CN201097403Y - 天线结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种天线结构，该天线结构包括有一第一套管组、一第二套管组、一绝缘套管、一同轴电缆、一绝缘管及一底座，其中该绝缘套管的两端分别与该第一套管组及该第二套管组相套接，且该等套管组被套接的相对两端间保留一间距，该第一套管组的另一端与该绝缘管的内缘相连接，该绝缘管的外缘与该底座的一端相连接，该同轴电缆包括一中心导体及一金属导电网，该中心导体的一端连接在该第二套管组的一端上，另一端与该底座内所设的一端子相连接在一起，而该金属导电网一端连接在该第一套管组的一端上，另一端连接在该底座内，即组成超宽频、高传输性、低耗电特性及增益值高的天线。

Description

天线结构

技术领域

本实用新型是关于一种天线结构，尤其是一种具有超宽频、高传输性、低耗电特性及增益值高的天线结构。

背景技术

早期的有线网络架构，皆是使用实际接线(如：双绞线、同轴电缆等)，因此，使用者在规划网络线路布局时，其架设的线路，需配合所在环境的空间，并需要定期的维护线路，此外，每当有线网络的所在环境的空间有所变动时，使用者即需立即着手重新安排网络线路的布局，造成使用者在使用有线网络的诸多困扰及不便。

但随着无线网络的进步，无线网络从最初的IEEEE802.11协议，到近年来的802.11a/b/g协议，令无线网络传输速率愈来愈快，及其传输技术(如：直接序列展频、跳频式展频等)更加完整，使得无线网络的应用层面越来越广，例如：计算机、家电、影音设备或通讯设备等无线电子产品，都以无线网络进行数据传输，使得有线网络逐渐被无线网络所取代。而无线电子产品传输数据的方式，不外乎是透过天线所发出的无线电波，做为传输通信媒介，因为无线电波的穿透力强，而且是不局限于特定方向的全方位传输，故，无线电子产品只需利用天线，即能架构出无线网络，及无线数据传输的环境，进而解决了使用者在有线网络线路布局上的困扰。

而无线电子产品的天线结构，近年来多使用芯片型天线(Chip Antenna)及印刷电路单极天线，其中芯片型天线通常是由一种称之为「低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramic；LTCC)」技术所制造，该技术是利用陶瓷材料作为基板，将多个低容值无源元件(如：电容、电阻等)，埋入多层陶瓷基板中，并使用低阻抗金属(如：金、银及铜等)共烧作为电极，最后经过烧结而形成整合式陶瓷元件，但是，该元件模块化后，便不能再将其分割，若设计的产品线路有所更改，便需重新生产，且在其制造过程中，常因烧陶制造工艺常有的收缩率不易控制的问题，而导致芯片型天线生产的不合格率提高，造成厂商的生产成本大增。

而印刷电路单极天线是以一微带线印制在一电路板上制成，但是，不同电路板既有的线路布局空间皆不同，进而造成厂商需设计不同的天线线路，以配合所需的电路板，且厂商若针对该电路板进行改版，或在该电路板上增减元件，则会导致该电路板与该天线间的电路的系数改变，造成该天线必须重新设计，让厂商在天线的制造成本上，形成极大的负担。

上述两种天线，除了制造不易的问题外，二者尚具有频宽的表现不理想的缺点，使得该等天线无法满足消费者在无线传输上的需求，因此，如何设计出一种具有高速传输且制程容易的天线，则成为众多天线制造商亟思解决之一大课题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种天线结构，其为一种超宽频、全向性的天线，该天线的制造工艺容易，具有高度量产性，极具产业应用的价值。

为此，本实用新型提出了一种天线结构，该天线结构包括：一第一套管组，设有一第一空心管体及一第一圆管体，其中该第一空心管体套合于该第一圆管体之外；一第二套管组，设有一第二空心管体及一第二圆管体，其中该第二空心管体套合于该第二圆管体之外；一绝缘套管，其两端分别与该第一空心管体及该第二空心管体相套接，该第一、第二空心管体被该绝缘套管套接的相对两端间保留一间距；一绝缘管，其内缘与该第一套管组的另一端相连接；一底座，其一端内设有一端子，另一端与该绝缘管的外缘相连接；及一同轴电缆，该同轴电缆包括一中心导体及一金属导电网，该中心导体的一端连接在该第二套管组的一端上，另一端与该端子相连接在一起，而该金属导电网的一端连接在该第一套管组的一端上，该金属导电网的另一端连接在该底座内。

在本实用新型的一优选实施例中，该第一圆管体的一端设有一第二凸环，该第二凸环与该金属导电网连接在一起。

在本实用新型的一优选实施例中，该第二圆管体的一端设有一第四凸环，该第四凸环与该中心导体连接在一起。

在本实用新型的一优选实施例中，该第一空心管体的一端设有一第一肩部，而该第一圆管体的一端设有一第二肩部，且该第二肩部的外缘紧靠该第一肩部的内缘。

在本实用新型的一优选实施例中，该第二空心管体的一端设有一第三肩部，而该第二圆管体的一端设有一第四肩部，且该第四肩部的外缘紧靠该第三肩部的内缘。

在本实用新型的一优选实施例中，该底座包括：一接头，其一端设有一凸柱体，该凸柱体呈螺纹状，且该接头内能容纳该端子；一枢接单元，其一端设有一凹陷部，该凹陷部与该凸柱体相旋合在一起，且该枢接单元的另一端设有一第一枢接部，该第一枢接部两侧分别设有相对应的一第一穿孔；及一连结单元，其一端设有一第二枢接部，该第二枢接部两侧分别设有与该第一穿孔相匹配的一第二穿孔，该第二枢接部能覆盖在该第一枢接部之外，并该第二、第一穿孔通过多个插销依序穿设在其内，该第二枢接部与该第一枢接部能相枢接在一起。

在本实用新型的一优选实施例中，该连结单元的另一端设有一第一凹缘部，该第一凹缘部内设有一第五肩部，该第五肩部与该绝缘管的一端相紧靠。

在本实用新型的一优选实施例中，该绝缘管的另一端设有一第二凹缘部，该第二凹缘部内设有一第六肩部，该第六肩部与该第一圆管体的另一端相紧靠。

在本实用新型的一优选实施例中，该端子包括：一传导层，其一端与该中心导体相连接在一起，另一端不与该接头连接；及一屏蔽层，该屏蔽层包覆该传导层，且其为绝缘的材质。

在本实用新型的一优选实施例中，该金属导电网与该凸柱体相连接在一起。

在本实用新型的一优选实施例中，该天线结构尚设有一帽套，该帽套框套于该底座的另一端，并包覆该第一、第二套管组、该绝缘管及该绝缘套管。

本实用新型的特点和优点如下：

该天线结构包括一第一套管组、一第二套管组、一绝缘套管、一同轴电缆、一绝缘管及一底座，其中该绝缘套管的两端分别与该第一套管组及该第二套管组相套接，且该等套管组被套接的相对两端间保留一间距，该第一套管组的另一端与该绝缘管的内缘相连接，该绝缘管的外缘与该底座的一端相连接，故该绝缘管能将该底座与该第一套管组分开，避免该底座与该第一套管组之间产生短路，该同轴电缆包括一中心导体及一金属导电网，该中心导体的一端连接在该第二套管组的一端上，另一端依序延伸穿过该绝缘套管、第一套管组、绝缘管及该底座，并在该底座内所设的一端子相接在一起，而该金属导电网连接在该第一套管组的一端上，另端连接在该底座内，如此，该天线结构的各元件因设计简单，故可模块化生产，且若需更换组件，也不必大幅度重新设计该天线结构，使该天线结构具有高度量产性。

本实用新型要解决的再一技术问题是：提供一种天线结构，其第一套管组由一第一空心管体及一第一圆管体所组成，该第二套管组由一第二空心管体及一第二圆管体所组成，故天线制造商可通过改变该第一套管组与该第二套管组相对两端的间距，以控制基频共振模态及高频共振模态的阻抗匹配，且个别改变该第一空心管体、第一圆管体、第二空心管体或第二圆管体的长度与半径，以控制电磁耦合共振模态的频率范围，使该天线结构达到应用范围更广的产业价值。

附图说明

图1所示是天线结构分解图；

图2所示是天线结构整体剖面图；

图3所示是天线结构套管组连接剖面图；

图4所示是天线结构底座连接剖面图；

图5所示是天线结构底座分解图；

图6所示是天线结构作用于3.1GHz示意图；

图7所示是天线结构作用于4.9GHz示意图；及

图8所示是天线结构作用于3.1-4.9GHz示意图。

附图标记说明：

第一套管组1    第一空心管体10

第一凸环102    第一肩部104

第一圆管体12   第二凸环122

第二肩部124    第二套管组2

第二空心管体20 第三凸环202

第三肩部204    第二圆管体22

第四凸环222    第四肩部224

绝缘套管3      同轴电缆4

中心导体40     隔离层41

金属导电网42   绝缘外皮43

绝缘管5        第二凹缘部51

第六肩部54     底座6

连结单元60     第二穿孔600

第一凹缘部602  第二枢接部603

第五肩部604    枢接单元62

第一穿孔620    凹陷部621

第一枢接部623  插销63

接头64         凸柱体641

端子66       屏蔽层662

传导层664    帽套7

具体实施方式

本实用新型是关于一种天线结构，请参阅图1及图2所示，该天线结构包括一第一套管组1、一第二套管组2、一绝缘套管(如：热缩套管，heat shrinktubing)3、一同轴电缆(Coaxial Cable)4、一绝缘管5及一底座6，其中该绝缘套管3的两端分别与该第一套管组1及该第二套管组2相套接，且该第一、第二套管组1、2被套接的相对两端间保留一间距，该第一套管组1的另一端与该绝缘管5的内缘相连接，该绝缘管5的外缘与该底座6的一端相连接；该同轴电缆4包括一中心导体40及一金属导电网42，该中心导体40的一端连接在该第二套管组2的一端上，另一端连接在该底座6内所设的一端子66内，而该金属导电网42连接在该第一套管组1的一端上，该金属导电网42另一端连接在该底座6内，如此，该天线结构可确实作用在特定的频率范围内，且具有较好的增益值。各该元件因设计简单，故可模块化生产。且若需更换元件，也不必大幅度重新设计该天线结构，使该天线结构具有高度量产性。

在本实用新型的一较佳实施例中，请参阅图1、2及图3所示，该第一套管组1是由一第一空心管体10套合于一第一圆管体12之外组成，其中该第一空心管体10的一端中央设有一第一凸  102，且该第一凸环102外壁与该第一空心管体10外壁之间形成一第一肩部104，而该第一圆管体12相对于该第一空心管体10的一端中央设有一第二凸环122，并该第二凸环122外壁与该第一圆管体12外壁之间形成一第二肩部124，且该第二肩部124的外缘紧靠该第一肩部104的内缘。

该金属导电网42的一端连接在该第二凸环122内，该金属导电网42的外层尚设有一绝缘外皮43，因此，当该金属导电网42通电时，其通过该绝缘外皮43的隔绝，即能避免其直接与该天线结构各部分相接触，故可防止该金属导电网42与该天线结构各部分间形成一电流通路，造成短路现象。

再者，该第二套管组2是由一第二空心管体20套合于一第二圆管体22之外组成，其中该第二空心管体20面对该第一套管组1的一端中央设有一第三凸环202，且该第三凸环202与该第二空心管体20外壁之间形成一第三肩部204，而该第二圆管体22相对于该第二空心管体20的一端中央设有一第四凸环222，并该第四凸环222与该第二圆管体22外壁之间形成一第四肩部224，且该第四肩部224的外缘紧靠该第三肩部204的内缘。

另，该中心导体40的一端连接在该第四凸环222内，且该中心导体40与该金属导电网42之间由一隔离层41所分隔绝缘，因此当该中心导体40通电时，其通过该隔离层41的隔绝，即能避免直接与该金属导电网42相接触，故可防止该中心导体40与该金属导电网42间形成一电流通路，造成短路现象。

在该较佳实施例中，复请参阅图1及图2所示，该绝缘套管3的两端分别与该第一套管组1及该第二套管组2相套接，故，不仅使得该第一套管组1与该第二套管组2之间能保持一固定距离，亦可使该第一套管组1与该第二套管组2的连结较为坚固，避免该固定距离间的该隔离层41受到折损，进而伤害到其所包裹的中心导体40。

在该较佳实施例中，请参阅图2及图5所示，该底座6是由一连结单元60、一枢接单元62及一接头64所组成，该接头64可容纳该端子66，且该接头64的一端设有一凸柱体641，该凸柱体641呈螺纹状，而该枢接单元62面对该接头64的一端设有一凹陷部621，该凹陷部621与该凸柱体641相旋合在一起，该枢接单元62的另一端设有一第一枢接部623，该第一枢接部623的两侧分别设有相对应的一第一穿孔620，该连结单元60的一端设有一第二枢接部603，该第二枢接部603的两侧分别设有与该第一穿孔620相匹配的一第二穿孔600，且该第二枢接部603能覆盖于该第一枢接部623之外，且该第二、第一穿孔600、620通过多个插销63依序穿设在其内，令该连结单元60与该枢接单元62能相枢接在一起，如此，使用者通过转动相枢接的该连结单元60与该枢接单元62，即能调整该天线结构的角度，以保持该天线结构接收讯号的最佳状态。

在该较佳实施例中，复请参阅图4所示，该端子66包括有一屏蔽层662及一传导层664，该屏蔽层662为绝缘的材质(如：橡胶、塑料等)，且其包覆于该传导层664外缘，该传导层664的一端与该中心导体40相接在一起，该金属导电网42的另一端与该凸柱体641相连接在一起，然，该屏蔽层662为不导电，且该传导层664并不与该接头64相接，故当该同轴电缆4通电时，可防止该凸柱体641与该端子66间形成一电流通路，造成短路现象。

再者，复请参阅图1及图2所示，该连结单元60的另一端设有一第一凹缘部602，该第一凹缘部602能嵌合该绝缘管5，且其内缘相邻该绝缘管5的一端的位置设有一第五肩部604，该第五肩部604与该绝缘管5紧靠在一起，用以供该绝缘管5固定嵌合在该第一凹缘部602内，该绝缘管5的另一端设有一第二凹缘部51，该第二凹缘部51的内缘直径大于该同轴电缆4，故该第二凹缘部51的内缘与其相邻该同轴电缆4的位置间形成一第六肩部54，该第一圆管体12的一端嵌合在该第二凹缘部51内，并紧靠该第六肩部54，因此当该金属导电网42通电时，与其相连接的该第一圆管体12，即能通过该绝缘管5与该底座6相隔绝，故可完全避免该第一套管组1与该底座6间形成一电流通路，造成短路现象。

在该较佳实施例中，复请参阅图1所示，该天线结构尚设有一帽套7，该帽套7框套于该底座6的另一端，并包覆该第一套管组1、该第二套管组2、绝缘套管3及该绝缘管5，如此，该帽套7即能对该天线结构被其所包覆的部分，达成遮蔽及防尘的效果，以避免该等套管组1、2在作用时，误触其它装置或因灰尘堆积，而影响该天线结构的工作表现。

在此值得说明的是，该帽套7的形状及大小可依照该天线结构的实际需要而变换其形状构造，只要能包覆该第一套管组1、该第二套管组2、绝缘套管3及该绝缘管5，以达成遮蔽及防尘的效果，即为本实用新型在此所称的该帽套7。

在该较佳实施例中，可依照图1及图2所示的天线结构，对其进行检测，请参阅图6所示，可知当该天线结构作用在3.1GHz，测试极化方向为垂直，测试环境为射频室时，其最大增益值(MAX GAIN)可到3.83dBi，最小增益值为2.06dBi，且其平均增益值(AVE GAIN)为2.87dBi，故可知该天线结构可确实作用在该频段，并为一全向性的天线。再者，依照图1及图2所示的天线结构，对其进行另一检测，请参阅图7所示，可知当该天线结构作用在4.9GHz，测试极化方向为垂直，测试环境为射频室时，其最大增益值(MAX GAIN)可到4.85dBi，最小增益值为-0.50dBi，且其平均增益值(AVE GAIN)为2.42dBi，故可知该天线结构可确实作用在该频段，并为一全向性的天线。又，请参阅图8所示，当该天线结构作用在3.1GHz-4.9GHz时，其回授损失(Return loss)数值接近-10dB，可知已接近预定的匹配值，因此，该天线结构可利用于超宽频。

以上所述仅为本实用新型最佳的一具体实施例，惟本实用新型的构造特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本实用新型领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在本案的专利范围。

Claims (11)

1、一种天线结构，其特征是，该天线结构包括：

一第一套管组，设有一第一空心管体及一第一圆管体，其中该第一空心管体套合于该第一圆管体之外；

一第二套管组，设有一第二空心管体及一第二圆管体，其中该第二空心管体套合于该第二圆管体之外；

一绝缘套管，其两端分别与该第一空心管体及该第二空心管体相套接，该第一、第二空心管体被该绝缘套管套接的相对两端间保留一间距；

一绝缘管，其内缘与该第一套管组的另一端相连接；

一底座，其一端内设有一端子，另一端与该绝缘管的外缘相连接；及

一同轴电缆，该同轴电缆包括一中心导体及一金属导电网，该中心导体的一端连接在该第二套管组的一端上，另一端与该端子相连接在一起，而该金属导电网的一端连接在该第一套管组的一端上，该金属导电网的另一端连接在该底座内。

2、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该第一圆管体的一端设有一第二凸环，该第二凸环与该金属导电网连接在一起。

3、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该第二圆管体的一端设有一第四凸环，该第四凸环与该中心导体连接在一起。

4、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该第一空心管体的一端设有一第一肩部，而该第一圆管体的一端设有一第二肩部，且该第二肩部的外缘紧靠该第一肩部的内缘。

5、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该第二空心管体的一端设有一第三肩部，而该第二圆管体的一端设有一第四肩部，且该第四肩部的外缘紧靠该第三肩部的内缘。

6、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该底座包括：

一接头，其一端设有一凸柱体，该凸柱体呈螺纹状，且该接头内能容纳该端子；

一枢接单元，其一端设有一凹陷部，该凹陷部与该凸柱体相旋合在一起，且该枢接单元的另一端设有一第一枢接部，该第一枢接部两侧分别设有相对应的一第一穿孔；及

一连结单元，其一端设有一第二枢接部，该第二枢接部两侧分别设有与该第一穿孔相匹配的一第二穿孔，该第二枢接部能覆盖在该第一枢接部之外，并该第二、第一穿孔通过多个插销依序穿设在其内，该第二枢接部与该第一枢接部能相枢接在一起。

7、如权利要求6所述的天线结构，其特征是，该连结单元的另一端设有一第一凹缘部，该第一凹缘部内设有一第五肩部，该第五肩部与该绝缘管的一端相紧靠。

8、如权利要求7所述的天线结构，其特征是，该绝缘管的另一端设有一第二凹缘部，该第二凹缘部内设有一第六肩部，该第六肩部与该第一圆管体的另一端相紧靠。

9、如权利要求6所述的天线结构，其特征是，该端子包括：

一传导层，其一端与该中心导体相连接在一起，另一端不与该接头连接；及

一屏蔽层，该屏蔽层包覆该传导层，且其为绝缘的材质。

10、如权利要求6所述的天线结构，其特征是，该金属导电网与该凸柱体相连接在一起。

11、如权利要求1所述的天线结构，其特征是，该天线结构尚设有一帽套，该帽套框套于该底座的另一端，并包覆该第一、第二套管组、该绝缘管及该绝缘套管。

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