CN101540429B

CN101540429B - 用于全球定位系统的天线

Info

Publication number: CN101540429B
Application number: CN 200810084014
Authority: CN
Inventors: 麦景嘉; 李政翰; 王启岳
Original assignee: GUOJU CO Ltd
Current assignee: GUOJU CO Ltd; Yageo Corp
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2028-03-18
Also published as: CN101540429A

Abstract

本发明涉及一种用于全球定位系统(GPS)的天线，其包括接地金属片、第一辐射金属片和第二辐射金属片。所述第一辐射金属片具有延伸部和连接部，所述连接部的一端连接到所述延伸部，所述连接部的另一端在一连接区处连接到所述接地金属片，所述延伸部以所述连接区处为起点朝向第一方向延伸。所述第二辐射金属片是独立的金属片，且设置于所述接地金属片与所述第一辐射金属片之间，第二辐射金属片具有馈入点，且以所述馈入点为起点朝向所述第一方向延伸。借此，可以节省空间，缩小所述天线的体积。

Description

用于全球定位系统的天线

技术领域

本发明涉及一种用于无线网络的天线，明确地说涉及一种用于全球定位系统(GPS)的天线。

背景技术

随着无线通信技术的蓬勃发展，各式多频的通信产品也如雨后春笋般地出现，也因此无线通信产品逐渐成为人类生活中的一部分，几乎所有的新产品都会具备无线传输的功能，以满足大众的需求，而笔记本计算机时常需要数据传输的动作，无线传输可以简化其许多接线与设定上的困扰，而为了实现无线传输的目的，有必要进行天线的配置。

常规用于全球定位系统的天线均为陶瓷圆极化全球定位系统天线，其具有体积不易定制、接收角度小的问题。由于现今电子产品的体积日趋微小化，所以内部可设置其它外围元件的空间有限。但常规圆极化全球定位系统天线的空间限制较多，实在难以用于体积较小的产品(例如笔记本计算机)，因此应用范围较有限。

因此，有必要提供一种创新且具进步性的用于全球定位系统的天线，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种用于全球定位系统的天线，其包括接地金属片、第一辐射金属片和第二辐射金属片。所述接地金属片具有一连接区。所述第一辐射金属片设置于所述接地金属片上方，所述第一辐射金属片具有延伸部和连接部，所述连接部的一端连接所述延伸部，另一端在所述连接区处连接所述接地金属片，所述延伸部以所述连接区为起点朝向第一方向延伸。所述第二辐射金属片是独立的金属片，且设置于所述接地金属片与所述第一辐射金属片之间，第二辐射金属片具有馈入点，所述第二辐射金属片以所述馈入点为起点朝向所述第一方向延伸，所述第一辐射金属片与所述第二辐射金属片耦合，用以产生共振模态。

在本发明中，由于所述第一辐射金属片和所述第二辐射金属片朝向同一方向延伸，使得所述第二辐射金属片位于所述接地金属片和所述第一辐射金属片所围绕的空间内，因此可以节省空间，缩小所述天线的体积。此外，所述第一辐射金属片的长度大于所述第二辐射金属片的长度，使得所述第一辐射金属片具有降频和场型激发的功效。

附图说明

图1A和1B显示本发明的天线用于笔记本计算机的配置示意图；

图2显示本发明用于全球定位系统的天线的第一实施例的示意图；

图3显示本发明用于全球定位系统的天线的第二实施例的示意图；以及

图4显示本发明用于全球定位系统的天线的第三实施例的示意图。

具体实施方式

请参阅图1A和1B，其显示本发明的天线用于笔记本计算机1的配置示意图。本发明的天线可应用于包含笔记本计算机的各种无线电子装置，但并不限于笔记本计算机，一般的个人数字助理(PDA)等电子产品均可利用本发明的集成型天线，以达到无线通信的目的。所述笔记本计算机1具有屏幕11和屏幕外壳框架12，本发明的天线2(以第一实施例的天线2为例，如图2所示)设置于所述笔记本计算机1的屏幕外壳框架12处，并以同轴导线13将所述天线2连接到所述笔记本计算机1的控制电路，以便利用所述天线2进行数据传输。

请参阅图2，显示本发明用于全球定位系统的天线的第一实施例的示意图。所述天线2包括接地金属片21、第一辐射金属片22和第二辐射金属片23。所述接地金属片21具有连接区211和接地端点212。

所述第一辐射金属片22设置于所述接地金属片21上方。所述第一辐射金属片22具有延伸部221和连接部222，所述连接部222的一端连接所述延伸部221，另一端在所述连接区211连接所述接地金属片21。所述延伸部221以所述连接区211为起点朝向第一方向(图中右侧)延伸，即所述延伸部221均位于所述连接区211的右侧。在本实施例中，所述连接部222并未垂直于所述接地金属片21而形成斜角，然而在其它应用中，所述连接部222可以垂直于所述接地金属片21。

所述第二辐射金属片23是独立的金属片，其并未与所述接地金属片21和所述第一辐射金属片22相连接。所述第二辐射金属片23设置于所述接地金属片21与所述第一辐射金属片22之间，即所述第二辐射金属片23位于所述接地金属片21和所述第一辐射金属片22所围绕的空间内。

所述第二辐射金属片23具有馈入点231，所述馈入点231的位置相对于所述接地端点212，所述馈入点231和所述接地端点212用以电性连接到同轴导线13。在本实施例中，所述接地端点212位于所述馈入点231与所述连接区211之间。所述第二辐射金属片23以所述馈入点231为起点朝向所述第一方向(图中右侧)延伸，即所述第二辐射金属片23均位于所述馈入点231的右侧，所述馈入点231位于所述第二辐射金属片23的最左端。因此，在本发明中，所述第一辐射金属片22和所述第二辐射金属片23朝向同一方向延伸，且所述第一辐射金属片22的所述延伸部221、所述第二辐射金属片23和所述接地金属片21是平行的。

所述第一辐射金属片22的所述延伸部221和所述连接部222的总长度(即所述第一辐射金属片22的总长度)大于所述第二辐射金属片22的长度。而且，所述延伸部221与所述第二辐射金属片23的间距D1小于所述第二辐射金属片23与所述接地金属片21的间距D2。所述第一辐射金属片22与所述第二辐射金属片23耦合，用以产生共振模态，所述共振模态的频率包含1575MHz和1672MHz。在本实施例中，所述第二辐射金属片23具有两种宽度，然而在其它应用中，所述第二辐射金属片23也可具有均一宽度。

在本实施例中，所述天线2进一步包括遮蔽金属片24，用以防止外界的干扰，且连接到所述接地金属片21的一端。在本实施例中，所述接地金属片21、所述第一辐射金属片22、所述第二辐射金属片23和所述遮蔽金属片24贴合于衬底25上，而形成平板状天线。所述衬底25的材质可以是陶瓷衬底、软性印刷电路板、FR-4衬底或其它衬底材质。

在本发明中，由于所述第一辐射金属片22和所述第二辐射金属片23朝向同一方向延伸，使得所述第二辐射金属片23位于所述接地金属片21和所述第一辐射金属片22所围绕的空间内，因此可以节省空间，缩小所述天线2的体积。此外，所述第一辐射金属片22的长度大于所述第二辐射金属片22的长度，使得所述第一辐射金属片22具有降频和场型激发的功效。

请参阅图3，显示本发明用于全球定位系统的天线的第二实施例的示意图。所述天线3是立体形式的天线，其包括接地金属片31、第一辐射金属片32、第二辐射金属片33和支撑元件35。

所述支撑元件35的材质是陶瓷衬底、不导电固体、软性印刷电路板或FR-4衬底，其具有第一侧面351(前表面)、第二侧面352(上表面)和第三侧面353(下表面)，所述第二侧面352相对于所述第三侧面353，所述第一侧面351垂直于所述第二侧面352和所述第三侧面353。

所述接地金属片31具有连接区311和接地端点312。所述接地金属片31设置于所述支撑元件35的第三侧面353，除了所述接地端点312设置于所述第一侧面351之外。

所述第一辐射金属片32设置于所述接地金属片31上方。所述第一辐射金属片32具有延伸部321和连接部322。所述连接部322设置于所述支撑元件35的第一侧面351，所述延伸部321设置于所述第二侧面352。所述连接部322的一端连接所述延伸部321，另一端在所述连接区311连接所述接地金属片31。所述延伸部321以所述连接区311为起点朝向第一方向(图中右侧)延伸，即所述延伸部321均位于所述连接区311的右侧。

所述第二辐射金属片33是独立的金属片，其并未与所述接地金属片31和所述第一辐射金属片32相连接。所述第二辐射金属片33设置于所述支撑元件35的第一侧面351。所述第二辐射金属片33设置于所述接地金属片31与所述第一辐射金属片32之间。

所述第二辐射金属片33具有馈入点331，所述馈入点331的位置相对于所述接地端点312，所述馈入点331和所述接地端点312用以电性连接到同轴导线13。在本实施例中，所述接地端点312位于所述馈入点331与所述连接区311之间。所述第二辐射金属片33以所述馈入点331为起点朝向所述第一方向(图中右侧)延伸，即所述第二辐射金属片33均位于所述馈入点331的右侧，所述馈入点331位于所述第二辐射金属片33的最左端。

所述第一辐射金属片32的所述延伸部321和所述连接部322的总长度(即所述第一辐射金属片32的总长度)大于所述第二辐射金属片32的长度。而且，所述延伸部321与所述第二辐射金属片33的间距小于所述第二辐射金属片33与所述接地金属片31的间距。所述第一辐射金属片32与所述第二辐射金属片33耦合，用以产生共振模态，所述共振模态的频率包含1575MHz和1672MHz。在本实施例中，所述第二辐射金属片33具有两种宽度，然而在其它应用中，所述第二辐射金属片33具有均一宽度。

在本实施例中，所述天线3进一步包括遮蔽金属片34，用以防止外界的干扰，且连接到所述接地金属片31的一端。此外，所述接地金属片31包括第一固定片313、第二固定片314。所述第一固定片313向上延伸且具有第一贯穿孔315，所述第二固定片314向上延伸且具有第二贯穿孔316。所述第一贯穿孔315和所述第二贯穿孔316用以供两个螺丝(图中未示)将所述天线3固定于所述笔记本计算机1的屏幕外壳框架12处(图1A)。

请参阅图4，显示本发明用于全球定位系统的天线的第三实施例的示意图。所述天线4是立体形式的天线，其与所述第三实施例的天线3(图3)大致相同，不同之处仅在于所述支撑元件35和所述第二辐射金属片33的位置。

在本实施例中，所述支撑元件35具有第一侧面351、第二侧面352、第三侧面353和凹槽354。所述凹槽354开口于所述第二侧面352，所述第二侧面352相对于所述第三侧面353，所述第一侧面351垂直于所述第二侧面352和所述第三侧面353。所述接地金属片31设置于所述第三侧面353，所述第一辐射金属片32的所述连接部322设置于所述第一侧面351，所述第一辐射金属片32的所述延伸部321设置于所述第二侧面352。所述第二辐射金属片33设置于所述凹槽354的底壁，所述第二辐射金属片33面对且平行于所述第一辐射金属片32的所述延伸部321。

然而，上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情况下对上述实施例进行修改和变化。本发明的权利范围应如所附权利要求书所列。

Claims

1.一种用于全球定位系统的天线，其包括：

接地金属片，其具有连接区；

第一辐射金属片，其设置于所述接地金属片上方，所述第一辐射金属片具有延伸部和连接部，所述连接部的一端连接所述延伸部，另一端在所述连接区处连接所述接地金属片，所述延伸部以所述连接区处为起点朝向第一方向延伸；

第二辐射金属片，其是独立的金属片，且设置于所述接地金属片与所述第一辐射金属片之间，第二辐射金属片具有馈入点，所述第二辐射金属片以所述馈入点为起点朝向所述第一方向延伸，所述第一辐射金属片与所述第二辐射金属片耦合，用以产生共振模态；以及

支撑元件，所述支撑元件具有第一侧面、第二侧面和第三侧面，所述第二侧面相对于所述第三侧面，所述第一侧面垂直于所述第二侧面和所述第三侧面，所述接地金属片设置于所述第三侧面，所述第一辐射金属片的所述连接部设置于所述第一侧面，所述第一辐射金属片的所述延伸部设置于所述第二侧面，所述第二辐射金属片设置于所述第一侧面。

2.根据权利要求1所述的天线，其中所述接地金属片相对于所述馈入点位置进一步具有接地端点，所述馈入点和所述接地端点用以电性连接到同轴导线。

3.根据权利要求2所述的天线，其中所述接地端点位于所述馈入点与所述连接区之间。

4.根据权利要求1所述的天线，其进一步包括遮蔽金属片，用以防止外界的干扰，且连接到所述接地金属片的一端。

5.根据权利要求1所述的天线，其中所述延伸部和所述连接部的总长度大于所述第二辐射金属片的长度。

6.根据权利要求1所述的天线，其中所述延伸部与所述第二辐射金属片的间距小于所述第二辐射金属片与所述接地金属片的间距。

7.根据权利要求1所述的天线，其中所述接地金属片、所述第一辐射金属片和所述第二辐射金属片贴合于衬底上。

8.根据权利要求1所述的天线，其中所述共振模态的频率包含1575MHz和1672MHz。

9.根据权利要求1所述的天线，其中所述支撑元件的材质是陶瓷衬底、不导电固体、软性印刷电路板或FR-4衬底。

10.一种用于全球定位系统的天线，其包括：

接地金属片，其具有连接区；

支撑元件，所述支撑元件具有第一侧面、第二侧面、第三侧面和凹槽，所述凹槽开口于所述第二侧面，所述第二侧面相对于所述第三侧面，所述第一侧面垂直于所述第二侧面和所述第三侧面，所述接地金属片设置于所述第三侧面，所述第一辐射金属片的所述连接部设置于所述第一侧面，所述第一辐射金属片的所述延伸部设置于所述第二侧面，所述第二辐射金属片设置于所述凹槽的底壁，所述第二辐射金属片面对且平行于所述第一辐射金属片的所述延伸部。