專利名稱：三頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，尤其涉及一種平面式三頻天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)、信息處理技術(shù)的迅速發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，移動電話 、個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)等便攜式無線通信裝置競相涌現(xiàn)，進(jìn) 入到千家萬戶，使消費(fèi)者可隨時隨地享受到高科技帶來的種種便利，使得這些便攜式無線通 信裝置已成為現(xiàn)代人日常生活不可缺少的一部分。
在這些無線通信裝置中，用來發(fā)射、接收無線電波以傳遞、交換無線電數(shù)據(jù)信號的天線 裝置，無疑是無線通信裝置中最重要的組件之一。單頻天線裝置一般不易滿足人們對多頻段 無線通信裝置的需求，越來越多消費(fèi)者希望其使用的無線通信裝置可于GSM900/DCS1800與 WLAN2450通信系統(tǒng)中使用。但是，因其操作在不同頻帶的范圍內(nèi)，理論上應(yīng)有二個天線分別 對應(yīng)其中，但如此將大大增加天線裝置的生產(chǎn)成本，也增加了天線裝置的體積，從而占據(jù)無 線通信裝置內(nèi)很大一部分空間，不利于無線通信裝置朝輕薄化方向發(fā)展的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種成本低廉，且占據(jù)空間小的三頻天線。
一種三頻天線，其為一布設(shè)于一絕緣基板上的平面式天線，所述三頻天線包括包括一信 號饋線、 一第一輻射體、 一第二輻射體及一第一接地片，所述第一輻射體為一矩形環(huán)狀的片 狀體，其一端固接于所述信號饋線的末端；所述第二輻射體為三條相互平行設(shè)置的條形片狀 體，其向外延伸形成于所述第一輻射體上并容置于該第一輻射體圍成的矩形環(huán)狀空間內(nèi)，與 所述第一輻射體共享所述信號饋線；所述第一接地片設(shè)置于所述信號饋線的一側(cè)；所述三頻 天線工作時，當(dāng)信號沿第一輻射體的路徑傳輸時，可得到一第一共振頻率；當(dāng)信號沿第二輻 射體的路徑傳輸時，可得到一第二共振頻率；當(dāng)信號沿所述第一輻射體及第二輻射體的路徑 傳輸時，可得到一第三共振頻率。
相較于傳統(tǒng)技術(shù)，所述三頻天線采用平面結(jié)構(gòu)，整體體積非常小，使得該三頻天線不會 占用到無線通信裝置內(nèi)的機(jī)構(gòu)配置空間，以利于無線通信裝置的薄形化。所述三頻天線成本 較低，在工作時可產(chǎn)生三個共振頻率，增加了所述三頻天線的頻寬，使得該三頻天線的頻寬 范圍可以涵蓋到GSM900、 DCS1800及WLAN2450三個通信系統(tǒng)。


圖l為本發(fā)明三頻天線較佳實施例布設(shè)于基板上的正視圖。 圖2為本發(fā)明三頻天線較佳實施例的主要尺寸標(biāo)注圖。
圖3為本發(fā)明三頻天線較佳實施例的模擬與測量的返回?fù)p失結(jié)果比較示意圖。
圖4 圖6為本發(fā)明三頻天線工作于900腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及垂直 極化的電磁輻射場型圖。
圖7 圖9為本發(fā)明三頻天線工作于1800腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及垂 直極化的電磁輻射場型圖。
圖l(T圖12為本發(fā)明三頻天線工作于2450腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及 垂直極化的電磁輻射場型圖。
圖13 圖15為本發(fā)明三頻天線分別工作于900腿z、 1800腿z及2450腿z頻率時測量得到的 增益圖。
具體實施例方式
請參閱圖l，本發(fā)明三頻天線30為一采用共平面波導(dǎo)方式饋入信號的平面式天線，其布 設(shè)于移動電話、個人數(shù)字助理(personal digital assistant, PDA)等便攜式無線通信裝置 (圖未示)內(nèi)的一絕緣基板10上，用以發(fā)射、接收無線電波以傳遞、交換無線電數(shù)據(jù)信號。所 述基板10為一由玻璃纖維制成、相對介電常數(shù)(permittivity)約為4. 4、正切損耗常數(shù)(loss tangent)約為O. 02以及厚度約為1. 6mm的矩形板狀體。在本實施例中，該三頻天線30由銅材 質(zhì)采用雕刻印制方法形成于該基板10上。
請一并參閱圖2，所述三頻天線30包括一信號饋線31、 一第一輻射體33、 一第二輻射體 35、 一第一接地片36及一第二接地片37。所述信號饋線31為一長度約為14mm、寬度約為 2.4mm的大致矩形的片狀體。所述第一輻射體33為一寬度約為2mm、總長度約為第一共振頻率 900MHz的四分之一波長的大致矩形環(huán)狀的片狀體，其一端與所述信號饋線31的末端相連接， 另一端為平行于所述信號饋線31設(shè)置的自由端。
所述第一輻射體33包括依次順序連接而成的一第一輻射臂331、 一第二輻射臂332、 一第 三輻射臂333及一第四輻射臂334。在本實施例中，所述第一輻射臂331沿垂直于所述信號饋 線31方向固接于該信號饋線31的末端并位于該信號饋線31的一側(cè)，該第一輻射臂331的長度 尺寸約為20mm。所述第二輻射臂332的長度尺寸與第四輻射臂334的長度尺寸相當(dāng)，均約為 18mm。所述第三輻射臂333的長度尺寸約為26mm。所述第四輻射臂334為一平行于所述信號饋 線31及第二輻射臂332設(shè)置的自由端，該第四輻射臂334的末端與所述第一輻射臂331的起始端相對間隔設(shè)置，并位于該信號饋線31的另一相對側(cè)。
所述第二輻射體35為三條相互平行設(shè)置的條形片狀體，其沿平行于所述第一輻射臂331 方向相互間隔地向外延伸形成于所述第二輻射臂332上，并容置所述第一輻射體33圍成的矩 形環(huán)狀空間。第一輻射體33與第二輻射體35共享所述信號饋線31。所述第二輻射體35的每一 條形片狀體的長度尺寸約為20mm，寬度尺寸約為2mm，其相互之間間隔的距離約為2mm。
所述第一接地片36及第二接地片37均大致呈矩形片狀，其分別相對間隔設(shè)置于所述信號 饋線31的相對兩側(cè)。所述第一接地片36與信號饋線31之間的距離可以調(diào)節(jié)，從而在一定程度 上調(diào)節(jié)所述三頻天線30的第三共振頻率，以得到最佳的第三共振頻率。在本實施例中，所述 信號饋線31與所述第一接地片36及第二接地片37之間間隔的距離均約為0.3mm。所述第一接 地片36的左側(cè)面與所述第一輻射體33的第二輻射臂332的左側(cè)面之間的間隔距離約為4mm。
所述三頻天線30工作時，射頻信號自信號饋線31進(jìn)入后，可分別沿所述三頻天線30的第 一輻射體33及第二輻射體35傳輸并分別獲得不同長度的傳播路徑，產(chǎn)生不同的信號。當(dāng)信號 沿所述第一輻射體33的路徑傳輸時，可以得到第一共振頻率900腿z，此時，所述三頻天線 30可于GSM900系統(tǒng)下工作。當(dāng)信號沿所述三頻天線30的第二輻射體35的路徑傳輸時，可以得 到第二共振頻率1800腿z，此時，所述三頻天線30可于DCS1800系統(tǒng)下工作。當(dāng)信號沿所述第 一輻射體33及第二輻射體35的路徑傳輸時，可以得到一第三共振頻率2450腿z，此時，所述 三頻天線30可于WLAN2450下工作。從而使得該三頻天線30能滿足分別在GSM900、 DCS1800及 WLAN2450三個頻段下進(jìn)行工作的要求。
請參閱圖3，所示為所述三頻天線30在模擬軟件檢測下及實際測量下獲得的返回?fù)p失( return loss, RL)測量結(jié)果比較示意圖。由圖3可以看出，在測試過程中，所述三頻天線 30在頻率為900腿z、 1800腿z及2450腿z附近分別得到一個共振頻率，且實際測量下獲得的返 回?fù)p失(return loss, RL)測量結(jié)果與模擬軟件檢測下測得的預(yù)定返回?fù)p失(return loss, RL)測量結(jié)果非常接近，符合設(shè)計要求。因此，所述所述三頻天線30工作時的頻寬范 圍可涵蓋GSM900、 DCS1800及WLAN2450三個通信系統(tǒng)的頻寬。
請一并參閱圖4 圖6，所示為本發(fā)明三頻天線30工作于900腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及垂直極化的電磁輻射場型圖，可以得出，所述三頻天線30工作于900腿z頻 率時在X-Y平面的80度及270度附近有最大的輻射強(qiáng)度。
請一并參閱圖7 圖9，所示為本發(fā)明三頻天線30工作于1800腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及垂直極化的電磁輻射場型圖，可以得出，所述三頻天線30工作于1800腿z頻 率時在Y-Z平面的0度及180度附近有最大的輻射強(qiáng)度。請一并參閱圖10 圖12，所示為本發(fā)明三頻天線30工作于2450腿z頻率時分別于X-Y、 Y-Z、 Z-X平面的水平及垂直極化的電磁輻射場型圖，可以得出，所述三頻天線30工作于 2450MHz頻率時在Y-Z平面的45度及135度附近有最大的輻射強(qiáng)度。
請一并參閱圖13 圖15，所示為本發(fā)明三頻天線30分別工作于900腿z、 1800腿z及 2450MHz頻率時測量得到的增益圖，可以得到，第一共振頻率900MHz的操作范圍內(nèi)的增益值 為-3.47 -0.4;第二共振頻率1800腿z的操作范圍內(nèi)的增益值為-1.44 0. 11;第三共振頻率 2450腿z的操作范圍內(nèi)的增益值為3.09 4. 13。由測試結(jié)果可知，三種工作頻率下三頻天線 30的增益均可滿足要求，無明顯的輻射盲區(qū)。
所述三頻天線30采用平面結(jié)構(gòu)，整體體積非常小，使得該三頻天線30不會占用到無線通 信裝置內(nèi)的機(jī)構(gòu)配置空間，以利于無線通信裝置的薄形化。所述三頻天線成本較低，在工作 時可產(chǎn)生三個共振頻率，增加了所述三頻天線的頻寬，使得該三頻天線的頻寬范圍可以涵蓋 至UGSM900、 DCS1800及WLAN2450三個通信系統(tǒng)。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明權(quán)利要求公開的范圍和精神內(nèi)做其他形式和細(xì)節(jié)上 的各種修改、添加和替換。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的各種修改、添加和替換等變化 ，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三頻天線，其為一布設(shè)于一絕緣基板上的平面式天線，其特征在于所述三頻天線包括包括一信號饋線、一第一輻射體、一第二輻射體及一第一接地片，所述第一輻射體為一矩形環(huán)狀的片狀體，其一端固接于所述信號饋線的末端；所述第二輻射體為三條相互平行設(shè)置的條形片狀體，其向外延伸形成于所述第一輻射體上并容置于該第一輻射體圍成的矩形環(huán)狀空間內(nèi)，與所述第一輻射體共享所述信號饋線；所述第一接地片設(shè)置于所述信號饋線的一側(cè)；所述三頻天線工作時，當(dāng)信號沿第一輻射體的路徑傳輸時，可得到一第一共振頻率；當(dāng)信號沿第二輻射體的路徑傳輸時，可得到一第二共振頻率；當(dāng)信號沿所述第一輻射體及第二輻射體的路徑傳輸時，可得到一第三共振頻率。
2.如權(quán)利要求l所述的三頻天線，其特征在于所述信號饋線為一 矩形片狀體，所述第一輻射體包括依次順序連接而成的一第一輻射臂、 一第二輻射臂、 一第 三輻射臂及一第四輻射臂，所述第一輻射臂沿垂直于所述信號饋線方向固接于該信號饋線的 末端并位于該信號饋線的一側(cè)，所述第四輻射臂為一平行于所述信號饋線及第二輻射臂設(shè)置 的自由端，該第四輻射臂的末端與所述第一輻射臂的起始端相對間隔設(shè)置，并位于該信號饋 線的另一相對側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的三頻天線，其特征在于所述第二輻射體的 一端沿平行于所述第一輻射臂方向相互間隔地向外延伸形成于所述第二輻射臂上。
4.如權(quán)利要求3所述的三頻天線，其特征在于所述三頻天線還包 括一第二接地片，其呈矩形片狀，相對所述第一接地片設(shè)置于所述信號饋線的另一側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的三頻天線，其特征在于該三頻天線由銅材質(zhì)采用雕刻印制方法形成于基板上。
6.如權(quán)利要求5所述的三頻天線，其特征在于所述基板為一由玻璃纖維制成的矩形板狀體。
7.如權(quán)利要求6所述的三頻天線，其特征在于所述基板厚度為1. 6mm，其相對介電常數(shù)為4. 4及正切損耗常數(shù)為0. 02。
全文摘要
一種三頻天線，其為一布設(shè)于一絕緣基板上的平面式天線。所述三頻天線包括包括一信號饋線、一第一輻射體、一第二輻射體及一第一接地片，所述第一輻射體為一矩形環(huán)狀的片狀體，其一端固接于所述信號饋線的末端。所述第二輻射體為三條相互平行設(shè)置的條形片狀體，其向外延伸形成于所述第一輻射體上并容置于該第一輻射體圍成的矩形環(huán)狀空間內(nèi)，與所述第一輻射體共享所述信號饋線。所述第一接地片設(shè)置于所述信號饋線的一側(cè)。所述三頻天線工作時，其第一輻射體及第二輻射體根據(jù)所述信號饋線饋入的射頻信號可產(chǎn)生三個共振頻率，以使該三頻天線滿足在三個不同頻寬系統(tǒng)下工作的要求。
文檔編號H01Q1/38GK101651256SQ20081030375
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者張育民 申請人:深圳富泰宏精密工業(yè)有限公司;奇美通訊股份有限公司