CN102810721A

CN102810721A - 具有多共振模态的天线

Info

Publication number: CN102810721A
Application number: CN2011101489651A
Authority: CN
Inventors: 颜丽真; 李佳典
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2012-12-05

Abstract

一种具有多共振模态的天线。该具有多共振模态的天线包含一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件；一连接组件，该连接组件电性连接于该接地组件与该辐射组件之间；一馈入组件，该馈入组件电性连接于该连接组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及一模态产生组件，该模态产生组件电性连接于该接地组件，并由该接地组件向该辐射组件延伸。本发明使天线共振出多个模态，以达到宽带操作的目的。

Description

具有多共振模态的天线

技术领域

本发明涉及一种具有多共振模态的天线，尤指一种利用一至多个接地的模态产生组件共振出多个模态，以达到宽带操作目的的天线。

背景技术

天线用来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号。一般具有无线通信功能的电子产品，如笔记本型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant)等，通常通过内建的天线来访问无线网络。因此，为了让使用者能更方便地访问无线通信网路，理想天线的带宽应在许可范围内尽可能地增加，而尺寸则应尽量减小，以配合便携式无线通信器材体积缩小的趋势，将天线整合入便携式无线通信器材中。

在公知技术中，常见的无线通信天线之一为平面倒F形天线(Planar Inverted FAntenna，PIFA)，顾名思义，其形状类似于经过旋转及翻转后的“F”。请参考图1A及图1B，图1A为公知的一平面倒F形天线10的示意图，图1B为平面倒F形天线10的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)示意图。如图1A所示，平面倒F形天线10主要由一接地组件100、一辐射组件102、一连接组件104以及一馈入组件106所构成。其中，连接组件104将接地组件100与辐射组件102连接在一起，使得共振路径由单极天线的二分之一波长，缩小为四分之一波长，因而可有效缩小天线尺寸。

此外，由图1B可知，平面倒F形天线10仅有一共振模态。然而，随着无线通信技术的演进，不同无线通信系统的操作频率可能不同，因此，理想的天线应能以单一天线涵盖不同无线通信网路所需的频带。在此情形下，公知技术另由平面倒F形天线10衍生出具有双共振模态的双频天线。

请参考图2A及图2B，图2A为公知的一双频天线20的示意图，图2B为双频天线20的电压驻波比示意图。双频天线20包含有一接地组件200、一辐射组件202、一连接组件204以及一馈入组件206。辐射组件202由一第一辐射部2020及一第二辐射部2022所构成，分别对应于高、低频频段。连接组件204由两相连的分支2040、2042所构成，且分支2040、2042分别连接辐射组件202与馈入组件206及连接馈入组件206与接地组件200。由图2A可知，双频天线20具有低姿势(即天线高度较低)、小尺寸以及容易制作等特点。同时，由图2B可知，双频天线20具有双共振模态，适用于双频应用，并可达到天线特性的最佳化。

双频天线20虽然可达到双共振模态的效果，但对于具有宽带需求的无线通信系统，如长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，其带宽仍不理想，因而限制其应用范围。因此，如何有效提高天线带宽，已成为业界所努力的目标之一。

发明内容

因此，本发明主要提供一种具有多共振模态的天线。

本发明公开一种具有多共振模态的天线，该天线包含一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件；一连接组件，该连接组件电性连接于该接地组件与该辐射组件之间；一馈入组件，该馈入组件电性连接于该连接组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及一模态产生组件，该模态产生组件电性连接于该接地组件，并由该接地组件向该辐射组件延伸。

本发明还公开一种具有多共振模态的天线，该天线包含一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件；一连接组件，该连接组件电性连接于该接地组件与该辐射组件之间；一馈入组件，该馈入组件电性连接于该连接组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及多个模态产生组件，该多个模态产生组件分别电性连接于该接地组件，并由该接地组件向该辐射组件延伸。

本发明藉由增加一至多个接地的模态产生组件，使天线共振出多个模态，以达到宽带操作的目的。

附图说明

图1A为公知的一平面倒F形天线的示意图。

图1B为图1A的平面倒F形天线的电压驻波比示意图。

图2A为公知的一双频天线的示意图。

图2B为图2A的双频天线的电压驻波比示意图。

图3为本发明实施例的一天线的示意图。

图4为本发明实施例的一天线的示意图。

图5A为本发明实施例的一天线的示意图。

图5B为图5A的天线的电压驻波比示意图。

图6A为本发明实施例的一天线的示意图。

图6B为图6A的天线的电压驻波比示意图。

主要组件符号说明：

10 平面倒F形天线

100、200、300 接地组件

102、202、302 辐射组件

104、204、304 连接组件

106、206、306 馈入组件

20 双频天线

2020、3020 第一辐射部

2022、3022 第二辐射部

2040、2042、3040、3042 分支

30、40、50、60 天线

308、408、508、608、610 模态产生组件

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明实施例的一天线30的示意图。天线30具有多共振模态，其包含有一接地组件300、一辐射组件302、一连接组件304、一馈入组件306以及一模态产生组件308。接地组件300电性连接地端，用来提供接地。辐射组件302由一第一辐射部3020及一第二辐射部3022所构成，两者分别朝不同方向延伸且长度相异，以提供两个相异的辐射频带。连接组件304由一第一分支3040及一第二分支3042所构成，两者分别连接辐射组件302与馈入组件306及连接馈入组件306与接地组件300。因此，比较图3及图2可知，天线30的架构与双频天线20的架构相似，不同的是，天线30增加了模态产生组件308。如图3所示，模态产生组件308由接地组件300向辐射组件302延伸，且其形状大致符合连接组件304的形状。因此，模态产生组件308与辐射组件302或连接组件304间可藉由耦合效应，产生一额外的电流路径，藉此可共振出另一模态。

简单来说，天线30除通过辐射组件302共振出双模态外，还通过接地的模态产生组件308共振出另一模态，藉此可达到多模态或宽带的效果。需注意的是，本发明的主要精神在于通过模态产生组件308，提供对地间的额外的电流路径，藉此增加共振模态，凡是依此所作的各种变化皆属本发明的范畴。举例来说，在图3中，模态产生组件308仅连接于接地组件300，而未连接于辐射组件302。实际上，模态产生组件308亦可连接于辐射组件302。请参考图4，图4为本发明实施例的一天线40的示意图。天线40的架构与图3的天线30相似，故相同组件沿用相同符号。天线40与天线30不同之处在于天线40的一模态产生组件408连接于接地组件300与辐射组件302之间，藉此仍属本发明的双接地架构，同样可达到多模态或宽带的效果。

此外，在天线30及40中，模态产生组件308及408的形状皆大致符合连接组件304的曲折状。然而，不限于此，在本发明中，模态产生组件可以是各种形状或由多个分支所构成，视系统需求而定。举例来说，请参考图5A，图5A为本发明实施例的一天线50的示意图。天线50的架构与图4的天线40相似，故相同组件沿用相同符号。天线50与天线40不同之处在于天线50的一模态产生组件408除连接于接地组件300与辐射组件302之间外，由两分支5080、5082所构成，藉此仍属本发明的双接地架构，同样可达到多模态或宽带的效果。

请继续参考图5B，图5B为天线50的电压驻波比示意图。由图5B可知，天线50可在高频处另产生一共振模态，因而可达到多模态的目的。

由前述实施例可知，本发明主要通过接地的模态产生组件，共振出额外的模态，藉此可达到多模态或宽带的目的。然而，需注意的是，如图3至图5所示，模态产生组件的形状、位置、分支数或是否接于辐射组件等皆未有所限，本领域普通技术人员应当可据以作不同的修饰，使模态产生组件所产生的共振模态符合系统需求，进而达到多模态或宽带的效果。除此之外，模态产生组件的数量也未有所限，例如可在天线30中重复设置模态产生组件308，在天线40中重复设置模态产生组件408等，或者共用模态产生组件308及模态产生组件408。

举例来说，请参考图6A，图6A为本发明实施例的一天线60的示意图。天线60的架构与图4的天线40相似，故相同组件沿用相同符号。天线60与天线40不同之处在于天线60除模态产生组件408外，另增加一模态产生组件610，而模态产生组件610与模态产生组件308类似，仅连接于接地组件300，而未与辐射组件302相连接。在此情形下，请继续参考图6B，图6B为天线60的电压驻波比示意图。由图6B可知，天线60共可产生5个共振模态，因而可有效增加模态数。

由上述可知，藉由增加模态产生组件，本发明可有效增加共振模态，以提升天线带宽。更重要的是，如图3、图4、图5A、图6A所示，模态产生组件308、408、508、608、610皆是由接地组件300向辐射组件302延伸，换句话说，本发明不会改变天线外观，而可有效降低天线高度并缩小天线尺寸。

需注意的是，前述实施例用以说明本发明的概念，本领域普通技术人员应当可据以作不同修饰，而不限于此。例如，天线30、40、50、60的材质可以是铁、铜等金属材质，且可另设置于一基板(如PCB板)上。再者，在图3、图4、图5A、图6A中，各组件间以直接连接方式结合，但不限于此，例如，接地组件300可设于一基板上，而其他组件设于另一基板上，两者间并通过一可挠曲接口相连，如此亦属本发明的范畴。此外，前述说明未着墨于天线的辐射原理，因天线理论为本领域普通技术人员所熟知，故略而未述，以求简洁。实际上，本领域普通技术人员根据本发明设计一具有多共振模态的天线时，应根据系统需求，调整各组件的尺寸、材质、位置等特性，使之符合需求。

综上所述，本发明藉由增加一至多个接地的模态产生组件，使天线共振出多个模态，以达到宽带操作的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是根据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种具有多共振模态的天线，该天线包括：

一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；

一辐射组件；

一连接组件，该连接组件电性连接于该接地组件与该辐射组件之间；

一馈入组件，该馈入组件电性连接于该连接组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及

一模态产生组件，该模态产生组件电性连接于该接地组件，并由该接地组件向该辐射组件延伸。

2.如权利要求1所述的天线，其中该辐射组件包括：

一第一辐射部，该第一辐射部沿一第一方向延伸；以及

一第二辐射部，该第二辐射部电性连接于该第一辐射部，且沿该第一方向的相反方向延伸；

其中，该连接组件电性连接于该第一辐射部与该第二辐射部之间。

3.如权利要求1所述的天线，其中该连接组件包括：

一第一分支，该第一分支电性连接于该辐射组件与该馈入组件之间；以及

一第二分支，该第二分支一端电性连接于该第一分支与该馈入组件之间，另一端电性连接于该接地组件。

4.如权利要求1所述的天线，其中该模态产生组件的一形状对应于该连接组件的一形状。

5.如权利要求1所述的天线，其中该模态产生组件靠近该连接组件，由该接地组件向该辐射组件延伸。

6.如权利要求1所述的天线，其中该模态产生组件还电性连接于该辐射组件。

7.如权利要求1所述的天线，其中该模态产生组件包括多个分支，由该接地组件向该辐射组件延伸。

8.一种具有多共振模态的天线，该天线包括：

一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；

一辐射组件；

多个模态产生组件，该多个模态产生组件分别电性连接于该接地组件，并由该接地组件向该辐射组件延伸。

9.如权利要求8所述的天线，其中该辐射组件包括：

一第一辐射部，该第一辐射部沿一第一方向延伸；以及

10.如权利要求8所述的天线，其中该连接组件包括：

11.如权利要求8所述的天线，其中多个模态产生组件中一模态产生组件的一形状对应于该连接组件的一形状。

12.如权利要求8所述的天线，其中多个模态产生组件中一模态产生组件靠近该连接组件，由该接地组件向该辐射组件延伸。

13.如权利要求8所述的天线，其中多个模态产生组件中一模态产生组件还电性连接于该辐射组件。

14.如权利要求8所述的天线，其中多个模态产生组件中一模态产生组件包括多个分支，由该接地组件向该辐射组件延伸。