CN205790347U - 天线结构 - Google Patents

Abstract

一种天线结构，包含一个主辐射体及两个副辐射体，且形成于一个平面。该主辐射体包括一个位于一条第一轴线一侧，且以一条第二轴线为对称轴的第一环状区、一个与该第一环状区镜像地对称于该第一轴线的第二环状区，及两个位于该第一轴线上的主馈入点。该第一环状区具有两个侧缘部，及一个连接于所述侧缘部间，且包括一个长边的框缘部。每一个侧缘部包括一个邻接于该长边的接合边，及一个位于该第一轴线上的馈合边。所述主馈入点各自形成于所述侧缘部的馈合边。所述副辐射体分别包括一个沿该第一轴线延伸的第一区段，及一个位于该第一轴线上的副馈入点。通过该主辐射体与所述副辐射体的相互配合，能有效地提升数字电视信号的接收效能。

Description

天线结构

技术领域

本实用新型涉及一种天线结构，特别是涉及一种用于接收数字电视信号的天线结构。

背景技术

随着数字化生活的到来，许多国家已全面地将电视信号数字化，不仅能更有效地利用通信频道资源，而且有助于提升收视画面的质量。其中，通过天线装置内的天线结构来产生合适的辐射场型，便能降低特定带宽的电磁波的衰减损失率，从而提高接收信号的信号噪声比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)。

目前，常用于接收数字电视信号的天线装置，是采用一种如图1所示，将一条金属线710弯折成双菱形的天线结构700。该天线结构700虽然具有相当宽广的接收带宽，以及结构简单等优点；但是，在波瓣分析中，由于其副瓣的电平较大，表示其主瓣的辐射功率降低，而影响到天线整体的指向强度。并且，通过图4中的虚线所表示出该天线结构700的信号衰减率，在目前所常用的数字电视频段—470MHz至700MHz—内的信号表现还有待进一步提升。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能有效提升数字电视信号接收效能的天线结构。

本实用新型天线结构，是形成于一个平面，且在该平面上定义相互垂直的一条第一轴线及一条第二轴线。该天线结构包含一个主辐射体，及两个副辐射体。

该主辐射体包括一个位于该第一轴线一侧，且以该第二轴线为对称轴的第一环状区、一个与该第一环状区镜像地对称于该第一轴线的第二环状区，及两个位于该第一轴线上的主馈入点。该第一环状区具有两个侧缘部，及一个连接于所述侧缘部间的框缘部。该框缘部呈长方形，且包括一个平行于该第一轴线的长边。每一个侧缘部包括一个邻接于该长边的接合边，及一个位于该第一轴线上的馈合边。所述主馈入点各自形成于所述侧缘部的馈合边。其中，该接合边的长度大于该馈合边的长度；所述主馈入点间的距离小于该长边的长度。

所述副辐射体分别包括一个沿该第一轴线延伸的第一区段，及一个位于该第一轴线上的副馈入点。

较佳地，每一个侧缘部是呈凸四边形，且还包括连接该接合边与该馈合边的一个内绕边及一个外绕边。该第一个环状区还具有一个由所述内绕边及该长边所共同围绕形成的透空部。

较佳地，每一个侧缘部的内绕边及外绕边分别与该长边所夹的角度均为锐角，且该内绕边与该长边所夹的角度大于该外绕边与该长边所夹的角度。

较佳地，每一个侧缘部是由多个凸四边形彼此邻接，以构成其形状。每一个凸四边形具有一个内绕边、一个外绕边，及连接该内绕边与该外绕边的两个连接边。该第一个环状区还具有一个由所述内绕边及该长边所共同围绕形成，且呈凸多边形的透空部。

较佳地，每一个侧缘部是由两个凸四边形构成其形状，一个与该框缘部邻接的凸四边形，其外绕边平行于该第二轴线，其内绕边与该长边所夹的角度为钝角，且以其中一个连接边作为该接合边，另一个连接边的长度大于该馈合边的长度。

较佳地，每一个副辐射体还包括一个平行于该第两个轴线的第二区段，所述第二区段分别位于该第一轴线两侧。

较佳地，每一个副辐射体还包括一个连接于该第一区段与该第二区段间的第三区段，且各区段的长度总合介于120公厘至270公厘间。

较佳地，该天线结构还包含一个电路模组，该电路模组包括两个匹配电感，每一个匹配电感是设置于每一个副馈入点与其邻近的主馈入点间。

本实用新型的有益效果在于：通过该主辐射体与所述副辐射体的相互配合，能有效地提升数字电视信号的接收效能。

附图说明

本实用新型的其他特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个示意图，说明一个现有的天线结构；

图2是一个示意图，说明本实用新型天线结构的一个第一实施例，且该第一实施例覆设于一个介质基板；

图3是一个示意图，说明本实用新型天线结构的一个第二实施例，且该第二实施例覆设于该介质基板；

图4是一个天线增益比较图，比较该现有天线与该第一实施例在47MHz至700MHz间频段的信号衰减率。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图2，本实用新型天线结构的一个第一实施例是覆设于一个介质基板600上，且包含一个主辐射体100、两个副辐射体200，及一个电路模组300。其中，该介质基板600能采用塑料，或是玻璃纤维等绝缘材料制成，而能在其上涂布或铺设如银、铜，及铝等金属导体，以形成该主辐射体100与所述副辐射体200。同时，该介质基板600能依照使用者需求，增添挠曲特性或色彩，以增加整体运用弹性。并且，在该介质基板600上定义相互垂直的一条第一轴线L1及一条第二轴线L2。此外，本实用新型天线结构也能不用覆设于该介质基板600，而由上述的金属导体在一个平面(图未示)上形成该主辐射体100与所述副辐射体200，并且同样能在该平面上定义该第一轴线L1及该第二轴线L2。

该主辐射体100包括一个位于该第一轴线L1一侧，且以该第二轴线L2为对称轴的第一环状区110、一个与该第一环状区110镜像地对称于该第一轴线L1的第二环状区120，及两个位于该第一轴线L1上的主馈入点130。该第一环状区110具有两个侧缘部111、一个连接于所述侧缘部111间的框缘部112，及一个由所述侧缘部111及该框缘部112所围绕界定的透空部113。

所述副辐射体200分别包括一个沿该第一轴线L1延伸的第一区段210、一个平行于该第二轴线L2的第二区段220、一个连接于该第一区段210与该第二区段220间的第三区段230，及一个位于该第一轴线L1上的副馈入点240。其中，所述副辐射体200的第二区段220分别位于该第一轴线L1两侧。

该电路模组300包括两个匹配电感310。每一个匹配电感310是设置于每一个副馈入点240与其邻近的主馈入点130间。

要说明的是，由于该主辐射体100是对称于该第一轴线L1与该第二轴线L2，所以该第二环状区120所具有的组件及形状均与该第一环状区110相同，并且该第一环状区110的侧缘部111各自所具有的组件及形状也能彼此对应。因此，对于后续的说明内容，将仅以该第一环状区110，及其所具有的其中一个侧缘部111与该框缘部112进行描述，而彼此对称的组件是采用相同编号来进行标记。

此外，该主辐射体100是作为接收信号的主要结构，其整体的阻抗配置影响信号接收的优劣，而该阻抗大小则是相关于该第一环状区110所使用的金属导体特性及其几何形状。其中，本实用新型所提出的技术特点是在于天线形状的配置；因此，将以该第一环状区110的形状作为说明重点。

在本实施例中，每一个侧缘部111是由两个凸四边形彼此邻接，以构成其形状，而该框缘部112则是呈长方形，且包括一个平行于该第一轴线L1的长边116，所以该第一环状区110可以视为由一个长方形及多个凸四边形所构成的图案。并且，为了要能降低副瓣的电平，以提升天线整体的接收效能，就必须借由调整该长方形与所述凸四边形的形状，来产生合适的阻抗，使得该主辐射体100接收信号所产生的高频电流，在流向连接于所述主馈入点130的一个同轴电缆屏蔽层(图未示)时，能通过该阻抗的调节，达到降低副瓣功率的效果。

以下将更进一步说明该第一环状区110的几何结构。

根据每一个侧缘部111形状上的转折角点，可以将其划分成两个呈凸四边形的区块，并分别给予410和420的组件编号，同时分别定义该区块410与该区块420的四个边：该区块410具有一个内绕边411、一个外绕边412，及连接该内绕边411与该外绕边412的两个连接边413、414；该区块420具有一个内绕边421、一个外绕边422，及连接该内绕边421与该外绕边422的两个连接边423、424。

其中，该外绕边412平行于该第二轴线L2，该内绕边411与该长边116所夹的角度为钝角，这也使得该外绕边412与该内绕边411间的距离在愈靠近该第一轴线L1愈短。同时，该连接边413也是一个邻接于该长边116的接合边114，该连接边414则与该连接边423相邻接。

此外，该外绕边412与该外绕边422间所夹的角度大于该内绕边411与该内绕边421间所夹的角度，使得该区块420的连接边424相对于该连接边423更靠近该第二轴线L2，而且该连接边424也是一个位于该第一轴线L1的馈合边115。同时，所述主馈入点130各自形成于所述侧缘部111的馈合边115。

如此一来，该透空部113便是由所述内绕边411、所述内绕边421及该长边116所共同围绕形成，且概呈凸五边形。并且，该内绕边411与该内绕边421所夹的角度均为钝角，不仅能让该第一环状区110的面积缩小，而且能减少电荷累积于该内绕边411与该内绕边421的转折处。要说明的是，该区块410及该区块420的边长、外形都与其材质及所设定的阻抗大小相关，因此都有一定的范围界定。

值得一提的是，该实施例是将每一个侧缘部111划分成两个区块，但不应以此为限，也能划分成两个以上的区块。只是划分愈多区块，表示需要考虑的长度及外形参数也愈多，造成天线结构设计上的复杂度提高。

另外，再针对各个区块的边长定义范围如下：

该内绕边411介于70公厘至110公厘间；该外绕边412介于110公厘至160公厘间；该连接边413介于30公厘至60公厘间；该连接边414与该连接边423介于20公厘至45公厘间；该内绕边421介于70公厘至130公厘间；该外绕边422介于70公厘至130公厘间；该连接边424介于5公厘至15公厘间；该长边116介于150公厘至250公厘间；该框缘部112的宽度介于20公厘至45公厘间。另外，每一个副辐射体200各区段的长度总合是介于120公厘至270公厘间，主要是围绕在所述主辐射体100的周围。要注意的是，该接合边114的长度必须大于该馈合边115的长度；所述主馈入点130间的距离必须小于该长边116的长度，才能达到降低副瓣功率的效果。

此外，每一个侧缘部111也能简化成一个凸四边形的形状，以及每一个副辐射体200采用一条直线的形状。

因此，参阅图3，本实用新型天线结构的一个第二实施例同样是覆设于该介质基板600上，且包含一个主辐射体100′、两个副辐射体200′，及一个电路模组300。其中，本实施例与该第一实施例有所差异的地方在于该主辐射体100′与所述副辐射体200′的形状，因此，将针对相异处进行说明。

在本实施例中，该主辐射体100′包括一个第一环状区110′、一个第二环状区120′，及两个主馈入点130。其中，该第一环状区110′具有两个侧缘部111′、一个框缘部112，及一个透空部113。每一个侧缘部111′为一个呈凸四边形的区块510，同时定义该区块510的四个边：该区块510具有一个内绕边511、一个外绕边512，及连接该内绕边511与该外绕边512的两个连接边513、514。同样地，该连接边513也是邻接于该长边116的该接合边114，该连接边514也是位于该第一轴线L1的该馈合边115。并且，每一个侧缘部111′的内绕边511与外绕边512分别与该长边116所夹的角度均为锐角，且该内绕边511与该长边116所夹的角度大于该外绕边512与该长边116所夹的角度。这也使得由所述内绕边511及该长边116所共同围绕形成的透空部113概呈三角形。

另外，每一个副辐射体200′则仅包括一个沿该第一轴线L1延伸的第一区段210′，而呈一条直线的形状。

借此，经由实验验证，本实用新型天线结构的第一实施例在接收47MHz至700MHz间频段的信号衰减率如图4的实线所示，并与该现有天线结构—以虚线表示—进行比较。其中，在470MHz至600MHz的常用数字电视频段中，本实用新型的信号衰减率表现的确有所提升，意即可获得更佳的收讯质量。并且，本实用新型在174MHz至230MHz间属于甚高频频段的信号衰减率同样有所改善，因此也适于接收如广播电台或无线电频道等短途传送媒体的信号。

综上所述，本实用新型天线结构不仅能提升数字电视信号的接收效能，同时也适于接收如广播电台或无线电频道等短途传送媒体的信号，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (8)

1.一种天线结构，是形成于一个平面，且在该平面上定义相互垂直的一条第一轴线及一条第二轴线，该天线结构包含一个主辐射体及两个副辐射体；其特征在于：

该主辐射体包括一个位于该第一轴线一侧，且以该第二轴线为对称轴的第一环状区、一个与该第一环状区镜像地对称于该第一轴线的第二环状区，及两个位于该第一轴线上的主馈入点，该第一环状区具有两个侧缘部，及一个连接于所述侧缘部间的框缘部，该框缘部呈长方形，且包括一个平行于该第一轴线的长边，每一个侧缘部包括一个邻接于该长边的接合边，及一个位于该第一轴线上的馈合边，所述主馈入点各自形成于所述侧缘部的馈合边；其中，该接合边的长度大于该馈合边的长度，所述主馈入点间的距离小于该长边的长度；及

所述副辐射体分别包括一个沿该第一轴线延伸的第一区段，及一个位于该第一轴线上的副馈入点。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：每一个侧缘部呈凸四边形，且还包括连接该接合边与该馈合边的一个内绕边及一个外绕边，该第一环状区还具有一个由所述内绕边及该长边所共同围绕形成的透空部。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于：每一个侧缘部的内绕边及外绕边分别与该长边所夹的角度均为锐角，且该内绕边与该长边所夹的角度大于该外绕边与该长边所夹的角度。

4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：每一个侧缘部是由多个凸四边形彼此邻接，以构成其形状，每一个凸四边形具有一个内绕边、一个外绕边，及连接该内绕边及该外绕边的两个连接边，该第一环状区还具有一个由所述内绕边及该长边所共同围绕形成，且呈凸多边形的透空部。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于：每一个侧缘部是由两个凸四边形构成其形状，其中一个与该框缘部邻接的凸四边形，其外绕边平行于该第二轴线，其内绕边与该长边所夹的角度为钝角，且以其中一个连接边作为该接合边，其中另一个连接边的长度大于该馈合边的长度。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：每一个副辐射体还包括一个平行于该第二轴线的第二区段，所述第二区段分别位于该第一轴线两侧。

7.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于：每一个副辐射体还包括一个连接于该第一区段与第二区段间的第三区段，且各区段的长度总合介于120公厘至270公厘间。

8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：该天线结构还包含一个电路模组，该电路模组包括两个匹配电感，每一个匹配电感是设置于每一个副馈入点与其邻近的主馈入点间。