CN101369683A - 多频天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多频天线(2)，其包括辐射部(3)、与辐射部间隔设置的接地部(5)、连接辐射部和接地部的连接部(4)及信号线(6)，所述辐射部为一板片，其至少包括分别工作于两个频带或共同形成一超宽频带的两个辐射臂(31、32)，所述连接部包括一端与所述辐射部连接的第一连接臂(41)及与所述接地部连接的第二连接臂(42)，且该第一连接臂与所述第二连接臂相互连接并形成有弯折处，所述第一连接臂与第二连接臂形成不在同一平面的立体结构，所述第二连接臂与接地部位于同一平面内。

Description

多频天线

【技术领域】

本发明是关于一种天线，尤其指一种用于笔记本电脑等便携式电子设备的多频天线。

【背景技术】

通讯技术发展迅速，通讯装置必然微小化，有一个重要的因素必须纳入考虑，即天线的设计也必须相应地微小化。

平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna PIFA)即为一种常用的适用于如行动电话、笔记本电脑等通讯终端的小型天线。它适应了电子装置微型化及设计简化的趋势，以及天线微型化的要求。此类天线的一个优点是易于实现双频，可有效减少天线占用空间及制造成本，另一优点为于不同的工作环境和工作频带下，天线性能易于调节。

台湾专利公告第563274号“双频天线”，其揭示了一种信号馈入点与接地点共享单一导电接脚且信号馈入点领先于接地点的倒F型天线，该天线包括有辐射元件、接地元件、连接辐射元件和接地元件的导电接脚及信号线。所述导电接脚又包括有自辐射元件向下竖直延伸的第一支臂、自接地元件向上延伸且与第一支臂平行的第三支臂及跨接第一支臂和第三支臂且与第一、三支臂垂直的第二支臂。该种天线结构具有可消除习知倒F型天线因接地接脚与讯号馈入接脚独立设置而产生电流互相抵销的情况，从而实现天线双频收发功能。然该天线的导电接脚采用三段式，结构较复杂，且该天线相对体积较大，天线整体高度较高，难以适应天线小型化发展的趋势。

因此，我们有必要对上述天线进行改良，以弥补上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种立体结构且整体体积较小的多频天线。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多频天线，其包括辐射部、与辐射部间隔设置的接地部、连接辐射部和接地部的连接部及信号线，所述辐射部为一板片，其至少包括分别工作于两个频带或共同形成一超宽频带的两个辐射臂，所述连接部包括一端与所述辐射部连接的第一连接臂及与所述接地部连接的第二连接臂，且该第一连接臂与所述第二连接臂相互连接并形成有弯折处，所述第一连接臂与第二连接臂形成不在同一平面的立体结构，所述第二连接臂与接地部位于同一平面内。

为实现上述目的，本发明还可采用如下技术方案：一种多频天线，其包括设有安装部的接地部、第一天线及第二天线，所述接地部为板状，所述第一天线包括与所述接地部间隔设置的第一辐射部和连接第一辐射部与接地部的第一连接元件；所述第二天线包括与所述接地部间隔设置的第二辐射部和连接第二辐射部与接地部的第二连接元件；所述第一连接元件包括第一水平臂及第一竖直臂，所述第一水平臂与接地部位于同一平面且形成有间隙，所述第二连接元件包括第二水平臂和第二竖直臂，所述第二水平臂与接地部位于同一平面且形成有间隙。

与现有技术相比，本发明多频天线具有以下优点：本发明多频天线因其连接部整体设置于天线的外侧且采用两段式结构，故该多频天线结构简单且天线布局紧凑而可适应天线小型化的发展趋势。

【附图说明】

图1为本发明多频天线的第一实施例的立体图。

图2为图1的另一角度的立体图。

图3为本发明多频天线的第二实施例的立体图。

图4为图3的另一角度示意图。

图5为本发明多频天线第一实施例工作于Single WLAN的电压驻波比图。

图6为本发明多频天线第二实施例工作于WWAN的电压驻波比图。

图7为本发明多频天线第二实施例工作于UWB的电压驻波比图。

【具体实施方式】

如图1及图2所示，其为本发明的第一较佳实施例的不同角度的示意图。在该实施例中，本发明多频天线2由一金属片弯折切割而成，其包括水平布置的板状辐射部3、与辐射部3间隔设置的接地部5、连接辐射部3和接地部5的连接部4及信号线6。

所述辐射部3是由导电材料所构成的板片，其主要应用于无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)。该辐射部3包括有位于同一平面上沿纵长方向延伸的第一辐射臂31及第二辐射臂32。第一辐射臂31工作于4.96GHz-6.00GHz频带，第二辐射臂32工作于2.2GHz-2.80GHz频带。所述第一辐射臂31的长度较第二辐射臂32短，第一辐射臂31与第二辐射臂32配合从而实现多频天线2的多频收发功能。

接地部5包括与所述辐射部3平行且相间隔的水平接地部51及与水平接地部51垂直连接的竖直接地部52。水平接地部51上表面设有接地点R，所述竖直接地部52上设有安装部7。所述安装部7包括从竖直接地部52一侧边延伸出的耳型第一安装部71及形成于竖直接地部52另一侧的第二安装部72。第一安装部71呈L型，其包括有自竖直接地部52一侧边垂直于竖直接地部52延伸的弯折部710及垂直于弯折部710向外延伸的末端部730。末端部730上设有第一安装孔711，第二安装部72上设有第二安装孔720。前述第一、二安装孔711、720用以方便将多频天线2安装在笔记型计算机或其它移动式电子设备内。

信号线6包括焊接于馈点Q的内导体61、包覆内导体61的内绝缘层62、焊接于接地点R上的外导体63及包覆外导体63的外绝缘层64。该信号线6一端连接无线收发电路(未图示)。

连接部4为两段式结构，其大体呈三角形，其包括第一连接臂41及与第一连接臂41相连接并形成有弯折处(未标号)的第二连接臂42，所述馈点Q设于该弯折处。第一连接臂41通过连接点33与辐射部3相连接并自连接点33竖直向下延伸而成，第二连接臂42自水平接地部51的一侧边向外以一定角度倾斜延伸而形成，该第二连接臂42与前述水平接地部51处于同一水平面。这样，因连接部4导接辐射部3与接地部5，可扮演接地接脚功能，以及因信号线6导接于连接部4，使信号线6可经连接部4将讯号馈入辐射部3或自辐射部3接收共振信号，而可扮演讯号馈入接脚功能，以使单一连接部4兼具信号馈入与接地功能。如图5所示，当多频天线2感应到中心频率为5.5GHz(频带约为5.15～5.85GHz)的电磁波时，则辐射部3的第一辐射臂31会因为其长度与该频率所对应波长的四分之一大体相符而谐振产生感应讯号经第一连接臂41馈入信号线6；同样地，当多频天线2感应到中心频率为2.45GHz(频带约为2.412～2.4835GHz)的电磁波时，则辐射部3的第二辐射臂32会谐振而产生感应信号以经第一连接臂41馈入信号线6。

本发明实施方式通过连接部4的两段式结构达到现有技术中的三段式结构所能达到的功效，既简化了天线的结构，而且节省了材料；此外，所述连接部4的第二连接臂42与水平接地部51位于同一平面，从而使连接部4整体在竖直方向上的高度大大降低，也从而大大降低了多频天线2的整体高度，使得多频天线2占据空间较小，满足天线小型化发展趋势，且更适于安装于对天线高度有较高要求的电子通讯设备。

如图3与图4所示，其为本发明第二实施例的示意图，该多频天线2’为一种综合无线广域网(Wireless Wide Area Network，WWAN)及超宽带(UltraWideband，UWB)的天线，其包括应用于WWAN的第一天线21、应用于UWB的第二天线22及接地部5’。

接地部5’为一沿纵长方向延伸的板体。该接地部5’于其两端分别设有耳型安装部4’，所述安装部4’包括有自接地部5’两端分别向上弯折而成的折片42’及定位孔40’、41’，定位孔40’较定位孔41’大，其形状为圆形或椭圆形，亦可为其它能实现天线与笔记型计算机等可靠组装的形状。

所述第一天线21包括第一辐射部21’、自第一辐射部21’靠近中间位置向下延伸的第一连接元件22’、第四辐射部26’、寄生辐射部27’及信号线3’。所述第一辐射部21’包括有第一辐射片211’及第二辐射片212’。第一辐射片211’由第一臂2113’、自第一臂2113’向下弯折而成的第二臂2112’及自第二臂2112’向下弯折而成且与第一臂2113’相平行的第三臂2111’形成，前述的三个臂形成一间隙2114’。第二辐射片212’自第一辐射片211’的一端部延伸，其包括水平延伸的第四臂2120’及自第四臂2120’向下弯折而成的第五臂2121’。第四臂2120’的一侧还设有矩形切口(未标号)。所述第一连接元件22’与本发明第一实施例的多频天线2的连接部4结构相似，均采用两段式结构，其包括有自接地部5’一侧的边沿向外倾斜延伸的第一水平臂220’及自第一辐射部21’向下竖直延伸的第一竖直臂221’，所述第一水平臂220’及第一竖直臂221’相互连接并形成有弯折处(未标号)，所述第四辐射部26’呈L型，其自该弯折处弯折延伸而成。所述寄生辐射部27’形成于接地部5’的与前述第一连接元件22’相对的另一侧，该寄生辐射部27’大体呈倒L型，且设有竖直寄生臂270’及水平寄生臂271’。上述矩形切口可避免寄生辐射部27’与第二辐射片212’之间的干扰。

信号线3’包括焊接于馈点Q’的内导体31’、包覆内导体31’的内绝缘层32’、焊接于接地点R’上的外导体33’及包覆外导体33’的外绝缘层34’。该信号线3’一端连接无线收发电路(未图示)，另一端则电性连接于馈点Q’。

所述第二天线22包括第二辐射部23’、自第二辐射部23’向下竖直延伸而成的第二连接元件24’、第三辐射部25’及信号线8’。所述第二辐射部23’包括有第三辐射片230’及第四辐射片231’，且所述第三辐射片230’较第四辐射片231’短。所述第二连接元件24’与本发明第一实施例的多频天线2的连接部4及前述第一连接元件22’的结构相似，其包括第二竖直臂241’及第二水平臂240’，该第二水平臂240’自接地部5’的一端靠近折片42’底部处向外倾斜延伸而成，且第二水平臂240’与接地部5’形成有空隙6’，所述第二竖直臂241’自第二辐射部23’一侧边接近中间位置向下竖直延伸而形成，该第二竖直臂241’与所述第二水平臂240’相互连接且亦形成有弯折处(未标号)，所述第三辐射部25’由该弯折处弯折延伸而成且其结构与所述第四辐射部26’相似。由于所述第一天线21的尺寸较所述第二天线22大，故对应的，所述第一辐射部21’其尺寸较第二辐射部23’大，第三辐射部25’其尺寸较第四辐射部26’小，第一连接元件22’的尺寸较第二连接元件24’大，且所述第一连接元件22’及第二连接元件24’皆位于接地部5’的同一侧。信号线8’与信号线3’结构相同，其内导体(未标号)焊接于第三辐射部25’与第二连接元件24’接合处，其外导体(未标号)焊接于接地部。

如图6及图7所示，其为本发明实施方式第二实施例的多频天线2’的VSWR(电压驻波比)图。从图6中可看出，第一辐射部21’的第一辐射片211’可工作频率为1.58GHz-2.12GHz，第二辐射片212’可工作频率为0.90GHz-0.96GHz，这些频带覆盖了WWAN工作频带；从图7中可看出，第二辐射部23’及第三辐射部25’的工作频率为2.94GHz-4.95GHz。上述频带覆盖了WWAN、UWB等技术标准工作的频带。所述第四辐射部26’及寄生辐射部27’用以对第一辐射部21’的高频段312’起高频补充作用，使其频宽更宽。

本发明实施方式多频天线2’通过第一连接元件22’及第二连接元件24’的两段式结构达到现有技术中的三段式结构所能达到的功效，即简化了天线的结构，而且节省了材料；此外，所述第一连接元件22’的第一水平臂220’及所述第二连接元件24’的第二水平臂240’与接地部5’位于同一平面，从而使第一、二连接元件22’、24’整体在竖直方向上的高度大大降低，也从而大大降低了多频天线2’的整体高度，使得多频天线2’占据空间较小，满足天线小型化发展趋势，且更适于安装于对天线高度有较高要求的电子通讯设备。

Claims (10)

1.一种多频天线，其包括辐射部、与辐射部间隔设置的接地部、连接辐射部和接地部的连接部及信号线，所述辐射部为一板片，其至少包括分别工作于两个频带或共同形成一超宽频带的两个辐射臂，其特征在于：所述连接部包括一端与所述辐射部连接的第一连接臂及与所述接地部连接的第二连接臂，且该第一连接臂与所述第二连接臂相互连接并形成有弯折处，所述第一连接臂与第二连接臂形成不在同一平面的立体结构，所述第二连接臂与接地部位于同一平面内。

2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述连接部的第一连接臂自所述辐射部一侧边竖直向下弯折延伸而形成。

3.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述接地部包括相互垂直连接的水平接地部及竖直接地部，所述辐射部与所述水平接地部相平行。

4.如权利要求3所述的多频天线，其特征在于：所述连接部的第二连接臂自所述水平接地部的一侧边向外倾斜延伸而成且与该水平接地部处于同一水平面。

5.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于：所述辐射部的辐射臂包括工作在不同频带的第一辐射臂及第二辐射臂，所述第一辐射臂的长度较第二辐射臂短。

6.一种多频天线，其包括设有安装部的接地部、第一天线及第二天线，所述接地部为板状，其特征在于：所述第一天线包括与所述接地部间隔设置的第一辐射部和连接第一辐射部与接地部的第一连接元件；所述第二天线包括与所述接地部间隔设置的第二辐射部和连接第二辐射部与接地部的第二连接元件；所述第一连接元件包括第一水平臂及第一竖直臂，所述第一水平臂与接地部位于同一平面且形成有间隙，所述第二连接元件包括第二水平臂和第二竖直臂，所述第二水平臂与接地部位于同一平面且形成有间隙。

7.如权利要求6所述的多频天线，其特征在于：所述第一和第二竖直臂中的至少一个是自所述第一辐射部竖直向下延伸而成，所述第一和第二水平臂中的至少一个自接地部的侧边倾斜向外延伸而成，所述第一和第二竖直臂中至少一个与对应的水平臂相连接且形成有弯折处。

8.如权利要求6所述的多频天线，其特征在于：所述第一天线还包括寄生辐射部，所述寄生辐射部设有水平寄生臂及竖直寄生臂。

9.如权利要求6所述的多频天线，其特征在于：所述第一天线的整体尺寸大于第二天线的整体尺寸且二者位于所述接地部的同一侧。

10.如权利要求9所述的多频天线，其特征在于：所述第一天线还包括第四辐射部，所述第二天线还包括第三辐射部，所述第四辐射部从第一水平臂及第一竖直臂的接合处延伸出，所述第三辐射部自第二水平臂和第二竖直臂的接合处延伸出。

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