CN102244317B - 能抑制最大增益的多频天线 - Google Patents

Abstract

一种本发明能抑制最大增益的多频天线，布设在一基板上，包括一接地部、一连接部、一第一辐射部及一第二辐射部；第一辐射部具有一第一主臂、一第一顶臂及至少一第一旁臂；第二辐射部具有一第二主臂、一第二顶臂，及至少一第二旁臂；本发明的功效在于：借由该第一旁臂及第二旁臂的设置，能有效降低多频天线的最大增益且能保有良好辐射效率。

Description

能抑制最大增益的多频天线

技术领域

本发明是有关于一种多频天线，特别是指一种能抑制最大增益的多频天线。

背景技术

参阅图1，现有的一种双共振腔倒F型天线9包括一第一辐射部92、一第二辐射部93、一连接部94和一接地部95；第一、第二辐射部92、93均呈水平纵长条状；连接部94大体为阶梯状，具有一第一支臂941、一第二支臂942，及一介于第一支臂941及第二支臂942之间的第三支臂943，第一支臂941、一第二支臂942大体为垂直纵长条状，第三支臂943大体为水平纵长条状，第一支臂941连接到第一、第二辐射部92、93的交界处，第二支臂942连接到接地部95。其中，第一辐射部92及阶梯状连接部94构成一第一天线，用以发射/接收较高频的信号；第二辐射部93及阶梯状连接部94则构成一第二天线，用以发射/接收较低频的信号。

前述双共振腔倒F型天线9可应用到笔记本电脑的无线区域网络(WLAN)或全球微波互联接入(WiMAX)，而除了辐射效率外，为了降低对其它系统的干扰，所以在电路设计上还会考虑对最大增益(Peak gain)有所限制，然而，一般降低最大增益的方式多为降低天线的高度、拉高电压驻波比(VSWR)，或设计使天线的操作频率偏移，目前并没有一种能有降低最大增益(Peak gain suppression)且能保有良好辐射效率的多频天线设计解决方案。

发明内容

因此，本发明的目的，就是提供一种可有降低最大增益且能保有良好辐射效率的多频天线。

于是，本发明能抑制最大增益的多频天线布设在一基板上，包括一接地部、一连接部、一第一辐射部及一第二辐射部；该连接部具有一垂直连接该接地部的第一连接段、一自该第一连接段一侧水平延伸的第二连接段，及一位于该第二连接段末端的馈入点。

该第一辐射部具有一自该第二连接段一侧向上垂直延伸的第一主臂、一自该第一主臂的端部旁侧水平延伸的第一顶臂，及至少一自该第一主臂的旁侧水平延伸且设置在介于该第一顶臂及该第二连接段之间的第一旁臂。

该第二辐射部具有一自该第二连接段一侧向上垂直延伸且大体与该第一主臂平行的第二主臂、一自该第二主臂的端部旁侧对应与该第一顶臂反向水平延伸的第二顶臂，及至少一自该第二主臂的旁侧对应与该第一旁臂反向水平延伸且设置在介于该第二顶臂及该第二连接段之间的第二旁臂。

本发明的功效在于：借由该第一旁臂及该第二旁臂的设置，多频天线能有效降低最大增益且能保有良好辐射效率。

附图说明

图1是一示意图，说明现有的双共振腔倒F型天线；

图2是一示意图，说明本发明能抑制最大增益的多频天线的第一优选实施例；

图3是一示意图，说明本发明能抑制最大增益的多频天线的第二优选实施例；

图4是一示意图，说明本发明能抑制最大增益的多频天线的第三优选实施例；

图5是一示意图，说明本发明能抑制最大增益的多频天线的第四优选实施例；

图6是一数据图，说明现有双共振腔倒F型天线在操作频率2600MHz的累积分布机率函数；

图7是一数据图，说明本发明的多频天线在操作频率2600MHz的累积分布机率函数；

图8是一数据图，显示本实施例的电压驻波比测量结果；

图9是本发明天线的辐射场型在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在发射信号的频率为2442MHz的辐射场型测量结果；

图10是本发明天线的辐射场型在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在发射信号的频率为2600MHz的辐射场型测量结果；及

图11是本发明天线的辐射场型在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在发射信号的频率为5470MHz的辐射场型测量结果。

主要元件符号说明

100、100’、100”、100”’多频天线

1接地部

21第一辐射部

211第一主臂

212第一顶臂

213第一旁臂

31第二辐射部

311第二主臂

312第二顶臂

313第二旁臂

4连接部

41第一连接段

42第二连接段

43馈入点

5基板

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多个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本发明的第一优选实施例中，能抑制最大增益的多频天线100布设在一基板5上，包括一接地部1、一连接部4、一第一辐射部21及一第二辐射部31；接地部1大体为水平长条状，连接部4大体为倒L形，第一辐射部21大体为F形，及第二辐射部31大体为镜向的F形。

连接部4具有一垂直连接接地部1的第一连接段41、一自第一连接段41一侧水平延伸的第二连接段42，及一位于第二连接段42末端的馈入点43。

第一辐射部21负责传送或接收高频信号，具有一自第二连接段42一侧向上垂直延伸的第一主臂211、一自第一主臂211的端部旁侧水平延伸的第一顶臂212，及至少一自第一主臂211的旁侧水平延伸且设置在介于第一顶臂212及第二连接段42之间的第一旁臂213。

第二辐射部31负责传送或接收低频信号，具有一自第二连接段42一侧向上垂直延伸且概与第一主臂211平行的第二主臂311、一自第二主臂311的端部旁侧对应与第一顶臂212反向水平延伸的第二顶臂312，及至少一自第二主臂311的旁侧对应与第一旁臂213反向水平延伸且设置在介于第二顶臂312及第二连接段42之间的第二旁臂313。

本优选实施例中，多频天线100的详细尺寸为：第一顶臂212的顶侧沿着X方向的长度为1.6厘米，第二顶臂312的顶侧沿着X方向的长度则为4.7厘米；第一连接段41沿着Y方向的宽度为0.8厘米，第一顶臂212、第二顶臂312及第一旁臂213、第二旁臂313沿着Y方向的宽度均为0.5厘米，第一顶臂212、第二顶臂312、第二连接段42及第一旁臂213、第二旁臂313的两两间距分别为0.2厘米，第二连接段42及接地部1的间距为0.35厘米；第一主臂211及第二主臂311沿着X方向的宽度亦为为0.5厘米，第一主臂211及第二主臂311的间距则为0.25厘米。

参阅图3，本发明的第二优选实施例中，能抑制最大增益的多频天线100’亦具有类似于第一优选实施例的元件，包括接地部1、连接部4、第一辐射部21及第二辐射部31；连接部1具第一连接段41、第二连接段42及馈入点43；第一辐射部21包括第一主臂211、第一顶臂212及第一旁臂213；第二辐射部31包括第二主臂311、第二顶臂312及第二旁臂313。

不同的是，各元件是与第一优选实施例的元件以Y轴对称的镜向设计，如此即可在例如笔记本电脑的基板5分别布设包括如图2的多频天线100及及图3的多频天线100’，并各自作为发射用途及接收用途的天线；另外，第一连接段41与接地部1的连接位置及第二连接段42的长度均可视需求调整。

参阅图4，本发明的第三优选实施例中，能抑制最大增益的多频天线100”亦具有类似于第一、第二优选实施例的元件，包括接地部1、连接部4、第一辐射部21及第二辐射部31；连接部1具第一连接段41、第二连接段42及馈入点43；第一辐射部21包括第一主臂211、第一顶臂212及第一旁臂213；第二辐射部31包括第二主臂311、第二顶臂312及第二旁臂313。

不同的是，第三优选实施例中，基板5是一双面板，是将第一旁臂213、第二旁臂313布设在基板5的背侧，第一主臂211、第一顶臂212、第二主臂311及第二顶臂312，布设在基板5的前侧，亦即，第一主臂211、第一顶臂212、第一旁臂213、第二主臂311、第二顶臂312，或第二旁臂313可布设在基板5的同一面或不同面。

参阅图5，本发明的第四优选实施例中，能抑制最大增益的多频天线100”’亦具有类似于前述优选实施例的元件，包括接地部1、连接部4、第一辐射部21及第二辐射部31等等；不同的是，第一旁臂213、第二旁臂313的数量各为多个。

以下配合图2详细说明本实施例的测试效能。

参阅图6及图7，分别为现有双共振腔倒F型天线(如图1)与本实施例的多频天线100在操作频率2600MHz的累积分布机率函数(CumulativeDistribution Function；简称CDF)曲线图，其横坐标为天线发射信号的增益(单位：dBi)。

值得注意的是，图7的本发明天线对应增益为-6dBi的累积分布机率函数为85％，相较于图6的现有天线对应增益为-6dBi的累积分布机率函数78％，表示本发明具有良好辐射效率；另外图7的本发明天线对应增益为1dBi附近的累积分布机率函数为0，相较于图6的现有天线对应增益为1dBi的累积分布机率函数不为0，表示本发明能有效降低最大增益，此即为本发明确能达到有效降低最大增益且能保有良好辐射效率功效的证明。

参阅图8，由本实施例的电压驻波比(VSWR)实验数据图可知，可知本实施例在不同频率测量到的电压驻波比值，其适用频带为：2400～2700MHz及5150～5875MHz，电压驻波比均小于2∶1。

另由表1的实际测量结果可知，本实施例应用频带内各频率的增益(Gain)约在-2.3至-4.3dBi之间。

表1

参阅图9至图11，分别本发明天线的辐射场型(Radiation Pattern)在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在发射信号的频率为2442MHz、2600MHz及5470MHz的辐射场型测量结果，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络(WLAN)及全球微波互联接入(WiMAX)的操作需求。

综上所述，本发明能抑制最大增益的多频天线100、100’、100”、100”’的功效在于：借由第一旁臂213、第二旁臂313的设置，能有效降低最大增益且能保有良好辐射效率，因此确实能达成本发明的目的。

以上所述，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，均仍属本发明的范围。

Claims (2)

1.一种能抑制最大增益的多频天线，布设在一基板上，包括：

一接地部；

一连接部，具有一垂直连接该接地部的第一连接段、一自该第一连接段一侧水平延伸的第二连接段，及一位于该第二连接段末端的馈入点；

一第一辐射部，具有：

一第一主臂，自该第二连接段一侧向上垂直延伸，

一第一顶臂，自该第一主臂的端部旁侧水平延伸，及

至少一第一旁臂，自该第一主臂的旁侧水平延伸，设置在介于该第一顶臂及该第二连接段之间；及

一第二辐射部，具有：

一第二主臂，自该第二连接段一侧向上垂直延伸且概与该第一主臂平行，

一第二顶臂，自该第二主臂的端部旁侧对应与该第一顶臂反向水平延伸，及

至少一第二旁臂，自该第二主臂的旁侧对应与该第一旁臂反向水平延伸，设置在介于该第二顶臂及该第二连接段之间

其中，该第一顶臂的长度为1.6厘米，该第二顶臂的长度为4.7厘米；该第一连接段的宽度为0.8厘米，该第一顶臂、该第二顶臂及该第一旁臂、该第二旁臂的宽度均为0.5厘米，该第一顶臂、该第二顶臂、该第二连接段及该第一旁臂、该第二旁臂的两两间距分别为0.2厘米，该第二连接段及该接地部的间距为0.35厘米；该第一主臂及该第二主臂的宽度也为0.5厘米，该第一主臂及该第二主臂的间距则为0.25厘米，该第一主臂、该第一顶臂、该第二旁臂、该第二主臂、该第二顶臂，或该第二旁臂布设在该基板的同一面或不同面。

2.根据权利要求1所述的能抑制最大增益的多频天线，其中，该第一旁臂及该第二旁臂的数量为多个。

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