CN101308954A - 可调馈入点的平面型天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调馈入点的平面型天线，包括：接地组件、主辐射面、从主辐射面分歧出去的分歧线路以及电性连接辐射与接地组件的接地接脚。在完成整个天线尺寸设计之后，若需要微调频带间隔，可利用改变同轴缆线对分歧线路的馈入位置，而微调平面型天线的频带间隔，在无须裁切天线的情况下，达到微调频带间隔的效果。接地接脚是从接地组件的侧边开始延伸，使得迂回延伸而最终邻近接地组件的分歧线路，与接地组件之间构成较大的耦合范围，同时同轴缆线也有较大的可馈入位置。

Description

可调馈入点的平面型天线

技术领域

本发明涉及一种平面型天线，尤其涉及一种可调馈入点的平面型天线。

背景技术

天线最主要的功能在于转换传播介质中(通常是空气介质)的辐射电磁波能量与收发机所送出或收到的能量。在能量转换的过程中，会出现有收发机与天线及天线与传播介质之间的不连续接口。在无线通讯系统中，天线必须依照这两个接口的特性来做适当的设计，以使得收发机、天线以及传播介质之间形成一个连续的能量传输路径，这样便可以顺利的将发射机的能量由发射天线辐射到传播介质中，并由接收天线将辐射电磁波的能量传送到接收机端。

现有技术中的天线一般包含：双极天线、螺旋型天线、平面倒F天线(Planer Inverted F Antenna，PIFA)、微带型天线等等。其中PIFA天线能够在不外加电感、电容的情况下，达到阻抗匹配的目的，而为被较普及应用的天线之一。

PIFA天线是用其侧面结构与倒反的英文字母F外观雷同而命名。PIFA天线的操作长度只有四分之一操作波长，而且在其结构中，已经包含有接地金属面，可以降低对模块中接地金属面的敏感度，所以非常适合用在蓝牙模块装置中。另一方面，由于PIFA天线只需利用金属导体配合适当的馈入及天线短路到接地面的位置，故其制作成本低，而且可以直接与PCB电路板焊接在一起。

一般来说，为了依据不同的环境而微调频带间隔，大多借着改变天线组件的尺寸大小来达到。只是，为了不影响天线本身的天线性能，并不能随意改变各部分的尺寸大小，而造成能调整的幅度受限。在某些情况下(例如变化性太复杂)，就算改变了尺寸大小，还是难以达到实际需求。同时，为了作微调测试，每次均必须裁切天线的某个部位之后，再来测试是否达到需求。若未达到需求时则必须继续裁切，直到达到需求为止。因此，以上所述的做法虽然确实有效，但往往十分耗费时间与成本，并不是最佳的微调手段。为了解决这个微调上的问题，已提出在不改变天线的外观大小的情况下，仅借着改变同轴缆线的馈入点来进行微调工作。只是，在其天线结构中，电性连接辐射与接地组件的接地接脚，仍由接地组件的中央处延伸至辐射组件，使得辐射与接地组件之间的耦合范围受到了限制，进而限制了同轴缆线的馈入位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调馈入点的平面型天线，用于在微调的情况下，解决馈入位置可调的问题。

本发明的技术方案是提供一种可调馈入点的平面型天线，其透过一同轴缆线电性连接至一无线收发电路，该平面型天线包含：一接地组件；一接地接脚，由该接地组件的侧边延伸出来；以及一辐射组件；这里，该辐射组件包含：一主辐射面，其由该接地接脚延伸出来；至少一分歧线路，电性连接至该主辐射面，该分歧线路包含同时邻近该接地组件与该接地接脚的一第一辐射线路，以及同时邻近该接地组件与该主辐射面的一第二辐射线路；

其中，该同轴缆线连接于该分歧线路上以馈入讯号，且随着该同轴缆线对该分歧线路的馈入位置的改变，以微调该平面型天线的频带间隔。该接地接脚经过一第一连接线电性连接该主辐射面。

另外，该分歧线路由一第二连接线电性连接该主辐射面，且第二连接线由主辐射面下段向内延伸至该分歧线路，使该分歧线路邻近该接地组件。

若第二连接线呈现转折状态，该第一辐射线路为高频幅射线路，而第二辐射线路为低频辐射线路；

若第二连接线呈现垂直状态，该第一辐射线路为低频幅射线路，而第二辐射线路为高频辐射线路。

邻近该第二连接线的转折处且在该第一辐射线路、该第二辐射线路之间的一预定区域为该同轴缆线对该分歧线路作馈入的馈入区域。

再者，该接地组件与该接地接脚之间呈现垂直或同一平面状态。

本发明所产生的技术效果是通过提供一种可调馈入点的平面型天线，利用改变同轴缆线对分歧线路的馈入位置，就能微调平面型天线的频带间隔，使微调工作更简便地进行。

本发明另一个技术效果是通过提供一种可调馈入点的平面型天线，其接地接脚是从接地组件的侧边开始延伸，使得迂回延伸而最终邻近接地组件的分歧线路，与接地组件之间构成较大的耦合范围，同时同轴缆线也有较大的可馈入位置。

附图说明

图1A～1C为本发明实施例中可调馈入点的平面型天线的示意图。

图2A～2C为本发明实施例中可调馈入点的平面型天线的辐射场型图。

图3为本发明实施例中可调馈入点的平面型天线的回波损耗示意图。

其中，附图标记说明如下：

10接地组件              12接地接脚

16辐射组件              161主辐射面

162分歧线路             1621第一辐射线路

1622第二辐射线路        163第一连接线

164第二连接线           18较佳馈入区域

具体实施方式

参考图1A～1C，图1A～1C为本发明可调馈入点的平面型天线的示意图。如图1A或1B所示，本发明可调馈入点的平面型天线主要由片状体的接地组件10、接地接脚12、辐射组件16所组成。辐射组件16包括：由接地接脚12延伸出来的主辐射面161、从主辐射面161延伸出去的分歧线路162，该分歧线路162包含：一第一辐射线路1621，及一第二辐射线路1622。其中，接地接脚12电性连接至接地组件10、主辐射面161。一同轴缆线(图中未示)其一端连接于无线电收发电路，而另一端连接于该分歧线路162，做为讯号的馈入。

接地组件10、接地接脚12之间可如图1A所示的设于同一平面状态，也可如图1B所示的呈现垂直状态。

简单来说，在完成整个天线尺寸设计之后，若需要微调频带间隔，可利用改变同轴缆线对分歧线路162的馈入位置，而微调平面型天线的频带间隔，在无须裁切天线的情况下，达到微调频带间隔的效果。

上述接地接脚12是从接地组件10的侧边开始往外延伸，并通过第一连接线163连接至主辐射面161，主辐射面161的下端由第二连接线164转折向内延伸形成该分歧线路162，该分歧线路162包含了同时邻近接地组件10与接地接脚12的第一辐射线路1621，以及邻近接地组件10与主辐射面161的第二辐射线路1622，且第一辐射线路1621位于接地组件10与第一连接线163之间，如此使第一辐射线路产生良好的耦合效果。该第一辐射线路1621为高频幅射线路，而第二辐射线路1622为低频辐射线路。由迂回延伸使得分歧线路162最终邻近接地组件10，而与接地组件10构成较大的耦合范围，同时同轴缆线也有较大的可馈入位置。

在本发明天线结构中，主辐射面161与分歧线路162之间被第二连接线164所电性连接。第二连接线164主要有两种型态，即呈现如图1A或1B所示的转折状态或如图1C所示的垂直状态。如图1A或1B所示，该同轴缆线可连接于分歧线路162上的任一位置用以馈入讯号，并通过改变其馈入位置用以微调天线的频带间隔。但较佳馈入区域18为邻近第二连接线164的转折处且在第一辐射线路1621、第二辐射线路1622之间的预定区域。不过，相对于如图1A或1B所示的平面型天线，在如图1C所示的平面型天线中，由于同轴缆线的理想馈入变得较偏左侧，这使得如图1C所示的第一辐射线路1621与第二辐射线路1622的属性会刚好相反，即第一辐射线路1621为低频幅射线路，而第二辐射线路1622为高频辐射线路。

一般来说，决定同轴缆线的馈入位置，主要是找出最低电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio)、计算回波损耗(Return loss)，因此随着同轴缆线对较佳馈入区域18、第一辐射线路1621或第二辐射线路1622的馈入位置，可便利且快速地微调本发明平面型天线的频带间隔。需特别注意的是，由于简单地改变同轴缆线的馈入位置，其微调效果相当于改变尺寸大小，因此就不再累述改变馈入位置所带来的微调效果。

参考图2A～2C，图2A～2C为本发明可调馈入点的平面型天线的辐射场型图。图中水平轴等于0度，垂直轴等于0～360度，并且在三条包络线中，黑实包络线代表垂直轴，虚包络线代表水平轴，另一个包络线代表总和。如图2A～2C所示，在本发明可调馈入点的平面型天线中，对较佳馈入区域18作馈入，并分别在2.45GHz、5.25GHz、5.35GHz的操作频率下，分别测量得到辐射场型图。由这些辐射场型图看到，本发明可调馈入点的平面型天线确实符合天线所需的天线性能。

参考图3，图3为本发明可调馈入点的平面型天线的回波耗的示意图。图中横轴代表频率，纵轴代表回波损耗，黑实线代表a点测量的曲线，虚线代表c点测量的曲线，剩下的曲线为b点测量的结果。如图3所示，若针对如图1A～1B所示的a、b、c测量点进行测量时，当馈入点在a测量点的位置时，频带间隔为2.48268GHz～5.38503GHz；馈入点在b的位置时，频带间隔为2.50517GHz～5.36253GHz；馈入点在c的位置时，频带间隔为2.51642GHz～5.35128GHz。上述a与b测量点间隔4mm，而b与c测量点间隔4mm。因此，当馈入点往低频辐射线路移动时，高频会往低频偏移，而低频会往高频偏移，因此确实可以通过改变馈入点的位置，达到微调天线频带间隔的效果。

以上所述仅是用来解释本发明的较佳实施例，并没有对本发明做任何形式上的限制，因此，凡在相同的发明精神下所做出的关于本发明的任何修改或改进，都仍应包括在本发明保护范围内。

Claims (7)

1.一种可调馈入点的平面型天线，其透过一同轴缆线电性连接至一无线收发电路，其特征在于，该平面型天线包含：

一接地组件；

一接地接脚，由该接地组件的侧边延伸出来；以及

一辐射组件，包含：一主辐射面，系由该接地接脚延伸出来；

至少一分歧线路，电性连接至该主辐射面，该分歧线路包含同时邻近该接地组件与该接地接脚的一第一辐射线路，以及同时邻近该接地组件与该主辐射面的一第二辐射线路；

该同轴缆线连接于该分歧线路上以馈入讯号，且随着该同轴缆线对该分歧线路的馈入位置的改变，用以微调该平面型天线的频带间隔。

2.如权利要求1所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，该接地接脚通过一第一连接线电性连接该主辐射面。

3.如权利要求1所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，该分歧线路由一第二连接线电性连接该主辐射面，且第二连接线由主辐射面下段向内延伸至该分歧线路，使该分歧线路邻近该接地组件。

4.如权利要求1所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，该接地组件与该接地接脚之间呈现垂直或同一平面状态。

5.如权利要求3所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，第二连接线呈现转折状态，该第一辐射线路为高频幅射线路，而第二辐射线路为低频辐射线路。

6.如权利要求3所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，第二连接线呈现垂直状态，该第一辐射线路为低频幅射线路，而第二辐射线路高频辐射线路。

7.如权利要求5所述的可调馈入点的平面型天线，其特征在于，邻近该第二连接线的转折处且在该第一辐射线路、该第二辐射线路之间的一预定区域为该同轴缆线对该分歧线路作馈入的馈入区域。

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