CN2530353Y - 电容加载型单极平面天线 - Google Patents
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Abstract
一种电容加载型单极平面天线，特征是：设有一可供装设于一含有内部金属屏蔽壳通讯器材非导电外壳的基板，该基板设有所需面积的表面，供于此表面预设一总长度为900MHz1/4波长的曲折低频段天线，该低频段天线含有一开路端及一可由通讯器材内部射频(RF)电路所驱动的供入端；并于此低频段天线末梢设有一电容及一总长度为1800MHz1/4波长并作为高频段天线的开路截线。从而形成一种可直接以平贴状态装设于移动电话之类通讯器材外表面的平面双频天线。
Description
技术领域
本实用新型有关一种天线，特别是一种电容加载型单极平面天线。
背景技术
移动电话问市初期，大都以外露的螺旋结构线圈作为天线的主要元件。在现今所广泛使用的此类线圈天线中，其大致可分为伸缩式及固定式两种主要型态。但不论使用何种结构，其在常态下仍含以特定长度由移动电话的机体顶面突出。此种传统线圈天线已愈来愈无法适应小型化移动电话的设计需求，为此有各种微片天线产生。使用微片天线由于具有平面化、不占体积的特性，其势将成为小型化移动电话的天线主流产品。
早期的微片天线，如揭示于美国专利第3921177号及第3810183号，通常是用圆形或长方形薄金属片所组成，其与接地间填充介电物质，但此类微片天绛仅容许较窄的频宽。台湾专利第81108896号(美国专利申请号07/798700号)则提供了一种缩小并为宽频的微片天线。但其缺点则是使螺旋式天线元件设于分离的接地板，并于其间设有特定厚度介电及负载材料，整个天线尺寸仍然难以进一步缩小。
同时，若将其设于通讯器材外壳时，则将使平面天线与通讯器材内部用以防电磁干扰(EMI)的内部接地屏蔽金属壳之间会造成端部泄露，而产生端部效应(End Effect)。一般而言，若天线与接地屏蔽金属壳间距愈大，则其端部效应愈明显，天线的谐振频率亦因而降低，成为待解决的问题。
本实用新型所要解决的技术问题，即针对现有技术的上述不足，而提供一种电容加载型单极平面天线，其可平贴装设于通讯器材外壳供作为900MHz及1800MHz收发天线。
本实用新型的上述目的是由如下技术方案来实现的。
一种电容加载型单极平面天线，其特征是：设有一供装设于一含有内部金属屏蔽壳通讯器材非导电外壳的基板，该基板设有所需面积的表面，供于此表面预设一总长度为900MHz1/4波长的曲折低频段天线，该低频段天线含有一开路端及一由通讯器材内部射频电路所驱动的供入端；并于此低频段天线未梢设有一电容及一总长度为1800MHz1/4波长并作为高频段天线的开路截线。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容：
该电容设于高频段天线λ/16处。
该电容为PF级极小值电容。
该开路截线设于低频段天线连续弯折线路间隔处。
该电容设于高频段天线λ/16处。
本实用新型将一作为低频段天线的1/4波(1/4λ)天线因应装设空间大小使其以设定长度曲折，在此低频段天线末稍串接极小值电容及一段可为阻抗匹配调整器及增加频宽的开路截线，而成为一电容加载型单极平面天线。从而可在900MHz频段为主时以该开路截线及极小值电容作为电容加载电路，而在1800MHz为主时，则以该低频段天线及极小值电容作为电容加载电路，供同时适用于900及1800MHz两种不同频率。
本实用新型的优点在于：
本实用新型所提供的电容加截型单极平面天线，可在完全不占据移动电话之类通讯器材的既有空间下，能以几乎完全贴平于外壳面的方式加以组装作为该通讯器材的双频收发讯天线，其不仅天线可在完全无阻碍的通讯器材外部进行组装作业而更为方便快捷之外，对于随身通讯器材的小型化适应性亦将更为优越。
本实用新型的新颖性及其他特点将于配合以下附图及较佳实施例的详细说明而趋于明了。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例示意图。
图2是图1天线于900MHz频段为主的作用原理示意图。
图3是图1天线于1800MHz频段为主的作用原理示意图。以及
图4是图1装设于通讯器材外壳示意图。
具体实施方式
首先请参图1，本实用新型具有一合适材料制成的基板10，此基板形成一含有所需面积的表面11。以移动电话之类通讯器材为例，若其外壳横向宽度为5公分，则该基板10能以2.5公分左右的宽度配合小于该宽度W的长边H共同构成该所需的表面积。
如图示较佳实施例，本实用新型于上述基板表面1I设有一低频段天线12，由于一般微带天线是将微线路的前端13开路，利用该部分当天线，同时其辐射是靠谐振，而与天线长度有关。因此，本实用新型该低频段天线12的谐振长度亦为采用1/4波长(λ)。但为因应装设空间大小，整个低频段天线12设为900MHz1/4λ的总长度(中心频率925MHz)加以曲折设置。亦即，其是如图示实施例中，是以间隔的连续折线构成该所需的总长度。其相对于前端13开路的另一端14则延伸至基板10一端缘供作为供入端。此低频段天线12虽加以曲折，但其仍为全向性(Omni-directional)天线。
于上述连续曲折的低频段天线12之中，如图示较佳实施例，可于其中一弯折段的间隔处预设一作为高频段天线的开路截线15(Open Stub)，此开路截线15总长度为1800MHz的1/4λ(中心频率1795MHz)，并在低频段天线12末稍与该开路截线15之间串接一极小值(PF级，于本实用新型可采用10PF)电容16，该电容16设于高频段(即最好设于开路截线λ/16处)而成为一电容加截型单极平面天线。上述开路截线15不仅可作为阻抗匹配的调整器，亦能有效增加频宽。
依上述整个基板10及其表面11的平面天线无需于背面接地，因通讯器材内部一般设有防治电磁干扰(EMI)的接地屏蔽金属壳。如图4所示，本实用新型装设于如移动电话之类通讯器材90的外壳(即机体背表面)91。此一平面天线的上述供入端14则可接通机内的无线射频电路(RF Circuit，图未示)。在上述的组装状态下，由于一般此类通讯器材的外壳均为塑胶材料成型，亦即，在此一平面天线装设于通讯器材外壳后，平面天线与通讯器材内部金属屏蔽壳92之间存在非导电物质(即该塑胶外壳91)。
在上述平面天线摆放后，会使天线的电场在恒往外辐射时，在天线线路与金属屏蔽壳92之间会造成端部泄漏而产生端部效应(End Effect)。常理而言，若天线与金属屏蔽壳92之间的间距愈大，则其端部效应愈明显，谐振频率会降低。但本实用新型在低频段天线12末稍串接上一极小值电容16及一段开路截线15，则能改善如上述的频率漂移现象。
本实用新型将开路截线设计成电容加载线路的一部分，其达成双频的动作原理示于图2、3。当以900MHz频段为主时，如图2所示A部分的电容16及开路截线15将成为电容加载电路，而以低频段天线12作为900MHz的收发讯天线。当以1800MHz频段为主时，如图3所示B部分的低频段天线12及电容16将成为电容加截电路，而以该开路截线15作为1800MHz的收发讯天线。
以上所举实施例仅用为方便举例说明本实用新型，在不离本实用新型精神范畴，熟习此一行业者所可作的各种简易变形与修饰，均应含括于本申请专利范围中。
Claims (6)
1、一种电容加载型单极平面天线，其特征是：设有一供装设于一含有内部金属屏蔽壳通讯器材非导电外壳的基板，该基板设有所需面积的表面，供于此表面预设一总长度为900MHz1/4波长的曲折低频段天线，该低频段天线含有一开路端及一由通讯器材内部射频电路所驱动的供入端；并于此低频段天线未梢设有一电容及一总长度为1800MHz1/4波长并作为高频段天线的开路截线。
2、如权利要求1所述电容加载型单极平面天线，其特征是：该电容设于高频段天线λ/16处。
3、如权利要求1或2所述电容加载型单极平面天线，其特征是：该电容为PF级极小值电容。
4、如权利要求1所述电容加载型单极平面天线，其特征是：该开路截线设于低频段天线连续弯折线路间隔处。
5、如权利要求4所述电容加载型单极平面天线，其特征是：该电容设于高频段天线λ/16处。
6、如权利要求4或5所述电容加载型单极平面天线，其特征是：该电容为PF级极小值电容。
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| CN 01259465 CN2530353Y (zh) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 电容加载型单极平面天线 |
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