CN103811853A - 多频天线 - Google Patents

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Abstract

一种多频天线，适用于一电子装置。电子装置具有一金属壳体。多频天线包括一接地部、一辐射部及一馈入部。接地部具有一接地平面。辐射部具有至少一辐射段及一短路段。辐射段的延伸方向平行接地平面。短路段电性连接于辐射段与接地平面之间。接地部适于阻隔于金属壳体与辐射段之间。馈入部电性连接于辐射段。

Description

多频天线
技术领域
本发明是有关于一种天线，且特别是有关于一种多频天线。
背景技术
随着科技的进步，目前大众的通讯方式已渐渐改为无线通讯，像是智能型手机(smart phone)、具有无线上网功能的平板计算机(tablet PC)及笔记型计算机(notebook computer)等等，皆是无线通讯的范畴，通常无线通讯需要利用天线来传递信息。
平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)为一种常见的天线形式，其基模态(fundamental mode)操作于四分之一波长而可缩减天线的长度，符合现今电子装置轻薄的趋式。然而，在电子装置的设计日渐轻薄的情况下，若电子装置具有金属壳体，天线在配置空间有限的情况下将较难以远离金属壳体的方式配置，因而导致天线的信号受到金属壳体的干扰。举例来说，若笔记型计算机的天线配置于其显示屏幕且其主机具有金属壳体，则当使用者将显示屏幕闭合于主机时，天线可能会因过于接近主机的金属壳体而影响其信号的收发。
发明内容
本发明提供一种多频天线，可避免受到金属壳体的干扰。
本发明提出一种多频天线，适用于一电子装置。电子装置具有一金属壳体。多频天线包括一接地部、一辐射部及一馈入部。接地部具有一接地平面。辐射部具有至少一辐射段及一短路段。辐射段的延伸方向平行接地平面。短路段电性连接于辐射段与接地平面之间。接地部适于阻隔于金属壳体与辐射段之间。馈入部电性连接于辐射段。
在本发明的一实施例中，上述的短路段与馈入部之间的最短距离与接地部的宽度相同。
在本发明的一实施例中，上述的馈入部的延伸方向垂直接地平面。
在本发明的一实施例中，上述的电子装置包括一第一机体及一第二机体，第一机体枢接于第二机体，金属壳体配置于第一机体，多频天线配置于第二机体，当第二机体闭合于第一机体时，接地部阻隔于金属壳体与辐射段之间。
在本发明的一实施例中，上述的多频天线固定于金属壳体的一侧，且接地部阻隔于金属壳体与辐射段之间。
在本发明的一实施例中，当接地部阻隔于金属壳体与辐射段之间时，辐射段在金属壳体的正投影位于接地部在金属壳体的正投影之内。
在本发明的一实施例中，上述的辐射段与接地平面之间的间距大于3.5毫米。
在本发明的一实施例中，上述至少一辐射段的数量为多个且包括一第一辐射段、一第二辐射段及一第三辐射段。
在本发明的一实施例中，上述的第一辐射段的长度为一第一共振频段的波长的0.25倍，第二辐射段的长度为一第二共振频段的波长的0.25倍，第三辐射段的长度为一第三共振频段的波长的0.25倍。
在本发明的一实施例中，上述的第二共振频段与第三共振频段相近，第二共振频段与第三共振频段构成一操作频段，操作频段的频率范围大于第二共振频段及第三共振频段的频率范围。
在本发明的一实施例中，上述的第一辐射段与第二辐射段之间具有一第一开槽，第一开槽的开口方向平行第一辐射段的延伸方向。
在本发明的一实施例中，上述的第一开槽具有相对的一封闭端及一开口端，第一开槽的宽度从封闭端往开口端渐增。
在本发明的一实施例中，上述的第二辐射段与第三辐射段之间具有一第二开槽，第二开槽的开口方向平行第三辐射段的延伸方向。
在本发明的一实施例中，上述的电子装置具有一射频电路，馈入部用以馈入射频电路的一射频信号。
基于上述，本发明的多频天线的的延伸方向平行接地平面，以使接地部能够阻隔于电子装置的金属壳体与多频天线的辐射段之间。藉此，即使多频天线的辐射段邻近金属壳体，辐射段可通过接地部的阻隔而避免受到金属壳体干扰，以使多频天线具有良好的信号收发能力。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的多频天线的立体图。
图2为图1的多频天线应用于电子装置的示意图。
图3为图2的第二机体闭合于第一机体的局部示意图。
图4为图1的多频天线应用于另一电子装置的示意图。
图5为图1的多频天线的俯视图。
图6为图1的多频天线之S-参数特性的示意图。
图7为图2的电子装置的部分构件方块图。
图8为本发明另一实施例的多频天线的俯视图。
主要组件符号说明
50、60：电子装置
52：第一机体
52a、62：金属壳体
54：第二机体
56：射频电路
100、200：多频天线
110、210：接地部
110a、210a：接地平面
120、220：辐射部
120a：第一开槽
120b：第二开槽
122、222：第一辐射段
124、224：第二辐射段
126、226：第三辐射段
128：短路段
130：馈入部
D：间距
E1：封闭端
E2：开口端
具体实施方式
图1为本发明一实施例的多频天线的立体图。请参考图1，本实施例的多频天线100例如为平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)且包括一接地部110、一辐射部120及一馈入部130。接地部110具有一接地平面110a。辐射部120具有至少一辐射段(绘示为第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126)及一短路段128。第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126的延伸方向皆平行接地平面110a。短路段128电性连接于第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126与接地平面110a之间，以使第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126接地于接地平面110a。馈入部130电性连接于第二辐射段124，用以馈入信号至第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126。短路段128与馈入部130之间的最短距离例如与接地部110的宽度相同。
图2为图1的多频天线应用于电子装置的示意图。图3为图2的第二机体闭合于第一机体的局部示意图。请参考图2及图3，多频天线100适用于一电子装置50，电子装置50例如为笔记型计算机(notebookcomputer)且包括一第一机体52及一第二机体54，第一机体52及第二机体54例如分别为笔记型计算机的主机及显示屏幕。第二机体54枢接于第一机体52，电子装置50具有一金属壳体52a。金属壳体52a配置于第一机体52，且多频天线100配置于第二机体54。当第二机体54闭合于第一机体52而为图3所示状态时，接地部110阻隔于金属壳体52a与辐射段(第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126)之间，此时所述辐射段在金属壳体52a的正投影位于接地部110在金属壳体52a的正投影之内。藉此，即使多频天线100的第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126邻近金属壳体52a，第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126可通过接地部110的阻隔而避免受到金属壳体52a干扰，以使多频天线100具有良好的信号收发能力。
图4为图1的多频天线应用于另一电子装置的示意图。请参考图4，多频天线100亦适用于另一电子装置60，电子装置60例如为平板计算机(tablet PC)或智能型手机(smart phone)且具有金属壳体62。多频天线100固定于金属壳体62的一侧，且接地部110阻隔于金属壳体62与辐射段(第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126)之间，此时所述辐射段在金属壳体62的正投影位于接地部110在金属壳体62的正投影之内。藉此，即使多频天线100的第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126邻近金属壳体62，第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126可通过接地部110的阻隔而避免受到金属壳体62干扰，以使多频天线100具有良好的信号收发能力。
请参考图1，在本实施例中，第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126的延伸方向皆平行接地部110的接地平面110a，且第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126与接地平面110a之间的间距D例如大于3.5毫米，以使多频天线100具有较佳的效能。
在本实施例中，第一辐射段122的长度例如为一第一共振频段的波长的0.25倍，第二辐射段124的长度例如为一第二共振频段的波长的0.25倍，且第三辐射段126的长度例如为一第三共振频段的波长的0.25倍，以使第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126分别适于收发符合所述第一共振频段的信号、符合所述第二共振频段的信号及符合所述第三共振频段的信号。
图5为图1的多频天线的俯视图。请参考图5，在本实施例中，第一辐射段122与第二辐射段124之间具有一第一开槽120a，且第二辐射段124与第三辐射段126之间具有一第二开槽120b。第一开槽120a的开口方向平行第一辐射段122的延伸方向，且第二开槽120b的开口方向平行第三辐射段126的延伸方向。特别的是，第一开槽120a具有相对的一封闭端E1及一开口端E2，且第一开槽120a的宽度从封闭端E1往开口端E2渐增，藉以调整多频天线100的阻抗匹配，提升多频天线100的信号收发效率。
请参考图1，在本实施例中，第一辐射段122具有较大的长度，第二辐射段124及第三辐射段126具有较小的长度，且第二辐射段124及第三辐射段126的长度较为相近，而使得对应于第二辐射段124的所述第二共振频段与对应于第三辐射段126的所述第三共振频段较为相近。图6为图1的多频天线的S-参数(S-parameters)特性的示意图。所述第一共振频段、所述第二共振频段及所述第三共振频段在图6中分别标示为B1、B2及B3。如图6所示，由于所述第二共振频段与所述第三共振频段较为相近，因此所述第二共振频段与所述第三共振频段可构成更宽的操作频段，所述操作频段的频率范围大于所述第二共振频段及所述第三共振频段的频率范围。
图7为图2的电子装置的部分构件方块图。请参考图7，电子装置50例如具有一射频电路56，且多频天线100的馈入部130用以馈入射频电路56的射频信号。如图1所示，馈入部130连接于第二辐射段124且馈入部130的延伸方向例如是垂直接地部110的接地平面110a，而使馈入部130从第二辐射段124往接地平面110a延伸。在其它实施例中，馈入部130可具有其它适当的延伸方向，本发明不对此加以限制。
本发明不对多频天线的辐射部及其辐射段的形状加以限制，以下通过图式加以举例说明。图8为本发明另一实施例的多频天线的俯视图。请参考图8，在本实施例的多频天线200中，辐射部220包括第一辐射段222、第二辐射段224及第三辐射段226，第一辐射段222、第二辐射段224及第三辐射段226的延伸方向皆平行接地部210的接地平面210a。本实施例的辐射部220与图5所示的辐射部120的不同处在于第一辐射段222、第二辐射段224及第三辐射段226的形状不同于第一辐射段122、第二辐射段124及第三辐射段126的形状，且第一辐射段222、第二辐射段224及第三辐射段226之间不具有图5所示的第一开槽120a及第二开槽120b。在其它实施例中，辐射部及其辐射段可具有其它适当的形状，本发明不对此加以限制。
综上所述，本发明的多频天线的辐射段的延伸方向平行接地平面，且接地部能够阻隔于电子装置的金属壳体与多频天线的辐射段之间，使辐射段在金属壳体的正投影位于接地部在金属壳体的正投影之内。藉此，即使多频天线的辐射段邻近金属壳体，辐射段可通过接地部的阻隔而避免受到金属壳体干扰，以使多频天线具有良好的信号收发能力。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求书所界定的内容为准。

Claims (14)

1.一种多频天线，适用于一电子装置，其特征在于，该电子装置具有一金属壳体，该多频天线包括：
一接地部，具有一接地平面；
一辐射部，具有至少一辐射段及一短路段，其中该辐射段的延伸方向平行该接地平面，该短路段电性连接于该辐射段与该接地平面之间，该接地部适于阻隔于该金属壳体与该辐射段之间；以及
一馈入部，电性连接于该辐射段。
2.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该短路段与该馈入部之间的最短距离与该接地部的宽度相同。
3.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该馈入部的延伸方向垂直该接地平面。
4.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该电子装置包括一第一机体及一第二机体，该第一机体枢接于该第二机体，该金属壳体配置于该第一机体，该多频天线配置于该第二机体，当该第二机体闭合于该第一机体时，该接地部阻隔于该金属壳体与该辐射段之间。
5.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该多频天线固定于该金属壳体的一侧，且该接地部阻隔于该金属壳体与该辐射段之间。
6.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，当该接地部阻隔于该金属壳体与该辐射段之间时，该辐射段在该金属壳体的正投影位于该接地部在该金属壳体的正投影之内。
7.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该辐射段与该接地平面之间的间距大于3.5毫米。
8.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该至少一辐射段的数量为多个且包括一第一辐射段、一第二辐射段及一第三辐射段。
9.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于，该第一辐射段的长度为一第一共振频段的波长的0.25倍，该第二辐射段的长度为一第二共振频段的波长的0.25倍，该第三辐射段的长度为一第三共振频段的波长的0.25倍。
10.如权利要求9所述的多频天线，其特征在于，该第二共振频段与该第三共振频段相近，该第二共振频段与该第三共振频段构成一操作频段，该操作频段的频率范围大于该第二共振频段及该第三共振频段的频率范围。
11.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于，该第一辐射段与该第二辐射段之间具有一第一开槽，该第一开槽的开口方向平行该第一辐射段的延伸方向。
12.如权利要求11所述的多频天线，其特征在于，该第一开槽具有相对的一封闭端及一开口端，该第一开槽的宽度从该封闭端往该开口端渐增。
13.如权利要求8所述的多频天线，其特征在于，该第二辐射段与该第三辐射段之间具有一第二开槽，该第二开槽的开口方向平行该第三辐射段的延伸方向。
14.如权利要求1所述的多频天线，其特征在于，该电子装置具有一射频电路，该馈入部用以馈入该射频电路的一射频信号。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140521