專利名稱：一種單極槽孔天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行動通訊裝置天線，尤其涉及一種單極槽孔行動通訊裝置天線， 適用于折疊式行動通訊手機或具有上蓋的行動通訊裝置。
背景技術(shù)：
近年來由于行動通訊技術(shù)的快速演進，使得行動通訊裝置的輕、薄、短、小已成為 非常重要的設(shè)計目標，因此應(yīng)用于行動通訊裝置的天線就必須具備尺寸小、平面化及多頻 帶操作的要求。美國專利第US 7，209，087B2號“Mobile Phone Antena(行動手機天線)”及 美國專利第US 7，471，249B2號“EMC Metal-Plate Antenna and a Communication System Using the Same (電磁兼容金屬片天線及使用該天線的通訊系統(tǒng))”，均揭示一種占據(jù)三維 立體空間的手機天線，其立體式的設(shè)計體積大且其操作頻帶也未能完全涵蓋目前無線廣域 網(wǎng)絡(luò)(WWAN，Wireless Wide Area Network) GSM850/900/1800/1900/UMTS 的五頻操作頻段。 為解決上述問題，提出了一種單極槽孔的天線設(shè)計，尤其適用于折疊式行動通訊手機或具 有上蓋的行動通訊裝置上。本發(fā)明的單極槽孔天線為平面式的設(shè)計，其所占用的面積小于 10X40mm2，且結(jié)構(gòu)簡單，可以輕易地與行動通訊裝置的系統(tǒng)電路一起印刷或蝕刻于系統(tǒng)電 路板上，以節(jié)省制作成本，并且其操作頻帶可包含GSM850 (824 894MHz)、GSM900 (880 960MHz)、GSM1800 (1710 1880MHz)、GSM1900(1850 1990MHz)及 UMTS (1920 2170MHz) 的五頻操作頻帶的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小尺寸的單極槽孔天線設(shè)計，適用于折疊式行動通訊 手機或具有上蓋的行動通訊裝置上，且可達到五頻的多頻操作。本發(fā)明的天線包含介質(zhì)基板、第一接地面、第二接地面、單極槽孔(開口槽孔)及 饋入微帶線。其中所述介質(zhì)基板可以為行動通訊裝置的系統(tǒng)電路板；所述第一接地面位于 所述介質(zhì)基板上，可以為行動通訊裝置的系統(tǒng)接地面；所述第二接地面可以為折疊式通訊 裝置上蓋的支撐金屬背板，其鄰近所述第一接地面并通過金屬線電氣連接至所述第一接地 面，而所述金屬線的部份區(qū)間位于所述介質(zhì)基板的表面上；所述單極槽孔(開口槽孔)位于 所述第一接地面上，可以利用印刷或蝕刻技術(shù)形成于所述介質(zhì)基板上，其開口位置鄰近于 連接所述第一接地面與所述第二接地面的所述金屬線，其中所述單極槽孔具有至少一次彎 折，以縮小天線的尺寸；所述饋入微帶線位于所述介質(zhì)基板相對于所述第一接地面的表面 上，可以利用印刷或蝕刻技術(shù)形成于所述介質(zhì)基板上，其一端跨過所述單極槽孔，另一端連 接至信號源。在本發(fā)明中，利用單極槽孔本身的激發(fā)模態(tài)可有效地在天線的低頻頻帶(900MHz 附近)共振出約四分之一共振波長的第一(最低)共振模態(tài)以及所述第一共振模態(tài)的倍頻 的第四共振模態(tài)(2000MHz附近)，并利用單極槽孔的開口部份的強電場來激發(fā)所述第一接 地面與所述第二接地面所合成的類偶極(dipole-like)結(jié)構(gòu)的共振模態(tài)，使之產(chǎn)生天線的CN 101859928 A
說明書
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第二共振模態(tài)(1000MHz附近)及其倍頻的第三共振模態(tài)(1700MHz附近)。同時通過調(diào)整 連接所述第一接地面與所述第二接地面的所述金屬線位于所述介質(zhì)基板上的部分區(qū)間的 長度，可以有效調(diào)整所述第二共振模態(tài)及所述第三共振模態(tài)達到良好的阻抗匹配。由所激 發(fā)的四個模態(tài)，可以使得天線的低頻頻帶涵蓋GSM850/900的操作，而天線的高頻頻帶可涵 蓋GSM1800/1900/UMTS操作，達到天線的五頻操作頻帶。


圖1為本發(fā)明的天線的第一實施例的結(jié)構(gòu)圖2為本發(fā)明的天線的第一實施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明的天線的第一實施例的返回損失實驗測量結(jié)果
圖4為本發(fā)明的天線的第二實施例的結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明的天線的第—三實施例的結(jié)構(gòu)圖。
附圖主要符號說明
1、4、5 天線10 介質(zhì)基板
11 第一接地面12 第二接地面
13,53 金屬線131,531 電氣連接點
14,54 單極槽孔或開口槽孔141、541 單極槽孔的開口
15、45、55 饋入微帶線16 信號源
31 第一共振模態(tài)32 第二共振模態(tài)
33 第三共振模態(tài)34 第四共振模態(tài)
具體實施例方式圖1及圖2分別為本發(fā)明的天線的第一實施例的結(jié)構(gòu)圖及側(cè)面結(jié)構(gòu)圖。天線1包 括介質(zhì)基板10 ；第一接地面11，其中所述第一接地面11位于所述介質(zhì)基板10上；第二接 地面12，其鄰近所述第一接地面11，且通過金屬線13電氣連接至所述第一接地面11，所述 金屬線13的部份區(qū)間位于所述介質(zhì)基板10的表面上，再通過電氣連接點131短路至所述 第一接地面11 ；單極槽孔(開口槽孔)14，其位于所述第一接地面11上，所述單極槽孔的開 141位置鄰近于連接所述第一接地面11與所述第 二接地面12的所述金屬線13 ；饋入微帶 線15，其位于所述介質(zhì)基板10相對于所述第一接地面11的表面上，其一端跨過所述單極槽 孔14，另一端連接至信號源16。圖3為第一實施例的天線的返回損失實驗測量結(jié)果圖。在第一實施例中，所述介 質(zhì)基板10為寬度約為40mm、長度約為95mm及厚度約為0. 8mm的玻纖介質(zhì)基板，且介質(zhì)基 板10為行動通訊裝置的系統(tǒng)電路板；而所述第一接地面11與所述單極槽孔14是以印刷 或蝕刻技術(shù)形成于所述介質(zhì)基板10上，且第一接地面11為行動通訊裝置的系統(tǒng)接地面，其 中所述單極槽孔14形成于所述介質(zhì)基板10的上方區(qū)間(面積約為10 X 40mm2)，且所述單 極槽孔14具有至少一次彎折，而槽孔總長度約為60mm，寬度約為2mm，可在天線的低頻頻帶 (900MHz附近)激發(fā)一個約四分之一共振波長的第一最低共振模態(tài)31，并在天線的高頻頻 帶產(chǎn)生倍頻的第四共振模態(tài)34 ；所述第二接地面12為寬度約為40mm及長度約為85mm的 金屬片，且第二接地面12為行動通訊裝置上蓋的支撐金屬背板；所述金屬線13部分區(qū)間在
4介質(zhì)基板10的長度約為36mm，而所述金屬線13垂直于介質(zhì)基板10且向外延伸的部分區(qū) 間約為10mm;其中所述第一接地面11與所述第二接地面12所合成的類偶極結(jié)構(gòu)，可在天 線的低頻頻帶激發(fā)一個二分之一共振波長的第二共振模態(tài)32，并在天線的高頻頻帶產(chǎn)生倍 頻的第三共振模態(tài)33。由實驗結(jié)果，在6dB返回損失的定義下，所述第一共振模態(tài)31及第 二共振模態(tài)32足以涵蓋GSM850 (824 894MHz)及GSM900 (880 960MHz)頻帶，而所述第 三共振模態(tài)33及第四共振模態(tài)34足以涵蓋GSM1800(1710 1880MHz)、GSM1900(1850 1990MHz)及UMTS (1920 2170MHz)所需的頻帶需求。
圖4為本發(fā)明的天線的第二實施例的結(jié)構(gòu)圖。在天線4中所述饋入微帶線45大 致為直線形狀，其它天線結(jié)構(gòu)與第一實施例相同。在此相似結(jié)構(gòu)下，第二實施例也可達到與 第一實施例相似的多頻操作特性。圖5為本發(fā)明的天線的第三實施例的結(jié)構(gòu)圖。在天線5中連接所述第一接地面11 與所述第二接地面12的金屬線53，其部份區(qū)間位于所述介質(zhì)基板10的表面上并具有一彎 折，再通過電氣連接點531短路至所述第一接地面11，而所述單極槽孔54為不等寬的槽孔， 并通過所述饋入微帶線55作為饋入，且所述單極槽孔的開口 541位置鄰近于連接所述第一 接地面11與所述第二接地面12的所述金屬線53，其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同。在此相似 結(jié)構(gòu)下，第三實施例也可達到與第一實施例相似的多頻操作特性。以上說明中所述的實施例僅為說明本發(fā)明的原理及功效，而非限制本發(fā)明。因此， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不違背本發(fā)明的精神對上述實施例進行修改及變更。本發(fā)明的權(quán)利范 圍如權(quán)利要求書所述。
權(quán)利要求
一種單極槽孔天線，包含介質(zhì)基板；第一接地面，位于所述介質(zhì)基板上；第二接地面，鄰近第一接地面，通過金屬線電氣連接至所述第一接地面，所述金屬線的部份區(qū)間位于所述介質(zhì)基板的表面上；單極槽孔(開口槽孔)，位于所述第一接地面上，其開口位置鄰近于連接所述第一接地面與所述第二接地面的所述金屬線；及饋入微帶線，位于所述介質(zhì)基板相對于所述第一接地面的表面上，其一端跨過所述單極槽孔，另一端連接至信號源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于所述介質(zhì)基板為行動通訊裝置的 系統(tǒng)電路板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于所述第一接地面為行動通訊裝置 的系統(tǒng)接地面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于所述第二接地面為折疊式通訊裝 置上蓋的支撐金屬背板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于所述饋入微帶線及所述第一接地 面以印刷或蝕刻技術(shù)形成于所述介質(zhì)基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于所述單極槽孔具有至少一次彎折。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極槽孔天線，其特征在于位于所述介質(zhì)基板上的所述金屬 線的部份區(qū)間具有至少一次彎折。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可應(yīng)用于行動通訊裝置的單極槽孔天線，其包含介質(zhì)基板、第一接地面、第二接地面、單極槽孔(開口槽孔)及饋入微帶線。其中所述第一接地面位于所述介質(zhì)基板上，而所述第二接地面鄰近所述第一接地面并通過金屬線電氣連接至所述第一接地面，而所述金屬線的部份區(qū)間位于所述介質(zhì)基板的表面上。所述單極槽孔位于所述第一接地面上，其開口位置鄰近于連接所述第一接地面與所述第二接地面的所述金屬線。所述饋入微帶線位于所述介質(zhì)基板相對于所述第一接地面的表面上，其一端跨過所述單極槽孔，另一端連接至信號源。
文檔編號H01Q13/10GK101859928SQ200910127900
公開日2010年10月13日 申請日期2009年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者朱芳賢, 翁金輅 申請人:宏碁股份有限公司