CN101202377B

CN101202377B - 双频天线

Info

Publication number: CN101202377B
Application number: CN2006101678224A
Authority: CN
Inventors: 杨佳达; 胡正南; 李仁义; 陈在祥
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: CN101202377A

Abstract

本发明是有关一种双频天线，包含一第一辐射单元、一第二辐射单元、一辐射臂及一导电单元。第二辐射单元与第一辐射单元相对而设并具有一馈入点，第二辐射单元的二端分别朝远离第一辐射单元的方向弯折并接地；辐射臂的二端分别电性连接于第一辐射单元及第二辐射单元，第一辐射单元依据辐射臂区分为一第一辐射部及一第二辐射部，第二辐射单元依据辐射臂区分为一第三辐射部及一第四辐射部，且第一辐射部与第四辐射部相对而设，第二辐射部与第三辐射部相对而设；导电单元具有一导电体及一接地导体，导电体与馈入点电性连接，接地导体接地。本发明可以分别针对二个不同的操作频段作调整，进而提升设计自由度及天线效能，还使天线小型化并提升产品竞争力。

Description

双频天线

技术领域

本发明涉及一种天线，特别是涉及一种双频天线。

背景技术

无线传输广泛地应用于电子产品，而为满足消费者需求，现今许多电子产品大多具有无线传输的功能。在无线传输系统中，天线是用来发射与接收电磁波能量的重要元件，若是没有了天线，则无线传输系统将会无法发射与接收资料。因此，天线的角色在无线传输来说，是不可或缺的一环。

选用适当的天线除了有助于搭配产品的外型以及提升传输品质外，还可以更进一步降低产品成本。目前在各种不同的应用产品中，所使用的天线设计方法与制作材质也不尽相同，另外，针对每一个国家对所需要的使用频带不同，因此在设计天线时亦需要加入许多因素的考量。

请参阅图1所示，一种现有习知的双频天线1是具有一第一辐射单元11及一第二辐射单元12。其中，第二辐射单元12的一端是与第一辐射单元11电性连接，且第一辐射单元11是依据第二辐射单元12区分为一第一辐射部111及一第二辐射部112；第二辐射单元12的另一端是接地。此外，双频天线1中，第一辐射部111及第二辐射单元12是产生高频共振以操作于一高频频段，其是为符合电机电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronic Engineers，IEEE)802.11a规范的5.18-5.8GHz；第二辐射部112及第二辐射单元12是产生低频共振并操作于一低频频段，其是为符合IEEE 802.11b/g规范的2.4GHz。图2是为双频天线1的双操作频段的共振电路的示意图，其中，电感L1及电容C所形成的电路是代表双频天线1的高频频段的共振电路；电感L2及电容C所形成的电路是代表双频天线1的低频频段的共振电路。

虽然双频天线1能操作于两频段，然而，由于双频天线1是仅具有一接地端，以致两共振电路是共同使用一电容C，故当欲调整其中的一频段的参数时，亦需要同时调整另一频段的参数，使得双频天线1的设计受到限制。此外，在双频天线1中，高频频段及低频频段是共同使用第二辐射单元12，故双频天线1的操作频段所需的天线长度是直接反应在第一辐射部111及第二辐射部112的长度上，若是双频天线1欲设计为符合如GSM900的较低频的操作频段，势必会使第一辐射部111或第二辐射部112增长而大大地增加双频天线1的尺寸。

因此，如何提供一种双频天线能够增加设计的自由度，并缩小双频天线的长度，进而提升效能及产品竞争力，实为当前重要课题之一。

由此可见，上述现有的双频天线在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的双频天线，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的双频天线存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的双频天线，能够改进一般现有的双频天线，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的双频天线存在的缺陷，而提供一种新型的双频天线，所要解决的技术问题是使其能够增加设计的自由度、并小型化，进而提升效能及产品竞争力的功效，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种双频天线，其特征在于包含：一第一辐射单元；一第二辐射单元，是与该第一辐射单元相对而设并具有一馈入点，且该第二辐射单元的二端是分别朝远离该第一辐射单元的方向弯折并接地；一辐射臂，其二端是分别电性连接于该第一辐射单元及该第二辐射单元，该第一辐射单元是依据该辐射臂区分为一第一辐射部及一第二辐射部，该第二辐射单元是依据该辐射臂区分为一第三辐射部及一第四辐射部，且该第一辐射部是与该第四辐射部相对而设，该第二辐射部是与该第三辐射部相对而设；以及一导电单元，是具有一导电体及一接地导体，该导电体是与该馈入点电性连接，该接地导体是接地。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的双频天线，其中所述的第一辐射单元是呈长条型。

前述的双频天线，其中所述的第二辐射单元是呈门型。

前述的双频天线，其中所述的馈入点是与该辐射臂相对而设。

前述的双频天线，其中所述的第一辐射部、该辐射臂及该第三辐射部是操作于一第一频段，该第二辐射部、该辐射臂及该第四辐射部是操作于一第二频段。

前述的双频天线，其中所述的第一频段是为符合3GPP Band I、II规范的频段。

前述的双频天线，其中所述的第一频段的频宽约在1.75GHz至2.7GHz之间。

前述的双频天线，其中所述的第二频段是为符合GSM900规范的频段。

前述的双频天线，其中所述的第二频段的频宽约在800MHz至950MHz之间。

前述的双频天线，其中所述的导电单元更具有一第一绝缘层及一第二绝缘层，该第一绝缘层是设置于该导电体及该接地导体之间，该第二绝缘层是设置于该导电单元的最外层。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为了达到上述目的，本发明提供了一种缘是，为达上述目的，依本发明的一种双频天线包含一第一辐射单元、一第二辐射单元、一辐射臂以及一导电单元。第二辐射单元是与第一辐射单元相对而设并具有一馈入点，且第二辐射单元的二端是分别朝远离第一辐射单元的方向弯折并接地；辐射臂的二端是分别电性连接于第一辐射单元及第二辐射单元，第一辐射单元是依据辐射臂而区分为一第一辐射部及一第二辐射部，第二辐射单元是依据辐射臂而区分为一第三辐射部及一第四辐射部，且第一辐射部是与第四辐射部相对而设，第二辐射部是与第三辐射部相对而设；导电单元是具有一导电体及一接地导体，导电体是与馈入点电性连接，接地导体是接地。

借由上述技术方案，本发明双频天线至少具有下列优点：承上所述，因依本发明的一种双频天线具有二接地端，故双操作频段的共振电路各具有一个电容可供设计。换言之，即较现有习知技术多一个电容，并可分别针对二个不同的操作频段作调整，进而提升设计自由度及天线效能。另外，本发明可将操作频段所需的天线长度分配至第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部及第四辐射部，且这些辐射部是位于相对二侧，而非集中于同一侧，进而达到天线小型化的目的，并提升产品竞争力。

综上所述，本发明是有关一种双频天线包含一第一辐射单元、一第二辐射单元、一辐射臂及一导电单元。第二辐射单元与第一辐射单元相对而设并具有一馈入点，第二辐射单元的二端分别朝远离第一辐射单元的方向弯折并接地；辐射臂的二端分别电性连接于第一辐射单元及第二辐射单元，第一辐射单元依据辐射臂区分为一第一辐射部及一第二辐射部，第二辐射单元依据辐射臂区分为一第三辐射部及一第四辐射部，且第一辐射部与第四辐射部相对而设，第二辐射部与第三辐射部相对而设；导电单元具有一导电体及一接地导体，导电体与馈入点电性连接，接地导体接地。本发明可以分别针对二个不同的操作频段作调整，进而提升设计自由度及天线效能，还使天线小型化并提升产品竞争力。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的双频天线具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是一种现有习知的双频天线的一示意图；

图2是图1的双频天线的双操作频段的共振电路的一示意图；

图3是依据本发明较佳实施例的双频天线的一示意图；

图4是图3的双频天线的第一频段及第二频段的共振电路的一示意图；以及

图5是依据本发明较佳实施例的双频天线的返回损失的一量测图。

1、2：双频天线 11、21：第一辐射单元

111、211：第一辐射部 112、212：第二辐射部

12、22：第二辐射单元 221：馈入点

222：第三辐射部 223：第四辐射部

23：辐射臂 24：导电单元

241：导电体 242：接地导体

243：第一绝缘层 244：第二绝缘层

C、C1、C2：电容 L1、L2、L3、L4：电感

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的双频天线其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参图3所示，本发明较佳实施例的一种双频天线2是包含一第一辐射单元21、一第二辐射单元22及一辐射臂23。

第一辐射单元21是与第二辐射单元22相对而设，且第二辐射单元有一馈入点221。其中，第二辐射单元22的二端是分别朝远离第一辐射单元21的方向弯折并接地。在本实施例中，第一辐射单元21是呈长条形，而第二辐射单元22是呈门型。

辐射臂23的二端是分别电性连接于第一辐射单元21及第二辐射单元22，且第一辐射单元21是依据辐射臂23而被区分为一第一辐射部211及一第二辐射部212，而第二辐射单元22是依据辐射臂23而被区分为一第三辐射部222及一第四辐射部223。另外，第二辐射单元22的馈入点221是对应设置于辐射臂23的其中一端。在本实施例中，第一辐射部211与第四辐射部223是分别对应设置于辐射臂23的两端，而第二辐射部212与第三辐射部222是分别对应设置于辐射臂23的两端。

在本实施例中，双频天线2可用金属式(Metal-Type)或基板式(PCB-Type)制作而成。举例而言，当双频天线2以金属式制作时，可将一金属片直接加工而形成第一辐射单元21、第二辐射单元22及辐射臂23；当双频天线2以基板式制作时，可将第一辐射单元21、第二辐射单元22及辐射臂23设置于一基板，例如一印刷电路板上。

在本实施例中，双频天线2更包含一导电单元24，例如但不限于一同轴传输线。导电单元24是具有一导电体241及一接地导体242。其中，导电体241是与第二辐射单元22的馈入点221电性连接，而接地导体242是接地。此外，导电单元24更具有一第一绝缘层243及一第二绝缘层244，其中第一绝缘层243是设置在导电体241与接地导体242之间以隔离两者的间的电气讯号，而第二绝缘层244是设置于导电单元24的最外层以作为绝缘及保护作用。

在本实施例中，第一辐射部211、辐射臂23及第三辐射部222是操作于一第一频段，第二辐射部212、辐射臂23及第四辐射部223是操作于一第二频段。其中，第一频段是为符合第三代行动电话合作项目(3^rdgenerationpartnership project，3GPP)Band I、II规范的频段，其约在1.75GHz至2.7GHz之间；而第二频段是为符合GSM900规范的频段，其约在800MHz至950MHz之间。在此需注意，熟悉天线技术领域者皆知道天线的操作频段与其尺寸有关，且尺寸可依所需要的操作频段作调整，例如依据各频段的共振路径长度是为操作频段的波长的四分之一或二分之一的原则来调整天线的尺寸。换言之，当天线尺寸改变时，其操作频段即会随之改变，反之亦然。

请参阅图4所示，其是为双频天线2的第一频段及第二频段的共振电路的示意图，其中，电感L3及电容C1所形成的电路是代表双频天线2的第一频段的共振电路；电感L4及电容C2所形成的电路是代表双频天线2的第二频段的共振电路。由于双频天线2具有二个接地端(第二辐射单元22的二端)，故在二个共振电路中，各具有一个电容及一个电感以供设计，并可分别针对第一频段及第二频段调整其参数，进而提升设计自由度及天线效能。

此外，在本实施例中，第一辐射部211、辐射臂23及第三辐射部222是操作于一第一频段，第一频段所需的天线长度(如第一频段的波长的四分之一)可反应在第一辐射部211及第三辐射部222，又由于第一辐射部211及第三辐射部222位在不同侧，故天线长度可分配至不同侧的第一辐射部211及第三辐射部222，而非集中于同一侧，进而达到天线小型化的目的。上述原则亦可应用于操作于第二频段的第二辐射部212、辐射臂23及第四辐射部223，以达到天线小型化的目的。

请参阅图5所示，其中，纵轴是代表返回损失(Return loss)，而横轴代表频率。以一般业者对于返回损失低于-8dB即可接受的定义，可以观察到本发明较佳实施例的双频天线2可分别操作于1.75GHz至2.7GHz之间及800MHz至950MHz之间。

此外，在本实施例中，双频天线2是可设置于一电子装置内，例如笔记型电脑、行动通讯装置或个人数位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等等的携带式电子装置，当然亦可应用于其他需要天线的电子装置上。

综上所述，因依据本发明的一种双频天线具有二个接地端，故二个不同的操作频段的共振电路各具有一个电容参数及一个电感参数可供设计。换言之，即较现有习知技术多一个电容，并可分别针对二个不同的操作频段作调整，进而提升设计自由度及天线效能。另外，本发明可将操作频段所需的天线长度分配至第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部及第四辐射部，且这些辐射部是位于相对二侧，而非集中于同一侧，进而达到天线小型化的目的并提升产品竞争力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种双频天线，其特征在于包含：

一第一辐射单元；

一第二辐射单元，是与该第一辐射单元相对而设并具有一馈入点，且该第二辐射单元的二端是分别朝远离该第一辐射单元的方向弯折并接地；

一辐射臂，其二端是分别电性连接于该第一辐射单元及该第二辐射单元，该第一辐射单元是依据该辐射臂区分为一第一辐射部及一第二辐射部，该第二辐射单元是依据该辐射臂区分为一第三辐射部及一第四辐射部，且该第一辐射部是与该第四辐射部相对而设，该第二辐射部是与该第三辐射部相对而设，第一辐射部、该辐射臂及该第三辐射部是操作于一第一频段，该第二辐射部、该辐射臂及该第四辐射部是操作于一第二频段；以及

一导电单元，是具有一导电体及一接地导体，该导电体是与该馈入点电性连接，该接地导体是接地。

2.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第一辐射单元是呈长条型。

3.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第二辐射单元是呈ㄇ型。

4.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的馈入点是与该辐射臂相对而设。

5.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第一频段是为符合3GPP Band I、II规范的频段。

6.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第一频段的频宽约在1.75GHz至2.7GHz之间。

7.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第二频段是为符合GSM 900规范的频段。

8.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的第二频段的频宽约在800MHz至950MHz之间。

9.根据权利要求1所述的双频天线，其特征在于其中所述的导电单元更具有一第一绝缘层及一第二绝缘层，该第一绝缘层是设置于该导电体及该接地导体之间，该第二绝缘层是设置于该导电单元的最外层。