CN1177504C - 改进的平面倒f天线装置 - Google Patents
改进的平面倒f天线装置Info
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Abstract
本发明是关于一种改进的平面倒F天线装置，包括一接地金属面以及一平板状金属。该接地金属面内设有一馈电金属孔径，并与平板状金属平行，平板状金属具有一开路端与一短路端，短路端利用一短路接脚与接地金属面互相连接。此外，该平板状金属包括一馈电接脚穿过该馈电金属孔径，其中平板状金属的开路端与短路端为长度大约为四分之一波长的开路-短路的梯形结构，梯形结构可以改变馈入电流路径，使天线接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。本发明克服了公知技术的缺陷，使得资料传送或接收的讯号质量较公知技术更为优良，具有更宽广的适用频宽范围，且可以一体成形，可以节省制作时间与制作成本，适合于大量的生产与制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种平面倒F天线装置，尤其是一种可以增加操作频宽以及改善讯号质量的改进的平面倒F天线装置。
背景技术
随着无线通讯技术的突飞猛进，将3C产品与通讯模组互相结合所形成的移动通讯产品已成为现阶段科技产品的主流，包括笔记型电脑、PDA或是Palm等，这些产品在与通讯模组结合后，不仅可以连接至区域网路(LAN)、收发email、更可以接收即时资讯(包括新闻、股票)，使彼此之间达到资源共享和资料传输的功能。其中平面倒F天线因为具有轻巧以及轻薄等优点，因此一般都被用来做为移动通讯产品的内装型天线。
请参阅图1所示，其为公知技术的平面倒F天线装置的示意图，包括一接地金属10、一平板状金属12、一短路接脚14以及一馈电接脚16。接地金属面10具有一馈电金属孔径15，该接地金属面10与平板状金属12之间互相平行，短路接脚14与馈电接脚16分别设于平板状金属12的一侧边上，其中短路接脚14与接地金属面10互相连接，馈电接脚16则是穿过接地金属面10的馈电金属孔径15并与一匹配电路(图中未示)相连接。平板状金属12为一长方形的薄板结构，其与短路接脚14相结合的一侧为短路端，而相对于短路端的另一侧则为开路端，开路端与短路端之间的距离以四分之一波长为最佳。
由于公知技术的平板状金属所馈入的电流路径长度为一固定值，造成在利用天线进行讯号传送与接收时，所使用的频率也为固定值，因此对于天线而言，所能使用的操作频宽范围有限，天线的应用范围较窄。
公知技术的馈电接脚的位置设置在板状金属的一侧边上，由于该天线并非为一对称的结构，因此在水平方向上无法产生对称的辐射场型，使得天线在进行讯号的传送与接收时，无法获得令人满意的品质。
有鉴于此，对于从事平面倒F形天线装置制造与研发的从业人员而言，均莫不致力于天线结构的改进，以增加天线的操作频宽并提高天线的传输质量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种改进的平面倒F天线装置，使天线的操作频宽范围增加。
本发明的另一目的在于提供一种改进的平面倒F天线装置，使天线在进行资料传送或接收的讯号品质更为优良。
本发明的又一目的在于提供一种改进的平面倒F天线装置，使天线的制作更方便，以利大量生产。
本发明提供一种改进的平面倒F天线装置，利用该天线的结构，将天线的馈电接脚安排焊接于该平板状金属距两侧边的对称中间位置，而供应的电流则由中央馈入的方式以至于在平板状金属上产生左右较为对称的辐射场型，该结构可以使得资料传送或接收的讯号品质较公知技术更为优良。并藉由改变该天线平板状金属的形状，使该平板状金属具有至少一个斜边，来改变其上的馈入电流路径长短，增进天线适用的操作频宽范围。另外可以选用一特别的制作方法来形成馈电接脚，在平板状金属上的适当的中央位置形成一倒U字形的缝隙结构，其中间的金属部分向下弯折可形成一穿过该馈电金属孔径的馈电接脚，取代以焊接的方式来制作馈电接脚。该结构可以由单一金属一体成形来制作出该天线的装置，用以方便制造并可大量生产。
本发明的技术方案是，一种改进的平面倒F天线装置，包括：
一接地金属面，该金属表面设有一馈电金属孔径；
一平板状金属，设有一开路端与一短路端，该平板状金属与上述接地金属面平行。该短路端利用一短路接脚与上述接地金属面互相连接，该平板状金属包括一馈电接脚穿过该馈电金属孔径；
其中上述平板状金属为长度为四分之一波长的开路-短路的梯形平板状结构，且该梯形结构可改变领入电流路径，其在与该馈电孔径相对应处设有一缝隙结构，其中间的金属片向下弯折可形成一穿过该馈电金属孔径的馈电接脚，并在平板状金属表面形成一面积与馈电接脚相当的缝隙，该缝隙可以改变馈入电流路径，使天线可以接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
该馈电接脚与接地金属面不相接触。
该馈电接脚设置在该平板状金属二侧边的对称中间位置，该平板状金属产生水平对称的辐射场型。
该馈电接脚以焊接方式结合于该板状金属的下侧表面。
该梯形结构二侧的宽度由板状金属的开路端向短路端逐渐减少。
该梯形结构二侧的宽度由板状金属的开路端向短路端逐渐增加。
该馈电接脚与一匹配电路电性连接并产生匹配阻抗。
该平板状金属上的缝隙结构为一倒U字形的缝隙结构。
一种改进的平面倒F天线装置，包括：
一接地金属面，该金属表面设有一馈电金属孔径；
一平板状金属，具有一开路端与一短路端，该平板状金属与上述接地金属面平行。该短路端利用一短路接脚与上述接地金属面互相连接，该平板状金属包括一馈电接脚穿过该馈电金属孔径；
其中上述平板状金属为长度为四分之一波长的开路-短路的长方形平板状结构，其在开路端的至少一角落设有切角，该切角可改变馈入电流路径，该平板状金属在与该馈电孔径相对应处设有一缝隙结构，其中间的金属片向下弯折可形成一穿过该馈电金属孔径的馈电接脚，并在平板状金属表面形成一面积与馈电接脚相当的缝隙，该缝隙可以改变馈入电流路径，使天线接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
该平板状金属在其开路端的二角落分别设有一切角。
该平板状金属上的缝隙结构为一倒U字形的缝隙结构。
本发明提出的改进的平面倒F天线装置，与公知技术相比较具有下列特点及优点：
a、本发明为将馈电接脚设置在平板状金属的下侧表面距离两侧边的对称中间位置，使得在信号馈入时，馈入电流能形成左右对称的辐射场型，可以使得资料传送或接收的讯号质量较公知技术更为优良。
b、本发明利用平板状金属的梯形结构，造成馈入电流的电流路径变得长短不一，使得该天线所能接收的讯号频率改变，进而增加了该天线的操作频宽，较公知技术有更宽广的适用频宽范围。
c、本发明为在平板状金属内部倒U字形缝隙结构中的金属片向下弯折90度以形成馈电接脚，因此该实施例可以一体成形，可以节省制作时间与制作成本，适合于大量的生产与制造。
附图说明
图1为公知技术的平面倒F天线的示意图；
图2a为本发明提出的改进的平面倒F天线装置第一实施例的示意图；
图2b为本发明提出的改进的平面倒F天线装置第二实施例的示意图；
图3为本发明提出的改进的平面倒F天线装置第三实施例的示意图；
图4为本发明提出的改进的平面倒F天线装置第四实施例的示意图；
图5为本发明提出的改进的平面倒F天线装置第五实施例的示意图。
附图标号说明：
10、接地金属面 12、平板状金属 14、短路接脚
15、馈电金属孔径 16、馈电接脚 20、接地金属面
22、梯形平板状金属 24、短路接脚 25、馈电金属孔径
26、馈电接脚 28、天线开路端 29、天线短路端
30、接地金属面 32、平板状金属 34、短路接脚
35、馈电金属孔径 36、馈电接脚 38、天线开路端
39、天线短路端 46、馈电接脚 47、缝隙
具体实施方式
藉由以下详细的描述结合附图，将可以轻易了解上述内容及此项发明的优点。
本发明为一种改进的平面倒F天线装置，该天线具有较对称的辐射场型，使收发讯号的品质优良；更具有较宽广的操作频带，适用于收发多种不同频率的讯号；以及结构一体成形，方便制造，适合大量生产等优点。
请参照图2a，该图为本发明改进的平面倒F天线装置的第一实施例，该天线是由接地金属面20、平行接地金属的梯形平板状金属22、接地的短路接脚24、馈电接脚26、与接地金属面上的金属孔径25组合而成。该平行接地金属的梯形平板状金属22，具有一开路端28与一短路端29，该短路端29利用一短路接脚24与接地金属面20互相连接。此外，于该梯形平板状金属22的下侧表面距离两侧边的对称中央位置焊接一馈电接脚26，该馈电接脚26穿过接地金属面20的馈电金属孔径25以连接一匹配电路(图中未示)，其中，该馈电接脚26与接地金属面20彼此不互相接触。
其中上述平板状金属22形成长度大约为四分之一波长的开路-短路的结构，由于该梯形结构可改变馈入电流路径，从而使天线可以接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
又由于该实施例的馈电接脚26设置在该梯形平板状金属22的下侧表面距离两侧边的对称中间位置，使得在信号馈入时，馈入电流能在梯形平板状金属22上形成左右对称的传递，产生左右对称的辐射场型，从而使资料传送或接收的讯号质量较公知技术更为优良。
在上述实施例的梯形结构中，该梯形的两侧宽度由平板状金属22的开路端28向短路端29逐渐减少。请参照图2b，该图为本发明改进的平面倒F天线装置第的二实施例，其中该梯形平板状金属22亦可以更换为梯形的两侧宽度由平板状金属22的开路端28向短路端29逐渐增加。
请参照图3，该图为本发明改进的平面倒F天线装置的第三实施例，该天线是由接地金属面30、平行接地金属的平板状金属32、接地的短路接脚34、馈电接脚36、与接地金属面上的金属孔径35组合而成。该平行接地金属的平板状金属32，具有一开路端38与一短路端39，该开路端38至少一角落设有切角(以两角落为最佳)，该短路端39利用一短路接脚34与接地金属面30互相连接。此外，于该平板状金属32的下侧表面距离两侧边的对称中间位置焊接一馈电接脚36，该馈电接脚36穿过接地金属面30的馈电金属孔径35以连接一匹配电路(图中未示)，其中，该馈电接脚36与接地金属面30彼此不互相接触。
其中，上述平板状金属32形成长度大约为四分之一波长的开路-短路的结构，且该平板状金属32一边的开路端38的两角落分别设有一切角，该边缘切角是为了增加该天线的操作频宽所做的改进。当信号馈入时，馈入电流在平板状金属32上传递至天线开路端38，因为该天线开路端38的边缘有切角，造成馈入电流的电流路径长短不一。该结构可改变馈入电流路径，使天线可以接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
由于该实施例的馈电接脚36安排于该平板状金属32的下侧表面距离两侧边的对称中间位置，使得在信号馈入时，馈入电流能在平板状金属32上形成左右对称的传递，产生左右对称的辐射场型，使得资料传送或接收的讯号品质较公知技术更为优良。
请参照图4，该图为本发明改进的平面倒F天线装置的第四实施例，该实施例如同第一实施例的配置，因此不再赘述，对于相同的元件则予以相同的编号。其中该梯形平板状金属22在与该馈电金属孔径25相对应处设有一倒U字形的缝隙结构47，该结构的中间金属部分46向下弯折90度以形成一穿过该馈电金属孔径25的馈电接脚46，并在平板状金属22表面形成一面积与馈电接脚46相当的缝隙47。当信号馈入时，馈入电流在平板状金属22上为了回避该缝隙47，而成为迂回电流，使得该馈入电流的电流路径变长短不一，使天线可以接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽范围。
由于该实施例的馈入接脚46在平板状金属22内部的倒U字形的缝隙结构47中间的金属片46向下弯折90度的方法形成，因此该实施例可以一体成形，对于制造来说，可以节省焊接制作时间与成本，适合于大量的生产与制造。
请参照图5，该图为本发明改进的平面倒F天线装置的第五实施例，该实施例如同第三实施例的配置，亦不再此赘述，对相同的元件则予以相同的编号。将第三实施例选用以第四实施例中制作馈电接脚的方法来制作馈电接脚，以节省焊接制作时间与成本。
以上所述仅为本发明的改进的平面倒F天线装置的优选实施例，并非用以限制本发明的实施范围，对本领域普通专业技术人员，所做的各种变化和修改，都应包括在本发明的构思及保护范围之内。
Claims (15)
1、一种改进的平面倒F天线装置，其特征在于：包括：
一接地金属面，该金属表面设有一馈电金属孔径；
一平板状金属，设有一开路端与一短路端，该平板状金属与上述接地金属面平行，该短路端利用一短路接脚与上述接地金属面互相连接，该平板状金属包括一馈电接脚穿过该馈电金属孔径；
其中上述平板状金属为长度为四分之一波长的开路-短路的梯形平板状结构，且该梯形结构可改变领入电流路径，其在与该馈电孔径相对应处设有一缝隙结构，其中间的金属片向下弯折可形成一穿过该馈电金属孔径的馈电接脚，并在平板状金属表面形成一面积与馈电接脚相当的缝隙，该缝隙可以改变馈入电流路径，使天线可以接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
2、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚与接地金属面不相接触。
3、如权利要求2所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚设置在该平板状金属二侧边的对称中间位置，该平板状金属产生水平对称的辐射场型。
4、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚以焊接方式结合于该板状金属的下侧表面。
5、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该梯形结构二侧的宽度由板状金属的开路端向短路端逐渐减少。
6、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该梯形结构二侧的宽度由板状金属的开路端向短路端逐渐增加。
7、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚与一匹配电路电性连接并产生匹配阻抗。
8、如权利要求1所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该平板状金属上的缝隙结构为一倒U字形的缝隙结构。
9、一种改进的平面倒F天线装置，其特征在于：包括：
一接地金属面，该金属表面设有一馈电金属孔径；
一平板状金属，具有一开路端与一短路端，该平板状金属与上述接地金属面平行，该短路端利用一短路接脚与上述接地金属面互相连接，该平板状金属包括一馈电接脚穿过该馈电金属孔径；
其中上述平板状金属为长度为四分之一波长的开路-短路的长方形平板状结构，其在开路端的至少一角落设有切角，该切角可改变馈入电流路径，该平板状金属在与该馈电孔径相对应处设有一缝隙结构，其中间的金属片向下弯折可形成一穿过该馈电金属孔径的馈电接脚，并在平板状金属表面形成一面积与馈电接脚相当的缝隙，该缝隙可以改变馈入电流路径，使天线接收不同频率的讯号以增加天线的操作频宽。
10、如权利要求9所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该平板状金属在其开路端的二角落分别设有一切角。
11、如权利要求9所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚与接地金属面不互相接触。
12、如权利要求11所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚设置在该平板状金属二侧边的中间位置，该平板状金属可产生水平对称的辐射场型。
13、如权利要求9所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚以焊接方式结合于该平板状金属的下侧表面。
14、如权利要求9所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该馈电接脚与一匹配电路电性连接并产生匹配阻抗。
15、如权利要求9所述的改进的平面倒F天线装置，其特征在于：该平板状金属上的缝隙结构为一倒U字形的缝隙结构。
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