CN1334617A - 平面印刷天线 - Google Patents

Abstract

一种平面印刷天线,包括印刷天线电路板、电偶极子单元及同轴线馈电装置,其中印刷天线电路板至少设有第一层面及第二层面,电偶极子单元则设置在印刷天线电路板上,并且每个电偶极子单元包括分别设置在前述第一层面及第二层面上的第一臂及第二臂,所述电偶极子单元通过分布在第一及第二层面上的双线连接网电讯相连,并且与以同轴线跳线方式接入的同轴线馈电装置进行电性耦合,以调整天线的有效频带。

Description

平面印刷天线

本发明有关一种平面印刷天线，尤其是指一种内置于可携式电子设备而且工作在ISM(Industry，Science，Medicine，即工业、科学、医学)频宽下的天线。

与本发明相关的现有技术可参阅美国第5,708,446号专利所示。这种平面印刷天线采用同轴线馈电，且在同轴线与对称的偶极子天线之间设有一对称变换器，以调整偶极子两臂上的电流振幅和相位，从而调整天线的方向图，以达到预期的天线频带范围。又如台湾第319918号专利，采用渐变线馈电，另外加负载共同调整天线的方向图。而对称变换器及渐变线装置均不容易与各种类型的天线系统(如角反射天线)一体成型，占用空间大，结构复杂，并且还需设置额外的整合电路而使制造过程更加困难复杂。

请参阅图5及图6所示，前面所述平面印刷天线以直接馈入的方式将同轴线的内导体701及外导体702，分别焊接至印刷天线电路板60的第一层面601及第二层面602。而这种将内外导体直接焊至天线本体的方式，往往限制了天线频带的范围，而天线的频带宽度则是用以界定天线在此带宽范围内的特性参数，使其保持在特定的容许范围内。在实际应用中，以笔记本电脑为例，由于其常常处于不同工作环境中，所以天线的频带易受结构、环境的影响而飘移，从而使天线的工作性能大打折扣。为了符合不同的频带要求，所以常需修改天线本体线路，这必将影响工作时效及成本。而且，如今的可携式电子装置如个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、移动电话等的体积越来越小，使得容纳天线的空间也相应变小，如果延长天线的长度使其共振频带往低频区飘移，必将影响结构设计的自由度。

本发明的目的在于提供一种能符合特定频带需求且减少天线线路绘制次数的平面印刷天线。

本发明的目的是通以下技术方案实现的：本发明平面印刷天线，包括印刷天线电路板、电偶极子单元及同轴线馈电装置，其中印刷天线电路板至少设有第一层面及第二层面，电偶极子单元则设置在印刷天线电路板上，其特征在于，该平面印刷天线以同轴线跳线接入的方式，将同轴线的内外导体分别焊接至印刷天线电路板第一层面及第二层面。

本发明的优点在于：平面印刷天线通过跳线馈接方式的应用，可以缩小天线体积，减少应用于不同产品时天线线路的绘制次数，且能达到适应不同的频带要求的功效。

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明平面印刷天线的立体示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为本发明平面印刷天线跳线馈入法示意图。

图4为本发明平面印刷天线的实验数据曲线图。

图5为现有平面印刷天线采用的直接馈入法示意图。

图6为图5所示的现有平面印刷天线在实际应用中的剖视示意图。

请参阅图1及图2所示，本发明平面印刷天线1包括印刷天线电路板10、电偶极子单元20及同轴线馈电装置30，其中印刷天线电路板10固定在绝缘基座100上，包括第一层面101及第二层面102，电偶极子单元20包括设置在第一层面101的第一臂201及设置在第二层面102的第二臂202，前面所述电偶极子单元20与同轴线馈电装置30通过双线连接网103进行电性耦合。双线连接网103包括分布在第一层面101上的第一传输线104及分布在第二层面102上的第二传输线105，另外，同轴线馈电装置30包括同轴线内导体301及同轴线外导体302，而且同轴线馈电装置30通过同轴连接器303与印刷天线电路板10的绝缘基座100相连接。

请同时参阅图3所示，本发明平面印刷天线的同轴线内导体301采用跳线接入的方式，焊接至印刷天线电路板10的第一层面101，而同轴线外导体302则直接焊接至印刷天线电路板10的第二层面102。

当信号到达同轴线馈电装置30时，经过跳线传输至电偶极子单元20，由天线理论可知：若延长/缩短天线的长度则可使其共振频带往低/高频区飘移，当跳线加长时，由于间接增加了天线本体的长度，所以其频带将向低频区飘移。

另外，由于本发明平面印刷天线的跳线设计容易与天线结合，占用空间小，而且无需设置额外的整合电路，所以适用于狭小的空间，更符合携带式电子装置轻薄短小的发展趋势。

请参考图4，为本发明的一实验数据图式，由图中可知，当本发明平面印刷天线的VSWR(Voltage Standing Wave Ratio，电压驻波比，或简称SWR)值为1-2时，如果跳线长度L＝5.0MM，其对应频宽为2376-2684MHz；如果跳线长度L＝9.0MM，其对应频宽为2330-2629MHz，显然属于ISM频带范围，而且随跳线长度的改变，天线的频宽产生明显飘移。

另外，由于VSWR是判断在一定频率下，馈入天线能量的比，借此来评断天线在此频段下的特性。而一般来说电压驻波比值大于1即为合理，业界标准通常将SWR＜2.0(即只有小于10％的能量反射回来，其余透过天线辐射出去)的频带，定为合理且有效的频带范围，所以天线设计者所开发出来的天线，在所要求频段下(如蓝芽Bluetooth、无线局域网络Wireless LAN、2.4-2.5GHz)须达到SWR＜2.0的范围。

由上述实验可进一步得证，这种同轴线内部导体以跳线方式接入天线，如果改变跳线长度，则可以直接调整天线的有效频带，使其适合不同电子装置空间对频带飘移的影响。由于天线理论或实际应用过程里都可以证明，改变偶极天线的长度确实会影响频段的飘移，而且经过理论及实验测量也证实了本发明平面印刷天线以跳线接入方式不仅符合天线理论，而且在功能上比现有技术更加完善。

Claims (6)

1.一种平面印刷天线，设在电子装置上，包括印刷天线电路板、电偶极子单元及同轴线馈电装置，其中印刷天线电路板至少设有第一层面及第二层面，电偶极子单元则设置在印刷天线电路板上，其特征在于：该平面印刷天线以同轴线跳线接入的方式，将同轴线的内、外导体分别焊接至印刷天线电路板第一层面及第二层面。

2.如权利要求1所述的平面印刷天线，其特征在于：每个电偶极子单元包括设于印刷天线电路板的第一层面上的第一臂及设于第二层面上的第二臂。

3.如权利要求2所述的平面印刷天线，其特征在于：同轴线馈电装置通过同轴连接器固定于绝缘基座。

4.如权利要求3所述的平面印刷天线，其特征在于：同轴线的内导体采用跳线接入的方式，焊接至印刷天线电路板第一层面，而同轴线的外导体则直接焊接至印刷天线电路板第二层面。

5.如权利要求4所述的平面印刷天线，其特征在于：电偶极子单元通过分布在第一及第二层面上的双线连接网电讯相连，而且与同轴线馈电装置进行电性耦合。

6.如权利要求5所述的平面印刷天线，其特征在于：双线连接网包括分布在第一层面上的第一传输线及分布在第二层面上的第二传输线。

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