎng)，因此如何提供 能在多頻狀況下操作的倒F型天線結(jié)構(gòu)，是重要的課題。發(fā)明內(nèi)容鑒于常規(guī)技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的主要目的，是提供一種可以 增加天線工作頻率帶寬，并且在多頻率(multi-frequencies)下得到寬 帶(broad-bandwidth)效果的多頻倒F形天線，適用于智能型的移動(dòng) 通訊的類的設(shè)備上。為達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型的多頻倒F形天線，包括幅射 組件、接地組件及饋入組件；其中，該幅射組件，由共享幅射組件、 高頻幅射組件及低頻幅射組件組成，該高頻幅射組件與低頻幅射組件 形成類似英文字母U型的開槽。該高頻幅射組件與共享幅射組件電連 接的地方設(shè)有圓形通孔，該圓形通孔連通有L形開槽。該接地組件與 該共享幅射組件一側(cè)邊電連接。該饋入組件具有與該高頻幅射組件一側(cè)電連接的帶狀體。該接地組件上具有接地端，該接地端一側(cè)彎折延伸具有倒L形接 地片，該倒L形接地片一端與共享幅射組件電連接，使該倒L形接地 片電連接在接地端與饋入組件之間，并通過倒L形接地片于圓形通孔 及L形開槽邊緣所引起的環(huán)路表面電流，增加天線工作頻率的帶寬。本使用新型為在多頻狀況下操作的倒F型天線結(jié)構(gòu)，并有足夠的 帶寬使用用無線網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)結(jié)構(gòu)，再加上平面天線本身具有低高度(low profile)的特點(diǎn)，非常適合現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的智能手機(jī)。


圖1為常規(guī)倒F型平面天線的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線外觀立體示意圖圖3是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線的俯視示意圖；圖4是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線的側(cè)視示意圖；圖5是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線電壓駐波比(VSWR)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線回波損耗(Return loss)示意圖；圖7-10是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線增益(Gain)在示意圖； 以及，圖11是本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式的示意圖。 主要組件符號(hào)說明接地組件1接地端11接地通孔111凸片112倒L形4妾地片12幅射組件2共享幅射組件21高頻幅射組件22低頻幅射組件23缺口 211、 211'上頂邊212圓形通孔221L形開槽222底邊223弧形側(cè)邊224平行頂邊225L形側(cè)邊226翼片227低頻幅射組件23弧形內(nèi)側(cè)邊231L形內(nèi)側(cè)邊232幾形開槽233階梯狀部^f分234第一表面部份23a第二表面部份23b第三表面部f分23c第四表面部份23d第五表面部份23e翼片235饋入組件3帶狀體31通孔32環(huán)5各表面電流4凹槽5具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容和詳細(xì)說明將配合附圖如下說明。圖2為本實(shí)用新型的多頻倒F形天線外觀立體示意圖。如圖所示， 本實(shí)用新型的多頻倒F形天線包括接地組件1、幅射組件2及饋入 組件3。其中，接地組件l為帶狀體，其上具有接地端ll。接地端11 上具有接地通孔111，接地通孔111提供鎖固組件(圖中未示)并將接地 組件1與電子裝置(圖中未示)或電子裝置的接地端電連接。接地端11 一側(cè)延伸并形成凸片112,而另一側(cè)彎折延伸到1/8波長(zhǎng)的倒L形接 地片(Inverted-L short-line) 12,倒L形接地片12與幅射組件2電連接。幅射組件2為片狀，其上由共享幅射組件21與高頻幅射組件22 及低頻幅射組件23電連接而成。共享幅射組件21 —側(cè)i殳有兩個(gè)缺口 211、 211'。在缺口 211 —側(cè)電連接接地組件1，使接地組件1與幅 射組件2彎折90度角(或近似于90度角)地電連接。高頻幅射組件 22與共享幅射組件21電連接處設(shè)有圓形通孔221,圓形通孔221連通 有L形開槽222; L形開槽222由高頻幅射組件2的底邊223與共享 幅射組件21頂邊212形成。在高頻幅射組件22另一側(cè)是由弧形側(cè)邊 224、平行頂邊225及L形側(cè)邊226連接而成，通過弧形側(cè)邊224、平 行頂邊225及L形側(cè)邊226與底邊223形成高頻幅射組件22表面形 狀。L形側(cè)邊226和底邊223的共同側(cè)延伸到翼片227;低頻幅射組 件23上i殳有弧形內(nèi)側(cè)邊231及L形內(nèi)側(cè)邊232，通過弧形內(nèi)側(cè)邊231 和L形內(nèi)側(cè)邊232與弧形側(cè)邊224、平行頂邊225及L形側(cè)邊226形 成"幾，，形的開槽(U-shaped slot )233, J氐頻幅射組件23外側(cè)邊為階梯 狀部份234,階梯狀部份234與弧形內(nèi)側(cè)邊231及L形內(nèi)側(cè)邊232使 得低頻幅射組件23的第 一表面部份23a為寬、第二表面部份23b為窄、 第三表面部f分23c為寬、第四表面部份23d為窄及第五表面部份23e 為寬。沿低頻幅射組件23—側(cè)延伸的是彎折的翼片235。饋入組件為L(zhǎng)形的帶狀體31,承接在高頻幅射組件22 —側(cè)的翼 片227上。饋入組件3與高頻幅射組件22呈90度角(或近似于90 度角)地電連接，帶狀體31 —端設(shè)有通孔32，通孔32是用于提供焊接同軸傳輸線(圖中未示)，作為信號(hào)的饋入點(diǎn)。圖3是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線的俯視及側(cè)視示意圖。如圖 所示，多頻倒F形天線的高頻幅射組件22及低頻幅射組件23可以以 四分之一波長(zhǎng)為基礎(chǔ)改變輻射組件的尺寸，并調(diào)整工作的帶寬。如圖所示，低頻幅射組件23的第一表面部份23a為寬、第二表面 部份23b為窄、第三表面部份23c為寬、第四表面部份23d為窄及第 五表面部份23e為寬。由于表面形狀較寬區(qū)域會(huì)使所通過電流大，天 線的Q質(zhì)佳，但是會(huì)影響到帶寬，所以提供表面積形狀較窄區(qū)域，以 避免電流過大，而影響到帶寬。另外，倒L形接地片12的長(zhǎng)度是整體天線的1/8波長(zhǎng)左右(請(qǐng)參 考圖4),連接在饋入點(diǎn)(feed-point)3及接地端(ground-point) 11之間， 通過倒L形接地組件(Inverted-L short-line)在圓形通孔221及L形開槽 22邊緣所引起的環(huán)路表面電流(loop surface current)4，用以增加此天線 工作頻率的帶寬。此天線能夠在多頻率下達(dá)到寬帶效果，從而提升帶 寬的利用率，更適合使用在智能型手機(jī)類的移動(dòng)通訊設(shè)備。圖5是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線電壓駐波比(VSWR)示意圖。 如圖所示，在824MHz為2.91、 894MHz為2.09、 960MHz為3.17、 1710MHz為3.46， 1990MHz為2.22、 2170MHz為3.19，其電壓駐波 比均小于3.5，為相當(dāng)理想的多頻倒F形天線。圖6是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線回波損耗(Return loss)示意 圖。如圖所示在824MHz為-6.30dB、 894MHz為-9.03dB、 960MHz 為國(guó)5.67dB、 1710MHz為-5.16dB、 1990MHz為-8.41dB、 2170MHz為 -5.62dB，其回波損耗(Return 1oss)均小于-5.0，為相當(dāng)理想的多頻倒F 形天線。圖7-10是本實(shí)用新型的多頻倒F形天線增益(Gain)在示意圖。 如在894MHz的X-Y平面(plane)的垂直極化(Vertical)最大增益為-0.55 dBi 。在水平極化(Horizontal)最大增益為-1.36dBi(圖8所示)。 在1880MHz的X-Y平面(plane)的垂直極化(Vertical)最大增益為 0.24dBi(圖9所示)。在水平極化(Horizontal)最大增益為-0.39dBi (圖IO所示)，其性能 均相當(dāng)優(yōu)異。圖ll是本實(shí)用新型另一實(shí)施方式的示意圖。如圖所示，本實(shí),用新 型于多頻倒F形天線的幅射組件2的表面上增設(shè)有多個(gè)圓形凹槽5， 這些凹槽5可以增加幅射組件2表面應(yīng)力，使幅射組件2容易定位及 不易變形，并且安裝快速，從而增加了生產(chǎn)穩(wěn)定性。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此即限制本實(shí)用新 型的專利范圍，凡是在本實(shí)用新型特征范圍內(nèi)所作的其它等效變化或修 飾，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種多頻倒F形天線，其特征在于，包括幅射組件，由共享幅射組件、高頻幅射組件及低頻幅射組件組成，所述高頻幅射組件與所述低頻幅射組件之間形成有類似英文字母U型的開槽，另外，所述高頻幅射組件與所述共享幅射組件的電連接處設(shè)有圓形通孔，所述圓形通孔連通L形開槽；接地組件，電連接于所述共享幅射組件的一側(cè)；饋入組件，具有與所述高頻幅射組件一側(cè)電連接的帶狀體；其中，所述接地組件具有接地端及倒L形接地片；所述倒L形接地片的一端與所述接地端連接，而另一端與所述共享幅射組件電連接，使所述倒L形接地片電連接于接地端與饋入組件之間；所述倒L形接地片與所述圓形通孔和所述L形開槽邊緣所引起的環(huán)路表面電流，能夠增加天線工作頻率的帶寬。
2、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述倒L 形接地片的長(zhǎng)度是共振波長(zhǎng)的1/8。
3、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述接地 組件為帶狀體。
4、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述接地 端上具有接地通孔，所述天線的一側(cè)延伸有凸片。
5、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述幅射 組件為片狀體。
6、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述共享 幅射組件的 一側(cè)i殳有兩個(gè)缺口 。
7、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述接地 組件與所述幅射組件相互垂直地電連接。
8、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述L 形開槽由所述高頻幅射組件的底邊與所述共享幅射組件的頂邊形成， 并與所述高頻幅射組件的圓形通孔相通。
9、 如權(quán)利要求1所迷的多頻倒F形天線，其特征在于，所述高頻 幅射組件的表面是由側(cè)弧形側(cè)邊、平行頂邊及L形側(cè)邊連接而成。
10、 如權(quán)利要求9所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述L 形側(cè)邊、和底邊側(cè)向地延伸有翼片。
11、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述低 頻幅射組件上i殳有弧形內(nèi)側(cè)邊及L形內(nèi)側(cè)邊，所述弧形內(nèi)側(cè)邊和L形 內(nèi)側(cè)邊與弧形側(cè)邊、平行頂邊及L形側(cè)邊形成所述類似英文字母U型 的開槽。
12、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述低 頻幅射組件的表面由外側(cè)邊及L形內(nèi)側(cè)邊形成，所述外側(cè)邊為階梯狀 部份。
13、 如權(quán)利要求12所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述低 頻幅射組件的表面包括寬的第一表面部份、窄的第二表面部份、寬的 第三表面部份、窄的第四表面部份為及寬的第五表面部份。
14、 如權(quán)利要求1所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述低 頻幅射組件的側(cè)邊延伸具有連續(xù)性彎折的翼片。
15、 如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述饋入組件與高頻幅射組件相互垂直地電連接。
16、 如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的多頻倒F形天線，其特征在于，所述 饋入組件的帶狀體為L(zhǎng)形，并承接在所述高頻幅射組件一側(cè)的翼片上， 所述帶狀體的一端上有通孔。
17、 如權(quán)利要求16項(xiàng)所述的多頻倒F形天線，其特征在于，同軸 傳輸線焊接在所述饋入組件的帶狀體的通孔上。
專利摘要一種多頻倒F形天線，包括幅射組件、接地組件及饋入組件。該幅射組件包括共享幅射組件、高頻幅射組件及低頻幅射組件，該高頻幅射組件與低頻幅射組件間形成類似英文字母U型的開槽。該接地組件與該共享幅射組件的側(cè)邊電連接；該饋入組件具有與該高頻幅射組件一側(cè)電連接的帶狀體。該接地組件上具有接地端，該接地端的一側(cè)彎折延伸為倒L形接地片。該倒L形接地片一端與共享幅射組件電連接，從而使倒L形接地片電連接在接地端與饋入組件之間。該倒L形接地片引起的環(huán)路表面電流可增加此天線工作頻率的帶寬，使得此天線能夠在多頻率下得到寬帶效果，進(jìn)而提升帶寬的利用率；因此本實(shí)用新型的多頻倒F形天線可適合使用于智能型手機(jī)類的移動(dòng)通訊設(shè)備。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK201117812SQ20072012533
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者何建勛, 張伃昇, 林建榮, 簡(jiǎn)志成 申請(qǐng)人:誠實(shí)科技香港有限公司