CN1972007B

CN1972007B - 宽频带平面天线

Info

Publication number: CN1972007B
Application number: CN200610140076.XA
Authority: CN
Inventors: 纪胜源; 锺世忠; 陈谕正; 王熹伟
Original assignee: DACHUANG SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-10-18
Also published as: US7253772B2; TW200721601A; CN1972007A; TWI296451B; US20070115178A1

Abstract

本发明是有关于一种宽频带平面天线，包含：一伸长部分，其大体上平行于一接地图案的一周边边缘，且其一端连接到一馈电传输线，其中此伸长部分和此接地图案的周边边缘之间有一间隙；一主体短截线和一用于调节宽频带平面天线与馈电传输线之间的阻抗匹配的阻抗匹配调节图案；其中间隙值小于2mm，以便使此宽频带天线能够在2.3GHz到将近6GHz的宽频率范围内工作，从而允许此宽频带天线应用在WiFi LAN和WiMAX MAN中。其中宽频带平面天线的总路径长度等于λ/4，其中λ为宽频率范围的最低频率的波长到其最高频率的波长。本发明的宽频带平面天线很好地应用于WiFi LAN和WiMAX MAN，此外其结构简单，所以其制造程式可以大大简化，从而降低制造成本并提高产量。

Description

宽频带平面天线

技术领域

本发明涉及一种平面天线，特别是涉及一种宽频带平面天线。

背景技术

随着无线网路访问技术的发展，无线笔记型电脑允许用户在火车站、大学等设有网路站点的固定地点通过无线局域网路(WLAN)访问网路。结果，无线笔记型电脑因其允许用户自由访问网路而成为一种主流产品。近年来，发展了WiFi无线局域网路(LAN)，其工作频率为约2.4GHz和5GHz(这些频率称为在诸如正交频分频用(OFDM)技术的任何调变技术中由资料信号所调变的通信载波频率)。

然而，无线WiFi LAN技术所具有一些缺点使其仅限在固定地点附近使用。这些缺点是指无线通信载波的低容量和短范围(约几百米)，其阻止用户从任何地方访问网路。目前，已开发出无线WiMAX通信技术(也就是IEEE820.16标准)来克服无线WiFi LAN技术的缺陷；即，WiMAX允许无线通信载波拥有较高容量和较远通信范围而不会减弱效果，因此可以在设有WiMAX城域网(metropolitan area network，MAN)的城市区域中的任何地方访问网路。此外，无线WiMAX MAN在几个频带下工作，其中心频率分别在约2.3GHZ、3.4-3.6GHz和5.7-5.8GHz。应WiFi LAN和WiMAX MAN两种应用的需要，需要一种工作频率从2.3GHz到5.8GHz的宽频带天线。这种宽频带天线又称为超宽频带天线，因为其具有超宽的工作频率范围。

此外，无线通信技术中广泛使用平面天线，因为此种天线较容易与印刷电路板(PCB)整合，因此具有紧凑兼低成本的优势。例如，美国专利第6,535,167 B2号揭示了一种能够在较宽频带下工作的叠层模式天线。所述叠层模式天线包含一作为驱动元件形成于PCB的正侧表面上的倒F形天线图案、和一作为无源元件形成于PCB的反侧表面上的倒L形天线图案。通过将倒F形天线图案的路径长度设定为一特定值，所述天线将其可用频率范围的低频侧移到低频侧。同样的，通过将倒L形天线图案的路径长度设定为一特定值，所述天线将其可用频率范围的高频侧移到高频侧。结果，所述叠层模式天线能够在更宽的频带下工作。

然而，其工作频率约为2.4GHz，这限制了其只能应用于WiFi LAN，而不能应用于WiMAX MAN。此外，因为叠层模式天线结构复杂，所以其制造程式相应较长，并且在PCB两侧表面上形成倒F形天线图案后再形成倒L形天线图案的程式使制造成本增大。因此，叠层模式天线除了因为具有窄频带外还由于其叠层结构而不能满足平面天线的紧凑性要求。因此，希望有设计一种具有多频带特性同时天线结构简单且制造成本低的新型模式的平面天线。

由此可见，上述现有的平面天线在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型的宽频带平面天线，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的平面天线存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的宽频带平面天线，能够改进一般现有的平面天线，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

因此，本发明涉及一种宽频带平面天线。

本发明还涉及一种工作频率从2.3GHz到将近6GHz的适合于WiFi LAN和WiMAX MAN两种应用的宽频带平面天线。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种形成于一电路板的一侧表面上的宽频带平面天线，其特征在于该宽频带平面天线包含：一伸长部分，其与一形成于所述电路板的另一侧表面上的接地图案的一周边边缘大体平行，且其一端连接到一馈电传输线，其中，该伸长部分与该接地图案的该周边边缘之间有一间隙；以及一主体短截线，其一端开口，且其另一端连接到所述伸长部分的另一端，从而形成一倒L形图案，其中该间隙值小于2mm，以便使该宽频带天线能够在2.3GHz到将近6GHz的一宽频率范围内工作。其中所述的宽频带平面天线的总路径长度等于λ/4，其中λ为该宽频率范围的最低频率的波长到其最高频率的波长。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的宽频带平面天线，其中所述的主体短截线被一贴片图案所代替，所述贴片图案具有一最短边、一第一边、一第二边以及一曲线边，所述最短边与所述第二边平行，所述最短边的一端与所述第二边的一端连接至所述第一边，所述最短边的另一端与所述第二边的另一端连接至所述曲线边，所述贴片图案从所述第二边往所述最短边的垂直方向的截面积逐渐缩短，且所述贴片图案的最短边连接到该伸长部分。

前述的宽频带平面天线，其特征在于还包括一阻抗匹配调节图案，用于调节该宽频带平面天线以及该馈电传输线之间的阻抗匹配，其中所述的阻抗匹配调节图案为一短的短截线，所述阻抗匹配调节图案的一端经由通孔短路连接到所述接地图案，而所述阻抗匹配调节图案的另一端连接到所述伸长部分和所述馈电传输线之间的接合点。

前述的宽频带平面天线，其中所述的伸长部分的长度为7.5mm到9.5mm。

前述的宽频带平面天线，其中所述的主体短截线的长度为11.5mm到14.5mm。

前述的宽频带平面天线，其中所述贴片图案的第一边的长度为11.5mm到14.5mm。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种形成于一电路板的一侧表面上的宽频带平面天线，其包含：一伸长部分，其与一形成于所述电路板的另一侧表面上的接地图案的一周边边缘大体平行，且其一端连接到一馈电传输线，其中该伸长部分与该接地图案的该周边边缘之间有一间隙；一主体短截线，其一端开口，且其另一端连接到该伸长部分的另一端；以及一阻抗匹配调节图案，用于调节该宽频带平面天线以及该馈电传输线之间的阻抗匹配，其一端经由一通孔短路连接到该接地图案，且其另一端连接到该伸长部分与该馈电传输线之间的一接合点，其中该间隙值小于2mm，以便使该宽频带天线能够在2.3GHz到将近6GHz的一宽频率范围内工作。其中所述的宽频带平面天线的总路径长度等于λ/4，其中λ为该宽频率范围的最低频率的波长到其最高频率的波长。

前述的宽频带平面天线，其中所述的主体短截线被一贴片图案所代替，所述贴片图案具有一最短边、一第一边、一第二边以及一曲线边，所述最短边与所述第二边平行，所述最短边的一端与所述第二边的一端连接至所述第一边，所述最短边的另一端与所述第二边的另一端连接至所述曲线边，所述贴片图案从所述第二边往所述最短边的垂直方向的截面积逐渐缩短，且该贴片图案的最短边连接到该伸长部分。

前述的宽频带平面天线，其中取决于调节该宽频带平面天线和该馈电传输线之间的阻抗匹配的需要，该阻抗匹配调节图案的宽度等于或不等于该伸长部分的宽度。

前述的宽频带平面天线，其中所述的阻抗匹配调节图案是一短的短截线。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的主要技术内容如下：

为了达到上述目的，提供本发明第一实施例的宽频带平面天线。多频宽频平面天线包含一由一伸长部分和一主体短截线所形成的倒L形图案。此外，伸长部分大体上平行于一形成于一电路板的反侧表面(即，电路板上安装有宽频带平面天线和其他电子元件的正侧表面的相对面)上的接地图案的一周边边缘，其中伸长部分和接地图案的周边边缘之间有一间隙G。此外，伸长部分的一端连接到具有预定长度的主体短截线，而伸长部分的另一端连接到一馈电传输线，以便高频AC电流穿过馈电传输线进入伸长部分中。通过调节间隙G为一特定值，所述平面天线能够在适合于WiFi LAN和WiMAX MAN两种应用的2.3GHz到约5.8GHz(或将近6GHz)的超宽频率范围内工作。

根据本发明的第二实施例，宽频带平面天线包含一由一伸长部分和一贴片图案所形成的倒L形图案，其中所述贴片图案代替第一实施例中所揭示的主体短截线。此外，伸长部分大体上平行于一形成于一电路板的反侧表面(即，电路板上安装有宽频带平面天线和其他电子元件的正侧表面的相对面)上的接地图案的一周边边缘，其中伸长部分和所述接地图案的周边边缘之间有一间隙G。此外，伸长部分的一端连接到矩形贴片图案的最短边，所述贴片图案靠近馈电传输线的长边向外渐缩(长边的长度为H)，而伸长部分的另一端连接到一馈电传输线，以便高频AC电流穿过馈电传输线进入伸长部分中。通过调节间隙G为一特定值，所述平面天线能够在适合于WiFi LAN和WiMAX MAN两种应用的2.3GHz到约5.8GHz(或将近6GHz)的超宽频率范围内工作。

根据本发明的第一实施例，本发明第三实施例的多频宽频平面天线进一步包含一阻抗匹配调节短截线，其一端经由一通孔而短路连接到所述接地图案，而其另一端连接到所述伸长部分和所述馈电传输线之间的接合点。另外，所述短的短截线的作用是调节宽频带平面天线和馈电传输线之间的阻抗匹配，以便穿过传输线的高频AC信号能以最小反射损耗最理想地传输到平面天线中。

根据本发明的第二实施例，本发明第四实施例的宽频带平面天线进一步包含一阻抗匹配调节短截线，其一端经由一通孔而短路连接到所述接地图案，而其另一端连接到所述伸长部分和所述馈电传输线之间的接合点。另外，所述短的短截线的作用是调节宽频带平面天线和传输线之间的阻抗匹配，以便穿过传输线的高频AC信号能以最小反射损耗最理想地传输到平面天线中。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

借由上述技术方案，本发明宽频带平面天线至少具有下列优点：

1.本发明的宽频带平面天线可以很好地应用于WiFi LAN和WiMAX MAN，从而提供中心频率从2.3GHz到5.8GHz(或将近6GHz)的多频宽频，而不是常规平面天线中的中心频率为2.4GHz的一个频带。因此，本发明的MFB平面天线可应用于城域网，以便无线笔记型电脑用户能在城市区域中的任何地方访问网路，而不必像在使用实施常规平面天线的无线笔记型电脑时受限于一些固定地点，诸如公共建筑和火车站等。

2.由于本发明的宽频带平面天线结构简单，所以其制造程式可以大大简化，从而降低制造成本并提高产量。

综上所述，本发明是有关于一种宽频带平面天线，包含：一伸长部分，其大体上平行于一接地图案的一周边边缘，且其一端连接到一馈电传输线，其中此伸长部分和此接地图案的周边边缘之间有一间隙；一主体短截线和一用于调节宽频带平面天线与馈电传输线之间的阻抗匹配的阻抗匹配调节图案；其中间隙值小于2mm，以便使此宽频带天线能够在2.3GHz到将近6GHz的宽频率范围内工作，从而允许此宽频带天线应用在WiFi LAN和WiMAX MAN中。本发明的宽频带平面天线很好地应用于WiFi LAN和WiMAX MAN，从而提供中心频率从2.3GHz到5.8GHz(或将近6GHz)的多频宽频，此外其结构简单，所以其制造程式可以大大简化，从而降低制造成本并提高产量。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的宽频带平面天线具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A和1B分别显示本发明第一实施例和第二实施例的宽频带平面天线的俯视图。

图2A和2B分别显示本发明第三实施例和第四实施例的宽频带平面天线的俯视图。

图3显示图2A所示的宽频带平面天线中G值从0 mm到3.5 mm的五个不同回流损失相对频率的曲线图。

图4显示图2A所示的宽频带平面天线中L2值从6.5 mm到9.5 mm的四个不同回流损失相对频率的曲线图。

图5显示图2A所示的宽频带平面天线中H值从11.5 mm到15.5 mm的四个不同回流损失相对频率的曲线图。

图6显示图2A所示的宽频带平面天线在有和没有短的短截线时的两个输入电阻相对频率的曲线图。

图7A和7B分别显示图2A和图2B所示实施例的宽频带平面天线的回流损失(单位dB)相对频率的曲线图。

图8A和8B分别显示图2B所示第四实施例的宽频带平面天线分别在2.45GHz、3.5GHz、5.25GHz和5.75GHz下工作的辐射图。

1、1’：宽频带平面天线 1a、1’a：伸长部分

1b：主体短截线 1’b：贴片图案

2：接地图案 4：电路板

G：间隙 L2：伸长部分的长度

H：预定长度 3：馈电传输线

1c、1c’：阻抗匹配调节图案 10、20：通孔

L1：阻抗匹配调节图案的长度

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的宽频带平面天线其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

现在将详细描述一种宽频带平面天线，其实例如附图所示。可能的情况下，图式和具体实施方式中使用相同的参考数位指示相同的部件。

图1A显示本发明第一实施例的宽频带平面天线的俯视图。宽频带平面天线1包含伸长部分1a和主体短截线1b。此外，伸长部分1a和主体短截线1b形成倒L形图案，其中伸长部分1a大体上平行于用于隔离的接地图案2的一周边边缘，所述接地图案2形成于电路板4的反侧表面上(被虚线所包围)，所述反侧表面与电路板4的正侧表面(或称为元件侧表面)相对，在所述正侧表面上安装有所述宽频带平面天线和其他电子元件。此外，在伸长部分1a和接地图案2的周边边缘之间有一间隙G。另外，长度为L2的伸长部分1a的一端连接到预定长度为H的主体短截线1b的一端，而主体短截线1b的另一端开口，且伸长部分1a的另一端连接到馈电传输线3，以便高频交流(AC)信号穿过馈电传输线3进入伸长部分1a中。因此，由资料信号用OFDM技术所调变的高频AC信号被宽频带平面天线1转换为具有宽频率范围的电磁波。而电磁波又被用作频率和AC信号相同的通信载波。

目前，无线网路访问技术所使用的几个频带的中心频率分别是2.4GHz、3.5GHz、5.25GHz和5.8GHz。在这些频率中，2.4GHz、5.25GHz和5.8GHz应用于WiFi LAN，而2.3GHz、3.5GHz、5.25GHz和5.8GHz应用于WiMAX MAN。穿过宽频带平面天线1的电流的总路径长度等于L2和H的和。宽频带平面天线1较佳地总路径长度约等于λ/4，其中λ是高于2.3GHz的频率的波长。结果，宽频带平面天线1可形成为一共振腔以用于波长λ的驻波，然后其发射波长λ的电磁波以用于通信载波。接下来，也是最重要的，间隙G应该较小且适当调节，以便获得伸长部分1a和接地图案2之间的强电磁耦合。为此，在2.3GHz到将近6GHz的频率下工作时，可产生另外的第二谐波共振频率并将其下拉向第一共振频率，以形成具有低回流损失的宽频带。

请参阅图1B，其显示本发明第二实施例的宽频带平面天线的俯视图。宽频带平面天线1’包含伸长部分1’a和贴片图案1’b，所述贴片图案1’b代替第一实施例中所揭示的主体短截线1b。此外，长度为L2的伸长部分1’a大体上平行于用于隔离的接地图案2的一周边边缘，所述接地图案2形成于电路板4的反侧表面上(被虚线所包围)，所述反侧表面与电路板4的正侧表面相对，在所述正侧表面上安装有所述宽频带平面天线和其他电子元件。此外，在伸长部分1’a和接地图案2的周边边缘之间有一间隙G。此外，伸长部分1’a的一端连接到矩形贴片图案1’b的最短边，所述贴片图案1’b靠近馈电传输线的长边向外渐缩(长边的长度是H)，而伸长部分1’a的另一端连接到馈电传输线3，以便高频AC信号穿过馈电传输线3进入伸长部分1’a中。

此外，如图2A所示，根据本发明的第一实施例，本发明第三实施例的宽频带平面天线1可进一步包含长度为L1的阻抗匹配调节图案1c，例如图2A所示的短的短截线，其一端经由通孔10短路连接到形成于电路板4的反侧表面上的接地图案2，而其另一端连接到伸长部分1a和馈电传输线3之间的接合点。另外，短的短截线1c的作用是调节宽频带平面天线1和馈电传输线3之间的阻抗匹配，以便穿过馈电传输线3的高频AC信号能以最小反射损耗最理想地传输到宽频带平面天线1中。稍后通过参考图6详细描述如何获得前述的最佳阻抗匹配。

如第一实施例所述，穿过第三实施例的宽频带平面天线1的电流的总路径长度等于L1、L2和H的和，且宽频带平面天线1较佳的总路径长度约等于λ/4，其中λ在2.3GHz的频率到5.8GHz(或将近6GHz)的频率范围内，以作为用于通信载波的电磁波。结果，宽频带平面天线1可形成为一共振腔以用于波长λ的驻波，然后其发射波长λ的电磁波以用于通信载波。

请参阅图2B，宽频带平面天线1’可进一步包含长度为L1的阻抗匹配调节图案1c’，例如图2B中短的短截线，其一端经由通孔20短路连接到接地图案2，而其另一端连接到伸长部分1a’和馈电传输线3之间的接合点。另外，短的短截线1’c的作用是调节宽频带平面天线1’和传输线3之间的阻抗匹配，以便穿过传输线3的高频AC信号能以最小反射损耗最理想地传输到宽频带平面天线1’中。

当评估宽频带平面天线1和1’的性能时，必须考虑其重要特性，包括天线增益、辐射图和可用频带的带宽大小。当设计具有前述特性的平面天线时，应分析G、L2和H的值是如何影响宽频带平面天线的特性的，下文将对此作出描述。在进行分析之前，应引入“可用频带”的定义。

请参阅图3，其显示G值从0mm到3.5mm的五个不同回流损失相对频率的曲线图，“可用频带”的定义是指其中所有频率的相应回流损失都小于-10dB的频带，在“可用频带”中，最高频率减去最低频率的频率范围称为其“带宽”。然而，下文中使用术语“频带”来代替术语“可用频带”。此外，回流损失是在传输线3与伸长部分1a和1’a之间的接合点上测量的，其计算公式如下：

回流损失＝20 log |Γ| …………(1)

其中Γ是反射系数，其等于传输线3与伸长部分1a和1’a之间的接合点上的反射AC信号的电压和入射AC信号的电压的比值；即，用回流损失来指示AC信号穿过传输线3跟伸长部分1a和1’a之间的接合点时的减弱程度。此外，根据式(1)，-10dB回流损失意谓，传输线3中的原始AC信号在穿过传输线3跟伸长部分1a和1’a之间的接合点后减弱1/3。

图3显示图2A所示的宽频带平面天线中G值为0mm到3.5mm的五个不同回流损失相对频率的曲线图。显然，根据图3，随着G值变窄，不仅“频带”的数量增加，而且每一“频带”的带宽也增大。最终，各“频带”彼此重迭而形成从2.3GHz到超过6GHz的超宽频带。此外，通过将低频带的中心频率移到高频侧，并且将高频带的中心频率移到低频侧，而导致带宽增加。例如，比较3.5mm的G值和0.5mm的G值可以看出，当G值为3.5mm时只有一个带宽很窄(即，约0.5GHz带宽)的频带，而当G值为0.5mm时有两个中心频率在3.75GHz和5.6GHz的频带(即低频带和高频带)。同时，这两个频带彼此重迭而形成从2.3GHz到超过6GHz的超宽频带。相对而言，当G值为1mm时，低频带和高频带是分开的，其中心频率分别为3.6GHz和5.95GHz。即，频带的带宽随着G值变小而加宽。因此，较小的G值可以满足宽频带平面天线1和1’在较宽频率范围工作的要求。为满足前述要求，本发明中较佳的G值小于2mm。

图4显示图2A所示的宽频带平面天线中L2值从6.5mm到9.5mm的四个不同回流损失相对频率的曲线图。此外，伸长部分的长度L2的作用是将频带的中心频率移到高频侧或低频侧。参看图4，其显示L2值从6.5mm到9.5mm的四个不同回流损失相对频率的曲线图。比较9.5 mm的L2值和6.5mm的L2值可以看出，随着L2值变小，其频带的中心频率移到高频侧。在本发明中，较佳的L2值范围为7.5mm-9.5mm。

另外，图5显示图2A所示的宽频带平面天线中H值从11.5mm到15.5mm的三个不同回流损失相对频率的曲线图。根据图5，比较H值从11.5mm到15.5mm的三个不同回流损失相对频率的曲线图可以推断出，频带的带宽保持相同的值，但随着H值变大，其中心频率移到低频侧。换句话说，当主体短截线1b的长度变大时，宽频带平面天线1’的工作频率移到低频侧。此外，在G、L2和H各值中，G值对宽频带平面天线1和1’的性能的影响最大。即，G值不仅启动“频带”，而且还增宽所得“频带”的带宽。最终，所得“频带”重迭形成从2.3GHz到5.8GHz(或将近6GHz)的超宽频率范围。因此，WiFi LAN和WiMAX MAN中都可应用平面天线1和1’。

另外，短的短截线1c和1’c的作用是调节宽频带平面天线1和1’的阻抗跟传输线3的阻抗之间的匹配，以便穿过传输线3的高频AC信号能以最小反射损耗最理想地传输到宽频带平面天线1和1’中。参看图6，其显示宽频带平面天线1和1’的两个电阻(即，有和没有短的短截线1c和1c’时)相对频率的曲线图。显然，当具备短的短截线1c和1c’时，宽频带平面天线1和1’的电阻稳定在50Ω。为了调节宽频带平面天线1和1’的阻抗跟传输线3的阻抗之间的匹配，短的短截线1c和1c’的宽度和长度不必跟伸长部分1a和1’a的宽度和长度相同。例如，在图2A所示的第三实施例中，短的短截线1c的宽度与伸长部分1a相同，而在图2B所示的第四实施例中，短的短截线1’c的宽度大于伸长部分1’a的宽度。

为了同时实施WiFi LAN和WiMAX MAN，本发明的宽频带平面天线能够在宽频率范围内工作。图7A和图7B分别显示如图2A和图2B所示的本发明第三和第四实施例的宽频带平面天线的回流损失(单位dB)相对频率的曲线图。显然，其验证了本发明第三和第四实施例的宽频带平面天线能够在2.14GHz到6.2GHz的频率范围内工作。此外，图8A和图8B分别显示如图2B所示的本发明第四实施例的宽频带平面天线在2.45GHz、3.5GHz、5.25GHz和5.75GHz下在y-z平面上的辐射图。所有这些辐射图都近似为全向辐射，其允许用户方便地使用无线笔记型电脑或任何实施本发明的宽频带平面天线1和1’的无线通信产品。

另外，在前述宽频带天线的第四实施例中，尽管将其设置在电路板的正侧表面上，而将接地图案设置在反侧表面上，但其设置也可切换，而不会损失宽频带平面天线的特征。即，可将宽频带平面天线设置在电路板的反侧表面上，而将接地图案设置在正侧表面上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种形成于一电路板的一侧表面上的宽频带平面天线，其特征在于该宽频带平面天线包含：

一伸长部分，其与一形成于所述电路板的另一侧表面上的接地图案的一周边边缘大体平行，且其一端连接到一馈电传输线，其中，该伸长部分与该接地图案的该周边边缘之间有一间隙；以及

一主体短截线，其一端开口，且其另一端连接到所述伸长部分的另一端，从而形成一倒L形图案，

其中该间隙值小于2mm，以便使该宽频带天线能够在2.3GHz到将近6GHz的一宽频率范围内工作，

其中所述的宽频带平面天线的总路径长度等于λ/4，其中λ为该宽频率范围的最低频率的波长到其最高频率的波长。

2.根据权利要求1所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的主体短截线被一贴片图案所代替，所述贴片图案具有一最短边、一第一边、一第二边以及一曲线边，所述最短边与所述第二边平行，所述最短边的一端与所述第二边的一端连接至所述第一边，所述最短边的另一端与所述第二边的另一端连接至所述曲线边，所述贴片图案从所述第二边往所述最短边的垂直方向的截面积逐渐缩短，且所述贴片图案的最短边连接到该伸长部分。

3.根据权利要求2所述的宽频带平面天线，其特征在于还包括一阻抗匹配调节图案，用于调节该宽频带平面天线以及该馈电传输线之间的阻抗匹配，其中所述的阻抗匹配调节图案为一短的短截线，该阻抗匹配调节图案的一端经由通孔短路连接到该接地图案，而该阻抗匹配调节图案的另一端连接到该伸长部分和该馈电传输线之间的接合点。

4.根据权利要求1所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的伸长部分的长度为7.5mm到9.5mm。

5.根据权利要求2所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的伸长部分的长度为7.5mm到9.5mm。

6.根据权利要求1所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的主体短截线的长度为11.5mm到14.5mm。

7.根据权利要求2所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述贴片图案的第一边的长度为11.5mm到14.5mm。

8.一种形成于一电路板的一侧表面上的宽频带平面天线，其包含：

一伸长部分，其与一形成于所述电路板的另一侧表面上的接地图案的一周边边缘大体平行，且其一端连接到一馈电传输线，其中该伸长部分与

9.根据权利要求8所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的主体短截线被一贴片图案所代替，所述贴片图案具有一最短边、一第一边、一第二边以及一曲线边，所述最短边与所述第二边平行，所述最短边的一端与所述第二边的一端连接至所述第一边，所述最短边的另一端与所述第二边的另一端连接至所述曲线边，所述贴片图案从所述第二边往所述最短边的垂直方向的截面积逐渐缩短该矩形贴片图案靠近所述馈电传输线的长边向所述馈电传输线的方向渐缩，且该矩形贴片图案的最短边连接到该伸长部根据权利要求8所述的宽频带平面天线，其特征在于其中取决于调节该宽频带平面天线和该馈电传输线之间的阻抗匹配的需要，该阻抗匹配调节图案的宽度等于或不等于该伸长部分的宽度。

10.根据权利要求9所述的宽频带平面天线，其特征在于其中取决于调节该宽频带平面天线和该馈电传输线之间的阻抗匹配的需要，该阻抗匹配调节图案的宽度等于或不等于该伸长部分的宽度。

11.根据权利要求10所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的阻抗匹配调节图案是一短的短截线。

12.根据权利要求11所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的阻抗匹配调节图案是一短的短截线。

13.根据权利要求8所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的伸长部分的长度为7.5mm到9.5mm。

14.根据权利要求9所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的伸长部分的长度为7.5mm到9.5mm。

15.根据权利要求8所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述的主体短截线的长度为11.5mm到14.5mm。

16.根据权利要求9所述的宽频带平面天线，其特征在于其中所述贴片图案的第一边长边的长度为11.5mm到14.5mm。