CN101783439A

CN101783439A - 多频天线

Info

Publication number: CN101783439A
Application number: CN 200910001940
Authority: CN
Inventors: 黄智勇
Original assignee: Arcadyan Technology Corp
Current assignee: Arcadyan Technology Corp
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2009-01-21
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2029-01-21
Also published as: CN101783439B

Abstract

本发明为一种多频天线，以较小的尺寸来结合四种频带运作，使多频天线能符合各种通讯系统与规格的需求，提高多频天线的适用范围并增加市场竞争力。该多频天线包括：一接地部；一连接部，连接于该接地部；一第一辐射部，连接于该连接部，并具有一信号馈入部向该接地部延伸，该第一辐射部以一第一方向延伸并平行于该接地部，而该第一辐射部、该接地部及该连接部间具有一似T型樔孔；及一第二辐射部，连接于该第一辐射部，并向该接地部延伸于一第一距离转折，转折后的该第二辐射部以一第二方向延伸，而以该第二方向延伸的该第二辐射部于一第二距离转折且以该第一方向延伸，经两次转折的该第二辐射部、该第一辐射部及该接地部间形成一共振空间。

Description

多频天线

技术领域

本发明涉及一种多频天线，尤指一种结合平面倒F型天线与槽孔天线的立体多频天线。

背景技术

随着科技的进步，近年来无线通信装置诸如手机、笔记本电脑等设备已经普及，这使得用来收发电子讯号的小型天线也受到重视，尤其是结构简单的天线更受市场欢迎，其中又以倒F型天线原理运作的平面天线最受瞩目。

但在通讯技术的发展过程中，产生许多不同的通讯规格，尽管对应各种频带，不同的天线各自在不同的地区中占有一席之地，但对系统供货商和消费者却产生极大不便。这些广泛被使用的规格技术包括先进式移动电话服务(Advance Mobile Phone System，AMPS)、全球行动通讯系统(GlobalSystem for Mobile Communications，GSM)、集散控制系统(DistributedControl System，DCS)、个人通讯服务(Personal Communications Service，PCS)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)、无线通信标准规格IEEE 802.11a等。

若是能够整合上述几种系统，则可以充分解决系统供货商和消费者的不便，更能充分提高多频天线的市场竞争力，但现有的双频甚至多频天线仍无法克服这个问题，且也难以做出效能优越的多频天线。

发明内容

因此，有鉴于上述现有技术的缺点，发明人经悉心试验与研究，并本着锲而不舍的精神，终于发明出——多频天线，以其特殊的结构结合樔孔天线与倒F型天线的原理产生出四种频带运作，以整合多种通讯系统的频带，满足系统供货商与用户的各种需求。

本发明的原始构想是发明出一种多频天线，以较小的尺寸来结合四种频带运作，使多频天线能符合各种通讯系统与规格的需求，提高多频天线的适用范围并增加市场竞争力。

依据上述构想，提出一种多频天线，其包括：一接地部，具有一第一接地部与一第二接地部，该第一接地部具有一第一突起，该第二接地部连接于该第一接地部，并以一第一方向延伸；一第一连接部，连接于该第一接地部，该第一连接部与该第一突起皆垂直于该第一方向延伸，使该第一连接部与该第一突起间形成一第一凹沟；一第一辐射部，具有一信号馈入部向该接地部延伸，而该第一辐射部连接于该第一连接部并以该第一方向延伸，且该第一辐射部平行于该接地部，且该第一辐射部与该第一连接部间具有一第二凹沟，该第一辐射部与该第一突起间具有一第一樔孔，该第一凹沟、该第二凹沟及该第一樔孔结合使该第一接地部、该第一辐射部及该第一连接部间具有一似T型樔孔；一第二连接部，连接于该第一辐射部并向该第二接地部延伸；及一第二辐射部，具有一辐射连接部与一辐射延伸部，该辐射连接部连接于该第二连接部并以一第二方向延伸，该辐射连接部并于一第一距离折弯而连接一辐射延伸部，且该辐射延伸部平行于该第一辐射部并以该第一方向延伸，使该第一辐射部、该第二辐射部及该接地部间形成一共振空间。

较佳地，本发明所提出的多频天线，还包括一信号线，该信号线具有一外导体与一内导体，该外导体电连接于该第一接地部，该内导体电连接于该信号馈入部。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部还具有一转折部，该转折部为一似U字型结构，以调整该多频天线的阻抗匹配。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该信号馈入部与该第二连接部间还具有一第二樔孔，该第二樔孔的宽度用以调整该多频天线的阻抗匹配。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部还具有一蜿蜒部，该蜿蜒部为多个似U字型结构连接所构成，以调整该多频天线的阻抗匹配。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部还具有一第二突起，以调整该共振空间的频带。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二接地部还具有一第三突起，以调整该共振空间的频带。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部、该第一连接部、该第二连接部以及接地部构成一第一平面，该第一平面并平行于该第二辐射部。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部以800～1000MHz范围内(如AMPS/GSM)的频带运作。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部以1760～1960MHz范围内(如DCS/PCS)的频带运作。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该共振空间以3200～3600MHz范围内(如WiMAX)的频带运作。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该似T型樔孔以4700～6000MHz范围内(如IEEE802.11a)的频带运作。

依据上述构想，还提出一种多频天线，其包括：一接地部；一第一连接部，连接于该接地部，并与该接地部间具有一第一凹沟；一第一辐射部，连接于该第一连接部，该第一辐射部以一第一方向延伸并平行于该接地部，并与该第一连接部间具有一第二凹沟，且该第一辐射部与该第一突起间具有一第一樔孔，该第一凹沟、该第二凹沟及该第一樔孔结合使该第一辐射部、该接地部及该第一连接部间形成一似T型樔孔；一第二连接部，连接于该第一辐射部并向该接地部延伸；一第二辐射部，连接于该第二连接部并以一第二方向延伸，该第二辐射部并于一第一距离折弯以该第一方向延伸，使该第一辐射部、该第二辐射部及该接地部间形成一共振空间；及一信号线，具有一外导体与一内导体，该外导体电连接于该接地部，该内导体电连接于该第一辐射部。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该接地部还具有一第一突起电连接于该外导体。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部还具有一信号馈入部向该接地部延伸，该信号馈入部电连接于该内导体。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部还具有一蜿蜒部，该蜿蜒部为多个似U字型结构相连接所构成，以调整该多频天线的阻抗匹配。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部还具有一第二突起向该接地部延伸，以调整该共振空间的频带。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该接地部还具有一第三突起，以调整该共振空间的频带。

依据上述构想，提出一种多频天线，其包括：一接地部；一连接部，连接于该接地部；一第一辐射部，连接于该连接部，并具有一信号馈入部向该接地部延伸，该第一辐射部以一第一方向延伸并平行于该接地部，而该第一辐射部、该接地部及该连接部间具有一似T型樔孔；及一第二辐射部，连接于该第一辐射部，并向该接地部延伸于一第一距离转折，转折后的该第二辐射部以一第二方向延伸，而以该第二方向延伸的该第二辐射部于一第二距离转折且以该第一方向延伸，经两次转折的该第二辐射部、该第一辐射部及该接地部间形成一共振空间。

较佳地，本发明所提出的多频天线，还包括一信号线，该信号线具有一外导体与一内导体，该外导体电连接于该接地部，该内导体电连接于该信号馈入部。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该连接部与该接地部间有一第一凹沟，该连接部与该第一辐射部间有一第二凹沟，该第一辐射部与该接地部间有一第一樔孔。该第一凹沟、该第二凹沟、以及该第一樔孔结合而成该似T型樔孔。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该信号馈入部与该第二辐射部间还具有一第二樔孔，该第二樔孔的宽度用以调整该多频天线的阻抗匹配。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第二辐射部还具有一突起，以调整该共振空间的频带。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部、该连接部以及接地部构成一第一平面，该第一平面并平行于以该第一方向延伸的该第二辐射部。

较佳地，本发明所提出的多频天线，其中该第一辐射部、该第一连接部、该接地部、该第二连接部以及该第二辐射部一体成型。

附图说明

图1是本发明多频天线的第一实施例的结构上视图；

图2是本发明多频天线的第二实施例的结构侧视图；

图3是本发明多频天线的第一实施例的结构下视图；

图4是本发明多频天线的第三实施例的结构上视图；

图5是本发明多频天线的第一实施例的电压驻波比(VSWR)的测试图；及

图6是本发明多频天线的第一实施例的反射损失(Return Loss)的测试图。

具体实施方式

下面将结合附图来对本发明的具体实施作进一步说明，以帮助深入了解本发明的优点：

请参阅图1，其为本发明多频天线1的第一实施例的结构上视图。多频天线1主要由第一辐射部4、第二辐射部2、接地部6、第一连接部5所构成，多频天线的材质为铁、铜等导电材质。

接地部6分为三部分，包括：第一接地部61、第二接地部62、第一突起611。第二接地部62与该第一接地部连接，并以一第一方向延伸。第一突起611连接于第一接地部61，且第一突起611电性连接一信号线的一外导体(未显示)。第一突起611虽为一矩形，但实际应用却不限于此，其尺寸、大小、形状仍以天线频带与阻抗匹配为考虑。

此外，第二接地部62也可以设置一第三突起(图中未示出)，其尺寸、大小、形状等特征以及功效与第一突起类似，在此不再赘述。

请参阅图2，其为本发明多频天线1的第二实施例的侧视图。在图2中，接地部6可配置一接地铝箔9，以便于将该多频天线1的接地部6连接至一系统的接地结构，使本发明在应用上具备更多弹性。此外，接地部6还可在底部配置一黏性支撑泡棉8，用来将多频天线1固定在其所连接的制品上，例如固定在笔记本电脑、手机等电子或通讯制品上。

请再回到图1，多频天线1的第一连接部5具有第一端51与第二端52，第一连接部5的第一端51连接于第一接地部61。第一连接部5以垂直于该第一方向自第一端51延伸至第二端52，第一端51与第一突起611间形成一第一凹沟a。第二端则与第一辐射部4相连接。这里及以下所有的说明中，第一方向只是用来表示，第一辐射部4从第一端41到第二端42，与第二接地部62的延伸方向是相同的，且也可以说第一方向是垂直於第一连接部5的方向。

第一辐射部4具有第一端41与第二端42，第一端41自第二端42以该第一方向延伸，第一端41还具有一转折部411，该转折部411以似U型结构来调整第一辐射部4的阻抗匹配，且该似U型结构可随需要增减。第二端42连接于第一连接部5的第二端52。第一辐射部4的第二端42与第一连接部5的第二端52间有一第二凹沟b，且第二端42与第一突起611间还具有一第一樔孔c。此外，第二端42还具有一信号馈入部3，该信号馈入部3接近第一突起611，自第二端42以垂直于该第一方向往接地部6延伸，并用以电性连接一信号线的一内导体(图未显示)。而上述的第一凹沟a、第二凹沟b以及第一樔孔c结合而成一似T形樔孔T。

上述第一辐射部4的长度尺寸经过适当调整后，可以AMPS/GSM(800～1000MHz)的相对较低频带(f1)运作，这里指的是第一辐射部4的长度尺寸经过适当调整后，可以800～1000MHz的相对较低频带(f1)运作，而800～1000MHz的频带通常是AMPS/GSM的运作频率。但需要注意第二端42的尺寸大小，需要与第一连接部5与第一突起611配合，也就是说，调整第一凹沟a、第二凹沟b以及第一樔孔c的间距，可调整似T型樔孔T的频率，使似T型樔孔T能够产生IEEE802.11a(4700～6000MHz)的相对较高频带(f4)运作，这里指的是似T型樔孔T能够产生4700～6000MHz的相对较高频带(f4)运作，而4700～6000MHz的频带通常是IEEE802.11a的运作频率。

请参阅图3，其为本发明多频天线1的第一实施例的结构下视图。在图3中，可以看到第二辐射部2与多频天线1的其他组件不共平面。

请再回到图1，第二辐射部2连接于第一辐射部4，第二辐射部2具有两个转折而分为三个部分，即第二连接部21、辐射连接部22以及辐射延伸部23。第二连接部21连接于第一辐射部4，并以垂直于该第一方向往接地部6延伸。第二连接部21与信号馈入部3之间具有一第二樔孔e，第二樔孔e的宽度可用来调整多频天线的阻抗匹配。

至于第二辐射部2的辐射连接部22，则是自第二连接部21延伸一第一距离，即第二连接部21的长度后经第一次转折而成，因此，辐射连接部22连接于第二连接部21，转折后并以一第二方向延伸，且辐射连接部22与第二连接部21间有一平面夹角θ，该平面夹角θ只要不为0度或180度，皆属于本发明的范围，但以90度为较佳。辐射连接部22延伸一第二距离，即辐射连接部22的长度后进行第二次转折，辐射延伸部23是第二次转折后以该第一方向延伸的第二辐射部2的一部分。第二连接部21、辐射连接部22以及辐射延伸部23虽为一体成形，但辐射延伸部23平行于第一辐射部4、第一连接部5、第二连接部21以及接地部6所成的一第一平面。这里及以下所有的说明中，第二方向的特征就是前面所述的“且辐射连接部22与第二连接部21间有一平面夹角θ，该平面夹角θ只要不为0度或180度，皆属于本发明的范围，但以90度为较佳”，这代表第二方向与平面天线间有一个夹角，由该夹角随需要适当选择来限定方向。

由于辐射延伸部23与该第一平面不共平面，且辐射延伸部23与辐射连接部22可随需要调整，而具有多个似U型与倒U型相连的结构，因此上述的该第一距离，即第二连接部21的长度、该第二距离，即辐射连接部22的长度以及辐射延伸部23的长度得以在调整并配合适当尺寸后，产生DCS/PCS(1760～1960MHz)的相对较低频带(f2)运作，这里指的是产生1760～1960MHz的相对较低频带(f2)运作，而1760～1960MHz的频带通常是DCS/PCS的运作频率。再者，当第二辐射部2能产生上述相对较低频带时，多频天线1的第二辐射部2与第一辐射部4、接地部6之间则会产生一共振空间7，该共振空间7还可经由周边组件的适当尺寸调整其频带，并以WiMAX(3200～3600MHz)的相对较高频带(f3)运作，这里指的是以3200～3600MHz的相对较高频带(f3)运作，而3200～3600MHz通常是WiMAX的运作频率。

在此需要特别指出，多频天线1的第二接地部62的延伸结构可增加第一辐射部4与第二辐射部2的阻抗匹配，使两相对较低频带能有效产生辐射。

请参阅图4，其为本发明多频天线1的第三实施例的结构上视图。在图4中，第一辐射部4具有一第二突起43，第二突起43与接地部6间有一共振距离d，共振距离d越小则共振空间7的频率越小，因此第二突起43可用来调整共振空间7的频带。基于同样的原理，第二突起43除了设置于第一辐射部4之外，也可以设置在接地部6的第二接地部62，也就是说，只要改变了共振距离d就可以调整共振空间7的频率。

关于电连接于多频天线的该信号线，则通常为一同轴电缆，该同轴电缆具有一中心讯号线作为内导体，并电连接于该信号馈入部3，该同轴电缆还具有一外接地端作为外导体以电连接于该第一突起611，该内导体与该外导体间以一中间隔离层绝缘。

请参阅图5，其为本发明多频天线1的第一实施例的电压驻波比(VSWR)的测试图。由图5可知，本发明的四个频带皆有低于2甚至低于1.5的电压驻波比。再参阅图6，其为本发明多频天线1的第一实施例的反射损失(Return Loss)的测试图。由图6可知，本发明的四个频带皆能产生低于-10.0dB的反射损失。显然多频天线1已经能够符合市场需求，有相当理想的表现。

附图标记说明：

1多频天线	2第二辐射部
1多频天线	2第二辐射部	21第二连接部	22辐射连接部
23辐射延伸部	3信号馈入部	21第二连接部	22辐射连接部
23辐射延伸部	3信号馈入部	4第一辐射部	41第一辐射部的第一端
42第一辐射部的第二端	43第二突起	4第一辐射部	41第一辐射部的第一端
42第一辐射部的第二端	43第二突起	5第一连接部	51第一连接部的第一端
52第一连接部的第二端	6接地部	5第一连接部	51第一连接部的第一端
52第一连接部的第二端	6接地部	61第一接地部	611第一突起

1多频天线	2第二辐射部
1多频天线	2第二辐射部	62第二接地部	7共振空间
a第一凹沟	b第二凹沟	62第二接地部	7共振空间
a第一凹沟	b第二凹沟	c第一樔孔	d共振距离
e第二樔孔	T似T形樔孔	c第一樔孔	d共振距离
e第二樔孔	T似T形樔孔	θ平面夹角

以上所述的实施例仅为本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。因此，本领域技术人员在不违背本发明的精神和原理的基础上对本发明所作的任何修饰和变更，均不脱离本发明所附带的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种多频天线，其包括：

一接地部，其具有一第一接地部与一第二接地部，所述第一接地部具有一第一突起，所述第二接地部连接于所述第一接地部，并以一第一方向延伸；

一第一连接部，其连接于所述第一接地部，所述第一连接部与所述第一突起皆垂直于所述第一方向延伸，使所述第一连接部与所述第一突起间形成一第一凹沟；

一第一辐射部，其具有一信号馈入部向所述接地部延伸，而所述第一辐射部连接于所述第一连接部并以所述第一方向延伸，且所述第一辐射部平行于所述接地部，且所述第一辐射部与所述第一连接部间具有一第二凹沟，所述第一辐射部与所述第一突起间具有一第一樔孔，所述第一凹沟、所述第二凹沟及所述第一樔孔结合使所述第一接地部、所述第一辐射部及所述第一连接部间具有一似T型樔孔；

一第二连接部，其连接于所述第一辐射部并向所述第二接地部延伸；及

一第二辐射部，具有一辐射连接部与一辐射延伸部，所述辐射连接部连接于所述第二连接部并以一第二方向延伸，所述辐射连接部并于一第一距离折弯而连接一辐射延伸部，且所述辐射延伸部平行于所述第一辐射部并以所述第一方向延伸，使所述第一辐射部、所述第二辐射部及所述接地部间形成一共振空间。

2.如权利要求1所述的多频天线，还包括一信号线，所述信号线具有一外导体与一内导体，所述外导体电连接于所述第一接地部，所述内导体电连接于所述信号馈入部。

3.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第一辐射部还具有一转折部，所述转折部为一似U字型结构，以调整所述多频天线的阻抗匹配。

4.如权利要求1所述的多频天线，其中所述信号馈入部与所述第二连接部间还具有一第二樔孔，所述第二樔孔的宽度用以调整所述多频天线的阻抗匹配。

5.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第二辐射部还具有一蜿蜒部，所述蜿蜒部由多个似U字型结构连接所构成，以调整所述多频天线的阻抗匹配。

6.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第二辐射部还具有一第二突起，以调整所述共振空间的频带。

7.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第二接地部还具有一第三突起，以调整所述共振空间的频带。

8.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第一辐射部、所述第一连接部、所述第二连接部以及接地部构成一第一平面，所述第一平面平行于所述第二辐射部。

9.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第一辐射部以800～1000MHz范围内的频带运作。

10.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第二辐射部以1760～1960MHz范围内的频带运作。

11.如权利要求1所述的多频天线，其中所述共振空间以3200～3600MHz范围内的频带运作。

12.如权利要求1所述的多频天线，其中所述似T型樔孔以4700～6000MHz范围内的频带运作。

13.如权利要求1所述的多频天线，其中所述第一辐射部、所述第一连接部、所述接地部、所述第二连接部以及所述第二辐射部一体成型。

14.一种多频天线，其包括：

一接地部，其以一第一方向延伸；

一连接部，其连接于所述接地部；

一第一辐射部，其连接于所述连接部，并具有一信号馈入部向所述接地部延伸，所述第一辐射部以一第一方向延伸并平行于所述接地部，而所述第一辐射部、所述接地部及所述连接部间具有一似T型樔孔；及

一第二辐射部，连接于所述第一辐射部，并向所述接地部延伸，于一第一距离转折，转折后的所述第二辐射部以一第二方向延伸，而以所述第二方向延伸的所述第二辐射部于一第二距离转折且以所述第一方向延伸，经两次转折的所述第二辐射部、所述第一辐射部及所述接地部间形成一共振空间。

15.如权利要求14所述的多频天线，其中所述连接部与所述接地部间有一第一凹沟，所述连接部与所述第一辐射部间有一第二凹沟，所述第一辐射部与所述接地部间有一第一樔孔。所述第一凹沟、所述第二凹沟、以及所述第一樔孔结合而成所述似T型樔孔。

16.如权利要求14所述的多频天线，其中所述信号馈入部与所述第二辐射部间还具有一第二樔孔，所述第二樔孔的宽度用以调整所述多频天线的阻抗匹配。

17.如权利要求14所述的多频天线，其中所述第一辐射部、所述连接部以及接地部构成一第一平面，所述第一平面平行于以所述第一方向延伸的所述第二辐射部。