CN101431178A - 具有宽频的双频螺旋天线 - Google Patents

Abstract

一种具有宽频的双频螺旋天线，是用以增加该双频螺旋天线的高频段频宽，其包括有一直线区段及一尾端螺旋区段，直线区段的底端是一信号馈入点，与一信号源相接，用以馈入天线信号。其中直线区段及尾端螺旋区分别具有一第一绕线长度及一第二绕线长度，第一绕线长度可决定双频螺旋天线的高频共振频率，而双频螺旋天线的低频共振频率是由第一绕线长度与该第二绕线长度的总合长度决定。在直线区段中包括有一扩大直径区段，其具有一较宽的直径，以增加该双频螺旋天线的高频段频宽。

Description

具有宽频的双频螺旋天线

技术领域

本发明是关于一种双频螺旋天线的设计，特别是关于一种可增加高频段频宽的双频螺旋天线。

背景技术

在已知的天线技术中，常见以一螺旋线圈结构作为收发装置。此种螺旋天线相较于一般柱型天线而言，具有天线长度可较单极天线为短，因此较受到广泛的采用。在其应用技术的发展中，已知可将其螺旋线圈的圈距角(pitch angle)、圈径、圈数及距离(number and spacing of the coil turns)设为非一致，如此即能使不同长度区段使用于不同的共振频率，以达到双频或多频的功能，如应用于一般手机常用的GSM 900/1800MHZ系统。

例如在中国台湾公告第506631号专利案，其揭露一种螺旋天线组成结构，其在可互相套外的内外绝缘套之间压缩定位一非一致弹簧线圈，使该弹簧线圈上下端分别抵靠于外绝缘套内顶面及一插接于内绝缘套的金属承座之间。并以一金属触片使其一端压接于该金属承座，并以其另一端以连续弯曲部由内绝缘套预设侧向槽口外露，形成一触接通信器材RF电路的底端部。其线圈弹簧顶端设有一作为天线加载的径向弯折段，及以底部密集段圈定必金属承座上表面；用以置入上述弹簧线圈的内外绝缘套最少设有可互相卡合的外突缘环圈及内凹环圈熔接部供定距组合上述线圈。

请参阅图1所示，其是显示一已知的双频螺旋天线结构。如图所示，该双频螺旋天线100包括有一信号馈入点10、一第一天线部11及一第二天线部12。其中信号馈入点10是位于第一天线部11的底端，并可连接一信号源，以馈入天线信号。第一天线部11是具有一第一长度L1，该第一长度L1可决定双频螺旋天线100的高频共振频率。第二天线部12连接于第一天线部11的顶端，是一螺旋绕线较紧密的天线区段，且具有一第二长度L2。其中第一长度L1与第二长度L2的总和长度可决定双频螺旋天线100的低频共振频率。而此种已知双频螺旋天线结构在设计上具有天线体积较小、不占空间等优点，但高、低频的频宽范围较窄。

参阅图2，其是显示一已知的改良的双频螺旋天线结构。如图所示，该双频螺旋天线200与前述的结构相似，其包括有一信号馈入点20、一第一天线部21及一第二天线部22。其中信号馈入点20是位于第一天线部21的底端，并可连接一信号源，以馈入天线信号。为增加双频螺旋天线200的频宽，故将第一天线部21由原来的螺旋区段拉直成为一直线区段，并具有一较长的第一长度L3，以使高频的频宽范围较大。而第二天线部22连接于第一天线部21的顶端，具有一第二长度L4。而其低频共振频率亦由第一长度L1与第二长度L2的总和长度决定。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题

然而，如图1所示，已知的双频螺旋天线结构在设计上天线体积所占空间的空间较小是其优点，但此种设计的高、低频的频宽范围较窄。而如图2所示，将已知的双频螺旋天线结构加以改良后，将其第一天线部部分拉直延长，此种设计对高、低频的辐射都有助益，但仍有其改进的空间。

因此，本发明的主要目的即是提供一种应用于双频螺旋天线的结构，利用结合一扩大直径区段的设计，使其在第一天线部的部分较已知的直径更宽，可增进双频螺旋天线的高频段频宽。

本发明解决问题的技术手段

本发明为解决已知技术的问题所采用的技术手段是在一双频螺旋天线的结构加以改良。其双频螺旋天线结构包括有一直线区段及一尾端螺旋区段。直线区段的底端是一信号馈入点，与一信号源相接，用以馈入天线信号。其中直线区段及尾端螺旋区分别具有一第一绕线长度及一第二绕线长度，第一绕线长度可决定双频螺旋天线的高频共振频率，而双频螺旋天线的低频共振频率是由第一绕线长度与该第二绕线长度的总合长度决定。在直线区段中包括有一扩大直径区段，该扩大直径区段可以是一零间距的紧密螺旋绕线或是一粗金属管，使其具有一较宽的直径，以增加双频螺旋天线的高频段频宽。

本发明对照先前技术的功效

经由本发明所采用的技术手段，结合一具有较宽直径的扩大直径区段，使其和已知的双频螺旋天线相较之下，其高频段的频宽大幅增加，增加双频螺旋天线可应用的频段。而在制造方式上，除可利用一种零间距的紧密螺旋绕线之外，亦可利用其他方式，如以金属编织网或具有弹性的金属软管，以降低在制造上需紧密绕线的技术难度，减少制作所需的人力资源及制作成本。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例作进一步的说明，其中：

图1是显示一已知的双频螺旋天线结构侧视图；

图2是显示一已知的改良的双频螺旋天线结构侧视图；

图3是显示本发明的第一实施例的侧视图；

图4是显示本发明的第二实施例的侧视图；

图5是显示本发明的第三实施例的侧视图。

具体实施方式

参阅图3，其是显示本发明的第一实施例的侧视图。

如图所示，本发明的双频螺旋天线300包括有一信号馈入点30、一直线区段31及一尾端螺旋区段32。其中信号馈入点30是位于直线区段31的底端，与一信号源相接，用以馈入天线信号。在直线区段31包括有一匹配区段311、一扩大直径区段312、一转接区段313与一连接点314，并具有一第一绕线长度L5，其长度可决定双频螺旋天线300的高频共振频率。其中匹配区段311是一段疏螺旋绕线，可调整改变电感值以作为阻抗匹配用。而扩大直径区段312是一零间距的紧密螺旋绕线结构，由于该紧密缠绕螺旋结构具有一较宽的直径，根据天线理论得知，其可增加双频螺旋天线300的高频段频宽。而该转接区段313是可作为直线区段31和该尾端螺旋区段32之间的转接，以分开该直线区段31和该尾端螺旋区段32，使电流通过较不连续。

而尾端螺旋区段32连接于直线区段31顶端的连接点314，具有一第二绕线长度L6。其中第一绕线长度L5与第二绕线长度L6的总合长度是决定双频螺旋天线300的低频共振频率，故可调整第二绕线长度L6使其可共振在尾端螺旋区段32。其中可利用在尾端螺旋区段32调整其螺旋缠绕紧密度，以减少对高频共振的影响，使高频的部分尽量由直线区段31的扩大直径区段312控制。

参阅图4，其是显示本发明的第二实施例的侧视图。如图所示，本实施例中的双频螺旋天线400包括有一信号馈入点40、一直线区段41及一尾端螺旋区段42，其中直线区段41及尾端螺旋区段42分别具有第一绕线长度L5及第二绕线长度L6。直线区段41包括有一匹配区段411、一扩大直径区段412及一转接区段413。其组成结构与前述实施例相似，故容不再赘述。本实施例主要不同之处在于直线区段41的扩大直径区段412是由一粗金属管组成，具有一较宽的直径，故和前述实施例中利用零间距的紧密螺旋绕线结构的原理相同，可增加双频螺旋天线300的高频段频宽。

参阅图5，其是显示本发明的第三实施例的侧视图。如图所示，在本实施例中的双频螺旋天线500包括有一信号馈入点50、一直线区段51及一尾端螺旋区段52，其中直线区段51及尾端螺旋区段52分别具有第一绕线长度L5及第二绕线长度L6。直线区段51包括有一匹配区段511、一扩大直径区段512及一转接区段513。其组成结构与前述实施例相似，故容不再赘述。与前述实施例主要不同之处在于因考虑到可弯折的功能，直线区段51的扩大直径区段512可由一金属编织网制成，具有可弯折的功能，且同样具有一较宽的直径，故亦具有可增加双频螺旋天线500的高频段频宽的功能。在本实施例中，其中扩大直径区段512由一金属编织网组成，具有可弯折的功能，凡熟悉此项技术者亦可理解，除了金属编织网之外，亦可以其它适当材质(例如具有弹性的金属软管)作为直线区段51的扩大直径区段512。

由以上的实施例可知，本发明所提供的双频螺旋天线结构确具产业上的利用价值，故本发明业已符合于专利的要件。但以上的叙述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技术者当可依据上述的说明而作其它种种等同的改良，而这些改变仍属于本发明的发明精神及以下所界定的专利范围中。

Claims (7)

1.一种具有宽频的双频螺旋天线，包括有：

一直线区段，具有一第一绕线长度，其长度决定该双频螺旋天线的高频共振频率，在该直线区段中包括有一扩大直径区段，以增加该双频螺旋天线的高频段频宽，该直线区段的底端是一信号馈入点，与一信号源相接，用以馈入天线信号，而该直线区段的顶端是连接点；

一尾端螺旋区段，连接于该直线区段顶端的连接点，并具有一第二绕线长度，其中该第一绕线长度与该第二绕线长度的总合长度是决定该双频螺旋天线的低频共振频率。

2.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段顶端还包括有一转接区段，以作为该直线区段和该尾端螺旋区段之间的转接，以分开该直线区段和该尾端螺旋区段，使电流通过较不连续。

3.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段底端还包括有一匹配区段，该匹配区段是一段疏螺旋绕线，借以调整改变电感值作为阻抗匹配。

4.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段的扩大直径区段是一零间距的紧密螺旋绕线。

5.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段的扩大直径区段是一粗金属管。

6.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段的扩大直径区段是由一金属编织网制成。

7.根据权利要求1所述的具有宽频的双频螺旋天线，其特征在于该直线区段的扩大直径区段是一金属软管。

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