專利名稱::雙頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明是關(guān)于一種天線,特別是以平面倒F型天線(PlanarInvertedFAntenna,PIFA)原理而產(chǎn)生多種頻帶運(yùn)作的天線。
背景技術(shù):
:近年受到無線通訊裝置諸如手機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)等設(shè)備普及的影響,使得用來收發(fā)電子信號的天線也受到重視,尤其是結(jié)構(gòu)簡單的天線更受市場歡迎,其中又以倒F型天線原理運(yùn)作的天線最受矚目。請參閱圖1,顯示出一種常用的天線的上視結(jié)構(gòu)圖,其中天線l,包含有一輻射部2,、一接地部4'及一連接部3,。輻射部2,分為一第一輻射部21'與一第二輻射部22'。連接部3'用以連接第一輻射部21,、第二輻射部22,、接地部4,、以及一信號饋線5'。自信號饋線5'饋入的信號,經(jīng)由連接部31,的輸入點(diǎn)P,傳入輻射部,將輻射部分為長度不同的第一輻射部21,、第二輻射部22,兩部分,以形成兩個(gè)倒F型天線進(jìn)行高、4氐兩頻帶的雙頻運(yùn)作?;谧杩蛊ヅ?Impedancematching)來降低因不匹配現(xiàn)象所造成的反射損失(RetumLoss)的考慮,以及為達(dá)到特定頻帶的共振目的,輸入點(diǎn)P,所在的連接部3,的結(jié)構(gòu)型態(tài)成為常用天線l,的主要特征。此常用天線l,的連接部3'有相連的三個(gè)部件,包括連接并垂直于輻射部2'的一第一側(cè)邊31,、第一側(cè)邊31,的另一末端水平延伸出來的一第二側(cè)邊32,、第二側(cè)邊32,垂直延伸的一第三側(cè)邊33'。由于在第一側(cè)邊31,與第二側(cè)邊32,間有一垂直轉(zhuǎn)折,且第二側(cè)邊32,與第三側(cè)邊33,間又有另一垂直轉(zhuǎn)折,這種連接部3'上有兩個(gè)垂直轉(zhuǎn)折的結(jié)構(gòu),使得連接部3,的三個(gè)部件組成一階梯狀的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。至于信號饋線5'則為一同軸纜線,分為一內(nèi)蕊導(dǎo)線51,與一金屬編織層52,。內(nèi)蕊導(dǎo)線51,接續(xù)在連接部3,的第一側(cè)邊3r上,其接續(xù)位置(即輸入點(diǎn)P,)雖然可以變動,有其自由調(diào)整的空間,但仍然以位于第一側(cè)邊31,上為其限定范圍。而信號饋線5'的金屬編織層52,則焊接于接地部4,,焊接點(diǎn)與連接部3,的輸入點(diǎn)P,之間的距離,取決于兩不同頻帶間是否能達(dá)成阻抗匹配。從上述常用天線的技術(shù)特征,可知天線l,的該連接部3'的結(jié)構(gòu)與信號輸入點(diǎn)P,的位置,為其天線效能的關(guān)鍵,但常用天線卻采用了復(fù)雜的階梯狀連接部3',不但限制住了該信號饋線接續(xù)的輸入點(diǎn)P,的位置,更導(dǎo)致天線頻帶范圍受到相當(dāng)?shù)南拗?。因此,發(fā)明改良上述缺點(diǎn)的天線成為該領(lǐng)域亟待解決的課題,本案發(fā)明人有鑒于先前技術(shù)問題改善之所需,經(jīng)悉心試驗(yàn)與研究,本著鍥而不舍之精神,終于發(fā)明出具有特殊結(jié)構(gòu)的「雙頻天線J來克服上述問題,以下為本案發(fā)明的簡要說明。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的原始構(gòu)想為發(fā)明出一種天線,具有簡單的連接部結(jié)構(gòu),可以讓使用者依其應(yīng)用需求,能更有彈性地調(diào)整信號饋入點(diǎn)(feedingpoint,即上述常用天線的輸入點(diǎn)P,)的位置,以便于設(shè)定更寬廣的天線頻帶,并在減少天線結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與應(yīng)用成本下,提升天線的多元應(yīng)用性與產(chǎn)品竟?fàn)幜?。因此根?jù)上述的構(gòu)想,提出一種雙頻天線,包括一接地組件、一輻射組件、一聯(lián)系組件。該輻射組件分為第一輻射區(qū)塊與第二輻射區(qū)塊,該第二輻射區(qū)塊自該第一輻射區(qū)塊以一第一方向延伸,且平行于該接地組件;該聯(lián)系組件位于該輻射組件與該接地組件之間,并以一第二方向延伸,其一端與該第一輻射區(qū)塊相連,而該聯(lián)系組件的另一端則與該接地組件相連形成一夾角,該夾角可介于0度或90度之間的任何角度,但不包括0度與90度,且該聯(lián)系組件與該輻射組件、該接地組件間成一似Z字形結(jié)構(gòu)。依據(jù)上述構(gòu)想所提出一種雙頻天線,更包括在第一輻射區(qū)塊與第二輻射區(qū)塊邊緣分別設(shè)置一突起,該些突起可隨天線的特定操作頻帶做調(diào)整,使天6線的操作特性達(dá)到較佳的情況,該些突起的形狀可以是三角形、矩形或任何幾何圖形;該些突起亦可以只在第一輻射區(qū)塊或第二輻射區(qū)塊其中之一設(shè)置,亦或可以完全不需設(shè)置。依據(jù)上述構(gòu)想所提出一種雙頻天線,更包括一天線信號饋入點(diǎn),該饋入點(diǎn)位在該聯(lián)系組件靠近第一輻射區(qū)塊端,該饋入點(diǎn)可以隨天線阻抗匹配的需求調(diào)整位在該聯(lián)系組件上的位置,大幅改善天線結(jié)構(gòu)的阻抗匹配問題,能獲得更寬廣的頻帶。依據(jù)上述構(gòu)想所提出一種雙頻天線,該接地組件、輻射組件和聯(lián)系組件可以位在同一平面上而形成一平面型天線,或者該輻射組件和聯(lián)系組件所形成的第一平面與該接地組件所形成的第二平面呈一夾角結(jié)構(gòu)而形成一立體型天線。本案得借由下列圖式及詳細(xì)說明,以助深入了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)圖1:常用的一種雙頻天線的上視結(jié)構(gòu)圖;圖2:本案所提出的雙頻天線的第一較佳實(shí)施例的上視結(jié)構(gòu)圖圖3:本案所提出的雙頻天線的第一較佳實(shí)施例的詳細(xì)尺寸圖圖4:本案所提出的雙頻天線的第二較佳實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖及圖5:本案所提出的雙頻天線一較佳實(shí)施例的電壓駐波比(VSWR)測試圖具體實(shí)施例方式請參閱圖2,其為本案所提出的雙頻天線一較佳實(shí)施例的上視結(jié)構(gòu)圖,其中雙頻天線l包含有一輻射組件2、一聯(lián)系組件3、一接地組件4。這些組件都配置在同一平面上,且為一體成型的細(xì)片狀導(dǎo)體。在本實(shí)施例中,輻射組件2包括一第一輻射區(qū)塊21與一第二輻射區(qū)塊22,第一輻射區(qū)塊21連接著聯(lián)系組件3的一端,并以一第一方向延伸出第二輻射區(qū)塊22。第一輻射區(qū)塊21為一似梯形結(jié)構(gòu),該似梯形結(jié)構(gòu)并在靠近接地組件的一側(cè)具有一突起211。第二輻射區(qū)塊22為一長條形結(jié)構(gòu),并有一突起221。突起211與突起221的尺寸可隨天線的特定操作頻帶做調(diào)整,其形狀可以是三角形、矩形或任何幾何圖形,但突起211或突起221若是設(shè)計(jì)為不設(shè)置也是可允許的。雙頻天線1的聯(lián)系組件3位于接地組件4與輻射組件2之間,并以一第二方向延伸,連接輻射組件2與接地組件4兩組件,佳j矣地組件4與聯(lián)系組件3之間形成一夾角6。夾角6也可以依天線的功能需求做變化;范圍在0度90度之間的任何角度,但不包括0度與90度,惟在本實(shí)施例中夾角e設(shè)定為6度。傳輸線5為一同軸電纜,其有一內(nèi)核導(dǎo)體51,與包圍著內(nèi)核導(dǎo)體51的一外圍導(dǎo)體52。內(nèi)核導(dǎo)體51被焊接在聯(lián)系組件3的一饋入點(diǎn)P上,饋入點(diǎn)P靠近輻射組件2的第一輻射區(qū)塊21,如此一來,傳輸線5可在無線信號收發(fā)裝置的電路(未顯示)與雙頻天線間傳輸信號。至于外圍導(dǎo)體52,則被焊接在接地組件4的接地點(diǎn)41上,使雙頻天線1能夠接地。本實(shí)施例的詳細(xì)尺寸請參閱圖3,尺寸以公厘為單位。該雙頻天線各組件的尺寸是以能在兩特定頻帶間產(chǎn)生共振,并考慮到阻抗匹配而決定的。熟悉本發(fā)明技藝者當(dāng)知,這些組件的設(shè)計(jì)尺寸可依特定需要而另做調(diào)整。此外,本實(shí)施例中的雙頻天線1為金屬導(dǎo)體,其材質(zhì)若為馬口鐵,厚度例如為0.2mm0.4mm,其材質(zhì)若為銅箔,厚度可以同為一般印刷電路板或薄膜軟板上銅箔的厚度。此外,在圖2中,聯(lián)系組件3上的饋入點(diǎn)P因傳入傳輸線5的內(nèi)核導(dǎo)體51的信號,而將輻射組件2分成第一輻射區(qū)塊21與第二輻射區(qū)塊22兩個(gè)部分。使得第一輻射區(qū)塊21與聯(lián)系組件3,可發(fā)揮第一平面雙頻倒F型天線(PIFA)的功能,并以介于4.90-5.875GHz的較高頻帶(或稱第一頻帶)產(chǎn)生共振。第二輻射區(qū)塊22與聯(lián)系組件3,可發(fā)揮第二PIFA的功能,并以介于2.40~2.50GHz的較低頻帶(或稱第二頻帶)產(chǎn)生共振。盡管本發(fā)明可以設(shè)定較常用天線更寬廣的頻帶,但基于無線通訊的規(guī)格限制,只得以符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格頻帶的較佳實(shí)施例,來操作、測試本發(fā)明在限定狀況下的表現(xiàn)結(jié)果。請參閱圖4,其為本案所提出的雙頻天線的第二較佳實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖。該立體型天線l"擁有一個(gè)類似于圖2的天線1的結(jié)構(gòu)。立體型天線1"的輻射組件2由輻射平面2"、2",兩部分構(gòu)成,其中輻射平面2",為一矩形,與接地組件4互相平行。輻射平面2"具有一不規(guī)則形狀,并與與輻射平面2",相連,該輻射平面2"的一端則與聯(lián)系組件3相連,且輻射平面2"與聯(lián)系組件3位于同一平面上。至于天線l"的聯(lián)系組件3的另一端則與接地組件4相連,該聯(lián)系組件3并與該接地組件4間成一夾角6。夾角6的范圍與前述天線1的狀況一樣,可隨特定需要做調(diào)整,且天線l"的輻射組件2、聯(lián)系組件3與接地組件4間仍維持一似Z字形結(jié)構(gòu)。此外,天線l"的傳輸線、信號饋入點(diǎn)的設(shè)置位置,以及各組件尺寸形狀的設(shè)計(jì)仍未脫離天線1的原理范圍。請參閱圖5,其顯示測試圖2天線1的電壓駐波比(VSWR)的結(jié)果。根據(jù)該圖顯示天線1的第一輻射區(qū)塊21的頻帶(2.42.5GHz,符合IEEE所制訂的無線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)才各802.11b的頻帶2.412~2.4835GHz),在端點(diǎn)1(2.4GHz)、端點(diǎn)2(2.45GHz)、端點(diǎn)3(2.50GHz)的VSWR分別為1.2396、1.2351、1.2817。至于天線1第二輻射區(qū)塊22的頻帶(5.15~5.9GHz,符合IEEE所制訂的無線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格802.11a的頻帶5.15~5.85GHz),請參閱圖5,在端點(diǎn)4(4.9GHz)、端點(diǎn)5(5.9GHz)的VSWR分別為1.2825、1.1706。VSWR數(shù)值代表天線的質(zhì)量,比值越大則反射功率越大,造成的反射損失(ReturnLoss)也越多,典型的電壓駐波比值大約是1.5。在少于2的情況是可接受的(例如運(yùn)用在藍(lán)芽),少于1.5則該天線可運(yùn)用的范圍更廣。由于測試結(jié)果顯示本實(shí)施例天線的VSWR數(shù)值皆小于1.3,算是相當(dāng)理想的狀況。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>天線的電壓駐波比(VSWR)雖然重要,但需要與r增益J(Gain)—起配合來看,才更能顯示出天線的效能。請參閱上表,為本實(shí)施例在符合無線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格頻率下的天線增益狀況,單位為dBi,包括有天線最大增益(Peak)與平均增益(AVG)。由表中可知,平均增益在2.40GHz的數(shù)值最大,但也僅為-4.14dBi,而最大增益在5.47GHz的數(shù)值最大,為2.49dBi,在高頻帶其余數(shù)據(jù)皆不超過2。因此我們可知,本發(fā)明的天線增益(AntennaGain)與過去此類常用天線相比也毫不遜色。由此可知,在本發(fā)明中采用這種似Z字型結(jié)構(gòu)金屬片,可使天線的信號饋入點(diǎn)P做更有彈性的調(diào)整,大幅改善天線結(jié)構(gòu)的阻抗匹配問題,自然能獲得更寬廣的頻帶。此外,不需轉(zhuǎn)折的聯(lián)系組件更能有效簡化天線的整體結(jié)構(gòu),以上所述的實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效,而非限制本發(fā)明。因此,熟悉本技藝之人士可在不違背本發(fā)明之精神對上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化,然皆不脫如附權(quán)利要求書所欲保護(hù)者。10權(quán)利要求1.一種雙頻天線,包含有一接地組件;一輻射組件,分為一第一輻射區(qū)塊與一第二輻射區(qū)塊,該第二輻射區(qū)塊自該第一輻射區(qū)塊以一第一方向延伸,且平行于該接地組件;及一聯(lián)系組件,位于該輻射組件與該接地組件之間,并以一第二方向延伸,其一端與該第一輻射區(qū)塊相連,而該聯(lián)系組件的另一端則與該接地組件相連。2.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該輻射組件的該第一輻射區(qū)塊與該聯(lián)系組件共同以平面倒F型天線的原理產(chǎn)生第一頻帶運(yùn)作。3.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該輻射組件的該第二輻射區(qū)塊與該聯(lián)系組件共同以平面倒F型天線的原理產(chǎn)生第二頻帶運(yùn)作。4.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該聯(lián)系組件以該第二方向與該接地組件相連形成一夾角,該夾角可介于0度或90度之間的任何角度,但不包括0度與90度,且該聯(lián)系組件與該輻射組件、該接地組件間成一似Z字形結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該接地組件與該聯(lián)系組件皆連接一傳輸線,該傳輸線為一同軸電纜,具有一內(nèi)核導(dǎo)體與一外圍導(dǎo)體,該內(nèi)核導(dǎo)體由一絕緣材質(zhì)包覆,并連接該聯(lián)系組件,該外圍導(dǎo)體則包圍該絕緣材質(zhì),并連接該接地組件。6.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該輻射組件更具有多個(gè)突起,該些突起分別設(shè)置在第一輻射區(qū)塊與第二輻射區(qū)塊邊緣,該些突起可隨天線的特定操作頻帶做調(diào)整,使天線的操作特性達(dá)到較佳的情況,其中該些突起可以只在第一輻射區(qū)塊或第二輻射區(qū)塊其中之一設(shè)置,亦或可以完全不需設(shè)置;及/或該些突起的形狀可以是三角形、矩形或任何幾何圖形。7.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該輻射組件、該接地組件與該聯(lián)系組件全都配置在同一平面上。8.如權(quán)利要求1所述的雙頻天線,其中該輻射組件和該聯(lián)系組件所形成的第一平面與該接地組件所形成的第二平面呈一夾角結(jié)構(gòu)。9.一種雙頻天線,包含有一接地組件;一輻射組件,分為一第一輻射區(qū)塊與一第二輻射區(qū)塊,該第二輻射區(qū)塊自該第一輻射區(qū)塊以一第一方向延伸,且平行于該接地組件;一聯(lián)系組件,位于該輻射組件與該接地組件之間,并以一第二方向延伸,其一端與該第一輻射區(qū)塊相連,而該聯(lián)系組件的另一端則與該接地組件相連;及一信號饋入點(diǎn),該信號饋入點(diǎn)位在該聯(lián)系組件靠近該第一輻射區(qū)塊端,該信號饋入點(diǎn)可以隨天線阻抗匹配的需求調(diào)整位在該聯(lián)系組件上的位置。10.如權(quán)利要求9所述的雙頻天線,其中該聯(lián)系組件以該第二方向與該接地組件相連形成一夾角,該夾角可介于0度或卯度之間的任何角度,但不包括0度與90度,且該耳關(guān)系組件與該輻射組件、該接地組件間成一似Z字形結(jié)構(gòu)。11.如權(quán)利要求9所述的雙頻天線,其中該輻射組件更具有多個(gè)突起,該些突起分別設(shè)置在第一輻射區(qū)塊與第二輻射區(qū)塊邊緣,該些突起可隨天線的特定操作頻帶做調(diào)整,使天線的操作特性達(dá)到較佳的情況,其中該些突起可以只在第一輻射區(qū)塊或第二輻射區(qū)塊其中之一設(shè)置,亦或可以完全不需設(shè)置;及/或該些突起的形狀可以是三角形、矩形或任何幾何圖形。12.—種雙頻天線,包含有一接地組件;一輻射組件,分為一第一輻射區(qū)塊與一第二輻射區(qū)塊,該第二輻射區(qū)塊自該第一輻射區(qū)塊以一第一方向延伸,且平行于該接地組件;及一耳關(guān)系組件,位于該輻射組件與該接地組件之間,并以一第二方向延伸,其一端與該第一輻射區(qū)塊相連,而該聯(lián)系組件的另一端則與該接地組件相連形成一夾角,該夾角可介于0度或90度之間的任何角度,但不包括O度與90度,且該聯(lián)系組件與該輻射組件、該接地組件間成一似Z字形結(jié)構(gòu)。13.如權(quán)利要求12所述的雙頻天線,其中該輻射組件更具有多個(gè)突起,該些突起分別設(shè)置在第一輻射區(qū)塊與第二輻射區(qū)塊邊緣,該些突起可隨天線的特定操作頻帶做調(diào)整,使天線的操作特性達(dá)到較佳的情況,其中該些突起可以只在第一輻射區(qū)塊或第二輻射區(qū)塊其中之一設(shè)置,亦或可以完全不需設(shè)置;及/或該些突起的形狀可以是三角形、矩形或任何幾何圖形。全文摘要本發(fā)明提供一種雙頻天線,包括一接地組件、一輻射組件以及一聯(lián)系組件,其中該輻射組件以一第一方向延伸,且平行于該接地組件,而該聯(lián)系組件位于該輻射組件與該接地組件之間,并以一第二方向延伸,其一端與該輻射組件相連,另一端則與該接地組件相連,使得該聯(lián)系組件與該輻射組件、該接地組件間成一似Z字形結(jié)構(gòu)。應(yīng)用本發(fā)明,使用者可依其應(yīng)用需求,能更有彈性地調(diào)整信號饋入點(diǎn)的位置,以便于設(shè)定更寬廣的天線頻帶,并在減少天線結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性與應(yīng)用成本下,提升天線的多元應(yīng)用性與產(chǎn)品競爭力。文檔編號H01Q1/36GK101521309SQ200810007838公開日2009年9月2日申請日期2008年2月25日優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日發(fā)明者鄭平熙申請人:智易科技股份有限公司