CN101030670A - 具有宽频功能的多频天线 - Google Patents

Abstract

一种具有宽频功能的多频天线，是以平面倒F型天线为基础，包括：第一、第二导体臂、接地部及馈入线；该接地部具有第一、第二端缘及二个连接第一、第二端缘的长侧边；该第一、第二导体臂各自包括一辐射片与一连接片，该第一导体臂的连接片连接靠近于该第一端缘，该第二导体臂的连接片连接靠近于该第二端缘，且该第一导体及该第二导体的辐射片则自该连接片朝向另端端缘延伸，其轴线并与该接地部平行；该馈入线具有正端讯号导线与负端讯号导线，该正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接，该负端讯号导线与该接地部电性连接。本发明的多频天线在高频处具有足够的频宽，并且制造加工较为简便。

Description

具有宽频功能的多频天线

【技术领域】

本发明是关于一种具有宽频功能的多频天线，特别是关于一种以平面倒F天线为基础，具有二个导体臂，且该二个导体臂分别位接地部两端缘，该导体臂的辐射片相向延伸设置的多频天线。

【背景技术】

个人移动通讯在无线电通讯工业中，早已展示了其庞大的潜力与商机，在其演进过程中，发展出许多的系统，它们所采用的技术与频道不尽相同，也各自在不同的地区和市场中占有一席之地，但这个现象也对系统供应商和消费者产生了困扰和不便，其中很重要的一点就是不同的系统使用了不同的频率，譬如GSM900、DCS1800及PCS1900。

为了使使用者更方便，业界投入大量的人力来开发多频手机，然而其中所需克服的困难中首推天线，天线可说是无线通讯中的始点与终点，其中所要满足的要求包括有：

1.频率及频宽

2.天线辐射场型与极化的配合

加上近年来电子产品的设计趋势是轻、薄、短、小，移动电话亦不例外，连带影响移动电话中天线的设计，平面倒F型天线(PlanarInverted-F Antenna，PIFA)因此被广范运用，平面倒F型天线的架构，使天线的操作长度能缩减到1/4波长(一般天线长度为1/2波长)所以可以大幅降低天线所占用的面积，且平面天线本身具有低姿态的特点，因此亦可以达到隐藏天线的目的，习知技术中，能够工作于单一频率的平面倒F天线请参考美国专利第5,764,190号所示，尔后，为了使平面倒F型天线可在多频使用，亦发展出在辐射金属片上射置L形切孔或是U形槽孔，以达到多频操作的目的。

另外一种达到多频操作目的的天线则如图1所示，该天线包括第一辐射部A、第二辐射部B及接地部C，第一辐射部A与第二辐射部B是分别从接地部C相同端缘的相对二侧缘上延伸出。第一辐射部A包括与接地部C平行的第一导电片A1和连接第一导电片A1与接地部C的第一连接部A2，第二辐射部B包括与接地部C平行的第二导电片B1和连接第二导电片B1与接地部C的第二连接部B2。其中，第一导电片A1与第二导电片B1是各别自第一连接部A2与第二连接部B2向同一方向延伸设置。

上述天线虽可以形成多频的操作，但是却具有以下的缺点：该第一连接部A2与第二连接部B2的距离过近，因此在高频的频宽不符合需求；同时由于该第一连接部A2与第二连接部B2的距离过近，且第一导电片A1与第二导电片B1是各别自第一连接部A2与第二连接部B2向同一方向延伸设置，因此第一辐射部A与第二辐射部B在弯折时会产生制作上的困难度，同时在馈线焊接至第一导电片上时，亦会较为困难。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有宽频功能的多频天线，是使多频天线在高频处具有足够的频宽，以符合使用需求。

本发明的另一目的在于提供一种具有宽频功能的多频天线，是使多频天线的二个导体臂在弯折过程及馈线焊接过程可以更简单，提高产品的良率。

为了达到上述目的，本发明提供一种具有宽频功能的多频天线，包括：一第一导体臂、一第二导体臂、一接地部及一馈入线；其特征在于：

该接地部具有一第一端缘、一第二端缘及二个连接第一端缘与第二端缘的长侧边；

该第一导体臂与该第二导体臂各自包括一辐射片与一连接片，该第一导体臂的连接片连接靠近于该第一端缘，该第二导体臂的连接片连接靠近于该第二端缘，且该第一导体及该第二导体的辐射片则自该连接片朝向另端端缘延伸，其轴线并与该接地部平行；

该馈入线具有一正端讯号导线与一负端讯号导线，该正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接，该负端讯号导线与该接地部电性连接。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂的连接片连接设置于该接地部的其中一长侧边，该第二导体臂的连接片连接设置于该接地部的另一长侧边。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线的正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接处将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值为1∶4。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线的正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接处将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值在1∶1至1∶1.5的区间。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂或该第二导体臂的辐射片在相对于连接该连接片的另端设有渐宽的延伸突片。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂或该第二导体臂的其中一个导体臂的辐射片为一水平方向的长条矩形片，另一个导体臂的辐射片为垂直方向的长条矩形片。

所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线为一同轴导线，该正端讯号导线为同轴导线的中心线，该负端讯号导线为同轴导线的外层包覆线。

综上所述，本发明主要是为了解决现有技术中存在的问题所提出的研发设计，可大幅提高多频的高频频宽，同时在天线的制作难度上又予以简单化。本发明是借由下述技术特征来实现上述目的，本发明的多频天线主要是架构在平面倒F型天线的基础，由一第一导体臂、一第二导体臂、一接地部及一馈入线所组成，其中，接地部具有一第一端缘、一第二端缘及二个连接第一端缘与第二端缘的长侧边，该第一导体臂与该第二导体臂各自由一辐射片与一连接片组成，该第一导体臂之连接片连接靠近于该第一端缘，该第二导体臂之连接片连接靠近于第二端缘，且该第一导体及该第二导体之辐射片则自该连接片朝向另端端缘延伸，在本发明的实施态样中，该第一导体及该第二导体的辐射片可为二维向量中的互相垂直的型态，亦可为二维向量中的互相平行的型态，但其中心轴线大致与接地部平行；该馈入线具有一正端讯号导线与一负端讯号导线，该正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接，该负端讯号导线与该接地部电性连接。

借由第一导体臂与第二导体臂路径产生低频的基频，第一导体臂的路径产生高频的基频，同时该馈入线的正端讯号导线与第一导体臂的辐射片连接位置，调整在特定位置或区间，以使天线具有良好的匹配，并使多频天线在高频处具有足够的频宽，以符合使用需求。

另外，因为该第一导体臂的连接片连接靠近于该第一端缘，该第二导体臂的连接片连接靠近于第二端缘，二个连接臂的位置亦因而较远，在天线制作时，不管是两导体臂的弯折或是馈入线的焊接等作业，都会较为简单，可提高产品制作的良率。

【附图说明】

图1是习知多频天线立体示意图。

图2是本发明第一实施例的天线立体图。

图3是本发明第一实施例的线的返回损失(Return loss)测量图。

图4是本发明第二实施例的天线立体图。

图5是本发明第二实施例天线的返回损失(Return loss)测量图。

【具体实施方式】

为了能进一步了解本发明的内容，兹举下列实施例说明如后。

请参阅图2，是本发明的第一实施例，该多频天线由一第一导体臂1、一第二导体臂2、一接地部3及一馈入线4所组成，其中，接地部3具有一第一端缘31、一第二端缘32及二个连接第一端缘31与第二端缘32的长侧边33，该第一导体臂1与该第二导体臂2各自由一辐射片11、21与一连接片12、22组成，该第一导体臂1的连接片11连接设置于该接地部3的其中一长侧边33，该第二导体臂2的连接片21连接设置于该接地部3的另一长侧边33，该第一导体臂1的连接片12连接靠近于该第一端缘31，该第二导体臂2的连接片22连接靠近于第二端缘32，且该第一导体1的辐射片11自该连接片12朝向第二端缘32延伸设置，该第二导体2的辐射片21则自该连接片22朝向第一端缘31延伸设置，该第一导体1的辐射片11与第二导体2的辐射片21互呈垂直状态布设，第一导体1辐射片11及第二导体2辐射片21的中心轴线并与接地部3平行，即其中之一的导体辐射片与接地部3平行，另一导体辐射片则与接地部3呈垂直，但其中心轴线与接地部3维持一等高距离。本实施例以一同轴导线4作为讯号馈入线，同轴导线4的中心线41作为正端讯号导线；同轴导线4的外层包覆线42则是负端讯号导线(即接地)，该中心线41与第一导体臂1的辐射片11电性连接，该外层包覆线42则是与接地部3电性连接。

其中，上述中心线41与该第一导体臂1辐射片11电性连接处5将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值概略为1∶4；且该第一导体臂1的辐射片11为一垂直方向的长条矩形片，第二导体臂2的辐射片21为水平方向的长条矩形片。

请参阅图3所示，是本发明第一实施例的多频天线的讯号返回损失(Return loss)测量图，由该图可知，本天线可产生二个操作频段，在低频频段与高频频段的操作频宽皆满足需求，天线特性十分优异。

请参阅图4所示，是本发明的第二实施例，该多频天线由一第一导体臂1、一第二导体臂2、一接地部3及一馈入线4所组成，其中，接地部3具有一第一端缘31、一第二端缘32及二个连接第一端缘31与第二端缘32的长侧边33，该第一导体臂1与该第二导体臂2各自由一辐射片11、21与一连接片12、22组成，该第一导体臂1的连接片11连接设置于该接地部3的其中一长侧边33，该第二导体臂2的连接片21连接设置于该接地部3的另一长侧边33，该第一导体臂1的连接片12连接靠近于该第一端缘31，该第二导体臂2的连接片22连接靠近于第二端缘32，且该第一导体1的辐射片11自该连接片12朝向第二端缘32伸设置，该第二导体2的辐射片21则自该连接片22朝向第一端缘31延伸设置，第一导体1辐射片11及第二导体2辐射片21的轴线并与接地部3平行，本实施例以一同轴导线4作为讯号馈入线，同轴导线的中心线41作为正端讯号导线；同轴导线的外层包覆线42则是负端讯号导线(即接地)，该中心线41与第一导体臂1的辐射片11电性连接，该外层包覆线42则是与接地部3电性连接。

其中，上述中心线41与该第一导体臂1辐射片11电性连接处5将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值概略在1∶1至1∶1.5的区间；该第一导体臂1的辐射片11为一垂直方向的长条薄形片，且该第一导体臂1的辐射片11在相对于连接连接片的另端设有渐宽的延伸突片111，第二导体臂2的辐射片21则为垂直方向的长条矩形片。

请参阅图5所示，是本发明第二实施例的多频天线的讯号返回损失(Return loss)测量图，由该图可知，本天线可产生二个操作频段，在二个频段的操作频宽皆满足需求，尤其是在高频频段具有宽频频宽的优异特性，可满足GSM900、GSM850、DCS1800、PCS1900及CDMA-2000在800/900/1800/1900/2000等频段的需求。

【主要元件符号说明】

A-第一辐射部           B-第二辐射部

C-接地部               A1-第一导电片

A2-第一连接部          B1-第二导电片

B2-第二连接部          1-第一导体臂

11-辐射片                111-延伸突片

12-连接片                2-第二导体臂

21-辐射片                22-连接片

3-接地部                 31-第一端缘

32-第二端缘              33-长侧缘

4-馈入线                 41-中心线

42-外层包覆线            5-连接处。

Claims (7)

1.一种具有宽频功能的多频天线，包括：一第一导体臂、一第二导体臂、一接地部及一馈入线；其特征在于：

该接地部具有一第一端缘、一第二端缘及二个连接第一端缘与第二端缘的长侧边；

该第一导体臂与该第二导体臂各自包括一辐射片与一连接片，该第一导体臂的连接片连接靠近于该第一端缘，该第二导体臂的连接片连接靠近于该第二端缘，且该第一导体及该第二导体的辐射片则自该连接片朝向另端端缘延伸，其轴线并与该接地部平行；

该馈入线具有一正端讯号导线与一负端讯号导线，该正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接，该负端讯号导线与该接地部电性连接。

2.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂的连接片连接设置于该接地部的其中一长侧边，该第二导体臂的连接片连接设置于该接地部的另一长侧边。

3.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线的正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接处将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值为1∶4。

4.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线的正端讯号导线与该第一导体臂的辐射片电性连接处将该辐射片区分为两侧臂，该两侧臂臂长的比值在1∶1至1∶1.5的区间。

5.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂或该第二导体臂的辐射片在相对于连接该连接片的另端设有渐宽的延伸突片。

6.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该第一导体臂或该第二导体臂的其中一个导体臂的辐射片为一水平方向的长条矩形片，另一个导体臂的辐射片为垂直方向的长条矩形片。

7.如权利要求1所述的具有宽频功能的多频天线，其特征在于：该馈入线为一同轴导线，该正端讯号导线为同轴导线的中心线，该负端讯号导线为同轴导线的外层包覆线。

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