CN201060938Y - 多频天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多频天线，包括一具有相对两边的辐射本体，馈入部及短路部彼此相邻设置并连接在辐射本体的一边上，第一辐射部、第二辐射部与第三辐射部分连接于辐射本体的另一边上，第二辐射部与第三辐射部分别设置于第一辐射部的相对两侧。辐射本体与第一辐射部构成倒F形天线并共振于第一频带且谐振于第二频带。辐射本体与第二辐射部构成回路天线并共振于第三频带。第三辐射部的形状设置可调整第三频带的涵盖范围。本实用新型的多频天线通过第一、第二、第三辐射部的位置与形状布置，多频天线的第一、第二、第三频带可涵盖全球行动通讯系统所规范频率。

Description

多频天线

所属技术领域

本实用新型涉及一种多频天线，尤其涉及一种具有倒F形天线结构与回路天线结构且工作频率可涵盖全球移动通讯系统所规范频率的多频天线。

背景技术

近几年来，随着无线通讯技术的发展、各国无线通讯服务的开放，及其与网际网络的密切结合，无线通讯市场的蓬勃发展已是时代趋势，并且成为各大相关产业，如传统电信服务业、计算机信息业、软件业等争相竞逐的重点。其中，全球移动通讯系统(Global System for Mobile Communications，GSM)是目前应用最为广泛的移动电话通讯标准。

如今移动电话造型日趋多样化，对天线设计的要求亦愈加严苛，一方面必须配合移动电话造型设计并兼顾接收效能，一方面则要满足全球移动通讯系统所规范的电磁特性，使天线不断朝宽带化与微型化方向发展。且天线为无线通讯设备与外界沟通的必备组件，负责无线讯号的发送与接收，由于天线位于射频系统的第一线，因此其讯号接收的优劣，对整体无线通讯系统的运作效能影响甚巨。

现有的天线有偶极天线(Dipole Antenna)、单极天线(MonopoleAntenna)、平板天线(Patch Antenna)、倒F形天线(Planar Inverted-FAntenna，FIFA)及回路天线(Loop Antenna)等。单极天线是将偶极天线(Dipole Antenna)的负辐射体移除，改置金属接地面，如此一来天线的长度仅为偶极天线的一半，并可达成更好的辐射效果，通常用于车载收音机上。折迭式单极天线是将金属线进行弯折，把天线压得更矮，这除可缩小天线体积外，弯折处更可改善天线死角问题。

平板天线为折迭式单极天线的延伸，是将弯折处压得更扁，因此具有轻、薄的优势，不过平板天线的缺点是造成电容的增大，使得能量储存增大，造成辐射效益衰减。此外，需要增加两倍的水平长度才可达成共振与辐射。为改善平板天线的缺点，倒F形天线在结构上通过短路设计形成电感，由此解决电容问题，恢复到四分之一波长就可达成共振与辐射，因此倒F形天线常用于手机装置。回路天线与偶极天线相似，为共振式天线，因此辐射体呈现一正一负，两者不同之处在于回路天线属环绕形式，因此适合轻薄的产品设计，此外，其效率较偶极天线高。

现今的移动电话均朝短小轻薄的小型化发展，大多设计成掀盖式、滑盖式及旋盖式。当移动电话待机时，其机体与盖体呈相对闭合以节省体积，当移动电话使用时，其机体及盖体才会相对展开。但是，此种机体与盖体可相对展开的移动电话通常于其机体与盖体内分别设置有印刷电路板，且经由一排线连接机体与盖体的印刷电路板。当移动电话的机体与盖体相对移动时，造成机体与盖体的印刷电路板也相对移动，进一步造成印刷电路板电气特性的改变而产生寄生效应，影响移动电话天线的增益值。

于是，如何设计出一种多频天线，使得该多频天线可结合倒F形天线优点与回路天线优点，并适合组装于移动电话中且不受寄生效应影响成为现今天线设计厂商的研究目标之一。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种效率高并能有效减小寄生效应影响的的多频天线。

为实现上述目的，本实用新型所提供的多频天线，包括辐射本体、馈入部、短路部、第一辐射部、第二辐射部与第三辐射部。辐射本体具有相对两侧边，馈入部与短路部相邻设置并连接于辐射本体一侧边上，第一辐射部连接于辐射本体的另一侧边上，第二辐射部与第三辐射部分别与第一辐射部间隔一距离的设置于第一辐射部的相对两侧并连接辐射本体的另一侧边。该第一辐射部与辐射本体形成一倒F天线。该第二辐射部与辐射本体形成一回路天线。

当本实用新型的多频天线工作于无线通讯时，辐射本体与第一辐射部形成一倒F形天线并共振于涵盖850MHz及900MHz的第一频带且谐振于涵盖1800MHz的第二频带，辐射本体与第二辐射部形成一回路天线并共振于涵盖1900MHz的第三频带，通过第三辐射部的形状设置可增加多频天线的工作频带的频率涵盖范围。因此，辐射本体与第一辐射部所构成的倒F形天线及辐射本体与第二辐射部所构成的回路天线均具有小体积与高天线增益的优点，使得多频天线适合设置于移动电话中并可免于移动电话所产生的寄生效应的影响。

附图说明

在说明书附图中：

图1为本实用新型多频天线的结构示意图。

图2为本实用新型多频天线设置于电路板上的立体图。

图3为本实用新型多频天线设置于移动电话中且移动电话的盖体于闭合时的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)测试图。

图4为本实用新型多频天线设置于移动电话中且移动电话的盖体于开启时的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)测试图。

图中各元件的附图标记说明如下：

多频天线              100              辐射本体              1

第一、第二侧边        10、11           馈入部                2

短路部                3                第一辐射部            4

第一区段              40               第二区段              41

第二辐射部            5                第三区段              50

第四区段              51               第五区段              52

第三辐射部            6                承载体                7

顶部                  70               底部                  71

贯孔                  72               电路板                8

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下特例举实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实用新型的多频天线100具有辐射本体1、馈入部2、短路部3、第一辐射部4、第二辐射部5与第三辐射部6。辐射本体1定义有相对应的第一侧边10和第二侧边11。馈入部2与短路部3彼此相邻并连接于辐射本体1第一侧边10上。第一辐射部4、第二辐射部5与第三辐射部6分别连接于辐射本体1的第二侧边11上，第二辐射部5与第三辐射部6分别设置于第一辐射部4的相对两侧。

在本实施例中，第一辐射部4呈L形并具有连接辐射本体1的第一区段40与连接第一区段40的第二区段41。第一区段40从第二侧边11的一端处向外延伸出来，第二区段41从第一区段40末端垂直延伸至与第二侧边11的另一端大致齐平处。因此第一辐射部4与辐射本体1构成一倒F形天线，以共振于第一频带并谐振于第二频带。

第二辐射部5呈U形并具有连接辐射本体1的第三区段50、连接第三区段50的第四区段51与连接第四区段51的第五区段52。第三区段50从第二侧边11的另一端处向外延伸出来。第四区段51从第三区段50的末端朝向第一辐射部4的第一区段40延伸出来，且该第四区段51位于第二区段41的内侧并与该第二区段41间隔一距离。第五区段52从第四区段51的末端朝向辐射本体1的第二侧边11延伸至邻近第二侧边11处，并且该第五区段52与第一辐射部4的第一区段40相对设置并间隔一距离。第二辐射部5与辐射本体1构成一回路天线，以共振于第三频带。

第三辐射部6向外弯折并且平行第一区段40延伸而成，该第三辐射部6与第一辐射部4间隔一距离，通过第三辐射部6的形状布置可调整第三频带的天线增益及涵盖频率等。

请参阅图2，本实用新型的多频天线100设置于承载体7上并电性连接手持式电子产品(图中未示)中的电路板8上。本实用新型中，手持式电子产品为机体与盖体可相对展开与闭合的移动电话，例如掀盖式、滑盖式或旋盖式移动电话。承载体7具有顶部70、相对于顶部70的底部71及贯穿顶部70与底部71的贯孔72，电路板8设置有接地部(图中未表示)与无线通讯模块(图中未表示)。

辐射本体1、第一辐射部4、第二辐射部5与第三辐射部6设置于承载体7的顶部70。馈入部2与短路部3均朝承载体7的底部71垂直弯折并分别电性连接电路板8上的无线通讯模块与接地部，即馈入部2与短路部3朝向辐射本体1的一侧垂直弯折。第二辐射部5的第五区段52的自由端穿过贯孔72并朝承载体7的底部71垂直弯折，即第二辐射部5的该端沿馈入部2与短路部3的弯折方向弯折，该第五区段52电性连接电路板8上的接地部。

在本实施例中，辐射本体1与第一辐射部4所构成的倒F形天线的电气长度为850MHz至900MHz此频率范围的四分之一波长，因此，由辐射本体1与第一辐射部4共振出的第一频带可涵盖850MHz至900MHz，另外，由辐射本体1与第一辐射部4谐振出的第二频带可涵盖1800MHz。辐射本体1与第二辐射部5所构成的回路天线的电气长度为1900MHz的二分之一波长，因此，由辐射本体1与第二辐射部5共振出的第三频带可涵盖1900MHz。

通过第三辐射部6的形状设置，可调整第三频带的天线增益值与频率涵盖范围。例如，缩短第三辐射部6的长度可使得第三频带的频率涵盖范围朝高频偏移，加长第三辐射部6的长度可使得第三频带的频率涵盖范围朝低频偏移。

请参阅图3，为本实用新型的多频天线100设置于移动电话中且移动电话的盖体于闭合时的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)测试图。当多频天线100工作于824MHz时，电压驻波比为2.7195(图中标号1)，而当多频天线100工作于880MHz时，电压驻波比为1.9055(图中标号2)，当多频天线100工作于960MHz时，电压驻波比为2.0891(图中标号3)，当多频天线100工作于1.71GHz时，电压驻波比为1.7911(图中标号4)，当多频天线100工作于1.5416GHz时，电压驻波比为2.1534(图中标号5)，当多频天线100工作于1.99GHz时，电压驻波比为1.7843(图中标号6)。

请参阅图4，为本实用新型的多频天线100设置于移动电话中且移动电话的盖体于开启时的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)测试图。当多频天线100工作于824MHz时，电压驻波比为3.1622(图中标号1)，而当多频天线100工作于880MHz时，电压驻波比为2.2800(图中标号2)，当多频天线100工作于960MHz时，电压驻波比为2.3243(图中标号3)，当多频天线100工作于1.71GHz时，电压驻波比为2.0513(图中标号4)，当多频天线100工作于1.88GHz时，电压驻波比为1.6602(图中标号5)，当多频天线100工作于1.99GHz时，电压驻波比为1.8351(图中标号6)。

在比较图3与图4后可知，当移动电话的盖体在开启及闭合时，本实用新型的多频天线100工作于各频率的电压驻波比数值大致相等，因此，本实用新型的多频天线100的天线特性，例如天线增益与频率涵盖范围，不受移动电话的盖体在开启及闭合时所产生的基板寄生效应的影响。

由以上说明后可知，本实用新型的多频天线100工作于无线通讯时，通过辐射本体1与第一辐射部4所构成的倒F形天线可共振出涵盖850MHz及900MHz的第一频带并谐振出涵盖1800MHz的第二频带。通过辐射本体1与第二辐射部5所构成的回路天线可共振出一涵盖1900MHz的第三频频带。另外，通过第三辐射部6的形状设置，可增加第三频带的天线增益值与频率涵盖范围。

辐射本体1与第一辐射部4所构成的倒F形天线及辐射本体1与第二辐射部5所构成的回路天线均具有小体积与高天线增益的优点，使得多频天线100适合设置于移动电话中并可免于移动电话所产生的寄生效应的影响。

Claims (8)

1.一种多频天线，其特征是，包括：

一辐射本体，具有相对应的第一侧边与第二侧边；

一馈入部，连接于辐射本体的第一侧边；

一短路部，与馈入部相邻设置并连接于辐射本体的第一侧边；

一第一辐射部，连接于辐射本体的第二侧边并与辐射本体形成一倒F形天线；

一第二辐射部，连接于辐射本体的第二侧边并与第一辐射部间隔一距离的设置于第一辐射部的一侧，该第二辐射部与辐射本体形成一回路天线；及

一第三辐射部，连接于辐射本体的第二侧边并与第一辐射部间隔一距离的设置于第一辐射部的另一侧。

2.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是：所述第一辐射部具有连接辐射本体的第一区段与连接第一区段的第二区段，第二辐射部具有连接辐射本体的第三区段、连接第三区段的第四区段与连接第四区段的第五区段。

3.根据权利要求2所述的多频天线，其特征是：所述第一辐射部的第一区段与第二辐射部的五区段相对设置并间隔一距离，第一辐射部的第二区段与第二辐射部的四区段相对设置并间隔一距离。

4.根据权利要求2所述的双频天线，其特征是：所述第一辐射部呈L形，第二辐射部呈U形。

5.根据权利要求4所述的双频天线，其特征是：所述第一区段从第二侧边的一端处向外延伸出来，第二区段从第一区段末端垂直延伸至与第二侧边的另一端持平处。

6.根据权利要求5所述的双频天线，其特征是：所述第三区段从第二侧边的另一端处向外延伸出来，第四区段从第三区段的末端朝向第一区段延伸出来，且该第四区段位于第二区段的内侧并与该第二区段间隔一距离，第五区段从第四区段的末端朝向辐射本体的第二侧边延伸出来。

7.根据权利要求2所述的多频天线，其特征是：所述多频天线设置于一承载体上，该承载体具有一顶部、一相对于顶部的底部及一贯穿顶部与底部的贯孔，辐射本体、第一辐射部、第二辐射部与第三辐射部设置于承载体的顶部，馈入部与短路部朝承载体的底部弯折，第二辐射部的第五区段穿过承载体的贯孔并朝承载体的底部弯折。

8.根据权利要求7所述的多频天线，其特征是：所述承载体设置于一电路板上，该电路板设有接地部与无线通讯模块，馈入部电性连接电路板的无线通讯模块，短路部与第二辐射部的第五区段均电性连接电路板的接地部。

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