CN102420348B

CN102420348B - 立体开槽式多频天线

Info

Publication number: CN102420348B
Application number: CN201010297943.7A
Authority: CN
Inventors: 吴朝旭; 赵原璋
Original assignee: Quanta Computer Inc
Current assignee: Quanta Computer Inc
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: CN102420348A

Abstract

本发明公开一种立体开槽式多频天线，其包含一第一导体臂、一第二导体臂、一第三导体臂及一回路导体，其中，第一导体臂、第二导体臂及第三导体臂的辐射段共面，且第二导体臂的辐射段位于共面顶侧，第一导体臂的辐射段及第三导体臂的辐射段分别位于共面两侧，第一导体臂、第二导体臂及第三导体臂的辐射段之间的开槽大概呈T字型；由此，可克服现有多频天线的体积限制及效率不佳的问题，并且具有容易组装的功效。

Description

立体开槽式多频天线

技术领域

本发明涉及一种多频天线，特别是涉及一种小型化的立体开槽式多频天线。

背景技术

目前具有无线区域网络(WLAN)及全球微波存取互通界面(WiMAX)的频带范围的多频天线，多以倒F型平板天线(P1anar Inverted-F Antenna；简称PIFA)来设计，且部分设计会加上寄生元件在空间上交叠产生较强的耦合量，以达到多频或宽频的效果。

然而，现有多频天线应用于可携带式电子装置，例如：笔记型电脑，具有体积限制及效率/增益不佳的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种克服体积限制且提升效率／增益的立体开槽式多频天线。

为达上述目的，本发明立体开槽式多频天线包含一第一导体臂、一第二导体臂、一第三导体臂及一回路导体。

该第一导体臂具有一第一耦接段及一第一辐射段；该第二导体臂具有一第二耦接段及一第二辐射段；该第三导体臂具有一第三耦接段及一第三辐射段。

该回路导体具有一电连接该第一耦接段、该第二耦接段、该第三耦接段的本体部。

该第一辐射段、该第二辐射段及该第三辐射段共面，该第二辐射段位于共面顶侧，该第一辐射段及该第三辐射段分别位于共面两侧，且该第一辐射段、该第二辐射段及该第三辐射段之间的开槽概呈T字型。

较佳地，该该第一导体臂、该第二导体臂、该第三导体臂及该回路导体一体成型；该立体开槽式多频天线还包括一具有一信号正端及一信号负端的传输线，且该回路导体具有一连接至该信号正端的馈入端及一连接至该信号负端的接地端。

本发明立体开槽式多频天线的功效在于：立体开槽式多频天线安装于携带型电子装置上，可解决体积限制、效率及增益不佳的问题，并且不受摆放位置影响，此外，一体成型的天线设计也具有价格低廉、品质稳定、组装制作容易的优点。

附图说明

图1是一示意图，其说明本发明的较佳实施例中，立体开槽式多频天线安装于携带式电子装置内；

图2是一示意图，其说明立体开槽式多频天线的展开状态；

图3是一示意图，春说明立体开槽式多频天线的回路导体及第一导体臂共振出第一模态频带范围的路径；

图4是一示意图，其说明立体开槽式多频天线的回路导体及第二导体臂共振出第二模态频带范围的路径；

图5是一示意图，其说明立体开槽式多频天线的回路导体及第三导体臂共振出第三模态频带范围的路径；

图6是一前视图，其说明如图2的立体开槽式多频天线沿着褶线弯褶且内置支撑体的立体结构；

图7是一后视图，其说明如图2的立体开槽式多频天线沿着褶线弯褶且内置支撑体的立体结构；

图8是一数据图，其说明本实施例的电压驻波比量测结果；及

图9至图16是立体开槽式多频天线的辐射场型量测结果。

主要元件符号说明

100 立体开槽式多频天线

1、2、3

第一导体臂、第二导体臂、第三导体臂

11、21、31

第一耦接段、第二耦接段、第三耦接段

12、22、32

第一辐射段、第二辐射段、第三辐射段

121 第一端

221 第二端

321 第三端

300 笔记型电脑

301 荧幕

4 传输线

401 第一折线

402 第二折线

403 第三折线

404 第四折线

41 信号正端

42 信号负端

5 回路导体

51 本体部

511 馈入端

512 接地端

6 导电铜箔

7 支撑体

71 侧面

710 开槽

G1 第一间距

G2 第二间距

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较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1，本发明的较佳实施例中，立体开槽式多频天线100安装于携带式电子装置，例如：笔记型电脑300，且立体开槽式多频天线100的数量可以为多数个，分别内藏于笔记型电脑300的荧幕301的周围。

需事先说明的是，图2是立体开槽式多频天线100的展开状态，且其中的虚线表示褶线，即代表本发明的特点是一体成型设计；图3至图5是分别说明形成各频带的路径；以及将如图2沿着褶线弯褶可成为如图6及图7的立体结构，也就是将第一导体臂1沿一第一折线401弯折、第二导体臂2沿一第二折线401弯折、第三导体臂3沿一第三折线403弯折，及回路导体5沿一第四折线404弯折，可使立体开槽式多频天线100整体大概呈一盒体结构。

参阅图2，多频天线100包括一回路导体5、一第一导体臂1、一第二导体臂2、一第三导体臂3及一传输线4。

第一导体臂1具有一第一耦接段11及一第一辐射段12；第二导体臂2具有一第二耦接段21及一第二辐射段22；第三导体臂3具有一第三耦接段31及一第三辐射段32；传输线具4有一信号正端41及一信号负端42；且第一导体臂1、第二导体臂2、第三导体臂3及回路导体4一体成型。

回路导体5具有一电连接第一耦接段11、第二耦接段21及第三耦接段31的本体部51、一连接至信号正端41的馈入端511，及一连接至信号负端42的接地端512。

其中，将如图2的多频天线100的片体沿着褶线弯褶可成为如图6的立体结构，本实施例中，该立体结构的长度L=17mm,宽度W=10mm,及高度H=4mm，且回路导体5的本体部51连接一导电铜箔6，导电铜箔6与如图1的笔记型电脑300的荧幕301接地面电连接。

参阅图3，由回路导体5及第一导体臂1可共振出如图8的第一模态的频带范围，亦即，馈入端511、接地端512至第一端121的路径，可共振出无线区域网络的802.11b／g的频带范围2412～2462MHz及及全球微波存取互通界面的频带范围2300～2700MHz，且适当调整第一导体臂1的长度，可控制其阻抗频宽的落点位置。

参阅图4，由回路导体5及第二导体臂2可共振出如图8的第二模态的频带范围，亦即，馈入端511、接地端512至第二端221的路径可共振出及全球微波存取互通界面的频带范围3300～3800MHz，且适当调整第二导体臂2的长度，可控制其阻抗频宽的落点位置。

参阅图5，由回路导体5及第三导体臂3可共振出如图8的第三模态的频带范围，亦即，馈入端511、接地端512至第三端321，和馈入端511及接地端512构成的路径共同激发出无线区域网络的802.11a的频带范围5150～5875MHz，且适当调整第三导体臂3长度及回路导体5的长度，可控制其阻抗频宽的落点位置。

参阅图7，立体开槽式多频天线100还包括一内藏于盒体结构的支撑体7，且第一辐射段12、第二辐射段22及第三辐射32段位于支撑体7的同一侧面71，第二辐射段22位于侧面71的顶侧，第一辐射段12及第三辐射段32分别位于侧面71的两侧，且第一辐射段12、第二辐射段22及第三辐射段32之间的开槽710大概呈T字型。

本发明的特征即在于，在第一辐射体12、第二辐射体22、第三辐射体32之间具有大概呈T字型的开槽710，适当调整其开槽710的间距时，可与第一导体臂1、第二导体臂2、第三导体臂3及回路导体5共同激发产生多频的效果；本较佳实施例中，开槽710的第一间距G1=2.5mm(第二辐射体22、第三辐射体32之间)及第二间距G2=2.5mm(第一辐射体12、第三辐射体32之间、)。

参阅图8，电压驻波比(VSWR)量测结果，可知从2300～2700MHz、3300～3800MHz及5150～5875MHz的频率范围皆可小于VSWR2：1；另外，如表一，其应用频带内的增益>-4.4dB，及辐射效率(Efficiency)>36％。

表一

频率(MHz)	增益(dB)	辐射效率(％)
			2300	-3.2	47.9
2412	-2.5	56.2
			2437	-2.5	56.2
2462	-2.3	58.9
			2500	-3.0	50.1
2600	-3.4	45.7
			2700	-3.8	41.7
3300	-4.0	39.8
			3400	-3.6	43.7
3500	-3.8	41.7
			3600	-4.3	37.2
3700	-3.6	43.7
			3800	-4.0	39.8

5150	-3.5	44.7
			5350	-3.7	42.7
5470	-4.0	39.8
			5725	-4.4	36.3
5875	-4.2	38.0

参阅图9至图16，分别本发明天线的辐射场型(Radiation Pattern)于发射信号的频率分别为2300MHz、2412MHz、2462MHz、2700MHz、3300MHz、3800MHz、5150MHz及5875MHz在X-Y平面、Z-X平面及Z-Y平面的辐射场型量测结果，在各量测平面上皆产生大致全向性的辐射场型，因而能满足无线区域网络(WLAN)及全球微波存取互通界面(WiMAX)的操作需求。

综上所述，本发明立体开槽式多频天线100的优点在于：

1.立体开槽式多频天线100具有开槽710，且调整开槽710的间距即能产生多频的效果，容易实现。

2.采用一体成型的设计，容易制作及组装。

3.立体开槽式多频天线100具有三个共振模态，结合后可同时涵盖无线区域网络及全球微波存取互通界面共两种操作频带，也就是一天线具有两应用频带，可降低天线成本，故确实能达成本发明的目的。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种立体开槽式多频天线，包含：

第一导体臂，具有第一耦接段及第一辐射段，该第一导体臂沿一第一折线弯折；

第二导体臂，具有第二耦接段及第二辐射段，该第二导体臂沿一第二折线弯折；

第三导体臂，具有第三耦接段及第三辐射段，该第三导体臂沿一第三折线弯折；及

回路导体，具有一电连接该第一耦接段、该第二耦接段及该第三耦接段的本体部，该回路导体沿一第四折线弯折，使该立体开槽式多频天线整体概呈一盒体结构；

其中，该第一辐射段、该第二辐射段及该第三辐射段共面，且该第二辐射段位于共面顶侧，该第一辐射段及该第三辐射段分别位于共面两侧，且该第一辐射段、该第二辐射段及该第三辐射段之间的开槽概呈T字型。

2.依据权利要求1所述的立体开槽式多频天线，其中，该第一导体臂、该第二导体臂、该第三导体臂及该回路导体一体成型。

3.依据权利要求2所述的立体开槽式多频天线，还包括一内藏于该盒体结构的支撑体，且该第一辐射段、该第二辐射段及该第三辐射段位于该支撑体的同一侧面。

4.依据权利要求3所述的立体开槽式多频天线，还包括一具有一信号正端及一信号负端的传输线，该回路导体还包括一连接至该信号正端的馈入端及一连接至该信号负端的接地端。

5.依据权利要求1至4任一项所述的立体开槽式多频天线，可共振出无线区域网络及全球微波存取互通界面的频带范围。