專利名稱：環(huán)形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種天線，特別是一種可伸縮的環(huán)形天線。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，無(wú)線通訊系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)生活上諸多便利。其中，無(wú)線通訊系統(tǒng) 的重要組件之一便是天線。將天線裝設(shè)于無(wú)線通訊裝置上，發(fā)射器將電壓或電流信號(hào)轉(zhuǎn)換 為無(wú)線信號(hào)，藉由天線將無(wú)線信號(hào)以輻射形式在空中傳播。另一方面，天線也可接收空中的 無(wú)線信號(hào)，轉(zhuǎn)換為電壓或電流后再經(jīng)由無(wú)線通訊裝置進(jìn)行處理，以達(dá)到無(wú)線傳輸?shù)哪康摹?
由于，無(wú)線通訊的發(fā)展使得手持行動(dòng)裝置，例如行動(dòng)電話(mobil印hone)、個(gè)人 數(shù)字助理(PDA)或智能型手機(jī)(smart phone)等，皆為現(xiàn)代人帶來(lái)生活上的便利性，而手持 行動(dòng)裝置的收訊好壞與天線有著密不可分的關(guān)系。由于，天線為傳送與接收電磁波的窗口， 是收發(fā)無(wú)線訊號(hào)的重要裝置，因此天線設(shè)計(jì)的好壞，關(guān)系到無(wú)線通訊裝置的傳輸效能。
然而，隨著電子產(chǎn)品逐漸朝向輕薄化與微型化的趨勢(shì)邁進(jìn)時(shí)，手持行動(dòng)裝置的體 積也受到影響而日益縮小。當(dāng)手持行動(dòng)裝置的體積縮小，同時(shí)表示手持行動(dòng)裝置中的天線， 所分配到的布局空間將受到限制。在手持行動(dòng)裝置內(nèi)部有限的空間，所設(shè)計(jì)出來(lái)的天線效 率自然會(huì)受到影響，而使得天線效率不好，進(jìn)而影響通訊質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種環(huán)形天線，且該環(huán)形天線為可伸縮式。當(dāng)本發(fā)明所提出 的環(huán)形天線裝設(shè)于手持行動(dòng)裝置內(nèi)，可將環(huán)形天線利用伸縮的方式來(lái)提高天線效率，如此 可改善手持裝置日益縮小的天線空間而對(duì)收訊所造成的影響。 本發(fā)明提出一種環(huán)形天線，包含基板、第一輻射部、第一連接部、第二連接部及第 二輻射部?；寰哂械谝槐砻媾c第二表面，且第一表面上具有接地面。第一輻射部一端設(shè) 置于第一表面且鄰近該端的基板具有饋入點(diǎn)，另一端設(shè)置于第二表面，而形成環(huán)形。第一連 接部具有第一端與第二端，第一端設(shè)置于第一表面且耦接于接地面。第二連接部具有第三 端與第四端，第三端設(shè)置于第二表面且經(jīng)由基板耦接于第一輻射部。第二輻射部以滑動(dòng)方 式設(shè)置于第一連接部的第二端與第二連接部的第四端之間，用以調(diào)整與第一輻射部所形成 的環(huán)形輻射路徑。
本發(fā)明還提出一種環(huán)形天線，包含基板、第一輻射部、第一連接部、第二連接部、
第二輻射部、匹配電路?；寰哂械谝槐砻媾c第二表面與饋入點(diǎn)。第一輻射部一端設(shè)置于
第一表面且另一端設(shè)置于第二表面，而形成環(huán)形。第一連接部具有第一端與第二端，第一端
設(shè)置于第一表面且經(jīng)由基板而接地。第二連接部具有第三端與第四端，第三端設(shè)置于第二
表面且經(jīng)由基板耦接于第一輻射部。第二輻射部以滑動(dòng)方式設(shè)置于第一連接部的第二端與
第二連接部的第四端之間，用以調(diào)整與第一輻射部所形成的環(huán)形輻射路徑。匹配電路耦接
于第一輻射部，用以匹配第一輻射部與第二輻射部。 有關(guān)本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其功效，茲配合圖式說明如后。


圖1A :環(huán)形天線的第一實(shí)施例示意圖(一 ) 圖IB :環(huán)形天線的第一實(shí)施例示意圖(二 ) 圖1C :環(huán)形天線的第一實(shí)施例剖面圖 圖2A :環(huán)形天線的第二實(shí)施例示意圖(一 ) 圖2B :環(huán)形天線的第二實(shí)施例示意圖(二 ) 圖3A :環(huán)形天線延展前Sll反射系數(shù)的頻率響應(yīng)圖 圖3B :環(huán)形天線延展后Sll反射系數(shù)的頻率響應(yīng)圖 主要組件符號(hào)說明10第一輻射部20第二輻射部22支撐件24軟性印刷電路板30基板32第一表面34第二表面40第一連接部41Zr^y 丄山 鬼一順42Zr^y ~ 丄山 鬼 一順50第二連接部51Zr^y ~"丄山 鬼二順52第四端62第一匹配單元64第二匹配單元
具體實(shí)施例方式
0032] 請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A，為環(huán)形天線的第一實(shí)施例示意圖(一)，與圖IC，為環(huán)形天線的 第一實(shí)施例剖面圖。本發(fā)明所提出的環(huán)形天線包含一第一輻射部10、一第二輻射部20、一 基板30、一第一連接部40、一第二連接部50。 基板30具有一第一表面32與一第二表面34。其中，基板30可為手持行動(dòng)裝置， 例如行動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理或智能型手機(jī)等的印刷電路板(PCB)。第一輻射部10 —端 設(shè)置于第一表面32，且位于該端附近的基板30上具有饋入點(diǎn)(如圖2A中所示)，而另一端 設(shè)置于第二表面34。由圖1A中所示可知，第一輻射部10于基板30的第一表面32與第二 表面34之間形成環(huán)形，且第一輻射部10為固定的設(shè)置于基板30，因此第一輻射部10屬于 固定式環(huán)型輻射部。 由圖1C中所示可知，第一連接部40具有一第一端41與一第二端42，其中第一端 41設(shè)置于第一表面32且位于第一端41的第一表面32上具有接地面(圖中未示)，使第一 端41耦接于接地面。第二連接部50具有一第三端51與一第四端52，第三端51設(shè)置于第二表面34且耦接于第一輻射部10。其中，第一連接部40可采用彈性頂針(pogo pin)的設(shè) 計(jì)方式，使第一連接部40耦接第二輻射部20之處(亦即第二端42)為頂針，如此可讓第二 輻射部20與第一連接部40藉由頂針而電性導(dǎo)通。同樣的，第二連接部50也可采用彈性頂 針的設(shè)計(jì)方式，使第二連接部50耦接第二輻射部20之處(亦即第四端52)為頂針，如此可 讓第二輻射部20與第二連接部50藉由頂針而電性導(dǎo)通。 第二輻射部20是以滑動(dòng)方式設(shè)置于第一連接部40的第二端42與第二連接部50 的第四端52之間。由圖1A中所示可知，第二輻射部20可在第一連接部40與第二連接部 50之間伸縮滑動(dòng)，因此相對(duì)于第一輻射部20屬于固定式環(huán)型輻射部，而第二輻射部20便屬 于移動(dòng)式環(huán)型輻射部。 請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A與圖1B，由兩圖比較可知，圖1A為第二輻射部20伸縮之前的環(huán) 形天線示意圖，而圖1B為第二輻射部20伸縮之后的環(huán)形天線示意圖。于此，第二輻射部20
與第一輻射部io兩者可共同形成整體環(huán)形天線的環(huán)形輻射路徑，而藉由滑動(dòng)第二輻射部
20可用以調(diào)整環(huán)形輻射路徑。如圖1A拉伸之前的環(huán)形天線，其環(huán)形輻射路徑較短，而圖1B 拉伸之后的環(huán)形天線，其環(huán)形輻射路徑較長(zhǎng)。 上述的第二輻射部20可包含一支撐件22與一軟性印刷電路板(flexible printed circuit, FPC) 24。支撐件22由非金屬導(dǎo)體的材質(zhì)所構(gòu)成。相對(duì)的，軟性印刷電路 板24由金屬導(dǎo)體的材質(zhì)所構(gòu)成。如圖1A中所示，軟性印刷電路板24貼附于支撐件22靠 近第一連接部40與第二連接部50之側(cè)。由于，支撐件22并非導(dǎo)體為單純用以支撐軟性印 刷電路板24，因此即使軟性印刷電路板24貼附于支撐件22，兩者也不會(huì)產(chǎn)生訊號(hào)的干擾。
天線的特性中，當(dāng)輻射部的電氣長(zhǎng)度越長(zhǎng)，所產(chǎn)生的天線效能會(huì)越好，但由于天線 所裝設(shè)的通訊裝置的空間有限，因此無(wú)法無(wú)限的擴(kuò)展輻射部的電氣長(zhǎng)度。因此，本發(fā)明提出 第一輻射部10與第二輻射部20的電氣長(zhǎng)度其最佳者至少為1/4波長(zhǎng)(入)。
請(qǐng)參照?qǐng)D2A，該圖所示為環(huán)形天線的第二實(shí)施例示意圖( 一 )。于第二實(shí)施例中 更包含一匹配電路，于此匹配電路可包含一第一匹配單元62與一第二匹配單元64。
首先，簡(jiǎn)單說明匹配(match)的功用。每一天線皆具有其工作頻率點(diǎn)，舉例說明， 假設(shè)天線的理想工作頻率點(diǎn)為2. 4GHz，但有時(shí)天線實(shí)際產(chǎn)生的工作頻率點(diǎn)位在2. 35GHz或 2. 45GHz等，此時(shí)偏離正常工作頻率點(diǎn)2. 4GHz的2. 35GHz或2. 45GHz即為頻偏點(diǎn)。而匹配 電路便可用以修正頻偏點(diǎn)，使頻偏點(diǎn)可調(diào)整回所需的正常工作頻率點(diǎn)。于此，第一匹配單元 62與第二匹配單元64可由電容或電感等組件所組成，其中電容可將工作頻率往高頻方向 調(diào)整，而電感可將工作率往低頻方向調(diào)整。此外，匹配電路也具有使環(huán)形天線可達(dá)到50奧 姆阻抗匹配的功用。 于此，第一匹配單元62設(shè)置于基板30，耦接至基板30上的饋入點(diǎn)，用以匹配第一 輻射部10與第二輻射部20。第二匹配單元64設(shè)置于第二輻射部20的軟性印刷電路板24 上，當(dāng)環(huán)形輻射路徑為最大時(shí)(亦即第二輻射部20滑動(dòng)拉伸至最大時(shí))，第二匹配單元64 與第一匹配單元62共同匹配第一輻射部10與第二輻射部20。 第一匹配單元62用來(lái)匹配尚未拉出的第二輻射部20與第一輻射部10所組成的 拉伸前的環(huán)形天線。請(qǐng)續(xù)參照?qǐng)D2A，第二輻射部20尚未拉出，其所形成拉伸前環(huán)形天線的 環(huán)形輻射路徑，圖中以虛線繪制其訊號(hào)流向。首先，訊號(hào)由饋入點(diǎn)流向第一匹配單元62，之 后沿著第一輻射部10由第一表面32流到第二表面34，再藉由第二連接部50流向第二輻射部20，此時(shí)由于第二輻射部20尚未拉出，因此訊號(hào)不會(huì)流經(jīng)第二匹配單元64，而直接沿著 第二輻射部20流往第一表面32，最后流向第一連接部40而接地，完成拉伸前環(huán)形天線的第 一操作頻率的環(huán)形輻射路徑。 由上述說明可知，當(dāng)?shù)诙椛洳?0尚未拉出時(shí)，訊號(hào)所流經(jīng)的環(huán)形輻射路徑僅會(huì) 經(jīng)過第一匹配單元62，因此當(dāng)環(huán)形天線拉伸前，是由第一匹配單元62來(lái)執(zhí)行匹配的動(dòng)作。
請(qǐng)參照?qǐng)D2B為環(huán)形天線的第二實(shí)施例示意圖(二 )。第二匹配單元64用來(lái)匹配 第二輻射部20拉出后，第二輻射部20與第一輻射部10所組成的環(huán)形天線。圖2B中第二 輻射部20已拉出，此時(shí)第一輻射部10與第二輻射部20所形成的環(huán)形天線的環(huán)形輻射路 徑，同樣以虛線繪制其訊號(hào)流向。首先，訊號(hào)由饋入點(diǎn)流向第一匹配單元62，之后沿著第一 輻射部10由第一表面32流到第二表面34，藉由第二連接部50流向第二輻射部20，此時(shí)由 于第二輻射部20已拉出，因此訊號(hào)會(huì)流經(jīng)第二匹配單元64，再沿著第二輻射部20流往第一 表面32，最后流向第一連接部40而接地，完成拉伸后環(huán)形天線的第二操作頻率的環(huán)形輻射 路徑。 由上述說明可知，當(dāng)?shù)诙椛洳?0拉出后，訊號(hào)所流經(jīng)的環(huán)形輻射路徑會(huì)同時(shí)經(jīng) 過第一匹配單元62與第二匹配單元64，因此當(dāng)環(huán)形天線伸縮后，會(huì)由第一匹配單元62與第 二匹配單元64共同來(lái)執(zhí)行匹配的動(dòng)作。 請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A與圖3B分別為環(huán)形天線延展前與延展后，Sll反射系數(shù)的頻率 響應(yīng)圖。于此所稱的延展前與延展后，即為第二輻射部20伸縮前與伸縮后。圖3A以環(huán)形 天線延展前，環(huán)形輻射路徑為13. 7公分為例，所得的實(shí)驗(yàn)圖形，且假設(shè)所需的工作頻率為 2. 442GHz。由圖3A右上角可看出實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)為在2. 442GHz，環(huán)形天線測(cè)得-12. 36dB。 相對(duì)的，圖3B以環(huán)形天線延展后，環(huán)形輻射路徑為26公分為例，所得的實(shí)驗(yàn)圖形，同樣假設(shè) 所需的工作頻率為2.442GHz。由圖3B右上角可看出實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)為在2. 442GHz，天線 測(cè)得-15. 89dB。由此可知，當(dāng)環(huán)形天線經(jīng)延展后可得到較佳的dB值。 此外，同樣以圖3A與圖3B的條件，實(shí)驗(yàn)所得的天線效率，當(dāng)環(huán)形天線延展前的天 線效率為81. 07%，而當(dāng)環(huán)形天線延展后的天線效率提升為92. 42%。由此，可清楚得知，藉 由本發(fā)明所提出的可伸縮式的環(huán)形天線，可在手持裝置日益縮小的空間內(nèi)用以提升天線效率。 雖然本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的 范疇內(nèi)，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種環(huán)形天線，包含一基板，具有一第一表面與一第二表面，且該第一表面上具有一接地面；一第一輻射部，一端設(shè)置于該第一表面且鄰近該端的該基板具有一饋入點(diǎn)，另一端設(shè)置于該第二表面，而形成一環(huán)形；一第一連接部，具有一第一端與一第二端，該第一端設(shè)置于該第一表面且耦接于該接地面；一第二連接部，具有一第三端與一第四端，該第三端設(shè)置于該第二表面且經(jīng)由該基板耦接于該第一輻射部；及一第二輻射部，以滑動(dòng)方式設(shè)置于該第一連接部的該第二端與該第二連接部的該第四端之間，用以調(diào)整與該第一輻射部所形成的一環(huán)形輻射路徑。
2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形天線，其特征在于該第二輻射部包含 一支撐件，為非金屬導(dǎo)體；及一軟性印刷電路板(FPC)，貼附于該支撐件，且為金屬導(dǎo)體。
3. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形天線，其特征在于該第一連接部包含一彈性頂針(pogo pin)。
4. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形天線，其特征在于該第二連接部包含一彈性頂針(pogo pin)。
5. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)形天線，其特征在于更包含一第一匹配單元，設(shè)置于該基板，并耦接至該饋入點(diǎn)，用以匹配該第一輻射部與該第二 輻射部。
6. 如權(quán)利要求5所述的環(huán)形天線，其特征在于，更包含一第二匹配單元，設(shè)置于該第二輻射部，當(dāng)該環(huán)形輻射路徑為最大時(shí)，與該第一匹配單 元共同匹配該第一輻射部與該第二輻射部。
7. —種環(huán)形天線，包含一基板，具有一第一表面、一第二表面與一饋入點(diǎn)；一第一輻射部， 一端設(shè)置于該第一表面且另一端設(shè)置于該第二表面，而形成一環(huán)形； 一第一連接部，具有一第一端與一第二端，該第一端設(shè)置于該第一表面且經(jīng)由該基板 而接地；一第二連接部，具有一第三端與一第四端，該第三端設(shè)置于該第二表面且經(jīng)由該基板 耦接該第一輻射部；一第二輻射部，以滑動(dòng)方式設(shè)置于該第一連接部的該第二端與該第二連接部的該第四 端之間，用以調(diào)整與該第一輻射部所形成的一環(huán)形輻射路徑；及一匹配電路，耦接于該第一輻射部與該第二輻射部，用以匹配該第一輻射部與該第二 輻射部。
8. 如權(quán)利要求7所述的環(huán)形天線，其特征在于該第二輻射部，包含 一支撐件，為非金屬導(dǎo)體；及一軟性印刷電路板(FPC)，貼附于該支撐件，且為金屬導(dǎo)體。
9. 如權(quán)利要求7所述的環(huán)形天線，其特征在于該第一連接部包含一彈性頂針(pogo pin)。
10. 如權(quán)利要求7所述的環(huán)形天線，其特征在于該第二連接部包含一彈性頂針(pogo pin)。
11. 如權(quán)利要求7所述的環(huán)形天線，其特征在于該匹配電路包含 一第一匹配單元，設(shè)置于該基板，并耦接至該饋入點(diǎn)處，用以匹配該第一輻射部與該第二輻射部。
12. 如權(quán)利要求11所述的環(huán)形天線，其特征在于，更包含一第二匹配單元，設(shè)置于該第二輻射部，當(dāng)該環(huán)形輻射路徑為最大時(shí)，與該第一匹配單 元共同匹配該第一輻射部與該第二輻射部。
全文摘要
一種環(huán)形天線，包含基板、第一輻射部、第一連接部、第二連接部及第二輻射部?；寰哂械谝槐砻媾c第二表面。第一輻射部一端設(shè)置于第一表面且另一端設(shè)置于第二表面，而形成環(huán)形。第一連接部具有第一端與第二端，第一端設(shè)置于第一表面且接地。第二連接部具有第三端與第四端，第三端設(shè)置于第二表面且經(jīng)由基板耦接于第一輻射部。第二輻射部以滑動(dòng)方式設(shè)置于第一連接部的第二端與第二連接部的第四端之間，用以調(diào)整與第一輻射部所形成的環(huán)形輻射路徑。
文檔編號(hào)H01Q7/00GK101740851SQ20081017526
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者涂元亨 申請(qǐng)人:倚天資訊股份有限公司