專利名稱：一種天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，特別是涉及一種雙頻天線。
背景技術(shù)：
隨著科技的演進(jìn)，人類在無線通信上的技術(shù)也持續(xù)進(jìn)步。近年來，各種無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)不斷推陳出新，使得無線傳輸?shù)馁|(zhì)與量均大幅提升。例如先前國際電氣和電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)在802. 11中所定義的Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，再到近期在802. 16中訂定的全球互通微波存取技術(shù)(WIMAX)標(biāo)準(zhǔn)。特別以WIMAX而言，由于其傳輸距離已可以由以公尺計(jì)算增加到數(shù)十公里，且具有寬帶的特性，已可以大幅改善前代技術(shù)的缺點(diǎn)。
為配合無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升，作為無線信號(hào)收發(fā)用的天線亦需要因應(yīng)改良，方能配合新的技術(shù)使用。圖1所示為美國專利US6861986所公開的傳統(tǒng)雙頻天線。此雙頻天線包含有第一輻射體1及第二輻射體2，兩者均連接于接地面4。信號(hào)經(jīng)由饋入點(diǎn)3以直接饋入方式饋入，以激發(fā)第一輻射體1產(chǎn)生高頻模態(tài)，其操作中心頻率落在5. 25GHz。信號(hào)直接饋入并可以激發(fā)第二輻射體2產(chǎn)生低頻模態(tài)，其操作中心頻率落在2. 45GHz。此外，第二輻射體2的長度約為其操作頻率的1/4波長。 由于此天線采用直接饋入方式饋入信號(hào)，低頻模態(tài)的頻寬約在200MHz，未能符合WIMAX的寬帶需求。此外，為配合低頻模態(tài)的操作頻率，第二輻射體32的長度無法縮減，因此將無法因應(yīng)各式電子裝置小型化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一 目的在于提供一種天線，使天線具有較小的尺寸及空間需求。 本發(fā)明的另一 目的在于提供一種天線，可以設(shè)置于一 電子裝置上并可以減少該電
子裝置所需要的整體體積。 本發(fā)明的天線包含一基板、一接地件、一接地部、一金屬輻射件以及一信號(hào)傳輸線，其中接地件設(shè)置于基板的一端。金屬輻射件包含第一輻射單元、第二輻射單元以及信號(hào)饋入點(diǎn)，而接地部的一端電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)，另一端則電性連接于接地件，其中第一輻射單元的長度大于第二輻射單元的長度。第一輻射單元及第二輻射單元為金屬線或具有幾何形狀的金屬微帶(Microstrip)并以印刷方式設(shè)置于第一表面上。此外，第一輻射單元包含第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部，其中至少部分第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部沿著基板的邊緣設(shè)置。 本發(fā)明的天線的實(shí)施例其中之一包含第一半開放區(qū)域，形成于第一輻射單元及第二輻射單元之間；換言之，第一半開放區(qū)域?yàn)閷?shí)質(zhì)上由第一輻射單元及第二輻射單元所圍起并形成于基板的一空間。第一半開放區(qū)域具有一第一開口 ；在本實(shí)施例中，第一開口形成于第一表面的較長一端，但不限于此；在不同實(shí)施例中，第一半開放區(qū)域的形狀及第一開口的位置亦可以隨第一輻射單元及第二輻射單元設(shè)置于第一表面的方式而改變；此外，在不同實(shí)施例中，一第二半開放區(qū)域形成于第二輻射單元及接地件之間。
信號(hào)傳輸線包含一信號(hào)線及一地線，其中，地線電性連接于接地件，信號(hào)線電性連接信號(hào)饋入點(diǎn)，以將自一信號(hào)源所收到的電信號(hào)激發(fā)金屬輻射件以形成至少一高頻段模態(tài)及一低頻段模態(tài)。高頻段模態(tài)包含無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11中所制定的5GHz無線頻段，低頻段模態(tài)包含無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11中所制定的2. 4GHz無線頻段。
本發(fā)明的天線具有較小的尺寸及空間需求。


圖1為傳統(tǒng)雙頻天線的示意圖2a所示為本發(fā)明的天線的第一實(shí)施例；
圖2b為圖2a所示天線的電壓駐波比分布的示意圖
圖3所示為本發(fā)明的天線的第二實(shí)施例；以及
圖4所示為本發(fā)明的天線的第三實(shí)施例。
主要組件符號(hào)說明100天線200基板300接地件441第一開口310設(shè)置區(qū)450接地部400金屬輻射件460凸出部410第一輻射單元500信號(hào)傳輸線411第一輻射部510信號(hào)線412第二輻射部520地線413第三輻射部600第二半開放區(qū)域420第二輻射單元610第二開口430信號(hào)饋入點(diǎn)620第三開口440第一半開放區(qū)域
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種天線及其制造方法。在較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的天線供應(yīng)用于各式電子裝置作為無線信號(hào)收發(fā)之用；電子裝置較佳地包含膝上型計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、電子游戲機(jī)等。其所收發(fā)的無線信號(hào)的可能應(yīng)用則包含各式無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)、全球互通微波存取技術(shù)(WIMAX)、其他無線通信方式以及其他需要使用天線的技術(shù)領(lǐng)域。 圖2a所示為本發(fā)明的天線的第一實(shí)施例的示意圖。如圖2a所示，天線100包含一基板200、一接地件300、一金屬輻射件400以及一信號(hào)傳輸線?；?00的材料較佳地為由PET等塑料材料或其他具有介電性的材質(zhì)制成，例如印刷電路板(PCB)、可撓性電路板(FPC)等，此外基板200具有一第一表面及相對(duì)的一第二表面。在圖2a所示的實(shí)施例中，基板200的厚度實(shí)質(zhì)上大于或等于lmm ;本實(shí)施例基板200的長度及寬度實(shí)質(zhì)上為28mm及13mm，但不限于此；在不同實(shí)施例中，基板200的長度、寬度以及厚度亦可以根據(jù)設(shè)計(jì)或其他性能上的要求而改變。在圖2a所示的實(shí)施例中，接地件300及金屬輻射件400為同時(shí)設(shè)置在基板200的第一表面。在本實(shí)施例中，信號(hào)傳輸線的一端電性連接于一信號(hào)源并接受信號(hào)源所產(chǎn)生的一電信號(hào)；信號(hào)傳輸線的另一端電性連接于金屬輻射件400，藉此以電信號(hào)激發(fā)金屬輻射件400以形成至少一高頻段模態(tài)及一低頻段模態(tài)。在圖2a所示的實(shí)施例中，高頻段模態(tài)包含無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11中所制定的5GHz無線頻段，低頻段模態(tài)包含無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802. 11中所制定的2. 4GHz無線頻段，但不限于此；在不同實(shí)施例中，金屬輻射件400可以根據(jù)信號(hào)源的驅(qū)動(dòng)而形成其他不同的頻段模態(tài)。
在圖2a所示的第一實(shí)施例中，金屬輻射件400包含一第一輻射單元410、一第二輻射單元420以及一信號(hào)饋入點(diǎn)430;其中第一輻射單元410的長度大于第二輻射單元420的長度。本實(shí)施例的第一輻射單元410及第二輻射單元420為金屬線或具有幾何形狀的金屬微帶并以印刷方式設(shè)置于第一表面上，但不限于此；在不同實(shí)施例中，第一輻射單元410及第二輻射單元420亦可以以蝕刻方式形成在基板200上。如圖2a所示，第一輻射單元410的一端及第二輻射單元420的一端同時(shí)電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)430 ;之后第一輻射單元410及第二輻射單元420自信號(hào)饋入點(diǎn)430延伸而出。在本實(shí)施例中，第一輻射單元410及第二幅射單元420自信號(hào)饋入點(diǎn)430 —端相對(duì)的兩側(cè)延伸而出，但不限于此；在不同實(shí)施例中，第一輻射單元410及第二幅射單元420亦可以自信號(hào)饋入點(diǎn)430的不同部位及不同方位延伸而出。 如圖2a所示，第一輻射單元410具有一第一輻射部411、一第二輻射部412以及一第三輻射部413。第一輻射部411的一端電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)430，而另一端則是延伸至基板200的邊緣并繼續(xù)延伸至基板200的角落。本實(shí)施例的第二輻射部412設(shè)置在靠近基板200邊緣的位置；其中第二輻射部412的一端在基板200的一角落電性連接于第一輻射部411，另一端則是在基板200的另一角落電性連接于第三輻射部413。部分第三輻射部413沿著基板200的邊緣設(shè)置，其中第三輻射部413部分彎折且該彎折部分以平行于第二輻射部412的方式延伸。此外，在圖2a所示的實(shí)施例中，金屬輻射件400還包含一第一半開放區(qū)域440，形成于第一輻射單元410及第二輻射單元420之間；換言之，第一半開放區(qū)域440為實(shí)質(zhì)上由第一輻射單元410及第二輻射單元420所圍起并形成于基板200的一空間。第一半開放區(qū)域440具有一第一開口 441 ;在本實(shí)施例中，第一開口 441形成于第一表面的較長一端，但不限于此；在不同實(shí)施例中，第一半開放區(qū)域440的形狀及第一開口 441的位置亦可以隨第一輻射單元410及第二輻射單元420設(shè)置在第一表面的方式而改變。此外，金屬輻射件400進(jìn)一步包含一凸出部460，自第一輻射單元410延伸而出，凸出部460用于達(dá)到金屬輻射件400與上述的信號(hào)傳輸線之間的阻抗匹配，以提升天線100的信號(hào)傳輸效率及所傳輸無線信號(hào)的強(qiáng)度。本實(shí)施例的凸出部460是自第一輻射部411向第一半開放區(qū)域440延伸而出，但不限于此；在不同實(shí)施例中，凸出部460亦可以根據(jù)設(shè)計(jì)的要求自第一輻射部411向接地件300的方向延伸或自金屬輻射件400的其他部分延伸而出。
如圖2a所示，信號(hào)傳輸線500包含一信號(hào)線510及一地線520，其中信號(hào)線510電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)以將自一信號(hào)源(未繪示)所收到的電信號(hào)激發(fā)金屬輻射件400;另一方面，地線520用于電性連接于接地件300，以提供金屬輻射件400與接地件300相同的參考電位。本實(shí)施例的信號(hào)源為一信號(hào)產(chǎn)生器，但不限于此；在不同實(shí)施例中，信號(hào)源亦可以為一膝上型計(jì)算機(jī)的信號(hào)處理器或其他電子裝置的信號(hào)處理器。此外，本實(shí)施例的接地件300包含一形成于接地件300 —端的設(shè)置區(qū)310，供電性連接于信號(hào)傳輸線500的地線520。在圖2a所示的實(shí)施例中，信號(hào)傳輸線500的信號(hào)線510及地線520自基板200較長的一側(cè)分別連接于信號(hào)饋入點(diǎn)430及設(shè)置部310，但不限于此；在不同實(shí)施例中，信號(hào)傳輸線500亦可以依據(jù)信號(hào)饋入點(diǎn)430及設(shè)置部310位置的改變以不同方式及方位連接于金屬輻射件400及接地件300。如圖2a所示，本實(shí)施例的接地件300包含一設(shè)置部310，接地件300設(shè)置在靠近基板200的第一表面一端的位置。此外，在圖2a所示的實(shí)施例中，金屬輻射件400還包含一接地部450。接地部450的一端電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)430，另一端則延伸至第一表面的一端并電性連接于接地件300。 圖2b所示為圖2a所示天線的電壓駐波比分布的示意圖。如圖2b所示的低頻段模態(tài)位于2. 4GHz附近的頻率范圍，其中在低頻段模態(tài)中以電壓駐波比=2所達(dá)到的效果頻寬實(shí)質(zhì)上為2. 7GHz-2. 3GHz = 0. 4GHz。因此本實(shí)施例的低頻段模態(tài)的中心頻率實(shí)質(zhì)上為(2. 7+2. 3)/2 = 2. 5GHz，而低頻段模態(tài)中相對(duì)應(yīng)的頻寬百分比為0. 4/2. 5 = 0. 16 = 16%。如圖2b所示，本實(shí)施例在5GHz附近的高頻段模態(tài)具有多個(gè)波峰；但如以電壓駐波比=2作為標(biāo)準(zhǔn)，高頻段模態(tài)實(shí)質(zhì)的效果頻寬大于低頻段模態(tài)的效果頻寬(0. 4GHz)。
圖3所示為本發(fā)明的天線的第二實(shí)施例。如圖3所示，第一輻射單元410及第二輻射單元420是以相對(duì)的方向自信號(hào)饋入點(diǎn)430延伸而出。在本實(shí)施例中，第二輻射單元420自信號(hào)饋入點(diǎn)430延伸而出并以直線方式向基板200的邊緣延伸。如圖3所示，第一輻射單元410的第一輻射部411以直線方式自信號(hào)饋入點(diǎn)430延伸至基板200的邊緣；此外，部分第一輻射部411設(shè)置在基板200的邊緣。在本實(shí)施例中，第一輻射部411以保持固定寬度的方式設(shè)置在基板200上，但不限于此；在不同實(shí)施例中，第一輻射部411亦可以以不等寬的方式設(shè)置在基板200上。此外，本實(shí)施例的第二輻射部412以直線并等寬的方式設(shè)置在靠近基板200邊緣的位置，其中第二輻射部412的長度小于基板200的寬度。此外，第三輻射部413的一端連接于第二輻射部412，其中部分第三輻射部413以垂直于第二輻射部412的方向延伸而出，另一部分第三輻射部413以直角方式彎折并延伸至基板200的另一端邊緣。此外，在圖3所示的實(shí)施例中，一第二半開放區(qū)域600形成于第二輻射單元420及接地部450之間；第二半開放區(qū)域600所包含的第二開口 610形成于接地部450及第二幅射單元420端部之間。 圖4所示為本發(fā)明的天線的第三實(shí)施例。在本實(shí)施例中，第一輻射單元410及第二輻射單元420分別自信號(hào)饋入點(diǎn)430的不同部分延伸而出，之后第一輻射單元410及第二輻射單元同時(shí)向基板200的同一邊緣延伸。此外，一第二半開放區(qū)域600形成于第二輻射單元420及接地件300之間；而第二半開放區(qū)域600還包含一第三開口 620，其亦形成于第二輻射單元420與接地件300的設(shè)置區(qū)310之間。 雖然前面的描述及圖示已公開本發(fā)明的較佳實(shí)施例，必須了解到各種增添、許多修改和取代可能使用于本發(fā)明的較佳實(shí)施例，而不會(huì)脫離如所附權(quán)利要求書范圍所界定的本發(fā)明原理的精神及范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將可以體會(huì)本發(fā)明可能使用在很多形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例、材料、元件和組件的修改。因此，本文在此所公開的實(shí)施例從所有觀點(diǎn)應(yīng)被視為用以說明本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書范圍所界定，并涵蓋其合法等同物，并不限于先前的描述。
權(quán)利要求
一種天線，包括一基板，包括一第一表面；一接地件，設(shè)置于靠近所述第一表面一端的位置上；一金屬輻射件，設(shè)置于所述第一表面，其中所述金屬輻射件包括一信號(hào)饋入點(diǎn)，供接受一電信號(hào)；一第一輻射單元，設(shè)置于所述第一表面，其中所述第一輻射單元包括一第一輻射部，電性連接于所述信號(hào)饋入點(diǎn)并部分設(shè)置于所述第一表面的邊緣；一第二輻射部，電性連接于所述第一輻射部并設(shè)置于靠近所述第一表面邊緣的位置；以及一第三輻射部，電性連接于所述第二輻射部并部分平行于所述第一輻射部，其中至少部分所述第三輻射部設(shè)置于靠近所述第一表面的位置；一第二輻射單元，設(shè)置于所述第一表面并自所述信號(hào)饋入點(diǎn)延伸而出，其中至少部分所述第二輻射單元設(shè)置在所述接地件及所述第一輻射單元之間；一第一半開放區(qū)域，形成于所述第一輻射單元及所述第二輻射單元間；以及一接地部，一端電性連接于所述信號(hào)饋入點(diǎn)，另一端則電性連接于所述接地件；其中所述電信號(hào)以一直接饋入方式激發(fā)所述第一輻射單元及所述第二輻射單元，以分別形成至少一第一頻段模態(tài)及一第二頻段模態(tài)。
2. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述第一輻射單元及所述第二輻射單元的寬度不相等。
3. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述第三輻射部的長度相等于所述基板的寬度。
4. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述第一半開放區(qū)域具有一第一開口，形成于所述 第一輻射單元及所述第二輻射單元之間及所述第一表面的一側(cè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述第一半開放區(qū)域具有一第一開口，形成于所述 第三輻射部及所述接地部之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的天線，包括一信號(hào)傳輸線，其中所述信號(hào)傳輸線包括一信號(hào)線 及一地線，所述接地件具有一設(shè)置區(qū)，供電性連接于所述地線，所述信號(hào)線電性連接于所述 信號(hào)饋入點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求1所述的天線，還包括一第二半開放區(qū)域，形成于所述金屬輻射件及所 述接地件之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的天線，其中所述第二半開放區(qū)域包括一第二開口 ，形成于所述 設(shè)置區(qū)及所述第二輻射單元之間。
9. 如權(quán)利要求7所述的天線，其中所述第二半開放區(qū)域包括一第三開口 ，形成于所述 第二輻射單元及所述接地件之間。
10. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中所述第一輻射單元還具有一凸出部，自所述第一輻 射單元的一側(cè)延伸而出。
11. 如權(quán)利要求1所述的天線，其中至少部分所述第一輻射單元及部分所述第二輻射 單元在所述第一表面上互相平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天線。該天線包含基板、接地件、接地部、金屬輻射件以及信號(hào)傳輸線。金屬輻射件包含第一輻射單元、第二輻射單元以及信號(hào)饋入點(diǎn)，而接地部電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)與接地件之間。第一輻射單元彎折設(shè)置在基板上，其中至少部分第一輻射單元的第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部沿著基板的邊緣設(shè)置。第二輻射單元?jiǎng)t是設(shè)置于第一輻射單元及接地件之間。信號(hào)傳輸線的信號(hào)線及地線分別電性連接于信號(hào)饋入點(diǎn)及接地件的設(shè)置區(qū)，以將一信號(hào)源所產(chǎn)生的電信號(hào)用于激發(fā)金屬輻射件并形成至少一高頻段模態(tài)及一低頻段模態(tài)。本發(fā)明的天線具有較小的尺寸及空間需求。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK101752656SQ20081018273
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者曾上晉, 江毓彧 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司