CN201994407U - 小型化双频天线及其电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种小型化双频天线及其电子装置，该双频天线包含：一基板；一设于该基板上的接地面，该接地面包含一短路点及一接地点；以及一设于该基板上的多路径辐射金属，其包括：一辐射路径，其设于该基板上且邻近于该接地面，该辐射路径上设有一对应该接地点的馈入点及一第一连接点，且该辐射路径的一端点为一第二连接点；一短路路径，其设于该基板上，该短路路径的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点；以及一连接路径，其设于该基板上，该连接路径电性连接于该第二连接点。本实用新型利用多路径辐射金属形成不同长度的共振路径，以产生一高频与一低频的操作频带，故相较于传统尺寸较大的双频天线，本实用新型更适用于小型化、轻量化的系统要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种小型化双频天线及其电子装置，尤其涉及一种可缩小天线尺寸的双频天线及其电子装置。
背景技术
为达到无线传输技术的应用目的，一般电子必须装备有天线，而目前的产品，例如笔记本电脑等电子产品大多装设有天线装置，以利使用者进行无线传输的功能，一般电子产品的天线大致有的内置天线和外接天线两种类型，微型的内置天线可以减少整体的体积，也避免了外露而遭外力损坏。
一般电子产品的天线大致有平面倒F型平板天线及单极天线两种。然而，由于平面倒F型平板天线的频带宽度、增益值及辐射效率都与天线体积成正比，但为了适应产品的微小化，而将天线进行平面化和小型化的设计，其频带宽度和辐射效率均会大幅减少，因此，平面倒F型平板天线构成的双频天线，在平面化和小型化的情况下，其工作频带往往较窄，并无法同时覆盖IEEE802.11a的5.2至5.8GHz和IEEE802.11b的2.4至2.5GHz的工作频段。
另一方面，由于目前的无线电子产品均朝向轻薄短小的设计概念，相对的，天线也必须局限于一定的体积之内以符合产品的需求。因此，如何设计出体积小、重量轻及信号收发稳定的天线，将会是天线技术领域未来必须突破的课题。
发明内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种小型化双频天线及其电子装置，小型化双频天线具有多路径的特点，故不需大尺寸的天线就可达到共振路径，故可缩小其整体天线尺寸。
本实用新型的另一目的，在于提供一种小型化双频天线及其电子装置，其具有双频带的操作效果，故满足双频，例如WLAN的操作需求。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种小型化双频天线，包含：一基板；一设于该基板上的接地面，该接地面包含一短路点及一接地点；以及一设于该基板上的多路径辐射金属，其包括：一辐射路径，其设于该基板上且邻近于该接地面，该辐射路径上设有一对应该接地点的馈入点及一第一连接点，且该辐射路径的一端点为一第二连接点；一短路路径，其设于该基板上，该短路路径的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点；以及一连接路径，其设于该基板上，该连接路径电性连接于该第二连接点。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该接地面为一金属片，该短路点与该接地点位于该金属片的一侧边，且该多路径辐射金属邻接于该侧边。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该辐射路径具有依序相连接的一第一线段、一第二线段及一第三线段。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该第一线段与该第二线段之间形成一第一弯折部，该第一连接点位于该第一弯折部；该第二线段与该第三线段之间形成一第二弯折部，该馈入点位于该第三线段上。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该第三线段更延伸出一对应该馈入点的焊接结构。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该短路路径为一具有一个弯折的金属线路，该弯折的金属线路的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该连接路径为一具有一个弯折的金属线路，该弯折的金属线路的一端电性连接于该第二连接点。
如上述小型化双频天线的一种实施例，其中，该连接路径为一长条状的金属线路，该长条状的金属线路的一端电性连接于该第二连接点。
为了达到上述目的，本实用新型更提供一种电子装置，其至少包括：一外壳件；一设于该外壳件上的系统接地面；一设于该外壳件上的小型化双频天线，其包括：一基板；一设于该基板上的接地面，其包含一短路点及一接地点，该接地面电性连接于该系统接地面；以及一设于该基板上的多路径辐射金属，其包括：一辐射路径，其设于该基板上且邻近于该接地面，该辐射路径上设有一对应该接地点的馈入点及一第一连接点，且该辐射路径的一端 点为一第二连接点；一短路路径，其设于该基板上，该短路路径的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点；以及一连接路径，其设于该基板上，该连接路径电性连接于该第二连接点。
如上述电子装置的一种实施例，其中，该辐射路径具有依序相连接的一第一线段、一第二线段及一第三线段，该第一线段与该第二线段之间形成一第一弯折部，该第一连接点位于该第一弯折部；该第二线段与该第三线段之间形成一第二弯折部，该馈入点位于该第三线段上。
如上述构造，本实用新型利用多路径辐射金属形成不同长度的共振路径，以产生一高频与一低频的操作频带，故相较于传统尺寸较大的双频天线，本实用新型更适用于小型化、轻量化的系统要求。
为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1为本实用新型的小型化双频天线的示意图。
图2为本实用新型的具有小型化双频天线的电子装置的示意图。
图3为本实用新型的小型化双频天线应用于WLAN的S11测试图。
图4为本实用新型的小型化双频天线在2.4GHz的频段操作所得Smith Chart图形。
图5为本实用新型的小型化双频天线在5.5GHz的频段操作所得Smith Chart图形。
上述附图中的附图标记说明如下：
1 小型化双频天线
10 基板
11 接地面 111 短路点
112 接地点
12 辐射路径 12A 第一线段
12B 第二线段
12C 第三线段
121 馈入点
122、121′第一连接点
123 第二连接点
13 连接路径
14 短路路径
20 外壳件
21 系统接地面
L 长度
W 宽度
具体实施方式
本实用新型提出一种小型化双频天线及其电子装置，该小型化双频天线利用多路径辐射金属形成不同长度的共振路径，以产生一高频与一低频的操作频带，换言之，本实用新型利用调整天线的结构、路径和宽度来激发共振频带，以调整所需要的频带范围、阻抗与电性特性，进而以短路的方式达到双频带操作。
请参考图1，本实用新型的小型化双频天线1包括基板10、接地面11及设于该基板10上的多路径辐射金属，其中多路径辐射金属由辐射路径12、连接路径13以及短路路径14所构成。该基板10可为一种实体基板，如陶瓷基板、玻纤基板等；或者该基板10可为空气基板，其用以承载上述的接地面11辐射路径12、连接路径13以及短路路径14等，例如，该接地面11、多路径辐射金属等天线结构均可以印刷、涂布等工艺成型于该基板10上。
本实用新型的小型化双频天线1的接地面11设于该基板10，且该接地面11包含一短路点111及一接地点112。具体而言，该接地面11为一设于基板10上的金属片，该短路点111与该接地点112则位于该金属片的一侧边，且该多路径辐射金属则设于该基板10上且邻近于该接地面11，换言之，多路径辐射金属则成型于基板10上而邻接于上述具有短路点111与该接地点112的侧边。又，所述的多路径辐射金属至少包括辐射路径12、连接路径13以及短路路径14，值得说明的是，辐射路径12、连接路径13以及短路路 径14实质上为一体的金属路径，然而为了说明其天线功效，故将多路径辐射金属区隔成三端金属段加以阐述，以下将详细说明辐射路径12、连接路径13以及短路路径14的特性。
辐射路径12设于该基板10上且邻近于该接地面11，该辐射路径12上设有一对应该接地点112的馈入点121及一第一连接点122，且该辐射路径12的一端点为一第二连接点123。具体而言，辐射路径12具有依序相连接的一第一线段12A、一第二线段12B及一第三线段12C，该第一线段12A与该第二线段12B之间形成一第一弯折部，而该第一连接点122则位于上述的第一弯折部；同样地，该第二线段12B与该第三线段12C之间形成一第二弯折部，故在外观上，辐射路径12类似于Z形，换言之，辐射路径12可视为由第二线段12B的两末端分别朝向相反方向延伸成型第一线段12A与第三线段12C的结构。再者，前述的馈入点121位于辐射路径12的第三线段12C上，且第二连接点123位于辐射路径12的第三线段12C的末端。
该短路路径14由一具有弯折的金属线路所形成，在本实施例中，该短路路径14弯折一次而成型为一类似于L形的金属片，该金属材质的短路路径14的两端分别电性连接于该短路点111与辐射路径12的第一连接点122，换言之，该短路路径14的两端分别连接于该辐射路径12与接地面11。就整体结构来看，该接地面11类似一个大面积的金属面，而辐射路径12与短路路径14则形成类似于倒F天线结构的变形结构。
另一方面，连接路径13则电性连接于该第二连接点123，换言之，连接路径13可视为由第三线段12C的末端(即第二连接点123)所延伸出的金属路径。在本具体实施例中，连接路径13为具有一个弯折的类似于L形的金属线路，该弯折的金属线路的一端电性连接于该第二连接点123。但在一变化实施例中，该连接路径13可为一长条状的金属线路(未弯折)，该长条状的金属线路的一端电性连接于该第二连接点123，换言之，连接路径13的结构并不加以限制，其仅需使共振路径达到操作频带的要求即可。
本实用新型的小型化双频天线1利用多路径辐射金属达到不同的共振路径，以产生双频的操作频带，且在天线特性上，利用接地点112与馈入点121达到信号馈入，利用短路路径14达到接地效果，并可调整馈入点121的位置决定天线操作频带的高低范围，更利用第一连接点122的位置达到较佳的 天线阻抗匹配。馈入点121至第一线段12A的端点的辐射路径12，与第一连接点122至短路点111的短路路径14形成共振路径，以产生本实用新型的小型化双频天线1的第一操作频带(如2.45GHz)；而第二连接点123至连接路径13末端的长度则形成共振路径，以产生本实用新型的小型化双频天线1的第二操作频带(如5GHz)。
因此，本实用新型所提出的小型化双频天线1，其主要利用多路径辐射金属在不同频段下产生共振，以达到如无线区域网络(WLAN)应用的双频带操作，且该小型化双频天线1具有良好的阻抗匹配。另外，更通过上述天线结构缩小多路径辐射金属的尺寸，如在本实用新型中，多路径辐射金属的长度L的最小值约可为30mm，而多路径辐射金属的宽度W的最小值约可为6mm，故可大幅缩小双频天线的尺寸。
本实用新型更提出一种电子装置，请参考图2，其显示本实用新型所提出的小型化双频天线1应用于所述的电子装置上，如图所示，电子装置至少包括外壳件20、设于该外壳件20上的系统接地面21及设于该外壳件20上的小型化双频天线1，而小型化双频天线1电性连接于该系统接地面21。再者，与图1所示的实施例不同的是，辐射路径12的第三线段12C更延伸出一对应该馈入点112的焊接结构，馈入点121′则可视为设于焊接结构上，而焊接结构除了提供同轴线缆焊接于馈入点121′、接地点112的功能外，其延伸长度更可控制小型化双频天线1的第一、第二操作频带的频率比。
请参考图3，其为本实用新型的小型化双频天线1应用于WLAN的S11图，显示小型化双频天线1的返回损失(return loss)的测试图，其在3：1VSWR的定义下产生一双频操作的第一操作频带(约为2500MHz)与第二操作频带(5600MHz)；图4为本实用新型的小型化双频天线1在2.4GHz的频段操作所得Smith Chart图形；图5为本实用新型的小型化双频天线1在5.5GHz的频段操作所得Smith Chart图形。根据上述结果，本实用新型的小型化双频天线1具有良好的天线特性。
综上所述，本实用新型具有下列诸项优点：
1、本实用新型可利用调整天线的结构、路径、宽度及其他参数以激发共振频带，使该天线可以在所需的频带范围进行操作，且具有良好的天线特性。
2、本实用新型所提出的小型化双频天线具有尺寸小的优点，使其可应用于微小化的通信、电子系统。
以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此局限本实用新型的专利范围，故举凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本实用新型的范围内。
Claims (10)
1.一种小型化双频天线，其特征在于，包含：
一基板；
一接地面，其设于该基板上，该接地面包含一短路点及一接地点；以及
一设于该基板上的多路径辐射金属，其包括：
一辐射路径，其设于该基板上且邻近于该接地面，该辐射路径上设有一对应该接地点的馈入点及一第一连接点，且该辐射路径的一端点为一第二连接点；
一短路路径，其设于该基板上，该短路路径的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点；以及
一连接路径，其设于该基板上，该连接路径电性连接于该第二连接点。
2.如权利要求1所述的小型化双频天线，其特征在于，该接地面为一金属片，该短路点与该接地点位于该金属片的一侧边，且该多路径辐射金属邻接于该侧边。
3.如权利要求2所述的小型化双频天线，其特征在于，该辐射路径具有依序相连接的一第一线段、一第二线段及一第三线段。
4.如权利要求3所述的小型化双频天线，其特征在于，该第一线段与该第二线段之间形成一第一弯折部，该第一连接点位于该第一弯折部；该第二线段与该第三线段之间形成一第二弯折部，该馈入点位于该第三线段上。
5.如权利要求4所述的小型化双频天线，其特征在于，该第三线段更延伸出一对应该馈入点的焊接结构。
6.如权利要求3所述的小型化双频天线，其特征在于，该短路路径为一具有一个弯折的金属线路，该弯折的金属线路的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点。
7.如权利要求3所述的小型化双频天线，其特征在于，该连接路径为一具有一个弯折的金属线路，该弯折的金属线路的一端电性连接于该第二连接点。
8.如权利要求3所述的小型化双频天线，其特征在于，该连接路径为一长条状的金属线路，该长条状的金属线路的一端电性连接于该第二连接点。
9.一种电子装置，其特征在于，至少包括：
一外壳件；
一设于该外壳件上的系统接地面；
一设于该外壳件上的小型化双频天线，其包括：
一基板；
一设于该基板上的接地面，其包含一短路点及一接地点，该接地面电性连接于该系统接地面；以及
一设于该基板上的多路径辐射金属，其包括：
一辐射路径，其设于该基板上且邻近于该接地面，该辐射路径上设有一对应该接地点的馈入点及一第一连接点，且该辐射路径的一端点为一第二连接点；
一短路路径，其设于该基板上，该短路路径的两端分别电性连接于该短路点与该第一连接点；以及
一连接路径，其设于该基板上，该连接路径电性连接于该第二连接点。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该辐射路径具有依序相连接的一第一线段、一第二线段及一第三线段，该第一线段与该第二线段之间形成一第一弯折部，该第一连接点位于该第一弯折部；该第二线段与该第三线段之间形成一第二弯折部，该馈入点位于该第三线段上。
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Cited By (2)
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| CN103427861A (zh) * | 2012-05-16 | 2013-12-04 | 宏碁股份有限公司 | 通信装置 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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