CN201383542Y - 晶片型天线装置 - Google Patents
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Abstract
一种晶片型天线装置，包括一单层或多层的介电基板；一辐射本体，形成于基板一端的上表面、下表面或中间层，辐射本体一端向基板中间延伸，形成一阻抗匹配枝干，并弯折延伸至基板端面，与馈入讯号接续端相连接，辐射本体上并形成一条或多条的第一耦合电极；一接地辐射体，形成于基板另一端的上表面、下表面或中间层，接地辐射体一端为接地端其延伸至基板的端面，接地辐射体上形成一条或多条第二耦合电极，第二耦合电极与第一耦合电极相对而能产生耦合效应；藉此，经由调整馈入讯号接续端与接地端间的距离，及调整第一耦合电极与第二耦合电极间的距离，可调整阻抗匹配及操作频率点，使天线不需太大的净空区及不需增加体积，即可达到多频的操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种晶片型天线装置，特别是指一种使用回路及耦合概念设计天线，不需要占用太多面积及净空区而有高辐射效率，并且利用讯号馈入位置改变来决定阻抗匹配及操作频率，不用增加天线面积而可达到低频操作，利于达成电子产品轻薄短小的优点的晶片型天线装置。
背景技术
按，随着无线通讯产业的快速发展，各类电子设备，例如移动电话、电脑、网路等，目前皆已具备利用无线通讯来达到讯号传输的功能。无线通讯主要发射与接收的设备为讯号收发器以及装设于其上的天线。故为了因应未来无限通讯广大的商机，天线将是一个不可或缺的元件，且为了降低天线本身的制作成本以及要符合轻、薄、短、小的设计要求，因此传统天线(如杆状天线、八木天线、碟型天线等)，已不能满足新时代的需求。目前无线通讯产品已朝向微小化的目标迈进，其中晶片天线为近几年来所发展出来的一种天线型态，其出现对未来无线通讯的发展无疑是一项重大助力。
但是，目前各类电子产品所配备的晶片天线，多半需额外再给予其足够的净空区域，才能使天线发挥辐射的功能，而且其仅拥有单一单频段操作能力，导致其工作能力受限，无法符合多频操作的需求。
实用新型内容
本实用新型发明人有鉴于前述现有技术的缺点，乃依其从事各种天线的制造经验和技术累积，针对上述缺陷悉心研究各种解决的方法，在经过不断的研究、实验与改良后，终于开发设计出本实用新型的一种全新晶片型天线装置的，以期能摒除现有技术所产生的缺陷。
本实用新型的一个目的，为提供一种可调整馈入位置的晶片天线装置，利用讯号馈入点位置的调整，来决定阻抗及操作频率，而且利用耦合的方式，可将接地辐射体视为天线的一部分，而耦合量多寡的改变，同时亦可调整阻抗及操作频率，故能够在有空间限制的机构中操作且维持良好效率，而能符合微小化产品的应用。
本实用新型的另一目的，为可利用同样天线架构而使用多讯号馈入，同样可达到小面积、高效率及多频操作。
根据上述的目的，本实用新型的晶片型天线装置，包括一单层或多层介电基板；一辐射本体，形成于基板一端的上表面、下表面或中间层，辐射本体一端向基板中间延伸，形成一阻抗匹配枝干，并弯折延伸至基板端面，与馈入讯号接续端相连接，辐射本体上形成有一条或多条的第一耦合电极；一接地辐射体，形成于基板另一端的上表面、下表面或中间层，并与辐射本体相互平行，接地辐射体一端为接地端其延伸至基板的端面，接地辐射体上形成有一条或多条的第二耦合电极，第二耦合电极与第一耦合电极相对而能产生耦合效应；藉此，经由调整馈入讯号接续端与接地端间的距离，以及调整第一耦合电极与第二耦合电极间的距离，可调整阻抗匹配及操作频率点，使天线不需太大的净空区及不需增加体积，即可达到高效率的操作，同时利用同样天线架构而使用多讯号馈入，同样可达到小面积、高效率及多频操作。
为便于贵审查员能对本实用新型的目的、形状、构造装置特征及其功效，做更进一步的认识与了解，现举实施例配合附图，详细说明如下：
附图说明
图1为本实用新型的晶片型天线装置的立体外观图。
图2A～2G为本实用新型的晶片型天线装置的各实施例的示意图。
图3为本实用新型的晶片型天线装置的双频双馈入示意图。
图4A～4C为本实用新型的晶片型天线装置的输入阻抗的示意图。
图5为本实用新型的晶片型天线装置的操作频率点3D示意图。
图6为本实用新型的晶片型天线装置的另一种双频单馈入示意图。
【主要元件符号说明】
1：介电基板
2：辐射本体
3：接地辐射体
5：阻抗匹配枝干
21：馈入讯号接续端
22：第一耦合电极
31：接地端
32：第二耦合电极
40：电路板
具体实施方式
本实用新型提供一种“晶片型天线装置”，请参阅图1所示，本实用新型的晶片型天线装置，包括：一介电基板1、一辐射本体2及一接地辐射体3；其中，该介电基板1可为一单层或多层介电基板；该辐射本体2形成于基板1一端的上表面、下表面或中间层，辐射本体2至少部分连接至地并且有一端向基板1中间延伸，形成一阻抗匹配枝干5，并弯折延伸至基极端面11，与馈入讯号接续端21相连接，辐射本体2上并形成有一条或多条的第一耦合电极22；该接地辐射体3形成于基板1另一端的上表面、下表面或中间层，并与辐射本体2相互平行，接地辐射体3一端为接地端31其延伸至基板的端面11，接地辐射体3上形成有一条或多条的第二耦合电极32。
辐射本体2的第一耦合电极22与接地辐射体3的第二耦合电极32之间，并不直接接触，而保持有一适当的平行距离，当馈入讯号接续端21与接地端31连接于电子装置的电路板40而形成封闭回路时，第一耦合电极22与第二耦合电极32之间能产生相当于电容的耦合效应(亦即C≈CA/d)。故该效应与二电极之间的距离成反比，而与二电极之间的面积成正比，故可藉由调整二电极之间的距离或面积，而能产生耦合效应。
请参阅图2A～2G所示，本实用新型的实施例中，第一耦合电极22与第二耦合电极32可分别位于不同一平面，但相对的位置上，亦可藉由调整二电极之间的距离或面积，而产生耦合效应(如图2A所示)。再者，第一耦合电极22可形成连续弯曲状，增加长度，而增加电流路径，但其与第二耦合电极32位于相对的位置上，亦可藉由调整二电极之间的距离或面积，而产生耦合效应(如图2B、2C所示)。再者，第二耦合电极32可形成连续弯曲状，增加长度，而增加电流路径，但其与第一耦合电极22位于相对的位置上，亦可藉由调整二电极之间的距离或面积，而产生耦合效应(如图2D、2E、2F所示)。再者，第一耦合电极22可形成连续弯曲状或树枝状，而第二耦合电极32亦可形成连续弯曲状或树枝状，但二电极位于相对的位置上，亦可藉由调整二电极之间的距离或面积，而产生耦合效应(如图2G所示)。
请参阅图3、6所示，本实用新型的实施例中，可将基板1上辐射本体2及接地辐射体3作扩充延伸，在同一基板1上形成两组同样的辐射本体2及接地辐射体3，或者多组同样的辐射本体2及接地辐射体3，而形成具有多个馈入讯号接续端21以及多个接地端31，其中馈入讯号接续端21可分别取出单一、双个或者多个共振频率，而因此达到双频或多频操作效果，此多频晶片天线同样有小面积及高效率的特性，同时馈入讯号间亦有良好的隔离效果。在此以双频(包括单馈入双频及双馈入双频)为例：辐射本体2的馈入讯号接续端21与接地辐射体3的接地端31之间，并不直接接触，而保持有一适当的平行距离，当馈入讯号接续端21与接地端31连接于电子装置的电路板40而形成封闭回路时，馈入讯号接续端21与接地端31之间能产生相当于电容的耦合效应(亦即C≈CA/d)。故该效应与馈入讯号接续端21、接地端31之间的距离成反比，而与馈入讯号接续端21、接地端31之间的面积成正比。
其情形如图4A、4B、4C所示，馈入讯号接续端21与辐射本体2间的距离S，随着改变距离S的大小(即调整馈入讯号接续端21、接地端31之间的距离)，可调整阻抗匹配及操作频率点。当S＝2mm时，其输入阻抗位于史密斯图(Smith Chart)的左上角，距离中心点较远，其反射系数(Return Loss)也较大(如图4A所示)。但随着距离S加大，2mm→3mm→5mm(即缩短馈入讯号接续端21、接地端31之间的距离)，其史密斯图分布也从左上角的小圈逐渐向右下移动并放大(如图4B、4C所示)，更接近中心点其反射系数也就更小，如图5所示，当电子装置为具蓝牙(BlueTooth)及全球定位系统(GPS)的电子装置时，接近中心点的阻抗可于蓝牙及全球定位系统上产生3D的操作频率点，因此藉由改变馈入讯号接续端21的位置，并且以耦合电极的距离或面积作调整，可设计出各种电子装置所需频率的晶片天线。
综上所述，本实用新型的的晶片型天线装置，确实具有前所未有的创新构造，其既未见于任何刊物，且市面上亦未见有任何类似的产品，所以，其具有新颖性应无疑虑。另外，本实用新型所具有的独特特征以及功能远非公知技术所可比拟，所以其确实比公知技术更具有其进步性，而符合我国专利法有关实用新型专利的申请要件的规定，乃依法提起专利申请。
以上所述，仅为本实用新型的优选具体实施例，然而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的领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1、一种晶片型天线装置，其特征在于，包括：
一单层或多层的介电基板；
一辐射本体，形成于基板一端的上表面、下表面或中间层，辐射本体至少部分连接至地并且有一端向基板中间延伸，形成一阻抗匹配枝干，并弯折延伸至基板端面，与馈入讯号接续端相连接，且辐射本体上形成有一条或多条的第一耦合电极；
一接地辐射体，形成于基板另一端的上表面、下表面或中间层，接地辐射体一端为接地端其延伸至基板的端面，接地辐射体上形成有一条或多条的第二耦合电极，第二耦合电极与第一耦合电极相对而能产生耦合效应；以及
经由调整馈入讯号接续端与接地端间的距离，以及调整第一耦合电极与第二耦合电极间的距离或面积，可调整阻抗匹配及操作频率点。
2、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，所述第一耦合电极与第二耦合电极可分别位于不同一平面，且相对的位置上。
3、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，所述第一耦合电极可形成连续弯曲状，增加长度，而增加电流路径。
4、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，所述第二耦合电极可形成连续弯曲状，增加长度，而增加电流路径。
5、如权利要求1、2、3或4所述的晶片型天线装置，其特征在于，所述第一耦合电极可形成连续弯曲状或树枝状。
6、如权利要求1、2、3或4所述的晶片型天线装置，其特征在于，所述第二耦合电极可形成连续弯曲状或树枝状。
7、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，阻抗匹配枝干，由辐射本体的延伸部位，可全部，部分，或者完全不在介电基板上，而实施在所放置的电路板上。
8、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，可将基板上辐射本体及接地辐射体作扩充延伸，在同一基板上形成两组同样的辐射本体及接地辐射体，或者多组同样的辐射本体及接地辐射体，而形成具有多个馈入讯号接续端以及多个接地端形成多频多馈入的晶片型天线。
9、如权利要求1所述的晶片型天线装置，其特征在于，可将基板上辐射本体及接地辐射体作多部延伸，在同一基板上形成多频单馈入的晶片型天线。
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