CN102810722A

CN102810722A - 宽频带天线

Info

Publication number: CN102810722A
Application number: CN2011101489914A
Authority: CN
Inventors: 谢智森; 邵哲民; 林晓毅
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

一种宽频带天线。该宽频带天线包含有一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射件；一匹配调整组件，该匹配调整组件电性连接于该辐射件；一馈入组件，该馈入组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及一短路组件，该短路组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间；其中，该匹配调整组件的一宽度相关于该宽频带天线的一带宽。本发明增加天线的带宽，特别是低频部分，以适用于具有宽频需求的无线通信系统。

Description

宽频带天线

技术领域

本发明涉及一种宽频带天线(wideband antenna)，尤指一种通过匹配调整组件增加天线带宽的宽频带天线。

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。除此之外，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。

在公知技术中，常见的无线通信天线之一为倒F式天线(Inverted-F Antenna)，顾名思义，其形状类似于经过旋转及翻转后的“F”。然而，倒F式天线的带宽及带宽百分比皆不理想，特别是低频部分，因而限制其应用范围。因此，如何有效提高天线带宽，使之适用于具有宽频需求的无线通信系统，如长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统，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宽频带天线。

本发明公开一种宽频带天线，该宽频带天线包含有一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射件；一匹配调整组件，该匹配调整组件电性连接于该辐射件；一馈入组件，该馈入组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及一短路组件，该短路组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间；其中，该匹配调整组件的一宽度相关于该宽频带天线的一带宽。

本发明通过匹配调整组件，增加天线的带宽，特别是低频部分，以适用于具有宽频需求的无线通信系统。

附图说明

图1为本发明实施例的一宽频带天线的示意图。

图2为本发明实施例的一宽频带天线的示意图。

图3为图2的宽频带天线的电压驻波比示意图。

图4为图2的宽频带天线的天线辐射增益示意图。

图5为本发明实施例的一宽频带天线的示意图。

图6为本发明实施例的一宽频带天线的示意图。

图7为本发明实施例的一宽频带天线的示意图。

主要组件符号说明：

10、20、50、60、70 宽频带天线

100 接地组件

102 辐射件

104、604 匹配调整组件

106 馈入组件

108、708 短路组件

1020 第一辐射部

1022 第二辐射部

200、202、204、206、500、502、504、506 辅助辐射件

6040、6042、6044、6046、6048 支柱

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例的一宽频带天线10的示意图。宽频带天线10包含有一接地组件100、一辐射件102、一匹配调整组件104、一馈入组件106以及一短路组件108。接地组件100电性连接于地端，用来提供接地。辐射件102由一第一辐射部1020及一第二辐射部1022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。匹配调整组件104的一端电性连接于第一辐射部1020及第二辐射部1022的交界处，另一端电性连接于馈入组件106。馈入组件106电性连接于匹配调整组件104与接地组件100之间，用来接收馈入信号；亦即，当发送信号时，馈入组件106由一射频处理模块接收馈入信号，并通过匹配调整组件104传送至辐射件102，以进行无线电传播；当接收信号时，辐射件102所感应的无线电信号会经由匹配调整组件104及馈入组件106传送至射频处理模块。另外，短路组件108呈一蜿蜒状，用来提供匹配调整组件104至接地组件100的一电流路径，以确保电磁辐射效应的正常运作。

另一方面，匹配调整组件104除了连接馈入组件106与辐射件102外，更重要的是，匹配调整组件104的宽度相关于宽频带天线10的带宽。也就是说，在设计宽频带天线10时，设计者可根据所需的带宽，调整匹配调整组件104的宽度，藉此可达到宽频的目的。除此之外，匹配调整组件104的位置也相关于宽频带天线10的频带，换言之，藉由调整匹配调整组件104的宽度及位置，宽频带天线10可在适当频带，达到宽频的目的。

除此之外，为了进一步增加带宽，本发明还可在宽频带天线10中增加辅助辐射件。举例来说，请参考图2，图2为本发明实施例的一宽频带天线20的示意图。宽频带天线20的架构与宽频带天线10类似，故沿用相同组件符号。宽频带天线20与宽频带天线10主要不同之处在于宽频带天线20增加了辅助辐射件200、202、204、206，其由匹配调整组件104向外延伸，因而可增加电流路径，达到增加带宽的目的。请继续参考图3，图3为宽频带天线20的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)示意图。如图3所示，以VSWR＝3.5为基准，宽频带天线20的低频带宽约270MHz，若低频的中心频率为825MHz，则低频带宽百分比约为32.7％，可见其低频带宽的优势。进一步地，请参考图4，图4为宽频带天线20的天线辐射增益示意图。如图4所示，宽频带天线20的天线效率大于40％带宽，且低频带宽百分比大于百分之三十，而高频带宽百分比大于百分之四十。

需注意的是，本发明的主要精神在于通过调整匹配调整组件104的位置、形状等特性，调整宽频带天线10或20的频带，使之达到宽频的目的，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2中，辅助辐射件200、202、204、206用来增加电流路径，其设置位置、尺寸、数量等皆未有所限。例如，图5为本发明实施例的一宽频带天线50的示意图。宽频带天线50的架构与图2的宽频带天线20类似，但其辅助辐射件500、502、504、506的形状与宽频带天线20的辅助辐射件200、202、204、206不同。

此外，调整匹配调整组件104的宽度或形状的方式不限于特定规则。例如，图6为本发明实施例的一宽频带天线60的示意图。宽频带天线60的架构与图1的宽频带天线10类似，但其匹配调整组件604由支柱6040、6042、6044、6046、6048所构成，同样可达到宽频的效果。

另一方面，在本发明中，短路组件108用来提供匹配调整组件104至接地组件100的电流路径，其不限于设置于靠近天线高频侧(即第二辐射部1022侧)。例如，图7为本发明实施例的一宽频带天线70的示意图。宽频带天线70的架构与图5的宽频带天线50类似，但其短路组件708由高频侧移至低频侧，同样可达到宽频的效果。

前述实施例皆是以双频应用为例，如无线局域网络、长期演进系统等，故辐射件102由两个主要辐射部所构成，但不限于此，本领域普通技术人员应当可根据系统所需，适当调整辐射件102的材质、形状等特性。

综上所述，本发明通过匹配调整组件，增加天线的带宽，特别是低频部分，以适用于具有宽频需求的无线通信系统。

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均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种宽频带天线，该宽频带天线包括：

一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；

一辐射件；

一匹配调整组件，该匹配调整组件电性连接于该辐射件；

一馈入组件，该馈入组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间，用来接收馈入信号；以及

一短路组件，该短路组件电性连接于该匹配调整组件与该接地组件之间；

其中，该匹配调整组件的一宽度相关于该宽频带天线的一带宽。

2.如权利要求1所述的宽频带天线，其中该辐射件包括：

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，该匹配调整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所述的宽频带天线，该宽频带天线还包括至少一辅助辐射件，电性连接于该匹配调整组件，用来提升该宽频带天线的该带宽。

4.如权利要求1所述的宽频带天线，其中该匹配调整组件包括多个分支，电性连接于该辐射件与该馈入组件之间，该多个分支的一总和宽度相关于该宽频带天线的该带宽。

5.如权利要求1所述的宽频带天线，其中该短路组件呈一蜿蜒状。