CN101499557A - 双频天线 - Google Patents

Abstract

一种双频天线，包括回路导体部及导体臂，回路导体部包括信号馈入段及接地段，导体臂由信号馈入段一端向外延伸；回路导体部还包括桥接该信号馈入段与接地段的辐射段，信号馈入段、辐射段与接地段依序围绕成开放回路，开放回路的开口形成于信号馈入段与接地段之间；导体臂呈L型延伸至回路导体的辐射段的一侧。此双频天线利用回路导体部及导体臂来调整谐振频宽，使此双频天线可在被限制于较小体积的设置空间时，仍不需使用寄生耦合元件技术来补偿因体积缩小而减少的频宽，因而在制造及频宽控制上较传统的双频天线容易。

Description

双频天线

技术领域

本发明是有关于一种双频天线，且特别是有关于一种利用倒F型天线技术的双频天线。

背景技术

利用无线通信技术的产品充斥于日常生活中，例如移动电话、无线网络、可遥控操作的家电等等。前述这些设备由于使用电磁波传递信号的原因，因此用以感应电磁波的天线为应用无线通信技术的设备中必要的装置。为了整体造型上的美观与使用上的方便，过去外露于电子装置外的外露式天线已逐渐被直接内藏于电子装置中的内置式天线取代，但由于电子装置内部的空间有限，因此如何将内置式天线小型化又可维持高收发效能是近年来业界发展的重点之一。

参阅图1，其示出美国第6861986号专利所公开的一种双频天线8。双频天线8包括一辐射元件81、一间隔地位于辐射元件81之一侧的接地元件82及一导接段83；导接段83包括一端连接辐射元件81的一第一支臂831、一与第一支臂831相间隔且一端连接接地元件82的第二支臂832，及一桥接于第一与第二支臂831、832的第三支臂833。

一信号线9的一端连接于导接段83的第三支臂833，另一端则与一射频电路(图未示)电性连接，以馈入射频信号。

第一支臂831与辐射元件81的接点更将辐射元件81分成长短不一的第一辐射段811与第二辐射段812；较短的第一辐射段811长度及其与接地元件82、导接段83相对位置关系，构成与高频信号产生谐振的平板倒F型天线(PIFA)，而较长的第二辐射段812长度及其与接地元件82、导接段83相对位置关系，构成与一低频信号产生谐振的平板倒F型天线(PIFA)。

双频天线8虽能收发两种频段的信号，但若因设置空间不足而需将此双频天线8的体积缩小时，则需在缩小天线体积的同时，利用寄生耦合元件技术来补偿因体积缩小而减少的频宽，但如此一来，欲调整第一辐射段811的尺寸来改变高频信号的谐振频段时，则第二辐射段812的尺寸也需要同时被微调，反之，欲调整第二辐射段812的尺寸来改变低频信号的谐振频段时，则第一辐射段811的尺寸也需要被微调，也因此导致天线在制造与频宽控制上发生困难。

发明内容

因此，本发明的目的即在提供一种可收发射频信号的双频天线。

本发明的另一目的在于提供一种可有效缩小天线体积的双频天线。

本发明的又一目的在于提供一种易于制造及控制频宽的双频天线。

于是，本发明双频天线包括一回路导体部及一导体臂，回路导体部包括一信号馈入段及一接地段，导体臂由信号馈入段一端向外延伸；回路导体部还包括一桥接信号馈入段与接地段的辐射段，信号馈入段、辐射段与接地段依序围绕成一开放回路，开放回路的开口形成于信号馈入段与接地段之间；导体臂呈L型延伸至回路导体的辐射段的一侧。

本发明的功效在于不仅提供另一种有别于传统的双频天线结构，还利用该回路导体部及L型导体臂来调整谐振频宽，使本发明可在被限制于较小体积的设置空间时，仍不需使用寄生耦合元件技术来补偿因体积缩小而减少的频宽，因此本发明双频天线在制造及频宽控制上较传统的双频天线容易。

附图说明

图1示出传统的双频天线的结构的侧视图；

图2示出根据本发明的优选实施例的双频天线的结构的立体图；

图3示出根据本发明的优选实施例的双频天线的结构的另一角度的立体图；

图4示出根据本发明的优选实施例的双频天线的电压驻波比测量结果的数据图；

图5示出根据本发明的优选实施例的双频天线中的回路导体部在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面于2437MHz时的辐射场型测量结果的数据图；及

图6示出根据本发明的优选实施例的双频天线中的导体臂在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面于5350MHz时的辐射场型测量结果的数据图。

主要元件符号说明

1  回路导体部

11 信号馈入段

111馈入点

12 接地段

121第一端部

122第二端部

13 辐射段

14 开口

2  导体臂

3  导电铜箔

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优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图2与图3，本发明双频天线优选实施例包括一回路导体部1、一由回路导体部1向外延伸的导体臂2。

回路导体部1包括一信号馈入段11、一接地段12、及一桥接该信号馈入段11与接地段12的辐射段13；信号馈入段11、辐射段13与接地段12依序围绕成一概呈矩形的开放回路，其中信号馈入段11是矩形金属板体，其末端具有一馈入点111，来自一射频电路(图未示)的射频信号由馈入点111馈入。接地段12是一具有相反的一第一端部121及一第二端部122的长形金属板体，且位于一第一平面；开放回路的开口14形成于信号馈入段11的末端及接地段12的第一端部121之间；辐射段13是呈倒L型板状且由接地段12的第二端部122一侧缘向上延伸，辐射段13是位于一与第一平面垂直的第二平面；信号馈入段11由辐射段13远离接地段12的一端向接地段12(向下)延伸，且与辐射段13同位于第二平面。

导体臂2是呈L型板状且由辐射段13与信号馈入段11相接处且沿着朝辐射段13的上侧边缘延伸，导体臂2与该接地段12平行且间隔地重叠并位于一与第一平面平行而与第二平面垂直的第三平面。

此双频天线的优选实施例还可包括一与接地段12电性连接且可增加双频天线接地面积的导电铜箔3。

回路导体部1的等效路径长度为一第一谐振信号的二分之一波长，导体臂2的等效路径长度为一第二谐振信号的四分之一波长。在本实施例中，第一谐振信号的频率范围为2400MHz～2700MHz，第二谐振信号的频率范围为4900MHz～5900MHz，配合参阅图4，在本实施例中，此双频天线经实验得知，其电压驻波比(VSWR)测量值，在频率从2400MHz～2700MHz及4900MHz～5900MHz的频段内均可小于2:1。

另由下表1可知，上述应用频带内的效率均可大于30％(Efficiency>30％)。

表1

本实施例其辐射场型(Radiation Pattern)，如图5所示，是本实施例的回路导体部1在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面于该第一谐振信号2437MHz时的辐射场型测量结果。

参阅图6，是本实施例的导体臂2在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面于该第二谐振信号为5350MHz时的辐射场型测量结果。由图5及图6可得知，本实施例在各测量平面上均产生大致全向性的辐射场型，因而能满足无线区域网路系统的操作需求。

综合以上所述，本实施例提供另一种有别于传统的双频天线结构，且利用回路导体部1及导体臂2，使本发明可在被限制于较小体积的设置空间时，仍不需使用寄生耦合元件技术来补偿因体积缩小而减少的频宽，本发明的双频天线若应用于笔记本电脑或移动电话等此类体积狭小的通信产品上，因结构简单，可降低天线成本，也可轻易地控制天线谐振频率及阻抗频宽。

以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围内。

Claims (12)

1.一种双频天线，包括：

一回路导体部，包括一信号馈入段及一接地段；及

一导体臂，由该信号馈入段一端向外延伸。

2.根据权利要求1所述的双频天线，其中，该回路导体部的等效路径长度为一第一谐振信号的二分之一波长，该导体臂的等效路径长度为一第二谐振信号的四分之一波长。

3.根据权利要求1所述的双频天线，其中，该回路导体部还包括桥接该信号馈入段与该接地段的一辐射段，该信号馈入段、该辐射段与该接地段依序围绕成一开放回路，该开放回路的开口形成于该信号馈入段及该接地段之间。

4.根据权利要求3所述的双频天线，其中，该回路导体部的信号馈入段具有邻近该接地段的一馈入点，来自一射频电路的一射频信号由该馈入点馈入。

5.根据权利要求4所述的双频天线，其中，该导体臂由该信号馈入段远离该馈入点的一端向该回路导体外延伸。

6.根据权利要求5所述的双频天线，其中，该导体臂呈L型延伸至该回路导体的辐射段的一侧。

7.根据权利要求6所述的双频天线，其中，该回路导体部概呈一矩形，该L型的导体臂由该信号馈入段向外侧弯曲延伸。

8.根据权利要求7所述的双频天线，其中，该回路导体部的等效路径长度为一第一谐振信号的二分之一波长，该导体臂的等效路径长度为一第二谐振信号的四分之一波长。

9.根据权利要求7所述的双频天线，其中，该回路导体部的接地段是呈平板状且位于一第一平面；该辐射段是呈L型板状且由该接地段的一侧缘向上延伸，该辐射段是位于与该第一平面垂直的一第二平面；该信号馈入段是呈平板状且由该L型辐射段远离该接地段的一端向该接地段延伸，该信号馈入段与该辐射段同位于该第二平面；该导体臂是呈L型板状且由该辐射段与信号馈入段相接处朝一侧延伸，该导体臂与该接地段平行且间隔地重叠且位于与该第一平面平行而与该第二平面垂直的一第三平面。

10.根据权利要求9所述的双频天线，其中，该回路导体部的等效路径长度为一第一谐振信号的二分之一波长，该导体臂的等效路径长度为一第二谐振信号的四分之一波长。

11.根据权利要求1、9或10所述的双频天线，还包括与该接地段电性连接且可增加双频天线接地面积的一导电铜箔。

12.根据权利要求2、8或10所述的双频天线，其中，在电压驻波比小于等于2的情况下，该第一谐振信号的频段为4900MHz到5900MHz，该第二谐振信号的频段为2400MHz至2700MHz。

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