CN104681921B - 回路天线 - Google Patents
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Abstract
一种回路天线。该回路天线包括：一第一回路段部、一第二回路段部以及一第三回路段部；该第一回路段部包括一第一端以及一第二端，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域；该第二回路段部包括一第三端以及一第四端，该第三端连接该第二端，其中，该第二回路段部环绕该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽，该环状沟槽的宽度约介于1mm至10mm之间；该第三回路段部包括一第五端以及一第六端，该第五端连接该第四端，其中，该第三回路段部环绕该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。本发明可在90度以及270度的方向上明显提升天线辐射能量，提供较对称的辐射场强。
Description
技术领域
本发明涉及一种回路天线（loop antenna），特别涉及一种在不同方向具有较对称的辐射场强的回路天线。
背景技术
近场通信（Near Field Communication）天线已逐渐广泛的被应用于便携式电子装置或卡片之中。藉此以非接触式的方式提供数据配对、数据交换或付费等动作。近场通信天线受限于载具（例如，手机或信用卡）尺寸，一般为长方形。因此，参照图1，在场强测试中，在90度以及270度的方向，可以明显发现天线辐射能量下降的情形。
从而，需要提供一种回路天线来解决上述问题。
发明内容
本发明为了解决公知技术的问题，而提供的一种回路天线，包括一第一回路段部、一第二回路段部以及一第三回路段部。该第一回路段部围绕定义一净空区域。该第二回路段部环绕并连接该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽。该第三回路段部环绕并连接该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。
本发明还提供一种回路天线，该回路天线包括：一第一回路段部，该第一回路段部包括一第一端以及一第二端，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域；一第二回路段部，该第二回路段部包括一第三端以及一第四端，该第三端连接该第二端，其中，该第二回路段部环绕该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽，该环状沟槽的宽度约介于1mm至10mm之间；以及一第三回路段部，该第三回路段部包括一第五端以及一第六端，该第五端连接该第四端，其中，该第三回路段部环绕该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。
本发明还提供一种回路天线，该回路天线包括：一第一回路段部，该第一回路段部包括一第一端以及一第二端，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域，该净空区域的面积约为该回路天线整体面积的1/4至1/6；一第二回路段部，该第二回路段部包括一第三端以及一第四端，该第三端连接该第二端，其中，该第二回路段部环绕该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽；以及一第三回路段部，该第三回路段部包括一第五端以及一第六端，该第五端连接该第四端，其中，该第三回路段部环绕该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。
本发明还提供一种回路天线，该回路天线包括：一第一回路段部，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域；一第二回路段部，其中，该第二回路段部环绕并连接该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽；以及一第三回路段部，其中，该第三回路段部环绕并连接该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。
在本发明的实施例中，通过设置环状沟槽，藉由环状沟槽增加磁场振荡，藉此以提升在90度以及270度的方向上的天线辐射能量。应用本发明实施例的回路天线1，在场强测试中，在90度以及270度的方向，可以明显发现天线辐射能量被提升，提供较对称的辐射场强。
附图说明
图1显示公知回路天线的场强测试结果。
图2A、图2B显示本发明一实施例的回路天线。
图2C显示本发明一实施例的回路天线的等效电路。
图3显示本发明实施例的回路天线的场强测试结果。
图4显示本发明的一变化实施例的回路天线。
图5显示本发明的另一变化实施例的回路天线。
图6A以及图6B显示本发明的又一实施例的回路天线。
主要组件符号说明：
1、2、3、4 回路天线
10、10'、10'' 第一回路段部
11 第一端
12 第二端
13 寄生结构
20 第二回路段部
21 第三端
22 第四端
23 第一长边
24 第二长边
30 第三回路段部
31 第五端
32 第六端
40 基板
41 第一表面
42 第二表面
43 第三表面
44 馈线
45 馈入介层孔
46 介层孔
51 第一短路组件
52 第二短路组件
53 介层孔
54 介层孔
S 净空区域
G 环状沟槽
T1 第一馈入点
T2 第二馈入点
具体实施方式
参照图2A，其显示本发明实施例的回路天线1，包括一第一回路段部10、一第二回路段部20以及一第三回路段部30。该第一回路段部10围绕定义一净空区域S。该第二回路段部20环绕并连接该第一回路段部10，该第一回路段部10与该第二回路段部20之间形成有一环状沟槽G。该第三回路段部30环绕并连接该第二回路段部20，该第三回路段部30与该第二回路段部20之间的间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度。如图2A所示，环状沟槽G的宽度d2大于该第三回路段部与该第二回路段部之间的间隙的宽度d1。
在本发明的实施例中，通过设置环状沟槽G，藉由环状沟槽G增加磁场振荡，藉此以提升在90度以及270度的方向上的天线辐射能量。参照图3，应用本发明实施例的回路天线1，在场强测试中，在90度以及270度的方向，可以明显发现天线辐射能量被提升，提供较对称的辐射场强。在此实施例中，该第三回路段部与该第二回路段部之间的间隙的宽度d1小于1mm。该环状沟槽的宽度d2约介于1mm至10mm之间。在另一实施例中，该环状沟槽的宽度约介于2mm至7mm之间。图2C显示本发明一实施例的回路天线的等效电路，其为电阻串联电感的结构，藉由天线结构的改变，可调整天线的互感量，天线间距的电容值，达到提升效能的目的。
再参照图2A，该一第一回路段部10包括一第一端11以及一第二端12。该第二回路段部20包括一第三端21以及一第四端22，该第三端21连接该第二端12。该第三回路段部30包括一第五端31以及一第六端32，该第五端31连接该第四端22。
参照图2A、图2B，回路天线1还包括一基板40，该基板40包括一第一表面41以及一第二表面42，该第一表面41相反于该第二表面42，其中，该第一回路段部10、该第二回路段部20以及该第三回路段部30均形成于该基板40的该第一表面41之上，该基板40包括一馈入介层孔45以及一馈线44，该馈线44至少部分形成于该第二表面42，该第一端11通过该馈入介层孔45耦接该馈线44。在此实施例中，该馈线44通过介层孔46，从该第二表面42延伸至该第一表面41。一第一馈入点T1位于该馈线44的一端，一第二馈入点T2位于该第六端32。藉由上述结构，馈线44可绕过该第二回路段部20以及该第三回路段部30，而不会与之发生干涉。
参照图4，其显示本发明的一变化实施例的回路天线2，其中，该第一回路段部10'的线宽大于该第二回路段部20的线宽。通过上述设计，可进一步调整回路天线1的辐射场强的对称性。
参照图5，其显示本发明的另一变化实施例的回路天线3，其中，该第一回路段部10''还包括一寄生结构13，该寄生结构13形成于该第一回路段部10''的四个侧边之上，并位于该环状沟槽G之中。通过上述设计，可进一步调整回路天线1的辐射场强的对称性。寄生结构13可以为三角形或其他适当形状。
在本发明的实施例中，回路天线为矩形结构，各回路段部沿矩形路径延伸。该净空区域可以为方形或矩形。该环状沟槽为矩形环状沟槽。然而，上述公开并未限制本发明，回路天线及其各部件的形状可视需要适度变化。
在本发明的实施例中，该净空区域的面积约为该回路天线整体面积的1/4～1/6，在一实施例中，该净空区域的面积约为该回路天线整体面积的1/5～1/6。在此实施例中，该净空区域可以为20mm乘20mm的正方形。
参照图6A以及图6B，其显示本发明的又一实施例的回路天线4，其还包括一第一短路组件51以及一第二短路组件52，该第二回路段部20呈矩形并包括一第一长边23以及一第二长边24，该第一长边23平行于该第二长边24，该第一短路组件51连接于该第一长边23以及该第二长边24，该第二短路组件52连接于该第一长边23以及该第二长边24，该净空区域S位于该第一短路组件51以及该第二短路组件52之间。在此实施例中，基板40可以为多层板并包括一第三表面43，该第一短路组件51以及该第二短路组件52可以位于该第三表面43之上，并通过介层孔53以及介层孔54耦接该第一长边23以及该第二长边24。通过上述设计，可进一步调整回路天线1的辐射场强的对称性。
虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。
Claims (19)
1.一种回路天线，该回路天线包括：
一第一回路段部，该第一回路段部包括一第一端以及一第二端，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域；
一第二回路段部，该第二回路段部包括一第三端以及一第四端，该第三端连接该第二端，其中，该第二回路段部环绕该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽，该环状沟槽的宽度约介于1mm至10mm之间；以及
一第三回路段部，该第三回路段部包括一第五端以及一第六端，该第五端连接该第四端，其中，该第三回路段部环绕该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度；
该回路天线还包括一第一短路组件以及一第二短路组件，该第二回路段部呈矩形并包括一第一长边以及一第二长边，该第一长边平行于该第二长边，该第一短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该第二短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该净空区域位于该第一短路组件以及该第二短路组件之间；
其中该第一短路组件和该第二短路组件位于与该第二回路段部所在的表面不同的表面，并且通过介层孔耦接于该第一长边和该第二长边。
2.如权利要求1所述的回路天线，其中，该环状沟槽的宽度约介于2mm至7mm之间。
3.如权利要求1所述的回路天线，其中，该第三回路段部与该第二回路段部之间的该间隙的宽度小于1mm。
4.如权利要求1所述的回路天线，该回路天线还包括一基板，该基板包括一第一表面以及一第二表面，该第一表面相反于该第二表面，其中，该第一回路段部、该第二回路段部以及该第三回路段部均形成于该基板的该第一表面之上，该基板设置一馈入介层孔以及一馈线，该馈线至少部分形成于该第二表面，该第一端通过该馈入介层孔耦接该馈线，一第一馈入点位于该馈线的一端，一第二馈入点位于该第六端。
5.如权利要求1所述的回路天线，其中，该第一回路段部的线宽大于该第二回路段部的线宽。
6.如权利要求1所述的回路天线，其中，该净空区域为方形，该环状沟槽为矩形环状沟槽。
7.如权利要求1所述的回路天线，其中，该第一回路段部沿矩形路径延伸，该第一回路段部还包括一寄生结构，该寄生结构形成于该第一回路段部的四个侧边之上，并位于该环状沟槽之中。
8.一种回路天线，该回路天线包括：
一第一回路段部，该第一回路段部包括一第一端以及一第二端，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域，该净空区域的面积约为该回路天线整体面积的1/4至1/6；
一第二回路段部，该第二回路段部包括一第三端以及一第四端，该第三端连接该第二端，其中，该第二回路段部环绕该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽；以及
一第三回路段部，该第三回路段部包括一第五端以及一第六端，该第五端连接该第四端，其中，该第三回路段部环绕该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度；
该回路天线还包括一第一短路组件以及一第二短路组件，该第二回路段部呈矩形并包括一第一长边以及一第二长边，该第一长边平行于该第二长边，该第一短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该第二短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该净空区域位于该第一短路组件以及该第二短路组件之间；
其中该第一短路组件和该第二短路组件位于与该第二回路段部所在的表面不同的表面，并且通过介层孔耦接于该第一长边和该第二长边。
9.如权利要求8所述的回路天线，其中，该净空区域的面积约为该回路天线整体面积的1/5至1/6。
10.如权利要求8所述的回路天线，其中，该第三回路段部与该第二回路段部之间的该间隙的宽度小于1mm。
11.如权利要求8所述的回路天线，该回路天线还包括一基板，该基板包括一第一表面以及一第二表面，该第一表面相反于该第二表面，其中，该第一回路段部、该第二回路段部以及该第三回路段部均形成于该基板的该第一表面之上，该基板设置一馈入介层孔以及一馈线，该馈线至少部分形成于该第二表面，该第一端通过该馈入介层孔耦接该馈线，一第一馈入点位于该馈线的一端，一第二馈入点位于该第六端。
12.如权利要求8所述的回路天线，其中，该第一回路段部的线宽大于该第二回路段部的线宽。
13.如权利要求8所述的回路天线，其中，该净空区域为方形，该环状沟槽为矩形环状沟槽。
14.如权利要求8所述的回路天线，其中，该第一回路段部还包括一寄生结构，并位于该环状沟槽之中。
15.一种回路天线，该回路天线包括：
一第一回路段部，其中，该第一回路段部围绕定义一净空区域；
一第二回路段部，其中，该第二回路段部环绕并连接该第一回路段部，该第一回路段部与该第二回路段部之间形成有一环状沟槽；以及
一第三回路段部，其中，该第三回路段部环绕并连接该第二回路段部，该第三回路段部与该第二回路段部之间的一间隙的宽度小于该环状沟槽的宽度；
该回路天线还包括一第一短路组件以及一第二短路组件，该第二回路段部呈矩形并包括一第一长边以及一第二长边，该第一长边平行于该第二长边，该第一短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该第二短路组件连接于该第一长边以及该第二长边，该净空区域位于该第一短路组件以及该第二短路组件之间；
其中该第一短路组件和该第二短路组件位于与该第二回路段部所在的表面不同的表面，并且通过介层孔耦接于该第一长边和该第二长边。
16.如权利要求15所述的回路天线，其中，该环状沟槽的宽度约介于1mm至10mm之间。
17.如权利要求16所述的回路天线，其中，该环状沟槽的宽度约介于2mm至7mm之间。
18.如权利要求17所述的回路天线，其中，该第三回路段部与该第二回路段部之间的该间隙的宽度小于1mm。
19.如权利要求15所述的回路天线，其中，该净空区域为方形，该环状沟槽为矩形环状沟槽。
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