專利名稱：雙頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天線，特別涉及一種雙頻天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通訊科技的發(fā)展，使用者可不受地形限制，利用無線通訊統(tǒng)進行 信息傳輸。而天線為無線通訊領(lǐng)域中重要的組件之一，目前天線的制作以印刷 電路板方式較受到制造廠商的青睞，其具有制造容易與成本低廉等優(yōu)點。
目前需要天線的移動裝置包含了手機、移動電視、GPS等等，都需要借助 適合的天線設(shè)計，來達到最佳的效能，而目前整合式天線的產(chǎn)品也越來越多， 為了兼顧功能性與體積，具備更小體積的天線設(shè)計，以符合包含手機通訊、 Wi-Fi、藍牙、GPS甚至數(shù)字電視信號的接收與發(fā)射等，而未來不同規(guī)范的無 線標(biāo)準(zhǔn)將會越來越多，少數(shù)低功率無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)也有可能進駐手機，加上更多 不同的應(yīng)用需求，天線與天線之間的搭配組合，并進而避免天線之間互相的干 擾，甚至不同應(yīng)用的天線的整合，都將會是未來的設(shè)計重點。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種雙頻天線，通過雙極化與多饋入的設(shè)計，可以使雙頻 天線達到較現(xiàn)有技術(shù)的場型的改善與頻寬的增加。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，包含有基板、接地層、多個信號饋入 部、至少一第一輻射部、多個第二輻射部、多條第一信號傳輸線路、多條第二 信號傳輸線路、多個第一濾波器和多個第二濾波器。
基板具有第一表面與第二表面。接地層位于第二表面。多個信號饋入部位 于第一表面上。至少一第一輻射部位于第一表面上。多個第二輻射部位于第一 表面上，且多個第二輻射部與至少一第一輻射部具有不同輻射頻段且交錯串 接。多條第一信號傳輸線路位于第一表面上。每一第一信號傳輸線路的一端連 接至少一第一輻射部中之一，且另一端連接至多個信號饋入部中之一。其中，多條第一信號傳輸線路中連接至同一第一輻射部的兩條第一信號傳輸線路以 ^(極化輸入方式與第一輻射部連接。多條第二信號傳輸線路位于第一表面上。 每一第二信號傳輸線路的一端連接至多個第二輻射部中之一，且另一端連接至 多個信號饋入部中之一。多個第一濾波器分別設(shè)置于多條第一信號傳輸線路 上。每一第一濾波器電性連接于多個信號饋入部中之一與至少一第一輻射部中 之一之間。多個第二濾波器，分別設(shè)置于該多條第二信號傳輸線路上，每一第 二濾波器電性連接于多個信號饋入部中之一與多條第二輻射部中之一之間。
其中，多個金屬層對應(yīng)設(shè)置于至少一第一輻射部與多個第二輻射部中之一 輻射部的上方，且與至少一第一輻射部與多個第二輻射部電性隔離，用以耦合 對應(yīng)的輻射部的輻射信號。多條第二信號傳輸線路中連接至同一第二輻射部的 兩條第二信號傳輸線路以雙極化輸入方式與第二輻射部連接。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部饋入具有兩相異頻段的 信號后，經(jīng)由第一濾波器與第二濾波器來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將 兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻 射部的金屬層，耦合式天線將天線輻射部與金屬層之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能 夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益的 雙頻雙極化多饋入的天線。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實 用新型的限定。


圖1A為本實用新型第一實施例的示意圖； 圖1B為本實用新型第一輻射部的示意圖； 圖1C為本實用新型第二輻射部的示意圖； 圖1D為本實用新型多任務(wù)器的示意圖2為本實用新型第二實施例的爆炸圖； 圖3為本實用新型第二實施例的示意圖； 圖4為本實用新型第三實施例的示意圖； 圖5為本實用新型第四實施例的爆炸圖； 圖6為本實用新型第四實施例的示意6圖7為本實用新型第五實施例的示意.圖8為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率2.4GHz 2.5GHz 的駐波比量測圖9為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率 5.15GHz 5.875GHz的駐波比量測圖10為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率2.4GHz 2.5GHz 的駐波比量測圖11為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率 5.15GHz 5.875GHz的駐波比量測圖12為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率2.4GHz 2.5GHz 的駐波比量測圖13為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率 5.15GHz 5.875GHz的駐波比量測圖14為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第二信號饋入部在頻 率2.4GHz 2.5GHz的絕緣量測圖15為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻 率2.4GHz 2.5GHz的絕緣量測圖16為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻 率5.15GHz 5.875GHz的絕緣量測圖17為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第三信號饋入部在頻 率2.4GHz 2.5GHz的絕緣量測圖18為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第三信號饋入部在頻 率5.15GHz 5.875GHz的絕緣量測圖19A為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2400MHz的 水平面場形圖19B為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2450MHz的 水平面場形圖19C為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2500MHz的 水平面場形圖20A為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5100MHz的水平面場形圖20B為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5300MHz的 水平面場形圖20C為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5500MHz的 水平面場形圖20D為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5700MHz的 水平面場形圖20E為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5900MHz的 水平面場形圖21A為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2400MHz的 垂直面場形圖21B為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2450MHz的 垂直面場形圖21C為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2500MHz的 垂直面場形圖22A為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5100MHz的 垂直面場形圖22B為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5300MHz的 垂直面場形圖22C為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5500MHz的 垂直面場形圖22D為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5700MHz的 垂直面場形圖22E為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5900MHz的 垂直面場形圖23A為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2400MHz的 水平面場形圖23B為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2450MHz的 水平面場形圖23C為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2500MHz的
8水平面場形圖24A為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5100MHz的 水平面場形圖24B為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5300MHz的 水平面場形圖24C為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5500MHz的 水平面場形圖24D為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5700MHz的 水平面場形圖24E為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5900MHz的 水平面場形圖25A為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2400MHz的 垂直面場形圖25B為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2450MHz的 垂直面場形圖25C為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2500MHz的 垂直面場形圖26A為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5100MHz的 垂直面場形圖26B為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5300MHz的 垂直面場形圖26C為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5500MHz的 垂直面場形圖26D為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5700MHz的 垂直面場形圖26E為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5卯0MHz的 垂直面場形圖27A為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2400MHz的 水平面場形圖27B為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2450MHz的水平面場形圖27C為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2500MHz的 水平面場形圖28A為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5100MHz的 水平面場形圖28B為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5300MHz的 水平面場形圖28C為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5500MHz的 水平面場形圖28D為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5700MHz的 水平面場形圖28E為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5卯0MHz的 水平面場形圖29A為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2400MHz的 垂直面場形圖29B為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2450MHz的 垂直面場形圖29C為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2500MHz的 垂直面場形圖30A為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5100MHz的 垂直面場形圖30B為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5300MHz的 垂直面場形圖30C為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5500MHz的 垂直面場形圖30D為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5700MHz的 垂直面場形圖；以及
圖30E為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5900MHz的 垂直面場形圖。
其中，附圖標(biāo)記
10IO基板
10a 第一表面
10b 第二表面
20接地層
30信號饋入部
30a第一信號饋入部
30b第二信號饋入部
30c第三信號饋入部
40第一信號傳輸線路
50第二信號傳輸線路
60第一輻射單元
70第二輻射單元
80金屬層
90第一濾波單元
90a 濾波部
100 第二濾波單元
100a濾波部
110第一輻射部
111第一子輻射部
120第二輻射部
121第二子輻射部
130第一濾波器
140第二濾波器
150多任務(wù)器
具體實施方式
請參照圖1A。圖1A為本實用新型第一實施例的示意圖。本實用新型第一 實施例的雙頻天線包含有基板IO、接地層20、多個信號饋入部30、至少一 第一輻射部110、多個第二輻射部120、多條第一信號傳輸線路40、多條第二 信號傳輸線路50和多任務(wù)器150。基板10具有第一表面10a與第二表面10b。接地層20位于第二表面10b。 多個信號饋入部30位于第一表面10a上。 至少一第一輻射部110位于第一表面10a上。
多個第二輻射部120位于第一表面10a上，且多個第二輻射部120與至少 一第一輻射部110具有不同輻射頻段且交錯串接。
多條第一信號傳輸線路40位于第一表面10a上，各第一信號傳輸線路40 的一端連接至至少一第一輻射部110中之一，且另，端連接至多個信號饋入部 30中之一，其中多條第一信號傳輸線路40中連接至同一第一輻射部110的兩 條第一信號傳輸線路40以雙極化輸入方式與第一輻射部110連接。
多條第二信號傳輸線路50位于第一表面10a上，每一第二信號傳輸線路 50的一端連接至多個第二輻射部120中之一，且另一端連接至多個信號饋入 部30中之一。
其中，交錯串接的多個第二輻射部120與至少一第一輻射部110中位于兩 端的兩輻射部為單極化輸入，其余為雙極化輸入。
多任務(wù)器150包含有多個第一濾波器130和多個第二濾波器140。多任務(wù) 器150位于第一表面10a上。
多個第一濾波器130，分別設(shè)置于多條第一信號傳輸線路40上，每一第 一濾波器130電性連接于多個信號饋入部30中之一與至少一第一輻射部110 中之一之間。第一濾波器130用以過濾信號饋入部30所傳遞之第一頻段信號 以外的其它頻段信號，以避免第一頻段信號以外的其它頻段信號傳遞至第一輻 射部IIO。
多個第二濾波器140，分別設(shè)置于多條第二信號傳輸線路50上，每一第 二濾波器140電性連接于多個信號饋入部30中之一與多條第二輻射部120中 之一之間。第二濾波器140用以過濾信號饋入部30所傳遞的第二頻段信號以 外的其它頻段信號，以避免第二頻段信號以外的其它頻段信號傳遞至第二輻射 部120。
請參照圖1B。圖1B為第一輻射部的示意圖。各第一輻射部110可以包含 有多個第一子輻射部111。多個第一子輻射部111兩兩相互并聯(lián)連接且電性連 接至多條第一信號傳輸線路40中至少一條。各第一子輻射部111也可以包含 有多個第一輻射單元60。多個第一輻射單元60相互并聯(lián)連接且電性連接至多條第一信號傳輸線路40中至少一條。
請參照圖1C。圖1C為第二輻射部的示意圖。各第二輻射部120可以包含有多個第二子輻射部121。多個第二子輻射部121兩兩相互并聯(lián)連接且電性連接至多條第二信號傳輸線路50中至少一條。各第二子輻射部121也可以包含有多個第二輻射單元70。多個第二輻射單元70相互并聯(lián)連接且電性連接至多條第二信號傳輸線路50中至少一條。
請參照圖1D。圖1D為多任務(wù)器的示意圖。各第一濾波器130包含有多個第一濾波單元90，且多個第一濾波單元90依序串接。各第一濾波單元90也可以包括并連的二濾波部90a。依序串接的多個第一濾波單元90用以將第一頻段信號分割成多個第一子頻段信號，用以避免由只有單一濾波單元的第一濾波器130所傳遞的第一頻段信號，在第一頻段信號的頻段兩端會有較嚴重的信號噪聲或信號衰減等問題。
各第二濾波器140包含有多個第二濾波單元100，且多個第二濾波單元100依序串接。各第二濾波單元100也可以包括并連的二濾波部100a。依序串接的多個第二濾波單元100用以將第二頻段信號分割成多個第二子頻段信號，用以避免由只有單一濾波單元的第二濾波器140所傳遞至之第二頻段信號，在第二頻段信號的頻段兩端會有較嚴重的信號噪聲或信號衰減等問題。
基板10通常為印刷電路板，當(dāng)然，亦可以采用其它種類，而且基板10可以是硬板或可撓式軟板，其中硬板的材質(zhì)為玻璃纖維或電木等其它材質(zhì)；可撓式軟板的材質(zhì)為聚酰亞胺(PI)或是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等其它材質(zhì)。
接地層20可以形成于基板10的第二表面10b上的金屬層，也可以連接于第二表面10b的金屬板。其中，金屬板的材料可以銅、鋁等導(dǎo)電材質(zhì)。
第一輻射單元60與第二輻射單元70的形狀可以為矩形，當(dāng)然也可以圓形或指狀等幾何圖形。第一輻射單元60可以用以輻射2. 4GHz 2. 5GHz的頻段信號。第二輻射單元70可以用以輻射5. 15GHz 5. 875GHz的頻段信號。
根據(jù)本實施例的雙頻天線包含交錯串接的一個第一輻射部110與二個第二輻射部120。第一輻射部110由兩個第一子輻射部lll所并聯(lián)連接的，且每一第一子輻射部111由兩個第一輻射單元60所并聯(lián)連接的。第二輻射部120由四個第二子輻射部121所并聯(lián)連接的，且每一第二子輻射部121由三個第二輻射單元70所并聯(lián)連接的。在第一輻射部110與第二輻射部120之間分別設(shè)
13置有一個信號饋入部30。信號饋入部30與第二輻射部120之間通過一第二信號傳輸線路50連接，且第二信號傳輸線路50上具有一第二濾波器140，用以過濾第二頻段信號以外的其它頻段信號。信號饋入部30與第一輻射部110之間通過一第一信號傳輸線路40連接，且第一信號傳輸線路40上具有一第一濾波器130，用以過濾第一頻段信號以外的其它頻段信號。由于第一輻射部110位于兩信號饋入部30之間，因此兩信號饋入部30連接第一輻射部110的兩條第一信號傳輸線路40分別連接于第一輻射單元60的兩側(cè)，以使第一輻射部110形成雙極化輸入，兩端的第二輻射部則為單極化輸入。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部30饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器130與第二濾波器140來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由本實施例以達到具有寬帶與高增益特性的雙頻雙極化多饋入特性的天線
圖2為本實用新型第二實施例的爆炸圖。圖3為本實用新型第二實施例的示意圖。請參照圖2與圖3，本實施例與前述實施例大致上雷同(細部組件請合并參照圖1A-圖1D」)。于本實施例中還可以包括多個金屬層80。各金屬層80對應(yīng)設(shè)置于至少一第一輻射部110與多個第二輻射部120中之一輻射部的上方，且與至少一第一輻射部110與多個第二輻射部120電性隔離，用以耦合對應(yīng)的輻射部的輻射信號。
多個金屬層80可以一對一對應(yīng)設(shè)置于多個第一輻射單元60與多個第二輻射單元70的上方。多個金屬層80可以與多個第一輻射單元60和多個第二輻射單元70電性隔離且遮蔽對應(yīng)的每一第一輻射單元60與每一第二輻射單元70，用以耦合對應(yīng)的每一第一輻射單元60與每一第二輻射單元70的輻射信號。多個金屬層80當(dāng)然也可以一對一對應(yīng)設(shè)置于多個第一輻射單元60或多個第二輻射單元70上方。
金屬層80的形狀涵蓋其所耦合對應(yīng)的輻射部的形狀與大小。金屬層80與第一輻射單元60和第二輻射單元70之間可以由非導(dǎo)電材質(zhì)支撐與隔離。
根據(jù)本實施例的雙頻天線包含交錯串接的一個第一輻射部110與二個第二輻射部120。第一輻射部110由兩個第一子輻射部111所并聯(lián)連接的，且每一第一子輻射部111由兩個第一輻射單元60所并聯(lián)連接的。第二輻射部120由四個第二子輻射部121所并聯(lián)連接的，且每一第二子輻射部121由三個第二
14輻射單元70所并聯(lián)連接的。在第一輻射部110與第二輻射部120之間分別設(shè)置有一個信號饋入部30。信號饋入部30與第二輻射部120之間通過一第二信號傳輸線路50連接，且第二信號傳輸線路50.上具有一第二濾波器140，用以過濾第二頻段信號以外的其它頻段信號。信號饋入部30與第一輻射部110之間通過一第一信號傳輸線路40連接，且第一信號傳輸線路40上具有一第一濾波器130，用以過濾第一頻段信號以外的其它頻段信號。由于第一輻射部IIO位于兩信號饋入部30之間，因此兩信號饋入部30連接第一輻射部110的兩條第一信號傳輸線路40分別連接于第一輻射單元60的兩側(cè)，以使第一輻射部110形成雙極化輸入，兩端的第二輻射部則為單極化輸入。多個金屬層80分別對應(yīng)耦合其相應(yīng)的輻射部。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部30饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器130與第二濾波器140來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻射部的金屬層80，耦合式天線將天線輻射部與金屬層之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益特性的雙頻雙極化雙饋入特性的天線
圖4為本實用新型第三實施例的示意圖。請參照圖4，本實施例大致與前述實施例雷同(細部組件請合并參照圖1A-1D和圖2-3)。于本實施例中，在于交錯串接的多個第二輻射部120與至少一第一輻射部110中所有輻射部均為雙極化輸入。當(dāng)然也可以交錯串接的多個第二輻射部120與至少一第一輻射部110中位于兩端的兩輻射部中之一為單極化輸入，其余為雙極化輸入。
亦即在本實施例的雙頻天線的兩端的第二輻射部120外，分別連接有一信號饋入部30，當(dāng)然也可以僅于一端的第二輻射部120夕卜，連接有一信號饋入部30。于第二輻射部120與信號饋入部30之間連接有一第二信號傳輸線路50，且第二信號傳輸線路50設(shè)置有一第二濾波器140。使本實施例具有至少三個信號饋入部30。
根據(jù)本實施例的雙頻天線包含交錯串接的一個第一輻射部110與二個第二輻射部120。第一輻射部110由兩個第一子輻射部U1所并聯(lián)連接的，且每一第一子輻射部111由兩個第一輻射單元60所并聯(lián)連接的。第二輻射部120由四個第二子輻射部所121并聯(lián)連接的，且每一第二子輻射部121由三個第二輻射單元70所并聯(lián)連接的。在第一輻射部110與第二輻射部120之間以及兩端的第二輻射部120外，分別設(shè)置有一個信號饋入部30。信號饋入部30與第二輻射部]20之間通過一第二信號傳輸線路50連接，且第二信號傳輸線路50上具有一第二濾波器140，用以過濾第二頻段信號以外的其它頻段信號。信號饋入部30與第一輻射部110之間通過一第一信號傳輸線路40連接，且第一信號傳輸線路40上具有一第一濾波器130，用以過濾第一頻段信號以外的其它頻段信號。第一輻射部110位于兩信號饋入部30之間.，因此兩信號饋入部30連接第一輻射部110的兩條第一信號傳輸線路40分別連接于第一輻射單元60的兩側(cè)，以使第一輻射部110形成雙極化輸入。第二輻射部120位于兩信號饋入部30之間，因此兩信號饋入部30連接第二輻射部120的兩條第二信號傳輸線路50分別連接于第二輻射單元70的兩側(cè)，以使第二輻射部形成雙極化輸入。多個金屬層80分別對應(yīng)耦合其相應(yīng)的輻射部。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部30饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器130與第二濾波器140來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻射部的金屬層80，耦合式天線將天線輻射部與金屬層之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益特性。
圖5為本實用新型第四實施例的爆炸圖。圖6為本實用新型第四實施例的示意圖。請參照圖5和圖6，本實施例大致上與前述實施例雷同(細部組件請合并參照圖1A-圖1D、圖2-圖3和圖4)。多個第一輻射部110和多個第二輻射部的配置方式，除了交錯串接且大致上以一維方向延伸配置于基板10的第一表面10a上外，亦可是交錯串接且以n字型(即二維方向延伸)配置于基板10的第一表面10a上，以縮小雙頻天線的尺寸。根據(jù)本實施例的雙頻天線包含交錯串接的二個第一輻射部110與二個第二輻射部120。第一輻射部110由兩個第一子輻射部111所并聯(lián)連接的，且每一第一子輻射部111由兩個第一輻射單元60所并聯(lián)連接的。第二輻射部120由四個第二子輻射部121所并聯(lián)連接的，且每一第二子輻射部121由三個第二輻射單元70所并聯(lián)連接的。在第一輻射部110與第二輻射部120之間分別設(shè)置有第一信號饋入部30a、第二信號饋入部30b與第三信號饋入部30c。第一信號饋入部30a、第三信號饋入部30c與第二輻射部120之間通過一第二信號傳輸線路50連接，且第二信號傳輸線路50上具有一第二濾波器140，用以過濾第二頻段信號以外的其它頻段信號。第二信號饋入部30b、第三信號饋入部30c與第一輻射部110之間通過一第一信號傳輸線路40連接，且第一信號傳輸線路40上具有一第一濾波器130，用以過濾第一頻段信號以外的其它頻段信號。位于第二信號饋入部30b與第三信號饋入部30c之間的第一輻射部110，由第二信號饋入部30b與第三信號饋入部30c連接第一輻射部110的兩條第一信號傳輸線路40來分別連接于第一輻射單元60的兩側(cè)，以使第二信號饋入部30b與第三信號饋入部30c之間的第一輻射部110形成雙極化輸入。第一信號饋入部30a與第三信號饋入部30c之間的第二輻射部120，由第一信號饋入部30a與第三信號饋入部30c連接第二輻射部120的兩條第二信號傳輸線路50來分別連接于第二輻射單元70的兩側(cè)，以使第一信號饋入部30a與第三信號饋入部30c之間的第二輻射部120形成雙極化輸入。兩端的第一輻射部110與第二輻射部120則為單極化輸入。多個金屬層80分別對應(yīng)耦合其相應(yīng)的輻射部。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由第一信號饋入部30a、第二信號饋入部30b與第三信號饋入部30c饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器130與第二濾波器140來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻射部的金屬層80，耦合式天線將天線輻射部與金屬層80之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益特性的雙頻雙極化三饋入的天線。
圖7為本實用新型第五實施例的示意圖。本實施例大致與前述實施例雷同(細部組件請合并參照圖1A-1D」、圖2-6)。在本實施例中，交錯串接的多個第二輻射部120與多個第一輻射部110中所有輻射部均為雙極化輸入。亦即在本實施例的雙頻天線的兩端的第一輻射部110與第二輻射部120，共同連接于一信號饋入部30。于第二輻射部120與信號饋入部30之間連接有一第二信號傳輸線路50，且第二信號傳輸線路50設(shè)置有一第二濾波器140。于第一輻射部110與信號饋入部30之間連接有一第一信號傳輸線路40，且第一信號傳輸線路40設(shè)置有一第一濾波器130。使本實施例具有至少三信號饋入部30。
根據(jù)本實施例的雙頻天線包含交錯串接的二個第一輻射部110與二個第二輻射部120。第一輻射部110由兩個第一子輻射部111所并聯(lián)連接的，且每一第一子輻射部111由兩個第一輻射單元60所并聯(lián)連接的。第二輻射部120由四個第二子輻射部121所并聯(lián)連接的，且每一第二子輻射部121由三個第二輻射單元70所并聯(lián)連接的。在第一輻射部110與第二輻射部120之間分別設(shè)置有一個信號饋入部30。信號饋入部30與第二輻射部120之間通過一第二信號傳輸線路50連接，且第二信號傳輸線路50上具有一第二濾波器140，用以過濾第二頻段信號以外的其它頻段信號。信號饋入部30與第一輻射部110之間通過一第一信號傳輸線路40連接，且第一信號傳輸線路40上具有一第一濾波器130，用以過濾第一頻段信號以外的其它頻段信號。位于兩信號饋入部30之間的第一輻射部110，由兩信號饋入部30連接第一輻射部110的兩條第一信號傳輸線路40來分別連接于第一輻射單元60的兩側(cè)，以使兩信號饋入部30之間的第一輻射部110形成雙極化輸入。位于兩信號饋入部30之間的第二輻射部120，由兩信號饋入部30連接第二輻射部120的兩條第二信號傳輸線路50來分別連接于第二輻射單元70的兩側(cè)，以使兩信號饋入部30之間的第二輻射部120形成雙極化輸入。多個金屬層80分別對應(yīng)耦合其相應(yīng)之輻射部。
再者，除了前述的以兩信號饋入部30作為說明的架構(gòu)外，亦可依據(jù)本實用新型的概念，架構(gòu)出具有三個信號饋入部30的雙頻天線(如圖5和圖6所示)，抑或四個以上的信號饋入部30的雙頻天線(如圖7所示)。
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部30饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器130與第二濾波器140來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻射部的金屬層80，耦合式天線將天線輻射部與金屬層80之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益特性的雙頻雙極化五饋入的天線。
在設(shè)計及制作雙頻天線時，要對雙頻天線進行檢測，而檢測的方式是利用一電波暗室(Anechoic Chamber)，以金屬制成的墻面用以隔離外在信號的干擾，在暗室內(nèi)則以電磁吸波材料黏貼于墻上用以降低室內(nèi)的反射能量，當(dāng)進行量測時，待測天線(Antenna Under Test, AUT)所輻射出的電磁波參數(shù)(如振幅與相位)在近場空間中的分布會被一接收掃描探頭(Scanning Probe)所偵測(本實用新型的實施例進行量測時的待測天線與接收掃描探頭間的距離為5. 5公尺，且待測天線與接地的距離為2公尺)，其掃描方式可為平面、柱面或球面。這些射頻(或微波)信號以電的形式經(jīng)由一同軸傳輸線(CoaxialCable)傳送至向量網(wǎng)絡(luò)分析儀(Vector Network Analyzer, ■)，以取得'相關(guān)的數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在后端進行探頭輻射場型校正與傅利葉數(shù)值轉(zhuǎn)換等處理后，即可得到所需的待測天線輻射(遠場)場型。
請參照圖8，圖8為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率2. 4GHz 2. 5GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，駐波比值維持在1. 5以下。
請參照圖9，圖9為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率5. 15GHz 5. 875GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率5. 15GHz 5. 875GHz內(nèi)，駐波比值維持在2以下。
請參照圖10,圖10為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率2.4GHz 2. 5GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，駐波比值維持在1.5以下。
請參照圖11，圖11為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率5. 15GHz 5. 875GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率5.15GHz 5. 875GHz內(nèi)，駐波比值維持在2以下。
請參照圖12，圖12為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率2. 4GHz 2. 5GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，駐波比值維持在2以下。
請參照圖13，圖13為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率5. 15GHz 5. 875GHz的駐波比量測圖，可以看出在頻率5. 15GHz 5. 875GHz內(nèi)，駐波比值維持在2以下。
請參照圖14，圖14為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第二信號饋入部在頻率2. 4GHz 2. 5GHz的絕緣量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，絕緣值維持在15dB以下。
請參照圖15，圖15為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2. 4GHz 2. 5GHz的絕緣量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，絕緣值維持在15dB以下。
請參照圖16，圖16為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部與第三信
19號饋入部在頻率5. 15GHz 5. 875GHz的絕緣量測圖，可以看出在頻率5. 15GHz 5. 875GHz內(nèi)，絕緣值維持在15dB以下。
請參照圖17，圖17為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2. 4GHz 2. 5GHz的絕緣量測圖，可以看出在頻率2. 4GHz 2. 5GHz內(nèi)，絕緣值維持在15以下。
請參照圖18，圖18為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部與第三信號饋入部在頻率5. 15GHz 5.875GHz的絕緣量測圖，可以看出在頻率5. 15GHz 5. 875GHz內(nèi)，絕緣值維持在15以下。
請參照圖19A、圖1犯與圖19C，為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的水平面場形圖，分別以頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖20A、圖20B、圖20C、圖20D與圖20E，為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的水平面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照圖21A、圖21B與圖21C，為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖22A、圖22B、圖22C、圖22D與圖22E,為本實用新型第四實施例的第一信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照圖23A、圖23B與圖23C，為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的水平面場形圖，分別以頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖24A、圖24B、圖24C、圖24D與圖24E，為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的水平面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照圖25A、圖25B與圖25C，為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖26A、圖26B、圖26C、圖26D與圖26E，為本實用新型第四實施例的第二信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照圖27A、圖27B與圖27C,為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的水平面場形圖，分別以頻率值2400MHz 、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖28A、圖28B、圖28C、圖28D與圖28E，為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的水平面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照圖29A、圖2犯與圖29C，為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值2400MHz、 2450MHz與2500MHz所作的測試。
請參照圖30A、圖30B、圖30C、圖30D與圖30E，為本實用新型第四實施例的第三信號饋入部在頻率值5100MHz、5300MHz、5500MHz、5700MHz與5900MHz的垂直面場形圖，分別以頻率值5100MHz、 5300MHz、 5500MHz、 5700MHz與5900MHz所作的測試。
請參照表一，表一分別為圖19A至圖19C、圖20A至圖20E、圖23A至圖23C、圖24A至圖24E、圖27A至圖27C、圖28A至圖28E所整理的第一信號饋入部、第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的水平面峰值增益表。由表中可以看出水平面的最大增益皆超過10dBi以上，且最大增益會隨著頻率增加而上升。
請參照表二，表二分別為圖21A至圖21C、圖22A至圖22E、圖25A至圖25C、圖26A至圖26E、圖29A至圖29C、圖30A至圖30E所整理的第一信號饋入部、第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的垂直面峰值增益表。由表中可以看出垂直面的最大增益皆超過10dBi以上，且最大增益會隨著頻率增加而上升。請參照表三，表三分別為圖19A至圖19C、圖20A至圖20E、圖23A至圖23C、圖24A至圖24E、圖27A至圖27C、圖28A至圖28E所整理的第一信號饋入部、第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的頻帶寬表。由表中可以看出水平面的頻帶寬的角度在15度以上，且頻帶寬會隨著頻率增加而減少。
請參照表四，表四分別為圖21A至圖21C、圖22A至圖22E、圖25A至圖25C、圖26A至圖26E、圖29A至圖29C、圖30A至圖30E所整理的第一信號饋入部、第二信號饋入部與第三信號饋入部在頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的頻帶寬表。由表中可以看出垂直面的頻帶寬的角度在20度以上，且頻帶寬會隨著頻率增加而減少。
頻率(MHz)2400250051005300550057005900
第一信號饋入部峰值 增益(dBi)12.212. 113. 31414. 11514. 3
第二信號饋入部增益 (dBi)11.611. 113. 314. 114. 215. 314. 7
第三信號饋入部增益 (dBi)11.811.813.413. 314. 81515. 7
表一、頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的水平面峰值增益表
頻率(MHz)2400250051005300550057005900
第一信號饋入部峰值 增益(dBi)11.811. 913.614. 814. 215. 414.6
第二信號饋入部增益 (dBi)11.711. 513. 514.814.915.815. 1
第三信號饋入部增益 (dBi)12. 110. 912. 712.813. 914. 214.9
表二、頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的垂直面峰值增益表
頻率(MHz)2400250051005300550057005900
22第一信號饋入部頻帶 寬(degree)40. 739. 419.919. 118.618. 617
第二信號饋入部頻帶 寬(degree)40.439. 119.219. 217.818. 816. 9
第三信號饋入部頻帶 寬(degree)40. 540. 420. 318. 719.71817. 7
表三、頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的水平面頻帶寬表頻率(MHz)2400250051005300^550057005900
第一信號饋入部頻帶 寬(degree)40. 338.427. 126. 529. 126. 323. 5
第二信號饋入部頻帶 寬(degree)4139.226.028. 429.526.424.6
第三信號饋入部頻帶 寬(degree)41. 538.929.426. 125.628. 623.2
表四、頻率2400MHz至2500MHz與5100MHz至5900MHz的垂直面頻帶寬表
根據(jù)本實用新型所揭露的雙頻天線，由信號饋入部饋入具有兩相異頻段的信號后，經(jīng)由第一濾波器與第二濾波器來分別選擇信號中的兩相異頻段，并將兩相異頻段傳遞至與各頻段相應(yīng)的輻射部輻射信號。由耦合對應(yīng)且涵蓋于各輻射部的金屬層，耦合式天線將天線輻射部與金屬層之間的空氣當(dāng)作介質(zhì)，并能夠提供較大空間以結(jié)合信號傳輸線路和相關(guān)的電路，使其具有寬帶與高增益的雙頻雙極化多饋入的天線。
當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
2權(quán)利要求1、一種雙頻天線，其特征在于，包含一基板，具有一第一表面與一第二表面；一接地層，位于該第二表面；多個信號饋入部，位于該第一表面上；至少一第一輻射部，位于該第一表面上；多個第二輻射部，位于該第一表面上，該多個第二輻射部與該至少一第一輻射部具有不同輻射頻段且交錯串接；多條第一信號傳輸線路，位于該第一表面上，每一該第一信號傳輸線路的一端連接至該至少一第一輻射部中之一，且另一端連接至該多個信號饋入部中之一，其中該多條第一信號傳輸線路中連接至同一第一輻射部的兩條第一信號傳輸線路以雙極化輸入方式與該第一輻射部連接；多條第二信號傳輸線路，位于該第一表面上，每一該第二信號傳輸線路的一端連接至該多個第二輻射部中之一，且另一端連接至該多個信號饋入部中之一；多個第一濾波器，分別設(shè)置于該多條第一信號傳輸線路上，每一該第一濾波器電性連接于該多個信號饋入部中之一與該至少一第一輻射部中之一之間；以及多個第二濾波器，分別設(shè)置于該多條第二信號傳輸線路上，每一該第二濾波器電性連接于該多個信號饋入部中之一與該多條第二輻射部中之一之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙頻天線，其特征在于，還包含多個金屬層，每一該金屬層對應(yīng)設(shè)置于該至少一第一輻射部與該多個第二輻射部中之一輻射部的上方，且與該至少一第一輻射部與該多個第二輻射部電性隔離，用以耦合對應(yīng)的該輻射部的輻射信號。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，該多條第二信號傳輸線路中連接至同一該第二輻射部的兩該第二信號傳輸線路以雙極化輸入方式與該第二輻射部連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，交錯串接的該多個第二輻射部與該至少一第一輻射部中位于兩端的兩輻射部為單極化輸入，其余為雙極化輸入。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，交錯串接的該多個第 二輻射部與該至少一第一輻射部中位于兩端的兩輻射部中之一為單極化輸入， 其余為雙極化輸入。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，交錯串接的該多個第 二輻射部與該至少一第一輻射部中所有輻射部均為雙極化輸入。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，每一該第一輻射部包 含多個第一子輻射部，兩兩相互并聯(lián)連接且電性連接至該多條第一信號傳輸 線路中至少一條。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，每一該第一子輻射部包含多個第一輻射單元，相互并聯(lián)連接且電性連接至該多條第一信號傳輸線 路中至少一條。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙頻天線，其特征在于，還包含 多個金屬層， 一對一對應(yīng)設(shè)置于該多個第一輻射單元的上方，與該多個第一輻射單元電性隔離且遮蔽對應(yīng)的每一該第一輻射單元，用以耦合對應(yīng)的每一 該第一輻射單元的輻射信號。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙頻天線，其特征在于，該第二輻射部包含多個第二子輻射部，相互并聯(lián)連接且電性連接至該多條第二信號傳輸線路中至 少一條。
11、 根據(jù)權(quán)利要求io所述的雙頻天線，其特征在于，該第二子輻射部包含多個第二輻射單元，相互并聯(lián)連接且電性連接至該多條第二信號傳輸線路 中至少一條。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的雙頻天線，其特征在于，還包含 多個金屬層， 一對一對應(yīng)設(shè)置于該多個第二輻射單元的上方，與該多個第二輻射單元電性隔離且遮蔽對應(yīng)的每一該第二輻射單元，用以耦合對應(yīng)的每一 該第二輻射單元的輻射信號。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，每一該第一濾波器包 含多個第一濾波單元，依序串接。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的雙頻天線，其特征在于，每一該第一濾波單元包括并連的二濾波部。
15、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙頻天線，其特征在于，該第二濾波器包含多 個第二濾波單元，依序串接。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的雙頻天線，其特征在于，每一該第二濾波單元包括并連的二濾波部。
專利摘要一種雙頻天線包含有基板、接地層、多個信號饋入部、至少一第一輻射部、多個第二輻射部、多條第一信號傳輸線路、多條第二信號傳輸線路、多個第一濾波器和多個第二濾波器?；寰哂械谝槐砻媾c第二表面。接地層位于第二表面。第一輻射部與第二輻射部交錯設(shè)置于第一表面。信號饋入部設(shè)置于第一輻射部與第二輻射部之間。第一信號傳輸線路與第二信號傳輸線路分別連接信號饋入部與第一輻射部和第二輻射部，且第一濾波器與第二濾波器分別設(shè)置于第一信號傳輸線路與第二信號傳輸線路上。雙頻天線用以提供寬帶與高增益特性。
文檔編號H01Q1/38GK201282189SQ20082013486
公開日2009年7月29日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者詹德榮, 鄭智仁, 陳俊志 申請人:寰波科技股份有限公司