CN201270281Y - 平面天线 - Google Patents

Abstract

一种平面天线，包括一具有互相平行的一上表面及一下表面的基板、设在该下表面的一接地部，以及分别设在该上表面的一曲折辐射段与一第一辐射部；该曲折辐射段具有一供信号馈入的馈入端及一末端；该第一辐射部具有一与该末端连接的第一端、一远离该曲折辐射段的第二端、一第一边及一第二边，该第一边与该第二边是彼此渐远地由该第一端延伸至该第二端。本实用新型的功效在于可提供足够长的电流路径来接收FM频段的广播。

Description

平面天线

技术领域

本实用新型是关于一种平面天线，特别是指一种可内建于可携式电子装置中的微型平面天线。

背景技术

台湾的广播规定中，调频(FM)频段为88MHz～108MHz，若要用可携式的电子产品收听FM，以偶极天线(dipole antenna)为例，一般必需外接长度至少为140公分左右的天线，如此长的线路经常有占空间且容易缠线的问题，使用者因此在整理天线时会产生许多的不便。因此如何将可接收FM的天线，设计成对使用者更友善(user-friendly)的形式，或甚至缩小至能够内建于可携式电子产品中，是重要的课题。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的，即在于提供一种可以内建于可携式电子产品中的平面天线。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型平面天线包括一具有互相平行的一上表面及一下表面的基板、设在该下表面的一接地部，以及分别设在该上表面的一曲折辐射段与一第一辐射部；该曲折辐射段具有一供信号馈入的馈入端及一末端；该第一辐射部具有一与该末端连接的第一端、一远离该曲折辐射段的第二端、一第一边及一第二边，该第一边与该第二边是彼此渐远地由该第一端延伸至该第二端。

优选地，该曲折辐射段还具有一曲折段部，该曲折段部是以连续S型弯折状由该馈入端朝该末端的方向蜿蜒地延伸；并且该第一辐射部的第一边与第二边是线性地由该第一端延伸至该第二端。

更优选地，本实用新型平面天线还包括一设在该基板的上表面的第二辐射部及第三辐射部，该第二辐射部与该第三辐射部是分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边，且该第二辐射部与该第三辐射部与该第一辐射部相邻近的各别一边，分别沿该第一辐射部的第一边与该第二边平行地延伸。

本实用新型的另一目的，即在提供另一种可以内建于可携式电子产品中，并且延伸电流路径以接收调频(FM)频段的平面天线。

于是，本实用新型平面天线包括一具有互相平行的一上表面及一下表面的基板、设在该下表面的一接地部与一绕线电感，以及分别设在该上表面的一曲折辐射段与一第一辐射部；该曲折辐射段具有一供信号馈入的馈入端及一末端；该第一辐射部具有一与该末端连接的第一端、一远离该曲折辐射段的第二端、一第一边及一第二边，该第一边与该第二边是彼此渐远地由该第一端延伸至该第二端；该绕线电感的一端与该曲折辐射段的馈入端电连接。

优选地，该曲折辐射段还具有一曲折段部，该曲折段部是以连续S型弯折状由该馈入端朝该末端的方向蜿蜒地延伸；并且该第一辐射部的第一边与第二边是线性地由该第一端延伸至该第二端。

更优选地，本实用新型平面天线还包括一设在该基板的上表面的第二辐射部及第三辐射部，该第二辐射部与该第三辐射部是分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边，且该第二辐射部与该第三辐射部与该第一辐射部相邻近的各别一边，分别沿该第一辐射部的第一边与该第二边平行地延伸。

本实用新型的功效在于利用该曲折辐射段，在一小面积的基板上以连续的S型弯折，来增加电流路径的长度，并且再利用概呈喇叭状的第一辐射部，以扩大工作频宽，若电流路径仍不够，最后还可另外于基板上装设一与该曲折辐射段的馈入端电连接的绕线电感，更延长电流路径来满足接收调频频段所需要的天线长度。

附图说明

图1为本实用新型平面天线的优选实施例的俯视图；

图2为平面天线的仰视图；

图3所示为平面天线的俯视图，图4所示为平面天线的仰视图，图5所示则为平面天线的侧视图，图3～图5中的数字其单位为mm，可参阅各图中的各项数据以得知本实施例的实际规格尺寸；

图6为本实施例平面天线的反射损耗(Return Loss)测量数据图；

图7与图8为本实施例工作于88MHz时，平面天线10及其周围的电场强度；及

图9与图10为本实施例工作于108MHz时，平面天线10及其周围的电场强度。

主要元件符号说明

10    平面天线

1     第一辐射部

11    第一端

12    第二端

13    第一边

14    第二边

2     第二辐射部

21    斜边

22    底边

3     第三辐射部

31    斜边

32    底边

4     曲折辐射段

41    馈入端

42    末端

43    曲折段部

5     基板

51    上表面

52    下表面

6     接地部

7     绕线电感

8     信号馈入线

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图1与图2，图1为本实用新型平面天线10的优选实施例的俯视图，而图2为平面天线10的仰视图。本实施例平面天线10是一体积仅24*15*5.5mm3的微型天线，可设置在几乎任何可携式电子装置(图未示)中，例如：手机、随身听等等，让使用者不必外接相当长度的天线，即可收到调频(FM)频段的广播。需要注意的是，本天线的主要功能是接收调频频段(88MHz～108MHz)的广播，此频段属于低频频段，电流路径也因此必须有相当的长度，以仅需1/4波长的单极天线(monopole antenna)来看，长度至少也要近70cm左右，因此本实用新型的要点在于利用各种天线的结构，来延伸电流路径，并且拓展工作频宽，详述如下：

平面天线10包括一具有互相平行的一上表面51及一下表面52的基板5、设在该下表面52的一接地部6与一绕线电感7，以及分别设在该上表面51的一曲折辐射段4、一第一辐射部1、一第二辐射部2与一第三辐射部3。

该接地部6是一部份覆盖于基板5的下表面52的金属层，用以作为位于上表面51的天线镜射，并且还可以把平面天线10的辐射功率由下表面52往上表面51的方向反射以提高增益，除此之外，还能够隔离来自电子装置中的电磁噪声，以达到更良好的收信效果。

该曲折辐射段4具有一供信号馈入的馈入端41、一末端42，及一由馈入端41向末端42蜿蜒地延伸的曲折段部43，曲折段部43并且是以连续S型弯折状由馈入端41朝末端42的方向延伸，此连续的S型延伸，可使得曲折段部43在有限面积的基板上，尽可能地延伸出最长的长度，来增加电流路径的长度。

该第一辐射部1具有一与曲折辐射段4的末端42连接的第一端11、一远离曲折辐射段4的第二端12、一第一边13及一第二边14，该第一边13与第二边14是彼此渐远地并且线性地由第一端11延伸至第二端12，第一辐射部1因此呈一角隅与曲折辐射段4连接的等腰三角形，此呈等腰三角形的第一幅射部1可用以更拓宽平面天线10的工作频率，间接地再缩短为了可以收到调频频段所需要的电流路径。

该第二辐射部2及第三辐射部3是设在该基板5的上表面51，并分别相间隔地邻近该第一辐射部1的第一边13与第二边14；第二辐射部2是位于第一辐射部1的第一边13与曲折辐射段4之间，呈一直角三角形状，其中第二辐射部2的斜边21与第一辐射部1的第一边13相间隔地平行，而第二辐射部2的一底边22是与曲折辐射段4的部分的曲折段部43相间隔地平行；该第三辐射部3亦类似于第二辐射部2，也是呈一直角三角形状并位在第一辐射部1的第二边14与曲折辐射段4之间，其中第三辐射部3的斜边31与第一辐射部1的第二边14相间隔地平行，而第三辐射部3的一底边32是与曲折辐射段4的部分的曲折段部43相间隔地平行；第二辐射部2及第三辐射部3的功效在于，与曲折辐射段4及第一辐射部1耦合，以增加平面天线10的辐射面积，进而可提高平面天线10对在空间中传递的电磁信号的灵敏度，也就是让平面天线10可以接收到较微弱的信号。

该绕线电感7设在基板5的下表面52，其一端穿过基板5与该曲折辐射段4的馈入端41电连接，绕线电感7实际上是桥接于馈入端41与一信号馈入线8的正端之间。在本实施例中，由于分布在基板5的上表面51的曲折辐射段4与第一、二、三辐射部1、2、3的总电流路径长度仍受限于基板5的面积太小，而不足以使天线接收到调频频段的信号，因此，将绕线电感7桥接于馈入端41与信号馈入线8之间的主要功效即在于弥补电流路径长度的不足，使得平面天线10可以如此小的体积接收到低频的调频频段的信号。值得一提的是，在本实施例中，绕线电感7的是采用型号为CS1008-1R2J的绕线电感，当然亦可依实际需求来以其他型号的绕线电感替换，并不以本实施例为限。

本实施例的实际尺寸请参阅图3、图4及图5，图3所示为平面天线10的俯视图，图4所示为平面天线10的仰视图，图5所示则为平面天线10的侧视图，各图中的数字其单位为mm，可参阅各图中的各项数据以得知本实施例的实际规格尺寸。

参阅图6，图6为本实施例平面天线10的反射损耗(ReturnLoss)测量数据图，本实施例是应用在调频频段(FM)[88MHz～108MHz]，经实验可得知，平面天线10的反射损耗(ReturnLoss)测量值，在88MHz～108MHz的频段内均小于7，达到天线低频的辐射效能基本要求。

参阅下表1，为本实施例平面天线10以及传统外接式天线的信号强度的测量数据，由表1可得知，平面天线10的灵敏度确实较过去的外接天线要好，可接收较微弱的调频信号。

 

	93.1MHz	97.7MHz	100.7MHz	106.2MHz
					本实用新型内建平面天线	43dBuV	52dBuV	42dBuV	30dBuV
传统外接天线	20dBuV	50dBuV	37dBuV	20dBuV

表1

本实施例的辐射场型(Radiation Pattern)，如图7、图8、图9及图10所示。图7与图8为本实施例工作于88MHz时，平面天线10及其周围的电场强度。图9与图10为本实施例工作于108MHz时，平面天线10及其周围的电场强度。

综合以上所述，本实用新型的功效在于利用该曲折辐射段4，在一小面积的基板5上以连续的S型弯折，来增加电流路径的长度，并且再利用第一、第二、第三辐射部1、2、3，以扩大工作频宽并且增加平面天线的灵敏度，以接收更微弱的射频频段信号，并且利用绕线电感7提供足够长的电流路径来满足接收调频频段所需要的天线长度。

以上所述者，仅为本实用新型的优选实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本实用新型的范围内。

Claims (16)

1.一种平面天线，其特征在于，包括：

一基板，具有互相平行的一上表面及一下表面；

一曲折辐射段，设在该上表面，并具有一供信号馈入的馈入端及一末端；

一第一辐射部，设在该上表面，并具有一与该末端连接的第一端、一远离该曲折辐射段的第二端、一第一边及一第二边，该第一边与该第二边是彼此渐远地由该第一端延伸至该第二端；及

一接地部，设在该下表面。

2.根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于，该曲折辐射段还具有一曲折段部，该曲折段部是以连续S型弯折状在该馈入端与该末端之间蜿蜒地延伸。

3.根据权利要求1所述的平面天线，其特征在于，该第一边与该第二边是线性地由该第一端延伸至该第二端。

4.根据权利要求3所述的平面天线，其特征在于，该第一辐射部是呈等腰三角形，且该第一边与该第二边分别是该第一辐射部等长的两边。

5.根据权利要求3或4所述的平面天线，其特征在于，还包括一设在该基板的上表面的第二辐射部及第三辐射部，该第二辐射部与该第三辐射部是分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边。

6.根据权利要求5所述的平面天线，其特征在于，该第二辐射部与该第三辐射部与该第一辐射部相邻近的各别一边，分别沿该第一辐射部的第一边与第二边平行地延伸。

7.根据权利要求6所述的平面天线，其特征在于，该第二辐射部与该第三辐射部是呈直角三角形，且该第二辐射部与该第三辐射部的斜边分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边。

8.一种平面天线，其特征在于，包括：

一基板，具有互相平行的一上表面及一下表面；

一曲折辐射段，设在该上表面，并具有一供信号馈入的馈入端及一末端；

一第一辐射部，设在该上表面，并具有一与该末端连接的第一端、一远离该曲折辐射段的第二端、一第一边及一第二边，该第一边与该第二边是彼此渐远地由该第一端延伸至该第二端；

一绕线电感，一端与该曲折辐射段的馈入端电连接；及

一接地部，设在该下表面。

9.根据权利要求8所述的平面天线，其特征在于，该绕线电感是设在该基板的下表面。

10.根据权利要求9所述的平面天线，其特征在于，该曲折辐射段还具有一曲折段部，该曲折段部是以连续S型弯折状于该馈入端与该末端之间蜿蜒地延伸。

11.根据权利要求9所述的平面天线，其特征在于，该第一边与该第二边是线性地由该第一端延伸至该第二端。

12.根据权利要求11所述的平面天线，其特征在于，该第一辐射部是呈等腰三角形，且该第一边与该第二边分别是该第一辐射部等长的两边。

13.根据权利要求11或12所述的平面天线，其特征在于，还包括一设在该基板的上表面的第二辐射部及第三辐射部，该第二辐射部与该第三辐射部是分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边。

14.根据权利要求13所述的平面天线，其特征在于，该第二辐射部与该第三辐射部与该第一辐射部相邻近的各别一边，分别沿该第一辐射部的第一边与第二边平行地延伸。

15.根据权利要求14所述的平面天线，其特征在于，该第二辐射部与该第三辐射部是呈直角三角形，且该第二辐射部与该第三辐射部的斜边分别相间隔地邻近该第一辐射部的第一边与第二边。

16.根据权利要求8所述的平面天线，其特征在于，该绕线电感是桥接在该曲折辐射段的馈入端与一信号馈入线的正端之间。

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