CN101165968B - 适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 - Google Patents
适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101165968B CN101165968B CN200610136064XA CN200610136064A CN101165968B CN 101165968 B CN101165968 B CN 101165968B CN 200610136064X A CN200610136064X A CN 200610136064XA CN 200610136064 A CN200610136064 A CN 200610136064A CN 101165968 B CN101165968 B CN 101165968B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sub
- radiation assembly
- assembly
- band antenna
- system ground
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 25
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
一种适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线，包括一系统接地面、一辐射组件以及一馈入组件。该辐射组件设置在该系统接地面的一边缘的上方，其包括一第一子辐射组件，平行于该系统接地面；以及一第二子辐射组件，以可开合方式电气连接于该第一子辐射组件的一边缘，该第二子辐射组件在展开时大致垂直于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的上方延伸，在闭合时大致平行于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的水平方向延伸。该馈入组件电气连接于一信号源，用以将该信号源所输出的信号馈入至该辐射组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种全向性超宽带天线，特别是一种适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线。
背景技术
随着短距离无线传输需求的快速成长、通信局域网络的无线化以及个人移动通信产品的多元化，无线通信数据传输量以及传输速率也随之增加。有鉴于此，美国联邦通信委员会FCC于2002年2月核定超宽带通信科技为一般商业用通信系统，并规范超宽带通信为高传输速率(数据速率每秒大于100Mb)、低功率(功率小于-41dBm/MHz)以及短距离(通信半径小于10公尺)通信系统，非常适合于传输400Mb/sec的多媒体影音数据，允许如在家庭环境内无线分享DVD质量的录像节目。另外，美国电机电子工程师协会IEEE亦制定个人局域网络IEEE 802.15.3 WPAN(Wireless Personal Area Network)规范并包括高传输与低功率的特性，来满足具有高传真的移动通信消费产品。
传统的超宽带天线结构是以平面金属片天线最具有实际应用价值，其外观尺寸一般较大，并且放置在一大金属接地面中央上方，适合作为桥接点(Access-Point)超宽带天线。美国专利公开号第20050062670号公开了数种平面超宽带天线(Planar Wideband Antenna)结构，均可用于超宽带通信(3.1-10.6GHz)操作应用，但实际应用时，由于天线尺寸过大，无法装设在无线即插即用传输装置上(如通用串行总线，USB)。此外，此种平面金属片天线结构设计的辐射场型稳定度较差，其全向性特性容易随着操作频率的上升而快速变差。为了改善超宽带天线全向性辐射场型特性，美国专利公开号第20050243009号公开了一种全向性宽带单极天线(OmnidirectionalBroadband Monopole Antenna)，是将平面金属片的宽度弯折数次，来控制天线在两个水平面方向上的辐射场型特性，使其能够满足对全向性辐射场型的要求。但是此种天线结构设计同样是放置在一大金属接地面中央上方，无法内藏于即插即用传输装置内。
因此，如何设计一种能够适用于无线即插即用传输装置，提供超宽频频带操作，满足全向性辐射场型要求，同时能够具备结构简单、制作容易以及体积小便于携带的天线结构，是未来超宽带天线研发主要的方向。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线。
本发明公开一种适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线，包括一系统接地面、一辐射组件以及一馈入组件。该辐射组件设置在该系统接地面的一边缘的上方，其包括一第一子辐射组件，平行于该系统接地面且位于该系统接地面的表面上方；以及一第二子辐射组件，以可开合方式电气连接于该第一子辐射组件的一边缘，该第二子辐射组件在展开时大致垂直于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的上方延伸，在闭合时大致平行于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的水平方向延伸。该馈入组件电气连接于一信号源且位于该系统接地面的表面上方与该第一子辐射组件相连接，用以将该信号源所输出的信号馈入至该辐射组件。其中该馈入组件与第二子辐射组件置放于该系统接地面的边缘上方，且在该第二子辐射组件展开时，该馈入组件及该第二子辐射组件的垂直投影面积与该系统接地面互相重叠。
附图说明
图1为本发明的全向性超宽带天线的结构图。
图2为图1的全向性超宽带天线的辐射组件的平面展开图。
图3为图1的全向性超宽带天线应用于一即插即用传输装置在天线使用状态的立体示意图。
图4为图1的全向性超宽带天线应用于一即插即用传输装置在天线非使用状态的立体示意图。
图5为图1的全向性超宽带天线的返回损失实验测量结果。
图6为图1的全向性超宽带天线操作在5000MHz的辐射场型图。
图7为图1的全向性超宽带天线操作在7000MHz的辐射场型图。
图8为图1的全向性超宽带天线的天线增益与辐射效率图。
图9至图11为图1的全向性超宽带天线的辐射组件其它实施例的平面展开图。
图12及图13为图1的全向性超宽带天线的辐射组件的不同弯折角度的示意图。
主要组件符号说明
1 全向性超宽带天线
11 系统接地面
12 辐射组件
13 馈入组件
121 第一子辐射组件
122、122a、122b、122c 第二子辐射组件
111 边缘
125 箭头
124 折线
20 即插即用传输装置
21 壳体
22 通用串行总线连接器
71、72 弯折角度
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明一实施例适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线1的示意图。全向性超宽带天线1包括有一系统接地面11、一辐射组件12及一馈入组件13。系统接地面11大致为一矩形形状，用来形成全向性超宽带天线1的接地端。辐射组件12设置在系统接地面11的一边缘111的上方，为全向性超宽带天线1的主要辐射体，用来发射或接收信号，其包括有一第一子辐射组件121及一第二子辐射组件122。第一子辐射组件121平行于系统接地面11，其上设有一馈入点123，电气连接于馈入组件13，用来接收馈入组件13的信号。第二子辐射组件122则以可(沿一箭头125)开合的方式电气连接于第一子辐射组件121的一边缘。当全向性超宽带天线1接收或发射信号时，可将第二子辐射组件122沿箭头125展开，使其大致垂直于第一子辐射组件121且朝向系统接地面11的上方延伸；而当全向性超宽带天线1非处于使用状态时，则可将第二子辐射组件122闭合于第一子辐射组件121，使其大致平行于第一子辐射组件121且朝向系统接地面11的水平方向延伸。馈入组件13另电气连接于一信号源，用以接收信号源所输出的信号，并馈入至第一子辐射组件121。
因此，当即插即用传输装置不使用全向性超宽带天线1接收或发射信号时，可将第二子辐射组件122闭合，以减小全向性超宽带天线1的垂直高度，增加可用空间；而当即插即用传输装置使用全向性超宽带天线1接收或发射信号时，第二子辐射组件122会被展开，使得辐射组件12的形状为L状。优选地，第一子辐射组件121与第二子辐射组件122是由一单一金属片受冲压或切割制作形成，或以印刷或蚀刻技术形成于单一软性电路板上。举例来说，请参考图2，图2为图1中辐射组件12的展开平面图。由图2可知，辐射组件12是以单一矩形金属片或软性电路板所形成，并沿一折线124分别形成第一子辐射组件121与第二子辐射组件122。
简单地说，本发明是通过可开合的辐射组件12，减少全向性超宽带天线1在非使用状态时所占用的空间，因而适用于无线即插即用传输装置。举例来说，请参考图3及图4，图3及图4分别显示使用全向性超宽带天线1的一即插即用传输装置20在天线使用状态及非使用状态的立体示意图。即插即用传输装置20包括有一壳体21、一通用串行总线连接器22及其它相关处理电路(如放大器、无线信号处理模块、内存等)。全向性超宽带天线1安装于壳体21内，当使用天线时，使用者可将第二子辐射组件122展开(如图3所示)，而当非使用天线时，则可第二子辐射组件122闭合(如图4所示)。
当然，本领域技术人员可根据所需接收或发射的信号频率，调整全向性超宽带天线1的尺寸。举例来说，当适用于一超宽带应用时，可设定全向性超宽带天线1的各组件尺寸为：系统接地面11的长、宽为65mm及20mm，第一子辐射组件121的长、宽为9mm及4mm，第二子辐射组件122的长、宽为12及9mm，以及馈入组件13的高为3mm。在此情形下，全向性超宽带天线1的相关测试结果即如图5至图8所示。图5为全向性超宽带天线1的返回损失(Return Loss)实验测量结果，图6为全向性超宽带天线1操作在5000MHz的辐射场型图，图7为全向性超宽带天线1操作在7000MHz的辐射场型图，以及图8为全向性超宽带天线1的天线增益与辐射效率图。由图5可知，全向性超宽带天线1可在2∶1的电压驻波比(Voltage StandingWave Ratio，VSWR)的条件下，达到可达到6851MHz(3446～10297MHz)的操作频宽。在图6及图7中，各辐射场型是以峰值天线增益(Peak AntennaGain)进行标准化(Normalized)。由图6及图7可知，全向性超宽带天线1形成极佳的全向性辐射场型。在图8中，上方的曲线表示辐射效率，下方的曲线表示天线增益，可知在操作频率的范围内，天线增益约在为4.0～4.7(dBi)之间，天线辐射效率亦大于86％，可满足超宽带天线的增益与辐射效率需求。
传统的超宽带平面金属片天线结构一般较大，并且放置在一大金属接地面中央上方，无法装设在无线即插即用传输装置上。在本发明中，我们将超宽带天线的宽度大幅缩小至1cm以下、高度约1.5cm(使用状态)，并装设在一小金属接地面的边缘上方。借由控制天线辐射组件平行于系统接地面的距离与面积，良好的超宽带阻抗频宽(小于9.6dB返回损失)可轻松获得。另外，由于天线的宽度接近阻抗频宽最高操作频率的1/4个波长，在其可操作频带的所有频率中，可提供全向性水平辐射场型。
特别注意的是，上述各组件的形状仅为本发明的优选实施例，本领域技术人员当可根据不同需求改变各组件的形状。举例来说，图9至图11分别显示不同形状的第二子辐射组件122a、122b、122c的示意图，而图12及图13则显示辐射组件12的不同弯折角度71、72的示意图。
综上所述，本发明全向性超宽带天线借由一金属平板或软性电路板弯折形成一L形辐射组件，装设在无线即插即用传输装置的系统接地面的一边缘上方，其水平方向辐射场型在其可操作频带的所有频率中，均能够提供全向性辐射场型。由于本发明全向性超宽带天线具有相当轻巧的薄片状外型，使其不但在使用状态时不会破坏产品的外观，在非使用状态时亦容易收藏，可内藏于掀盖式机壳或机构内。因此，本发明全向性超宽带天线相当容易配合商业的目的完成各种造型设计，以达成美观的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种全向性超宽带天线，包括：
一系统接地面；
一辐射组件，设置在该系统接地面的一边缘的上方，其包括：
一第一子辐射组件，平行于该系统接地面且位于该系统接地面的表面上方；以及
一第二子辐射组件，以可开合方式电气连接于该第一子辐射组件的一边缘，该第二子辐射组件在展开时大致垂直于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的上方延伸，在闭合时大致平行于该第一子辐射组件且朝向该系统接地面的水平方向延伸；以及
一馈入组件，电气连接于一信号源且位于该系统接地面的表面上方与该第一子辐射组件相连接，用以将该信号源所输出的信号馈入至该辐射组件；
其中该馈入组件与第二子辐射组件置放于该系统接地面的边缘上方，且在该第二子辐射组件展开时，该馈入组件及该第二子辐射组件的垂直投影面积与该系统接地面互相重叠。
2.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该系统接地面大致为一矩形形状。
3.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线；其中该第一子辐射组件包括一馈入点，电气连接于该馈入组件。
4.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该辐射组件是由一单一金属片受冲压或切割制作形成。
5.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该辐射组件是以印刷或蚀刻技术形成于单一软性电路板上。
6.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该第二子辐射组件为矩形平板状、梯形平板状、环形平板状或多边形平板状的其中一种。
7.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该第二子辐射组件包括至少一弯折。
8.根据权利要求1所述的全向性超宽带天线，其中该全向性超宽频天线适用于一即插即用传输装置，且该即插即用传输装置符合通用串行总线的传输规范。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610136064XA CN101165968B (zh) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610136064XA CN101165968B (zh) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101165968A CN101165968A (zh) | 2008-04-23 |
| CN101165968B true CN101165968B (zh) | 2011-11-30 |
Family
ID=39334528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610136064XA Expired - Fee Related CN101165968B (zh) | 2006-10-20 | 2006-10-20 | 适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101165968B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018018474A1 (zh) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | 华为技术有限公司 | 无线收发装置和基站 |
| JP2023132708A (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-22 | キオクシア株式会社 | 配線基板および半導体装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2209389Y (zh) * | 1994-11-29 | 1995-10-04 | 高志强 | 手提移动电话天线 |
| CN1339849A (zh) * | 2000-08-23 | 2002-03-13 | 松下电器产业株式会社 | 天线装置和便携无线通信装置 |
| CN1514511A (zh) * | 2002-12-31 | 2004-07-21 | �ƶ��������LK����˾ | 用于可折叠无线电设备的天线 |
-
2006
- 2006-10-20 CN CN200610136064XA patent/CN101165968B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2209389Y (zh) * | 1994-11-29 | 1995-10-04 | 高志强 | 手提移动电话天线 |
| CN1339849A (zh) * | 2000-08-23 | 2002-03-13 | 松下电器产业株式会社 | 天线装置和便携无线通信装置 |
| CN1514511A (zh) * | 2002-12-31 | 2004-07-21 | �ƶ��������LK����˾ | 用于可折叠无线电设备的天线 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101165968A (zh) | 2008-04-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7136025B2 (en) | Dual-band antenna with low profile | |
| TWI337429B (en) | Broadband antenna | |
| EP2047563B1 (en) | Embedded multi-mode antenna architectures for wireless devices | |
| CN101102009B (zh) | 超宽频天线结构 | |
| JP4962723B2 (ja) | アンテナ素子および広帯域アンテナ装置 | |
| US20090303136A1 (en) | Antenna device and communication device using the same | |
| Su et al. | Internal ultrawideband monopole antenna for wireless USB dongle applications | |
| US7830326B2 (en) | Multi-band antenna | |
| US7365692B1 (en) | Wideband omnidirectional antenna for plug and play device | |
| Wong et al. | Internal GSM/DCS antenna backed by a step-shaped ground plane for a PDA phone | |
| CN101165968B (zh) | 适用于一即插即用传输装置的全向性超宽带天线 | |
| KR100901496B1 (ko) | 초광대역 모노폴 내장 안테나 | |
| Hayouni et al. | A novel compact ultra-wideband rectangular shaped antenna | |
| US20090073046A1 (en) | Wide-band Antenna and Related Dual-band Antenna | |
| CN102163764A (zh) | 小型立体天线 | |
| US8081136B2 (en) | Dual-band antenna | |
| US8232927B2 (en) | Antenna element | |
| KR100640339B1 (ko) | 광대역 모노폴 안테나 | |
| KR20090079048A (ko) | 양면 방사체를 이용한 초광대역 안테나 | |
| CN201153150Y (zh) | 超宽带偶极子天线 | |
| Shafique et al. | A thin and flexible ultra wideband antenna for wireless body area networks with reduced ground plane effect | |
| CN102110874B (zh) | 印刷天线 | |
| Chen et al. | Dual-strip monopole antenna for USB dongle applications | |
| KR100767219B1 (ko) | Ｄｖｂ-ｈ 용 안테나 시스템 및 그를 이용한 이동형 무선 단말기 | |
| US8130151B2 (en) | Monopole antenna with ultra wide band |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20090109 Address after: Taiwan, Taipei, China Applicant after: Lite-On Technology Co.,Ltd. Co-applicant after: SUN YAT-SEN University Address before: Taipei City, Taiwan, China Applicant before: Lite-On Technology Co.,Ltd. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111130 Termination date: 20211020 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |