CN2540078Y

CN2540078Y - 改进型印刷式倒f形天线

Info

Publication number: CN2540078Y
Application number: CN02207644U
Authority: CN
Inventors: 陈泰利
Original assignee: ZHENGWEN SCI-TECH Co Ltd
Current assignee: ZHENGWEN SCI-TECH Co Ltd
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12

Abstract

一种改进型印刷式倒F形天线，包括：一基板，为印刷电路板的底材；一接地金属，设于该基板上；一波浪状金属，设于该基板上且其所延伸的方向平行于该接地金属，该波浪状金属具一短路端与一开路端；一短路接脚，分别连接波浪状金属的短路端与该接地金属；以及一馈电接脚，由该波浪状金属向外延伸，并连接一匹配电路；此外，在另一实施例中，上述波浪状金属还可以螺旋状金属替代；该波浪状金属或螺旋状金属可以使馈电路径长度维持在等效的四分之一波长，并同时缩短开路端与短路端的直线距离，以有效缩小天线的面积，且该波浪状金属或螺旋状金属的结构会形成电感效应，使本天线所输入的阻抗可以作适当调整以增加天线匹配阻抗的自由度。

Description

改进型印刷式倒F形天线

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其是一种以印刷电路板形式设计、可以缩小天线面积大小以及增加匹配自由度的改进型印刷式倒F形天线。

背景技术

随着无线通讯技术的突飞猛进，移动通讯产品已成为现阶段科技产品的主流，包括移动电话、PDA、或是笔记型电脑等，这些产品在与通讯模组结合之后，不仅可以连接至区域网络、收发e-mail、更可以接收如新闻、股票等即时信息，使彼此之间达到资源分享和资料传输的功能。其中倒F形天线因为具有小巧以及轻薄等优点，常被用来做为移动通讯产品的内装型天线。

一般而言，倒F形天线分为实体型与虚拟型两种，所谓实体型，即是使用一根电线或是平板，并设置馈电接脚与短路接脚，以制作成外型近似F形状的倒F形天线；而虚拟型，则是利用在印刷电路板(PCB)上形成近似F形状的印刷电路，此印刷电路同样具有馈电接脚与短路接脚且开路端亦可以接收与发送信号，具有倒F形天线实体的效果。

请参阅图1所示，其为习知技术的印刷式倒F形天线示意图，包括一基板10、一接地金属11、一长条状金属12、一短路接脚14、以及一馈电接脚16，其中接地金属11、长条状金属12、短路接脚14、以及馈电接脚16均为分布于基板10上的印刷电路。

接地金属11设有馈电结构15，图示为共平面波导(coplanarwaveguide；CPW)馈入结构，馈电接脚16由长条状金属12向外延伸并通过馈电结构15连接至一匹配电路(图中未示)，其中，馈电接脚16与接地金属11之间并不互相连接以避免发生短路现象。又长条状金属12与接地金属11之间互相平行，而短路接脚14设于长条状金属12的一端(短路端)18且连接于接地金属11，其与长条状金属12的另一端(开路端)19形成开路-短路的结构，其中开路端与短路端之间的距离约以四分之一波长为原则。

由于印刷式倒F形天线的面积大小长久以来一直受长条状金属的长度必须为四分之一波长的限制，使得天线的长度大小始终被限定在四分之一波长的固定范围，而无法有效的缩小，然而现今集成电路内的被动元件已经朝着体积小型化的趋势发展，反观通讯产品的天线体积却因为受着信号的四分之一波长限制的影响，迟迟无法将天线的体积予以缩小。有鉴于此，对于从事倒F形天线设计制造与研发的从业人员而言，均莫不致力于天线结构的改良，以缩小天线的体积。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种改进型印刷式倒F形天线，使天线的面积大小得以有效的缩小。

本实用新型的另一目的在于提供一种改进型印刷式倒F形天线，以增加天线匹配阻抗的自由度。

本实用新型第一实施例的改进型印刷式倒F形天线包括一基板，为印刷电路板的底材；一接地金属，设于该基板上；一波浪状金属，设于该基板上且其所延伸的方向平行于该接地金属，又该波浪状金属还具有一短路端与一开路端；一短路接脚，分别用以连接波浪状金属的短路端与该接地金属；以及一馈电接脚，由该波浪状金属向外延伸，并连接一匹配电路。该接地金属、波浪状金属、短路接脚以及馈电接脚均利用印刷电路的方式设于该基板上。该开路端与该短路端的等效电流路径长度形成约为信号的四分之一波长的开路-短路结构。

本实用新型第二实施例的改进型印刷式倒F形天线包括：一基板，为印刷电路板的底材；一接地金属，设于该基板上；一螺旋状金属，设于该基板上且其所延伸的方向平行于该接地金属，又该螺旋状金属还具有一短路端与一开路端；一短路接脚，分别用以连接螺旋状金属的短路端与该接地金属；以及一馈电接脚，由该螺旋状金属向外延伸，并连接一匹配电路；其中，该螺旋状金属为复数个导孔与复数条金属带所连接而成的扁平状螺旋结构。该接地金属、螺旋状金属、短路接脚以及馈电接脚均利用印刷电路的方式设于该基板上。该开路端与该短路端的等效电流路径长度形成约为信号的四分之一波长的开路-短路结构。该导孔为贯通该基板正面与反面的空心金属引脚、实心金属引脚、或该两种引脚的组合。该金属带为分布于该基板上正面与反面的带状印刷电路。

在本实用新型的上述两实施例中，波浪状金属与螺旋状金属可以使馈电路径长度维持在等效的四分之一波长，并同时缩短开路端与短路端的直线距离，以有效缩小改进型印刷式倒F形天线的面积大小。另外，本实用新型的波浪状金属与螺旋状金属的结构会形成电感效应，使该改进型印刷式倒F形天线所输入的阻抗可以作适当调整以增加天线匹配阻抗的自由度。

因此，本实用新型的改进型改进型印刷式倒F形天线与习知技术相比较具有下列的优点：

a.本实用新型利用波浪状金属及螺旋状金属的结构，使等效电流路径长度维持在的四分之一波长，得以使改进型印刷式倒F形天线有效缩小其面积大小。

b.本实用新型利用波浪状金属及螺旋状金属所形成的电感效应，使改进型印刷式倒F形天线的输入阻抗得以作适当调整，增加天线匹配阻杭的自由度。

附图说明

图1为习知技术的印刷式倒F形天线的示意图；

图2为本实用新型的改进型印刷式倒F形天线第一实施例的示意图；

图3为本实用新型的改进型印刷式倒F形天线第二实施例的示意图。

具体实施方式

本实用新型为一种改进型印刷式倒F形天线，此设计可将改进型印刷式倒F形天线面积有效缩小，以利于通讯产品的小型化；并使改进型印刷式倒F形天线产生一电感机制，增加调整匹配阻抗的自由度。以下，将介绍本实用新型的详细说明。

请参照图2，该图为本实用新型第一实施例的改进型改进型印刷式倒F形天线示意图，该天线包括基板20、接地金属21、波浪状金属22、短路接脚24、以及馈电接脚26，且接地金属21、波浪状金属22、短路接脚24、以及馈电接脚26均为分布于基板20上的印刷电路。接地金属21设有馈电结构25，波浪状金属22的延伸方向平行于接地金属21，为一长条状金属弯折形成的波浪状结构或由一片金属以冲压方式形成的波浪状结构，其具有一短路端28与一开路端29，以形成开路-短路的结构。其短路端28利用短路接脚24与接地金属21互相连接，馈电接脚由波浪状金属22的适当位置处向外延伸并穿过接地金属21的馈电结构25连接至一匹配电路(图中未示)，以产生一匹配阻抗。其中馈电接脚26与接地金属21之间并不互相接触以避免发生短路现象。

倒F形天线开路端与短路端的距离以四分之一波长为原则，此四分之一波长的距离即为开路-短路振荡信号的等效电流路径长度，因此在四分之一波长的等效电流路径情况下，本实施例的波浪状金属可以将长条状金属开路端与短路端的直线距离缩短，以有效缩小改进型印刷式倒F形天线的面积大小。

另外，波浪状金属的波浪状结构会形成电感效应并产生内部阻抗，此内部阻抗可以通过波浪状结构的波浪数目及大小作适当改变，使改进型印刷式倒F形天线可以依据所设计的适用频带、接地金属的形式、以及天线的输入阻抗作适当的调整，增加了与匹配电路连接时所形成匹配阻抗的自由度。

请参照图3，该图为本实用新型第二实施例的改进型印刷式倒F形天线示意图，该天线包括一基板30、一接地金属31、一螺旋状金属32、一短路接脚34、以及一馈电接脚36，且接地金属31、螺旋状金属32、短路接脚34、以及馈电接脚36均为分布于基板30上的印刷电路。接地金属31设有馈电结构35，螺旋状金属32的沿伸方向平行于接地金属31，其具有一短路端38与一开路端39并形成开路-短路的结构。短路端38与接地金属31之间利用短路接脚34互相连接，馈电接脚36则是自螺旋状金属32的适当位置处向外延伸并穿过接地金属31的馈电结构35连接至一匹配电路(图中未示)，以产生一匹配阻抗。其中馈电接脚36与接地金属31之间并不互相接触以避免发生短路现象。

螺旋状金属32是由复数个导孔42与复数条金属带52连接而成的扁平状螺旋结构。导孔42为贯通基板30正面与反面的金属引脚，此金属引脚可为空心导孔或是实心导孔，而金属带52则为分布于基板30上正面与反面的带状印刷电路。

倒F形天线开路端与短路端的距离以四分之一波长为原则，此四分之一波长的距离即为开路-短路振荡信号的等效电流路径长度，因此在四分之一波长的等效电流路径情况下，本实施例的螺旋状金属可以缩短长条状金属开路端与短路端间的直线距离，以有效缩小改进型印刷式倒F形天线的面积大小。

另外，螺旋状金属的扁平螺旋状结构会形成电感效应，而产生内部阻抗，此内部阻抗并可以通过螺旋状结构的螺旋数目及大小作适当改变，使改进型印刷式倒F形天线可以依据所设计的适用频带、接地金属的形式、以及天线的输入阻抗作适当的调整，增加了与匹配电路连接时所形成匹配阻抗的自由度。

当然，以上所述仅为本实用新型的改进型印刷式倒F形天线的较佳实施例，并非用以限制本实用新型的实施范围，任何熟习该技艺者在不违背本实用新型的精神所做的修改均应属于本实用新型的范围，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书范围作为依据。

Claims

1.一种改进型印刷式倒F形天线，其特征是：包括：

一基板，为印刷电路板的底材；

一接地金属，设于该基板上；

一波浪状金属，设于该基板上且其所延伸的方向平行于该接地金属，又该波浪状金属还具有一短路端与一开路端；

一短路接脚，分别连接波浪状金属的短路端与该接地金属；以及

一馈电接脚，由该波浪状金属向外延伸，并连接一匹配电路。

2.如权利要求1所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该接地金属、波浪状金属、短路接脚以及馈电接脚均利用印刷电路的方式设于该基板上。

3.如权利要求1所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该开路端与该短路端的等效电流路径长度形成约为信号的四分之一波长的开路-短路结构。

4.如权利要求1所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该波浪状金属为一种具内部阻抗并可增加天线输入阻抗调整自由度的电感效应的波浪状结构。

5.一种改进型印刷式倒F形天线，其特征是：包括：

一基板，为印刷电路板的底材；

一接地金属，设于该基板上；

一螺旋状金属，设于该基板上且其所延伸的方向平行于该接地金属，又该螺旋状金属还具有一短路端与一开路端；

一短路接脚，分别连接螺旋状金属的短路端与该接地金属；以及

一馈电接脚，由该螺旋状金属向外延伸，并连接一匹配电路；

其中，该螺旋状金属为复数个导孔与复数条金属带所连接而成的扁平状螺旋结构。

6.如权利要求5所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该接地金属、螺旋状金属、短路接脚以及馈电接脚均利用印刷电路的方式设于该基板上。

7.如权利要求5所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该开路端与该短路端的等效电流路径长度形成约为信号的四分之一波长的开路-短路结构。

8.如权利要求5所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该导孔为贯通该基板正面与反面的空心金属引脚、实心金属引脚、或该两种引脚的组合。

9.如权利要求5所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该金属带为分布于该基板上正面与反面的带状印刷电路。

10.如权利要求5所述的改进型印刷式倒F形天线，其特征是：该螺旋状金属为一种具内部阻抗并可增加天线输入阻抗调整自由度的电感效应的扁平螺旋状结构。