CN1992433A - 双偶极天线 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种双偶极天线，包括一第一辐射单元、一第二辐射单元及一同轴传输线。第一辐射单元是呈中空筒状，并具有一第一长度及一第一遮蔽部，而第一遮蔽部是位于该第一辐射单元的一端；第二辐射单元是呈中空筒状，并具有一第二长度及一第二遮蔽部，且第二长度是大于第一长度，而第二遮蔽部位于该第二辐射单元的一端；同轴传输线具有一中心导体及一外层接地导体，中心导体是电连接至第一辐射单元，外层接地导体是电连接至第二辐射单元。本发明利用第二辐射单元长度大于第一辐射单元长度的设计，可达到双偶极天线能同时应用于无线区域网路及无线电话的频带范围的功效，能整合应用于无线区域网路及无线电话的天线设计，可减少生产成本，进而提升产品竞争力。

Description

双偶极天线

技术领域

本发明涉及一种天线，特别是涉及一种能够整合无线区域网路及无线电话所使用的天线，而可以同时适用于无线区域网路及无线电话频段的双偶极天线。

背景技术

随着无线传输技术的蓬勃发展，同时带来各种应用于多频传输的产品与技术，因此许多新产品均会具有无线传输的性能，藉以满足消费者的需求。而天线是在无线传输系统中用来发射与接收电磁波能量的重要元件，若是缺少天线，则无线传输系统将会无法发射与接收资料。因此，天线的角色对无线传输来说，是不可或缺的一环。此外，选用适当的天线除了有助于搭配产品的外型以及提升传输特性外，亦可更进一步降低产品成本。

目前业界常见的天线有单极天线(Monopole antenna)、倒F型天线(inverted-F antenna)及双偶极天线(dipole antenna)等等，其中因双偶极天线可以有效辐射及接收电磁波，故被广泛地应用于各通信领域。

在目前各种应用产品所使用的天线中，其设计方法与制作材质皆不尽相同，另外，针对每一个国家对所需要的使用频带不同，在设计天线时亦要相当的考量，目前无线区域网路(Wireless Local Area Network，WLAN)较常用的频带规范为IEEE 802.11，而802.11又可分为802.11a、802.11b及802.11g，其中，802.11a是规范5GHz频带，而802.11b及802.11g是规范2.4GHz频带。

此外，随着资讯整合时代的来临，通常会在电子产品上整合有多元化功能的设备，例如欲将一无线基地台(access point)及无线电话(DigitalEnhanced Cordless Telecommunication，DECT)整合于同一装置，由于无线电话是操作于1.88GHz～1.9GHz频段，而无线基地台则视设计可操作于2.4GHz或5GHz频段，此时，则必须针对无线基地台及无线电话所使用的天线分别设计，从而造成时间、成本的增加。

由此可见，上述现有的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。为了解决现有天线存在的问题，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结构能够解决上述问题，因此如何提供一种能够整合无线区域网路及无线电话所使用的天线，实属当前的重要课题之一，亦是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的天线存在的缺陷，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双偶极天线，使其更具有实用性。经过不断研究设计，并经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

本发明的目的在于，克服现有的天线存在的缺陷，而提供一种新型结构的双偶极天线，所要解决的技术问题是使其能够整合无线区域网路及无线电话所使用的天线，提供一种能够同时适用于无线区域网路及无线电话频段的双偶极天线，从而更加适于实用。

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双偶极天线，其包括：一第一辐射单元，是呈中空筒状，并具有一第一长度以及一第一遮蔽部，且该第一遮蔽部是位于该第一辐射单元的一端；一第二辐射单元，是呈中空筒状，并具有一第二长度以及一第二遮蔽部，该第二长度是大于该第一长度，该第二遮蔽部是位于该第二辐射单元的一端；以及一同轴传输线，具有一中心导体及一外层接地导体，该中心导体电连接至该第一辐射单元，该外层接地导体电连接至该第二辐射单元。

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。

前述的双偶极天线，其中所述第一长度实质介于17mm至22mm之间，而该第二长度实质介于26mm至32mm之间。

前述的双偶极天线，其中所述的第一遮蔽部是具有一馈入端，而该中心导体是电连接至该馈入端。

前述的双偶极天线，其中所述的第二遮蔽部是具有一接地端，而该外层接地导体是电连接至该接地端。

前述的双偶极天线，其中所述的第一遮蔽部至该第二遮蔽部的长度实质介于2mm至8mm之间。

前述的双偶极天线，其中所述的第一辐射单元及该第二辐射单元的材质为金属。

前述的双偶极天线，其中所述的同轴传输线更具有一绝缘层，该绝缘层是包覆该中心导体并设置于该中心导体与该外层接地导体之间。

前述的双偶极天线，其是操作于介于1.88GHz至2.5GHz频段之间。

前述的双偶极天线，其更包括一壳体，其是具有一第三长度，且包覆该第一辐射单元、该第二辐射单元及该同轴传输线的部份，其中该第三长度是大于45mm。

前述的双偶极天线，其更包括一保护套，是设置于该第一辐射单元的该第一遮蔽部与该第二辐射单元的该第二遮蔽部之间。

前述的双偶极天线，其中所述的保护套是为一热缩套管。

前述的双偶极天线，其中所述的第一辐射单元或该第二辐射单元是呈中空圆筒状。

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，为了达到上述目的，本发明提供了一种双偶极天线，包括一第一辐射单元、一第二辐射单元及一同轴传输线。在本发明中，第一辐射单元是呈中空筒状，并具有一第一长度及第一遮蔽部，且第一遮蔽部是位于第一辐射单元的一端。第二辐射单元是呈中空筒状，并具有一第二长度及一第二遮蔽部，而第二长度是大于第一长度，且第二遮蔽部是位于第二辐射单元的一端。同轴传输线具有一中心导体及一外层接地导体，其中，中心导体是电连接至第一辐射单元，而外层接地导体是电连接至第二辐射单元。

借由上述的技术方案，本发明双偶极天线至少具有下列优点：承上所述，因为依据本发明的一种双偶极天线是利用第二辐射单元的长度大于第一辐射单元的长度的设计，可以达到双偶极天线能够同时应用于无线区域网路及无线电话的频带范围的功效，因此，本发明能够整合应用于无线区域网路及无线电话的天线设计，而可以减少生产成本，进而更能够提升产品的竞争力。

综上所述，本发明特殊结构的双偶极天线，能够整合无线区域网路及无线电话所使用的天线，可以同时适用于无线区域网路及无线电话频段，不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的天线具有增进的功效，从而更加适于实用，而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1是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线的一立体示意图。

图2是显示图1双偶极天线的一侧视示意图。

图3是显示图1的双偶极天线的一剖面示意图。

图4是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线另一结构示意图。

图5是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线另一结构立体示意图。

图6是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线的电压驻波比的量测结果的示意图。

图7a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.88GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图7b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.88GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图8a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.89GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图8b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.89GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图9a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.90GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图9b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在1.90GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图10a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.40GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图10b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.40GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图11a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.45GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图11b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.45GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图12a是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.50GHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

图12b是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线在2.50GHz时的H-Plane的辐射场型量测结果的示意图。

1：双偶极天线                      11：第一辐射单元

111：第一遮蔽部                    12：第二辐射单元

121：第二遮蔽部                    13：同轴传输线

131：中心导体                      132：外层接地导体

133：绝缘层                        14：保护套

15：壳体                           H1：第一长度

H2：第二长度                       H3：第三长度

H4：第一遮蔽部至第二遮蔽部的长度

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双偶极天线其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

请参阅图1及图2所示，图1是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线的一立体示意图，图2是显示图1双偶极天线的一侧视示意图，本发明较佳实施例的双偶极天线1，包括一第一辐射单元11、一第二辐射单元12以及一同轴传输线13，其中：

上述的第一辐射单元11，是呈中空筒状，并具有一第一遮蔽部111，第一遮蔽部111是位于第一辐射单元11的一端，其中，第一辐射单元11具有一第一长度H1。在本实施例中，第一长度H1实质介于17mm至22mm之间。

上述的第二辐射单元12，是呈中空筒状，并具有一第二遮蔽部121，该第二遮蔽部121是位于第二辐射单元12的一端，其中，该第二辐射单元12具有一第二长度H2，且该第二长度H2是大于第一长度H1。在本实施例中，第二长度H2实质介于26mm至32mm之间。

在本实施例中，第一遮蔽部111至第二遮蔽部121的长度H4实质介于2mm至8mm之间。

另外，在本实施例中，第一辐射单元11及第二辐射单元12的材质是为金属，其中，常用的材质是为铜。

再者，依据不同的设计，第一辐射单元11及第二辐射单元12可以设计为呈现不同的结构变化态样，例如中空圆筒状(如图1所示)，或中空方筒状等。

请参阅图3所示，是显示图1的双偶极天线的一剖面示意图，上述的同轴传输线13，具有一中心导体131及一外层接地导体132；其中，中心导体131是电连接至第一辐射单元11，而外层接地导体132是电连接至第二辐射单元12。

在本实施例中，该同轴传输线13更具有一绝缘层133，绝缘层133是包覆中心导体131并设置于中心导体131与外层接地导体132之间，此外，绝缘层133的材质为铁氟龙(Teflon)。

另外，在本实施例中，第一遮蔽部111是具有一馈入端，中心导体131是电连接至馈入端，而第二遮蔽部121是具有一接地端，外层接地导体132是电连接至接地端。

此外，请参阅图4所示，是显示依据本发明较佳实施例的双偶极天线的另一结构示意图，本发明另一较佳实施例的双偶极天线1，更可包括一保护套14，其设置于第一辐射单元11的第一遮蔽部111与第二辐射单元12的第二遮蔽部121之间。在本实施例中，保护套14是为一热缩套管，以加强双偶极天线1的结构强度。

再者，请参阅图5所示，是显示依据本发明较佳实施例双偶极天线的另一结构立体示意图，该双偶极天线1更可包括一壳体15，其具有一第三长度H3，且包覆第一辐射单元11、第二辐射单元12及同轴传输线13的部份。壳体15可进一步避免双偶极天线1受到损害，另外再搭配适当的壳体设计，可使得双偶极天线1具有较佳的外观。在本实施例中，第三长度H3是大于45mm以包覆第一辐射单元11、第二辐射单元12及同轴传输线13的部份。

请再参阅图6所示，是显示依据本发明较佳实施例双偶极天线的电压驻波比的量测结果的示意图，在图6中，纵轴代表电压静态驻波比(VSWR)，而横轴代表频率(Frequency)。依照电压静态驻波比小于2的定义，可以观察到，本发明较佳实施例的双偶极天线1是可操作于频率约1.88GHz至2.5GHz的频带范围，换句话说，本实施例中的双偶极天线1可同时作为无线区域网路802.11b/g及无线电话所适用的天线，当然，适当的设计亦能使得双偶极天线1适用于802.11a与无线电话的频段。

请参阅图7a、图8a、图9a、图10a、图11a及图12a所示，是显示本发明较佳实施例的双偶极天线1分别操作于1.88GHz、1.89GHz、1.90GHz、2.40GHz、2.45GHz及2.50GHz时的E-Plane的辐射场型图的量测结果，另外，图7b、图8b图9b、图10b、图11b及图12b是显示本发明较佳实施例的双偶极天线1分别操作于1.88GHz、1.89GHz、1.90GHz、2.40GHz、2.45GHz及2.50GHz时的H-Plane的辐射场型图的量测结果，在此结果中能够观察到，本发明的双偶极天线1确实能够操作于频率约1.88GHz至2.5GHz的频带范围，换句话说，双偶极天线1可同时作为无线区域网路802.11b/g及无线电话所适用的天线。

承上所述，因为依据本发明的双偶极天线，是将第二辐射单元的长度设计为大于第一辐射单元的长度，使得双偶极天线具有较大的频宽，所以能够涵盖无线区域网路802.11b/g及无线电话的操作频带，因此，能够整合应用于无线区域网路及无线电话的天线设计，除了可以减少设计及生产成本，更可以进一步提升产品的竞争力。

以上所述是为举例性，而非为限制性。以上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 (12)

1、一种双偶极天线，其特征在于其包括：

一第一辐射单元，是呈中空筒状，并具有一第一长度以及一第一遮蔽部，且该第一遮蔽部是位于该第一辐射单元的一端；

一第二辐射单元，是呈中空筒状，并具有一第二长度以及一第二遮蔽部，该第二长度是大于该第一长度，该第二遮蔽部是位于该第二辐射单元的一端；以及

一同轴传输线，具有一中心导体及一外层接地导体，该中心导体是电连接至该第一辐射单元，该外层接地导体是电连接至该第二辐射单元。

2、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第一长度实质介于17mm至22mm之间，而该第二长度实质介于26mm至32mm之间。

3、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第一遮蔽部是具有一馈入端，而该中心导体是电连接至该馈入端。

4、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第二遮蔽部是具有一接地端，而该外层接地导体是电连接至该接地端。

5、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第一遮蔽部至该第二遮蔽部的长度实质介于2mm至8mm之间。

6、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第一辐射单元及该第二辐射单元的材质为金属。

7、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的同轴传输线更具有一绝缘层，该绝缘层是包覆该中心导体并设置于该中心导体与该外层接地导体之间。

8、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其是操作于介于1.88GHz至2.5GHz频段之间。

9、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其更包括一壳体，其是具有一第三长度，且包覆该第一辐射单元、该第二辐射单元及该同轴传输线的部份，其中该第三长度是大于45mm。

10、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其更包括一保护套，是设置于该第一辐射单元的该第一遮蔽部与该第二辐射单元的该第二遮蔽部之间。

11、根据权利要求10所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的保护套是为一热缩套管。

12、根据权利要求1所述的双偶极天线，其特征在于其中所述的第一辐射单元或该第二辐射单元是呈中空圆筒状。

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