CN106876887A - 双频单极天线 - Google Patents

Abstract

一种双频单极天线，包括接地部、第一辐射体、第二辐射体及馈入部。第一辐射体邻设于接地部，并包括第一、第二、第三及第四延伸部。第一延伸部朝相对于接地部的第一方向延伸。第二延伸部耦接第一延伸部的一端，并朝第二方向延伸而与第一延伸部垂直。第三延伸部耦接第二延伸部的一端，并朝第一方向延伸而与第二延伸部垂直设置。第四延伸部耦接第三延伸部的一端，并朝第二方向的反向延伸而与第三延伸部垂直设置。第二辐射体耦接第一辐射体，并包括第五延伸部及第六延伸部。第五延伸部自第一延伸部朝第二方向延伸而与第二延伸部平行设置。第六延伸部耦接第五延伸部的一端，并与第一延伸部平行设置。馈入部的一端连接第一延伸部，另一端对应于接地部。

Description

双频单极天线

技术领域

本发明涉及一种单极天线，且特别是涉及一种双频的单极天线。

背景技术

在科技发展日新月异的现今时代中，多种类型的天线已被开发出来，以应用在各式电子装置中，例如移动电话、笔记型电脑、平板电脑、无线存取点等。单极天线即为一种被广泛使用的天线。

为因应不同频带的无线数据传输，单极天线往往需具备多频操作的能力。然而，传统的多频单极天线在设计上并不易针对各操作频段作独立的调整，只要天线操作频段一改变，天线设计者便需花费许多时间调整天线结构，以达到所要求的天线操作频段。

因此，如何提供一种可供设计者独立调整不同操作频段的多频单极天线，是目前业界所致力的课题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双频单极天线，可供设计者独立地调整不同的天线操作频段。

为达上述目的，根据本发明所提出的一种双频单极天线，包括接地部、第一辐射体、第二辐射体以及馈入部。第一辐射体邻设于该接地部，并包括第一延伸部、第二延伸部、第三延伸部以及第四延伸部。第一延伸部朝相对于该接地部的一第一方向延伸。第二延伸部耦接该第一延伸部的一端，并朝第二方向延伸而与该第一延伸部垂直设置。第三延伸部耦接该第二延伸部的一端，并朝该第一方向延伸而与该第二延伸部垂直设置。第四延伸部耦接该第三延伸部的一端，并朝该第二方向的反向延伸而与该第三延伸部垂直设置。第二辐射体耦接该第一辐射体，并包括第五延伸部以及第六延伸部。第五延伸部自该第一延伸部朝该第二方向延伸而与该第二延伸部平行设置。第六延伸部耦接该第五延伸部的一端，并与该第一延伸部平行设置。馈入部的一端连接该第一延伸部，另一端对应于该接地部。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明的一实施例的双频单极天线的示意图；

图2A～图2D为本发明不同实施例的单极天线分别在不同的第二辐射体配置下的示意图。

符号说明

100、100A、100B、100C、100D：单极天线

102：接地部

104：第一辐射体

106：第二辐射体

108：馈入部

E1：第一延伸部

E2：第二延伸部

E3：第三延伸部

E4：第四延伸部

E5：第五延伸部

E6：第六延伸部

E7：第七延伸部

L1：开口宽度

L2：第六延伸部与第一延伸部的距离

L3：槽孔的长度

P：第一延伸部与馈入部连接的位置

NA：第一延伸部与第二延伸部相接的一端

NB：第一延伸部与馈入部相接的一端

SL：槽孔

具体实施方式

在本文中，参照所附的附图仔细地描述本发明的一些实施例，但不是所有实施例都有表示在图示中。实际上，这些发明可使用多种不同的变形，且并不限于本文中的实施例。相对的，本发明提供这些实施例以满足应用的法定要求。附图中相同的参考符号用来表示相同或相似的元件。

图1绘示依据本发明的一实施例的双频单极天线100的示意图。单极天线100主要包括接地部102、第一辐射体104、第二辐射体106以及馈入部108。单极天线100例如印制于一基板上。在本发明实施例中，第一辐射体104与第二辐射体106分别主导不同的天线操作频段。举例来说，第一辐射体104主导相对低频的操作频段，第二辐射体106主导相对高频的操作频段。

第一辐射体104邻设于接地部102，但不与接地部102直接相连。第一辐射体104主要包括第一延伸部E1、第二延伸部E2、第三延伸部E3以及第四延伸部E4。第一延伸部E1、第二延伸部E2、第三延伸部E3以及第四延伸部E4首尾依序相连而形成一连续的金属图样。

如图1所示，第一延伸部E1朝相对于接地部102的第一方向(如+y方向)延伸。第二延伸部E2耦接第一延伸部E1的一端，并朝第二方向(如+x方向)延伸而与第一延伸部E1垂直设置。第三延伸部E3耦接第二延伸部E2的一端，并朝第一方向延伸而与第二延伸部E2垂直设置。第四延伸部E4耦接第三延伸部E3的一端，并朝第二方向的反向(如-x方向)延伸而与第三延伸部E3垂直设置。因此，在图1中，第二延伸部E2、第三延伸部E3以及第四延伸部E4的整体构成一缺口朝-x方向的“ㄈ”字形图样。在一实施例中，该“ㄈ”字形图样的开口宽度L1例如为0.5～1mm，以于操作频段提供优选的反射损耗特性。

在一实施例中，如图1所示，第一辐射体104还包括第七延伸部E7，其耦接第四延伸部E4的一端，并朝第一方向的反向(如-y方向)延伸而与第四延伸部E4垂直设置。在部分实施例中，第七延伸部E7的末端可进一步朝其他方向弯折，以增加第一辐射体E1所对应的共振电流路径，进而降低操作频段。

第二辐射体E2耦接第一辐射体E1。第二辐射体E2主要包括第五延伸部E5以及第六延伸部E6。第五延伸部E5以及第六延伸部E6首尾依序相连而形成一连续的金属图样。如图1所示，第五延伸部E5自第一延伸部E1朝第二方向(如+x方向)延伸而与第二延伸部E2平行设置。第六延伸部E6耦接第五延伸部E5的一端，并与第一延伸部E1平行设置。在图1的例子中，第六延伸部E6沿第一方向(如+y方向)往第二延伸部E2延伸而与第五延伸部E5呈一“L”型图样。在部分实施例中，第六延伸部E6的末端可进一步朝其他方向弯折，以增加第二辐射体E2所对应的共振电流路径。第六延伸部E6与第一延伸部E1的距离L2例如大于3mm，以提供优选的高频特性。

在本发明实施例中，可通过调整第一辐射体104中至少一延伸部(如E1～E7至少其一)的长度以调整第一辐射体104所主导天线操作频段，并可通过调整第二辐射体106中至少一延伸部(如E5、E6至少其一)的长度以调整第二辐射体106所主导天线操作频段。换言之，天线设计者只需通过改变第一、二辐射体104、106的长度，即可对应地调整单极天线100的两个操作频段，以达到独立的频段调整机制。

馈入部108的一端连接第一延伸部E1，另一端对应于接地部102。馈入部108用以接收射频信号。举例来说，可将一50欧姆电缆的信号端与接地端分别焊接在馈入部108的两端，以直接对单极天线100馈入射频信号。然而本发明并不限于此，单极天线100也可通过其它现有信号传输元件以接收射频信号。

在一实施例中，如图1所示，接地部102包括槽孔SL，其自接地部102的一侧边(如图1中接地部102的左侧边界)沿第二方向(如+x方向)往接地部102的内部延伸。通过调整槽孔SL的大小、长度可调整单极天线100的阻抗匹配。在一实施例中，槽孔SL沿第二方向往接地部的内部延伸，但不超过第一延伸部E1与馈入部108连接的位置P，以维持优选的阻抗匹配特性。如图1所示，槽孔SL的长度L3并不超过第一延伸部E1与馈入部108连接的位置P。

在本发明实施例中，第二辐射体E2可视为独立于第一辐射体E1的频率调整单元。第二辐射体E2可沿第一辐射体E1的侧边上下移动，以改变第二辐射体E2所主导的操作频段。也可通过调整第二辐射体E2的第六延伸部E6的延伸方向及/或长度，以调整对应的操作频段。以下以图2A～图2D作说明，但可理解通过结合该些图例所呈现的实施例而加以调整、修饰所产生的单极天线也涵盖于本发明精神的范畴。

图2A～图2D绘示依据本发明不同实施例的单极天线100A、100B、100C、100D分别在不同的第二辐射体E2配置下的示意图。单极天线100A、100B、100C、100D与图1所示的单极天线100相似，故对应的部分延用相同的符号。此外，为方便清楚说明，部分相同的组件省略其标示符号。

在图2A的例子中，单极天线100A的第五延伸部E5耦接第一延伸部E1非两端NA、NB的中段部分。此处所称第一延伸部E1的一端NA例如是指第一延伸部E1与第二延伸部E2相接的一端；第一延伸部E1的另一端NB例如是指第一延伸部E1与馈入部108相接的一端。

在第二辐射体E2主体图样不变的情况下，第二辐射体E2离馈入点108越远，所对应的共振路径越长(相对低频)，反之，离馈入点108越近，所对应的共振路径越短(相对高频)。因此，可通过上下移动第二辐射体E2的位置以调整第二辐射体E2所主导的操作频段。此外，第五延伸部E5与接地部102的距离会影响第二辐射体E2所主导的操作频段的频宽，当两者距离越近，则该频宽越宽。

在图2B的例子中，单极天线100B的第五延伸部E5邻近第一延伸部E1与馈入部108相接的一端NB，并远离第一延伸部E1与第二延伸部E2相接的一端NA。在此实施例中，第六延伸部E6可沿着第一方向(例如+y方向)尽可能地往第二延伸部E2延伸，只要两者不相接在一起即可。通过调整第六延伸部E6的长度，可调整第二辐射体E2所主导的操作频段。此外，当第六延伸部E6与第二延伸部E2距离越近，可改善第二辐射体E2所主导的操作频段的反射损耗特性。

在图2C的例子中，单极天线100C的第六延伸部E6沿第一方向的反向(如-y方向)往接地部102延伸。此外，第五延伸部E5耦接于第一延伸部E1非两端NA、NB的中段部分。

在图2D的例子中，单极天线100D的第五延伸部E5远离第一延伸部E1与馈入部108相接的一端NB，并邻近第一延伸部E1与第二延伸部E2相接的一端NA。在此实施例中，第六延伸部E6可沿着第一方向的反向(例如-y方向)尽可能地往接地部102延伸，只要两者不相接在一起即可。通过调整第六延伸部E6的长度，可调整第二辐射体E2所主导的操作频段。

综上所述，本发明所提出的单极天线具备独立的频带调整机制，可供设计者独立地调整不同的天线操作频段。此外，本发明实施例的单极天线可操作在独立的印刷电路板或与系统地搭配使用，可方便应用于不同的系统。

虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明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，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种双频的单极天线，包括：

接地部；

第一辐射体，邻设于该接地部，并包括：

第一延伸部，朝相对于该接地部的一第一方向延伸；

第二延伸部，耦接该第一延伸部的一端，并朝一第二方向延伸而与该第一延伸部垂直设置；

第三延伸部，耦接该第二延伸部的一端，并朝该第一方向延伸而与该第二延伸部垂直设置；以及

第四延伸部，耦接该第三延伸部的一端，并朝该第二方向的反向延伸而与该第三延伸部垂直设置；

第二辐射体，耦接该第一辐射体，并包括：

第五延伸部，自该第一延伸部朝该第二方向延伸而与该第二延伸部平行设置；以及

第六延伸部，耦接该第五延伸部的一端，并与该第一延伸部平行设置；以及

馈入部，该馈入部的一端连接该第一延伸部，另一端对应于该接地部。

2.如权利要求1所述的单极天线，其中该第一辐射体还包括：

第七延伸部，耦接该第四延伸部的一端，并朝该第一方向的反向延伸而与该第四延伸部垂直设置。

3.如权利要求1所述的单极天线，其中该第六延伸部沿该第一方向往该第二延伸部延伸。

4.如权利要求1所述的单极天线，其中该第六延伸部沿该第一方向的反向往该接地部延伸。

5.如权利要求1所述的单极天线，其中该第五延伸部邻近该第一延伸部与该馈入部相接的一端，并远离该第一延伸部与该第二延伸部相接的一端。

6.如权利要求1所述的单极天线，其中该第五延伸部远离该第一延伸部与该馈入部相接的一端，并邻近该第一延伸部与该第二延伸部相接的一端。

7.如权利要求1所述的单极天线，其中该第五延伸部耦接该第一延伸部非两端的中段部分。

8.如权利要求1所述的单极天线，其中该接地部包括一槽孔，该槽孔自该接地部的一侧边沿该第二方向往该接地部的内部延伸。

9.如权利要求8所述的单极天线，其中该槽孔沿该第二方向往该接地部的内部延伸，但不超过该第一延伸部与该馈入部连接的位置。