CN103996906A - 双频段天线结构及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种双频段天线结构及其制作方法，双频段天线结构包括：第一基板单元、第二基板单元及黏着单元。第一基板单元包括第一绝缘基板、第一电极层及第一接地层，第二基板单元包括第二绝缘基板、第二电极层及第一接地层，且第二介电系数大于第一介电系数。接脚单元包括一依序贯穿第二基板单元与第一基板单元的馈入接脚，且馈入接脚与第一电极层、第二电极层两者彼此绝缘，且与第一接地层、第二接地层两者彼此绝缘。第一基板单元与接脚单元配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，第二基板单元与接脚单元配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线，且第一设定工作频段大于第二设定工作频段。

Description

双频段天线结构及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种天线结构及其制作方法，尤指一种双频段天线结构及其制作方法。

背景技术

随着通信技术的发展，各种应用无线通信技术的电子产品相继诞生，例如手机、无线上网装置、个人数字助理等等。而消费者对这些无线通信装置的效能、外观设计及尺寸大小的要求也不断增加，以移动电话为例，其收讯频率由单频、双频，发展至三频、四频，并且消费者要求移动电话的外观造型流线新颖，同时具有尺寸小、重量轻，便于携带的特性。再者，由于通信科技的进步，一种具有双频及双圆极化功能的天线因应而生，其中“双频”指可让此天线用于两个频带，并且此种天线在被使用的那两个频带上，会产生增益上的峰点，而且阻抗也能匹配。然而，在已知双频段设计上，大多以各自馈入方式来达到双频段圆极化的效果，或是各自以多Pin馈入，经由Wilkinson电路或是耦合器电路整合达到双频圆极化天线特性，但在经电路整合成单一输入单一输出双频电路系统下，在各自馈入或多Pin馈入合成单一馈入点下，会导致原天线特性失真问题。

发明内容

本发明实施例在于提供一种双频段天线结构及其制作方法，以有效解决已知双频段天线的天线特性产生失真的问题。

本发明其中一实施例所提供的一种双频段天线结构，其包括：一第一基板单元、一第二基板单元及一黏着单元。所述第一基板单元包括一第一绝缘基板及一设置于所述第一绝缘基板的顶端上的第一电极层。所述第二基板单元包括一设置于所述第一电极层上的第二绝缘基板及一设置于所述第二绝缘基板的顶端上的第二电极层。所述接脚单元包括至少一依序贯穿所述第二电极层、所述第二绝缘基板、所述第一电极层及所述第一绝缘基板的馈入接脚。其中，所述第一基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，所述第二基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线，且所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段。

本发明另外一实施例所提供的一种双频段天线结构的制作方法，其包括下列步骤：首先，提供一第一绝缘基板，且将一第一电极层设置于所述第一绝缘基板的顶端上；然后，提供一第二绝缘基板，且将一第二电极层设置于所述第二绝缘基板的顶端上；接着，将所述第二绝缘基板设置于所述第一电极层上；最后，将至少一馈入接脚依序贯穿所述第二电极层、所述第二绝缘基板、所述第一电极层及所述第一绝缘基板，其中所述第一基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，且所述第二基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线。

本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的双频段天线结构，其可通过“所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段”的设计，以产生具有高增益、低轴比、阻抗匹配的天线特性。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明第一实施例的侧视示意图。

图2为本发明第二实施例的立体分解示意图。

图3为本发明第二实施例的立体组合示意图。

图4为本发明第二实施例的上视示意图。

图5为本发明第二实施例的侧视示意图。

图6为本发明第二实施例使用黏着单元时的侧视示意图。

图7为本发明第二实施例的制作方法的流程图。

【主要元件符号说明】

天线结构      Z

第一天线      A1

第二天线      A2

第一基板单元    1

第一绝缘基板    10

第一基板穿孔    100

第一电极层      11

第一电极穿孔    110

第一切边          111

第一转角          112

第一对角线        D10、D11

第一接地层        12

第二基板单元      2

第二绝缘基板      20

第二基板穿孔      200

第二电极层        21

第二电极穿孔      210

第二切边          211

第二转角          212

第二对角线        D20、D21

第二接地层        22

接脚单元          3

馈入接脚          30

凸出部            30A

内嵌部            30B

接脚部         30C

黏着单元       4

第一黏贴片        41

第二黏贴片        42

主机板       5

具体实施方式

〔第一实施例〕

请参阅图1所示，本发明第一实施例提供一种双频段天线结构Z，其包括：一第一基板单元1、一第二基板单元2及一接脚单元3。在第一实施例中，至少一馈入接脚30穿过第一电极穿孔110且与第一电极层11彼此绝缘，馈入接脚30穿过第二电极穿孔210且接触第二电极层21，且第一天线A1的第一设定工作频段大于第二天线A2的第二设定工作频段。更进一步来说，当第一天线A1的第一设定工作频段大于第二天线A2的第二设定工作频段时，馈入接脚30穿过第一电极穿孔110且与第一电极层11彼此绝缘，并且馈入接脚30穿过第二电极穿孔210且接触第二电极层21，因此馈入接脚30可电性接触第二电极层21。

〔第二实施例〕

请参阅图2至图5所示，本发明第二实施例提供一种双频段天线结构Z，其包括：一第一基板单元1、一第二基板单元2及一接脚单元3。

首先，第一基板单元1包括一第一绝缘基板10及一设置于第一绝缘基板10的顶端上的第一电极层11，其中第一绝缘基板10的底端具有一第一接地层12，第一绝缘基板10具有一第一基板穿孔100，且第一电极层11具有一对应于第一基板穿孔100且大于第一基板穿孔100的第一电极穿孔110。另外，第一绝缘基板10具有一第一介电系数。举例来说，第一绝缘基板10可为陶瓷基板，且第一电极层11可为任何导电材料所制成的导电层。

再者，第二基板单元2包括一设置于第一电极层11上的第二绝缘基板20及一设置于第二绝缘基板20的顶端上的第二电极层21，其中第二绝缘基板20的底端具有一第二接地层22，第二绝缘基板20具有一第二基板穿孔200，第二电极层21具有一对应于第二基板穿孔200且大于第二基板穿孔200的第二电极穿孔210。另外，第二绝缘基板20具有一第二介电系数。举例来说，第二绝缘基板20可为陶瓷基板，且第二电极层21可为任何导电材料所制成的导电层。

此外，接脚单元3包括至少一依序贯穿第二电极层21、第二绝缘基板20、第一电极层11及第一绝缘基板10的馈入接脚30，其中馈入接脚30与第一电极层11及第二电极层21两者彼此绝缘，且馈入接脚30与第一接地层12及第二接地层22两者彼此绝缘。另外，馈入接脚30从上到下依序穿过第二电极穿孔210、第二基板穿孔200、第一电极穿孔110及第一基板穿孔100，其中馈入接脚30穿过第二电极穿孔210且与第二电极层21彼此分离一设定距离，馈入接脚30穿过第二基板穿孔200且接触第二绝缘基板20，馈入接脚30穿过第一电极穿孔110且与第一电极层11彼此分离一设定距离，且馈入接脚30穿过第一基板穿孔100且接触第一绝缘基板10。更进一步来说，如图5所示，馈入接脚30具有一外露且设置于第二绝缘基板20的顶端上的凸出部30A、一从凸出部30A向下延伸且同时嵌入第二绝缘基板20与第一基板单元1内的内嵌部30B、及一从内嵌部30B向下延伸且从第一绝缘基板10的底端裸露而出的接脚部30C。

藉此，第一基板单元1与接脚单元3可互相配合以形成一具有一第一设定工作频段（例如用来接收SDARS（Satellite Digital Audio Radio Service）信号）的第一天线A1，第二基板单元2与接脚单元3可互相配合以形成一具有一第二设定工作频段（例如用来接收GPS（Global PositioningSystem）信号）的第二天线A2，且第一天线A1的第一设定工作频段大于第二天线A2的第二设定工作频段。举例来说，第一天线A1与第二天线A2可为线性、左旋、或右旋天线。

更进一步来说，如图4所示，第一电极层11具有两个形成在第一电极层11的其中一第一对角线D10上的第一切边111（例如约为45度的截角）及两个形成在第一电极层11的另外一第一对角线D11上的第一转角112（例如约为90度的转角）。第二电极层21具有两个形成在第二电极层21的其中一第二对角线D20上且分别邻近两个第一转角112的第二切边211（例如约为45度的截角）及两个形成在第二电极层21的另外一第二对角线D21上且分别邻近两个第一切边111的第二转角212（例如约为90度的转角），以使得第一天线A1与第二天线A2皆形成圆极化天线。

另外，请参阅图5与图6所示，本发明双频段天线结构Z还进一步包括：一黏着单元4，其包括一设置于第一接地层12的底端上的第一黏贴片41及一设置于第二接地层22与第一电极层11之间的第二黏贴片42。因此，第二基板单元2可通过第二黏贴片42以贴附且堆叠在第一基板单元1上，且第一基板单元1可通过第一黏贴片41以贴附在一主机板5上。

请配合图2与图7所示，本发明另外提供一种双频段天线结构Z的制作方法，其包括下列步骤：首先，提供一第一绝缘基板10，且将一第一电极层11设置于第一绝缘基板10的顶端上，其中第一绝缘基板10的底端具有一第一接地层12，第一绝缘基板10具有一第一介电系数（S100）；接着，提供一第二绝缘基板20，且将一第二电极层21设置于第二绝缘基板20的顶端上，其中第二绝缘基板20的底端具有一第二接地层22，第二绝缘基板20具有一第二介电系数，且第二绝缘基板20的第二介电系数大于第一绝缘基板10的第一介电系数（S102）；然后，将第二绝缘基板20设置于第一电极层11上（S104）；接下来，将至少一馈入接脚30依序贯穿第二电极层21、第二绝缘基板20、第一电极层11及第一绝缘基板10，其中第一基板单元1与接脚单元3互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线A1，且第二基板单元2与接脚单元3互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线A2（S106），其中当第一天线A1的第一设定工作频段大于第二天线A2的第二设定工作频段时，由于第一电极穿孔110大于第一基板穿孔100，并且第二电极穿孔210大于第二基板穿孔200，所以当馈入接脚30穿过第一电极穿孔110与第二电极穿孔210时，馈入接脚30与第一电极层11及第二电极层21两者彼此分离一设定距离，以产生彼此绝缘的效果。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本发明采用高介电系数基板或低介电系数基板产生低频段与高频段，采堆叠方式设计制作，再以接脚激发能量，使两个天线同时接收或发射到不同频段信号，在设计上，于馈入点上需作槽沟设计（也即与电极层的绝缘设计）后才可产生双频段模态。利用此技术可使得高频段天线产生与单一天线时特性一样变化不大，而在低频段天线也可以具有较佳的特性，在增益值上不会降低太多，并且可以使天线于阻抗值可做调节，在双频段轴比上也可保持小于3dB轴比值。因为为单一馈入的设计，在单一馈入与单一输出双频电路系统中，不会产生天线特性变异的问题。当然天线也可设计不需在第二天线馈入点上作槽沟设计便可产生双频特性（也即第二实施例），当然在低频特性上特性会较低，而高频特性可与单一天线特性接近，在双频段轴比上也可保持小于3dB轴比值。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种双频段天线结构，其特征在于，所述双频段天线结构包括：

一第一基板单元，包括一第一绝缘基板及一设置于所述第一绝缘基板的顶端上的第一电极层；

一第二基板单元，包括一设置于所述第一电极层上的第二绝缘基板及一设置于所述第二绝缘基板的顶端上的第二电极层；以及

一接脚单元，包括依序贯穿所述第二电极层、所述第二绝缘基板、所述第一电极层及所述第一绝缘基板的至少一馈入接脚，其中所述至少一馈入接脚与所述第二电极层电性接触；

其中，所述第一基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，所述第二基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线，且所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段。

2.根据权利要求1所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一电极层具有两个形成在所述第一电极层的其中一个第一对角线上的第一切边及两个形成在所述第一电极层的另外一个第一对角线上的第一转角，且所述第二电极层具有两个形成在所述第二电极层的其中一个第二对角线上且分别邻近两个所述第一转角的第二切边及两个形成在所述第二电极层的另外一个第二对角线上且分别邻近两个所述第一切边的第二转角，以使得所述第一天线与所述第二天线均形成圆极化天线。

3.根据权利要求1所述的双频段天线结构，其特征在于，所述至少一馈入接脚具有一外露且设置于所述第二电极层的顶端上的凸出部、一从所述凸出部向下延伸且同时嵌入所述第一基板单元与所述第二基板单元内的内嵌部、及一从所述内嵌部向下延伸且从所述第一绝缘基板的底端裸露而出的接脚部。

4.根据权利要求1所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一绝缘基板具有一第一基板穿孔，所述第一电极层具有一对应于所述第一基板穿孔的第一电极穿孔，所述第二绝缘基板具有一第二基板穿孔，所述第二电极层具有一对应于所述第二基板穿孔的第二电极穿孔，所述至少一馈入接脚依序穿过所述第二电极穿孔、所述第二基板穿孔、所述第一电极穿孔及所述第一基板穿孔，所述至少一馈入接脚穿过所述第一电极穿孔且与所述第一电极层彼此绝缘，且所述至少一馈入接脚穿过所述第二电极穿孔且与所述第二电极层接触。

5.根据权利要求1所述的双频段天线结构，其特征在于，所述双频段天线结构还进一步包括：一黏着单元，其中所述第一绝缘基板的底端具有一第一接地层，所述第二绝缘基板的底端具有一第二接地层，所述至少一馈入接脚与所述第一接地层及所述第二接地层两者彼此绝缘，所述黏着单元包括一设置于所述第一接地层的底端上的第一黏贴片及一设置于所述第二接地层与所述第一电极层之间的第二黏贴片。

6.根据权利要求1所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一绝缘基板具有一第一介电系数，所述第二绝缘基板具有一第二介电系数，且所述第二绝缘基板的所述第二介电系数大于所述第一绝缘基板的所述第一介电系数。

7.一种双频段天线结构，其特征在于，所述双频段天线结构包括：

一第一基板单元，包括一第一绝缘基板及一设置于所述第一绝缘基板的顶端上的第一电极层；

一第二基板单元，包括一设置于所述第一电极层上的第二绝缘基板及一设置于所述第二绝缘基板的顶端上的第二电极层；以及

一接脚单元，包括依序贯穿所述第二电极层、所述第二绝缘基板、所述第一电极层及所述第一绝缘基板的至少一馈入接脚，其中所述至少一馈入接脚与所述第一电极层及所述第二电极层两者彼此绝缘；

其中，所述第一基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，所述第二基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线，且所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段。

8.根据权利要求7所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一电极层具有两个形成在所述第一电极层的其中一个第一对角线上的第一切边及两个形成在所述第一电极层的另外一个第一对角线上的第一转角，且所述第二电极层具有两个形成在所述第二电极层的其中一个第二对角线上且分别邻近两个所述第一转角的第二切边及两个形成在所述第二电极层的另外一个第二对角线上且分别邻近两个所述第一切边的第二转角，以使得所述第一天线与所述第二天线均形成圆极化天线。

9.根据权利要求7所述的双频段天线结构，其特征在于，所述至少一馈入接脚具有一外露且设置于所述第二绝缘基板的顶端上的凸出部、一从所述凸出部向下延伸且同时嵌入所述第二绝缘基板及所述第一基板单元内的内嵌部、及一从所述内嵌部向下延伸且从所述第一绝缘基板的底端裸露而出的接脚部。

10.根据权利要求7所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一绝缘基板具有一第一基板穿孔，所述第一电极层具有一对应于所述第一基板穿孔且大于所述第一基板穿孔的第一电极穿孔，所述第二绝缘基板具有一第二基板穿孔，所述第二电极层具有一对应于所述第二基板穿孔且大于所述第二基板穿孔的第二电极穿孔，所述至少一馈入接脚依序穿过所述第二电极穿孔、所述第二基板穿孔、所述第一电极穿孔及所述第一基板穿孔，所述至少一馈入接脚穿过所述第一电极穿孔且与所述第一电极层彼此分离一设定距离，且所述至少一馈入接脚穿过所述第二电极穿孔且与所述第二电极层彼此分离一设定距离。

11.根据权利要求7所述的双频段天线结构，其特征在于，所述双频段天线结构还进一步包括：一黏着单元，其中所述第一绝缘基板的底端具有一第一接地层，所述第二绝缘基板的底端具有一第二接地层，所述至少一馈入接脚与所述第一接地层及所述第二接地层两者彼此绝缘，所述黏着单元包括一设置于所述第一接地层的底端上的第一黏贴片及一设置于所述第二接地层与所述第一电极层之间的第二黏贴片。

12.根据权利要求7所述的双频段天线结构，其特征在于，所述第一绝缘基板具有一第一介电系数，所述第二绝缘基板具有一第二介电系数，且所述第二绝缘基板的所述第二介电系数大于所述第一绝缘基板的所述第一介电系数。

13.一种双频段天线结构的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一第一绝缘基板，且将一第一电极层设置于所述第一绝缘基板的顶端上，以形成一第一基板单元；

提供一第二绝缘基板，且将一第二电极层设置于所述第二绝缘基板的顶端上，以形成一第二基板单元；

将所述第二绝缘基板设置于所述第一电极层上；以及

将至少一馈入接脚依序贯穿所述第二电极层、所述第二绝缘基板、所述第一电极层及所述第一绝缘基板，以形成一接脚单元，其中所述第一基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第一设定工作频段的第一天线，且所述第二基板单元与所述接脚单元互相配合以形成一具有一第二设定工作频段的第二天线。

14.根据权利要求13所述的双频段天线结构的制作方法，其特征在于，所述第一绝缘基板具有一第一介电系数，所述第二绝缘基板具有一第二介电系数，且所述第二绝缘基板的所述第二介电系数大于所述第一绝缘基板的所述第一介电系数。

15.根据权利要求13所述的双频段天线结构的制作方法，其特征在于，所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段，所述至少一馈入接脚与所述第一电极层及所述第二电极层两者彼此绝缘。

16.根据权利要求13所述的双频段天线结构的制作方法，其特征在于，当所述第一天线的所述第一设定工作频段大于所述第二天线的所述第二设定工作频段时，所述至少一馈入接脚与所述第二电极层电性接触。