CN101359763B

CN101359763B - 双频天线

Info

Publication number: CN101359763B
Application number: CN2007101371795A
Authority: CN
Inventors: 蔡调兴; 邱建评; 廖志威
Original assignee: Quanta Computer Inc
Current assignee: Quanta Computer Inc
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-07-30
Also published as: CN101359763A

Abstract

本发明公开一种双频天线，设在接地面的侧边，包括固定在侧边上的长形基板及形成在长形基板上的辐射部及寄生耦合部，辐射部由长形基板的一端朝另一端延伸并操作在第一频段，其具有由长形基板向上延伸的第一接地段，由第一接地段末端与长形基板概呈平行地朝长形基板另一端延伸的辐射段，以及由辐射段向外延伸的信号馈入段；寄生耦合部由长形基板的另一端朝辐射部延伸，用以与辐射部产生寄生耦合以操作在不同于第一频段的第二频段，其包括由长形基板向上延伸的第二接地段，及由第二接地段末端朝辐射部延伸的耦合段。

Description

双频天线

技术领域

本发明涉及一种双频天线，特别是涉及一种适用于无线网络通讯系统的双频天线。

背景技术

如图1所示，笔记型电脑100为了进行无线网络通讯，通常会在其盖体10上设置双频平面倒F型(PIFA)天线1，其与固定在接地面101(通常为设在笔记型电脑的盖体10内供液晶面板组设的金属基板)的侧边102的长形基板11一体成型。天线1包括由长形基板11向上延伸的一接地段12，由接地段12末端向外水平延伸的第一辐射段13及第二辐射段14，以及由第一辐射段13向下延伸的信号馈入段15，并通过调整第一辐射段13使操作在2.4GHz的低频段，以及第二辐射段14操作在5GHz的高频段而达到双频天线的作用。

且为了固定天线1，在长形基板11的左右两端更设有向上延伸的锁固片16，以透过锁固片16上的螺孔161将天线1锁固在笔记型电脑的盖体10壳体上。但如此一来，设在长形基板11两端的锁固片16通过长形基板11接地而变成接地面101的一部分，对天线1造成遮蔽作用，使得第一及第二辐射段13、14的辐射效率及阻抗频宽受到影响。

因此，为解决上述问题，一般天线设计上，如图1所示，会让锁固片16尽量远离第一及第二辐射段13、14，但是如此一来，当机构空间不够，无法让锁固片16与第一及第二辐射段13、14之间保持足够长的距离时，天线1的辐射效率即会受两侧锁固片16影响而降低。此外，由于天线1只有靠接地段12与长形基板11连接来维持其机构强度，容易导致天线1形变，造成组装合格率变差。

所以，如何在有限空间条件下，将天线体积缩小，同时使天线的辐射效不受位于天线两侧接地面的影响，并增加天线的机构强度，即为本案所欲改良的重点。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可缩小体积、提高收发讯效能并增加天线机构强度的双频天线。

于是，本发明的双频天线设在接地面的侧边，包括长形基板、辐射部及寄生耦合部。长形基板固定在侧边上。辐射部操作在第一频段，其由长形基板的一端朝另一端延伸，并包括由长形基板向上延伸的第一接地段，由第一接地段末端与长形基板概呈平行地朝长形基板另一端延伸的辐射段，以及由辐射段向外延伸的信号馈入段。寄生耦合部由长形基板的另一端朝辐射部延伸，用以与辐射部产生寄生耦合以操作在第二频段，寄生耦合部包括由长形基板向上延伸的第二接地段，及由第二接地段末端朝辐射部延伸的耦合段。由此，达到缩小体积、提高辐射效能及天线结构强度的功效。

较佳地，耦合段与辐射段概呈平行地延伸至辐射段下方，并与辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

较佳地，耦合段概与辐射段位于同一平面，但耦合段的末段向下弯折并延伸至辐射段下方，并与辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

较佳地，耦合段概与辐射段位于同一平面，但耦合段的末段向上弯折并延伸至辐射段上方，并与辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

较佳地，耦合段位于辐射段下方，并与信号馈入段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

较佳地，耦合段概与辐射段位于同一平面，且辐射段与耦合段的末段相间隔地朝同一方向弯折并具有界于0.5mm～3mm的间距。

较佳地，第一接地段及第二接地段是分别形成在长形基板上的锁固片，且锁固片上设有螺孔，可供螺丝穿设以固定长形基板。

较佳地，第一频段是低频段，第二频段是高频段。

较佳地，第一频段是高频段，第二频段是低频段。

较佳地，低频段是2.4GHz，高频段是5GHz。

附图说明

图1是现有一双频天线的形状构造及设置位置立体示意图；

图2是本发明双频天线的一较佳实施例的形状构造及设置位置立体示意图；

图3是本实施例的双频天线的形状构造及设置位置平面示意图；

图4是本实施例的电压驻波比数据图，其中显示本实施例双频天线与现有双频天线在高频及低频时的电压驻波比(VSWR)实验测量结果；

图5a、图5b、图5c及图5d是本实施例的辐射部22在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在2437MHz频率时的辐射场型测量结果；

图6a、图6b、图6c及图6d是本实施例的寄生耦合部23在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在5470MHz频率时的辐射场型测量结果；及

图7～图10是本实施例的其它可能变化实施态样平面示意图。

主要元件符号说明

2 双频天线

21 长形基板 22 辐射部

23 寄生耦合部 211 一端

212 另一端 221 第一接地段

220、230 螺孔 222 辐射段

223 信号馈入段 231 第二接地段

232 耦合段 233 末段

224、234 末段 225、235 末段

226、236 末段 227、237 末段

3 接地面 31 侧边(顶缘)

4 笔记型电脑 41 盖体

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图2所示，是本发明双频天线的一较佳实施例，本实施例的双频天线2是设在接地面3的侧边(顶缘)31。如图2所示，接地面3在本实施例中是设在笔记型电脑4的盖体41上，供液晶面板(图未示)组设的金属基板(铝镁合金)(下称基板3)。

双频天线2包括长形基板21、辐射部22及寄生耦合部23。

如图3所示，长形基板21固定在侧边31上。

辐射部22是单频倒F型天线结构，其由长形基板21的一端211朝另一端212延伸，并包括由长形基板21一端211向上延伸的第一接地段221，由第一接地段221末端朝长形基板21另一端212延伸，并与长形基板21概呈平行的辐射段222，以及由辐射段222接近中间处向外(向下)延伸的一信号馈入段223。且上述第一接地段221、辐射段222及信号馈入段223的长度及宽度经适当调整设计，使得辐射部22可以操作在2.4GHz的第一频段(较低频段)。

寄生耦合部23概呈倒L型，其由长形基板21的另一端212朝辐射部22延伸，用以与辐射部22产生寄生耦合。寄生耦合部23包括由长形基板21的另一端212向上延伸的第二接地段231，及由第二接地段231末端朝辐射段222延伸的耦合段232。其中耦合段232概与辐射段222位于同一平面，但耦合段232的末段233向下弯折并延伸至辐射段222下方，而且与辐射段222之间具有间距，经由适当调整第二接地段231及耦合段232的长度，以及耦合段232与辐射段222之间的间距，可以使得寄生耦合部23与辐射部22产生寄生耦合而操作在5GHz的第二频段(较高频段)。

其中，第一接地段221及第二接地段231概呈一片体(锁固片)，且其上设有螺孔220、230，其可供螺丝穿设以将长形基板21进一步锁固在笔记型电脑的盖体壳体上。

此外，上述除了将耦合段232的末段233弯折使位于辐射段222下方外，也可以使耦合段232低于辐射段222而与辐射段222不位于同一平面，并与辐射段222概呈平行地延伸至辐射段222下方。

再者，除了上述实施方式外，也可经由适当调整辐射部22及寄生耦合部23的尺寸，换成辐射部22操作在较高频段(5GHz)，而寄生耦合部23操作在较低频段(2.4GHz)。

另外，寄生耦合部23的耦合段232除了接近辐射部22的辐射段222以寄生耦合外，耦合段232也可以接近辐射部22上电流最强的信号馈入段223，而同样能够达到寄生耦合的作用。

且考量实际制程，耦合段232的末段233与辐射段222或信号馈入段223之间的间距只要界于0.5mm至3mm的范围内，即能有效控制耦合量，而达到天线阻抗匹配的目的。

参见图4，是本实施例双频天线2与现有双频天线1的电压驻波比(VSWR)实验测量结果，由图4中可以看出，本实施例的双频天线2在VSWR为2.5以下，在低频段的操作频宽及高频段的操作频宽较现有双频天线1宽，而且，由下表1可知，本实施例的双频天线2在频率2412Hz～2462Hz之间以及频率5150Hz～5875Hz之间所测量到的总辐射功率(TRP)及辐射效能(Efficiency)也较现有双频天线1佳，可见本实施例的双频天线2结构确实具有增加天线操作频宽及辐射效能的优点。

表1

参见图5a、图5b、图5c及图5d，其是本实施例的辐射部22在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在2437MHz频率时的辐射场型测量结果。

参见图6a、图6b、图6c及图6d，是本实施例的寄生耦合部23在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在5470MHz频率时的辐射场型测量结果。

由图5a、图5b、图5c及图5d及图6a、图6b、图6c及图6d可知，本实施例的双频天线2在各测量平面上皆产生大致全向性的辐射场型，而能够满足无线区域网络系统的操作需求。

参见图7，是本实施例的一变化态样，亦即辐射部22的辐射段222的末段224也可向上或向下弯折呈一倒L形，且寄生耦合部23的耦合段232的末段234也可向上或向下弯折呈一倒L形并延伸至辐射段222的末段224的下方或下方，且两者之间的间距界于0.5mm至3mm的范围内，即同样可以达到寄生耦合的效果。

参见图8，是本实施例的另一变化态样，即耦合段232概与辐射段222位于同一平面，且辐射段222的末段225与耦合段232的末段235朝同一方向(向上或向下)弯折并间隔界于0.5mm～3mm的间距，同样可以达到寄生耦合的效果。

参见图9及图10，是本实施例的又一变化状态，其中耦合段232概与辐射段222位于同一平面，如图9所示，辐射段222的末段226向下弯折，耦合段232的末段236向下弯折并包围末段226，或者如图10所示，耦合段232的末段237向下弯折，而辐射段222的末段227向下弯折并包围末段237，只要两者间隔界于0.5mm～3mm的间距，即可以达到寄生耦合的效果。

由上述说明可知，本发明的双频天线2利用第一接地段221及第二接地段231做为锁固机构，不但解决了现有锁固件成为接地面会影响天线辐射场型的问题，改善天线的辐射效能，并使天线尺寸缩小化，而且由于辐射段222及耦合段232分别固定在第一接地段221及第二接地段231上，稳固性佳，不易形变，所以双频天线可以发展为立体或平面结构，而能够进一步善用机构空间。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种双频天线，设在接地面的一侧边，包括：

长形基板，固定在该侧边上；

辐射部，操作在第一频段，其由该长形基板的一端朝另一端延伸，并包括由该长形基板向上延伸的第一接地段，由该第一接地段末端与该长形基板概呈平行地朝该长形基板另一端延伸的辐射段，以及由该辐射段向外延伸的信号馈入段；及

寄生耦合部，其由该长形基板的另一端朝该辐射部延伸，用以与该辐射部产生寄生耦合以操作在第二频段，该寄生耦合部包括由该长形基板向上延伸的第二接地段，及由该第二接地段末端朝该辐射部延伸的耦合段，

其中该第一接地段及第二接地段是分别形成在该长形基板上的锁固片，且该锁固片上设有螺孔，可供螺丝穿设以固定该长形基板。

2.如权利要求1所述的双频天线，其中该耦合段与该辐射段概呈平行地延伸至该辐射段下方，并与该辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

3.如权利要求1所述的双频天线，其中该耦合段概与该辐射段位于同一平面，但该耦合段的末段向下弯折并延伸至该辐射段下方，并与该辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

4.如权利要求1所述的双频天线，其中该耦合段概与该辐射段位于同一平面，但该耦合段的末段向上弯折并延伸至该辐射段上方，并与该辐射段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

5.如权利要求1所述的双频天线，其中该耦合段位于该辐射段下方，并与该信号馈入段之间具有界于0.5mm～3mm的间距。

6.如权利要求1所述的双频天线，其中该耦合段概与该辐射段位于同一平面，且该辐射段与该耦合段的末段相间隔地朝同一方向弯折并具有界于0.5mm～3mm的间距。

7.如权利要求1所述的双频天线，其中该第一频段是低频段，该第二频段是高频段。

8.如权利要求1所述的双频天线，其中该第一频段是高频段，该第二频段是低频段。

9.如权利要求7或8所述的双频天线，其中该低频段是2.4GHz，该高频段是5GHz。