CN2829118Y

CN2829118Y - 宽频天线及具有宽频天线的电子装置

Info

Publication number: CN2829118Y
Application number: CNU2005201130920U
Authority: CN
Inventors: 刘志凯; 陈志龙
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2015-08-01

Abstract

本实用新型是一种用于无线通讯系统中的宽频天线，该宽频天线包含一封闭回路结构的辐射元件，其包含一本体部分以及由该本体部分以封闭包围方式所形成的中空部分；一接地元件；以及一连接元件，其包含一第一端以及一第二端，该第一端电性连接至该封闭回路结构的辐射元件，该第二端电性连接至该接地元件。相较于现有技术的天线，本实用新型的宽频天线频宽较宽且其天线效率较高。

Description

宽频天线及具有宽频天线的电子装置

技术领域

本实用新型是关于一种天线，特别是关于一种用于无线通讯系统中的具有双频特性的宽频天线。

背景技术

随着无线通讯技术的发展，现今市面上已出现许多提供无线通讯功能的电子产品，例如移动电话以及笔记本电脑等，都己广泛利用无线通讯技术来传递资讯。同时，为了使这些电子产品具有无线通讯功能，现有技术是在这些电子产品中设置可以感应电磁波的天线。

有鉴于移动电话以及笔记本电脑几乎已成为一般人生活不可或缺的电子产品，因此如果能将两者整合成为一体，将能为使用者带来更大的便利。然而，因为一般移动电话天线在电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)小于4的条件下，低频(900MHz)时的频寛只有约70MHz左右，高频(1800MHz)时的频寛只有约120MHz左右，并且移动电话天线效率为约20～30％左右，因此如果将现有技术已有的移动电话天线装设于笔记本电脑中，通常无法产生很好的效果。

现有技术已揭示一种频寛较传统移动电话天线更寛的双频天线。请参考图1关于现有技术已于美国专利公告号6,861,986中揭示的天线90，其具有一辐射元件91、一连接元件92以及一接地元件93。其中，连接元件92具有一第一端921以及一第二端922；并且连接元件92的第一端921连接至辐射元件91，第二端922连接至接地元件93。此天线90可用于无线广域网络(WWAN)、802.11a或802.11b的无线区域网络(WLAN)、蓝芽通讯(Bluetooth)及泛欧式数字移动电话系统(GSM)等无线通讯系统中。相较于传统的移动电话天线，天线90具有频宽较宽的优点，其在电压驻波比小于3的条件下，低频(900MHz)时的频寛约120MHz左右，高频(1800MHz)时的频寛约480MHz左右。

虽然现有技术已揭示一种宽频天线，但使用于无线通讯系统中的天线其频宽是越宽越好，所以若能设计出一种具有比现有技术更宽频宽的天线，则不但可以增加天线的相容性，且能节省建立无线通讯系统所需的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种频宽较现有技术更寛的寛频天线。

为此本实用新型提供一种具有封闭回路结构的寛频天线，其具有一封闭回路结构的辐射元件、一接地元件以及一连接元件。其中，封闭回路结构的辐射元件具有一本体部分以及由本体部分以封闭包围方式所形成的中空部分；并且连接元件具有一第一端以及一第二端，该第一端电性连接至辐射元件，该第二端电性连接至接地元件。

在本实用新型的一实施例中，连接元件的第一端是垂直于接地元件所在的平面，或者是平行于接地元件所在的平面。

在本实用新型的一实施例中，封闭回路结构的辐射元件可以具有一个中空部分或者多个中空部分；并且封闭回路结构的辐射元件可以由一平板所形成，或者由一柱体所形成。

在本实用新型的一实施例中，封闭回路结构的辐射元件的本体部分以及中空部分可以是三角形、矩形或其他任意多边形形状。

再者，本实用新型亦提供另一种具有封闭回路结构的寛频天线，其具有一辐射元件、一接地元件以及一具有封闭回路结构的连接元件。其中，连接元件具有一第一端以及一第二端，该第一端电性连接至辐射元件，该第二端电性连接至接地元件，并且该第一端为一封闭回路结构，其具有一本体部分以及由本体部分以封闭包围方式所形成的中空部分。

在本实用新型的一实施例中，封闭回路结构的连接元件可以具有一个中空部分或者多个中空部分；并且封闭回路结构的本体部分以及中空部分可以是三角形、矩形或其他任意多边形形状。

另外，本实用新型还提供一种具有上述宽频天线的电子装置，例如笔记本电脑、移动电话或者个人数字助理等，以藉由这些宽频天线达成发射并接收无线讯号的功能。同时，在本实用新型的一实施例中，本实用新型的宽频天线的设置位置可依电子装置的不同设计而定。

藉由本实用新型的宽频天线，在电压驻波比小于3的条件下，低频(900Hz)的频宽可达200MHz，而高频(1800Hz)的频宽则可达500MHz，并且本实用新型的天线效率亦较现有技术高。

附图说明

图1为现有技术的宽频天线的结构图。

图2为本实用新型的第一实施例的寛频天线的结构图。

图3为各种天线的频寛比较图。

图4为本实用新型的第二实施例的寛频天线的结构图。

图5为本实用新型的第三实施例的寛频天线的结构图。

图6A为本实用新型的第四实施例的寛频天线的结构图。

图6B为本实用新型的第五实施例的寛频天线的结构图。

图7为本实用新型的第六实施例的寛频天线的结构图。

图8为本实用新型的第七实施例的寛频天线的结构图。

图9为本实用新型的第八实施例的寛频天线的结构图。

图10A为根据本实用新型，具有寛频天线的笔记本电脑的示意图。

图10B为根据本实用新型，具有寛频天线的移动电话的示意图。

图10C为根据本实用新型，具有寛频天线的个人数字助理的示意图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图进行详细说明如下。

以下请参考图2关于本实用新型的第一实施例的寛频天线的结构图。如图2所示，本实用新型的第一实施例的寛频天线100具有一封闭回路结构的辐射元件(closed looped radiating element)11、一连接元件(connectingelement)12以及一接地元件(grounding element)13。

其中，连接元件12具有第一端121以及第二端122，第一端121电性连接至封闭回路结构的辐射元件11，第二端122电性连接至接地元件13。借由电性连接本实用新型的寛频天线100至一无线电收发装置(图未示)，可以使封闭回路结构的辐射元件11与该无线电收发装置电性连接，而利用封闭回路结构的辐射元件11来接收或发送电磁波。由于连接元件12、接地元件13以及无线电收发装置的功能已为现有技术所周知，在此不予赘述。

如图2所示，本实用新型的寛频天线100与现有技术的天线90最大的不同在于本实用新型将现有技术的天线90的直线型结构的辐射元件91(如图1所示)，以封闭回路结构的辐射元件11取代。

如图2所示，本实用新型的封闭回路结构的辐射元件11是由一可导电的平板所形成，其具有本体部分111以及由本体部分111以封闭包围方式所形成的中空部分112。虽然在图2中，本体部分111以及中空部分112为一矩形形状，然而，本实用新型并不以此为限，本实用新型的本体部分111以及中空部分112亦可为三角形、五边形或其他形状。

相较于现有技术而言，本实用新型的宽频天线100除具有双频的特性外，还具有更宽的频宽。请参考图3关于一般的移动电话天线、现有技术的天线90及本实用新型的宽频天线100的频率对应于电压驻波比的函数图。

由图3可看出在电压驻波比(VSWR)小于3的条件下，一般的移动电话天线的频宽最窄，其低频(900MHz)的频寛约只有10MHz，高频(1800MHz)的频寛约有100MHz；而现有技术的天线90其频宽较宽，其低频(900MHz)的频寛约有120MHz，高频(1800MHz)的频寛约有480MHz；至于本实用新型的宽频天线100的频宽则最宽，其低频(900MHz)的频寛可达200MHz，高频(1800MHz)的频寛则可达500MHz。由此可知本实用新型的宽频天线100在频宽及天线效率上明显优于一般的移动电话的天线以及现有技术的天线90。

接着，请参考图4根据本实用新型的第二实施例的寛频天线的结构图。如图4所示，本实用新型的第二实施例的寛频天线200与第一实施例的寛频天线100最大的不同在于第二实施例的宽频天线200的连接元件12的第一端121是垂直于接地元件13所在的平面。借由这样的设计，可以节省宽频天线200所占的空间。同时，应注意的是连接元件12第一端121与接地元件13的角度除了可以是90度角外，也可以是其他角度，例如80度或70度角等，如此仍能达成本实用新型节省宽频天线200所占空间的目的。

以下请参考图5根据本实用新型的第三实施例的寛频天线的结构图。如图5所示，本实用新型的第三实施例的寛频天线300与第一实施例的寛频天线100最大的不同在于第三实施例的本体部分111是以封闭包围方式形成两个中空部分113、114。如此仍能达成本实用新型的双频的功能，并且亦能具有寛频的效果。同时，应注意的是中空部分的数目并不以两个为限，其他数目，例如三个或四个等，仍能达成本实用新型的目的。

接着，请参考图6A及图6B根据本实用新型的第四实施例以及第五实施例的寛频天线的结构图。如图6A及图6B所示，本实用新型的第四实施例及第五实施例与现有技术最大的不同在于本实用新型是将现有技术天线90的连接元件92的第一端921(如图1所示)，以封闭回路结构的第一端721取代。

如图6A及图6B所示，寛频天线400以及500具有一辐射元件71、一连接元件72以及一接地元件73。其中，连接元件72具有一第一端721以及一第二端722，该第一端721电性连接至辐射元件71，该第二端722电性连接至接地元件73，并且该第一端721为一封闭回路结构，其具有一本体部分723以及由本体部分723以封闭包围方式所形成的中空部分725。

虽然在图6A及图6B中，本体部分723以及中空部分725为一矩形形状，然而，本实用新型并不以此为限，本实用新型的本体部分723以及中空部分725亦可为三角形、五边形或其他形状。

接者，请参考图7根据本实用新型的第六实施例的寛频天线的结构图。如图7所示，在本实用新型的第六实施例的寛频天线600中，本实用新型是将第一实施例的寛频天线100导电的平板所形成的封闭回路结构的辐射元件11，改以一可导电的柱体所形成的封闭回路结构的辐射元件61取代。其中，封闭回路结构的辐射元件61为一矩形柱形状，并且其具有四个平面以形成本体部分611，并且该四个平面以包围方式形成中空部分612。借由封闭回路结构的辐射元件61，可以更加增进本实用新型的宽频天线600的频寛及天线效率。

如图7所示，在寛频天线600中，连接元件12的第一端121是平行于接地元件13所在的平面；并且封闭回路结构的辐射元件61的中心线亦是平行于接地元件13所在的平面。然而，本实用新型并不以此为限。举例而言，如图8所示，在本实用新型的第七实施例的寛频天线700中，连接元件12的第一端121是垂直于接地元件13所在的平面；并且封闭回路结构的辐射元件61的中心线亦是垂直于于接地元件13所在的平面。

再者，如图7所示，封闭回路结构的辐射元件61为一矩形柱形状，其具有四个平面以形成本体部分611，并且以包围方式形成中空部分612。然而，本实用新型并不以此为限，本实用新型亦可以其他形状的封闭回路结构的辐射元件来取代封闭回路结构的辐射元件61，而能达成同样的目的。举例而言，如图9所示，在本实用新型的第八实施例的寛频天线800中，矩形柱形状的封闭回路结构的辐射元件61可以一三角形柱形状的封闭回路结构的辐射元件81取代。其中，封闭回路结构的辐射元件81具有三个平面以形成本体部分811，并且以包围方式形成中空部分812。此外，本实用新型另提供一种电子装置，其具有上述的宽频天线100、200、300、400、500、600、700或800，以借由这些宽频天线达成发射并接收无线讯号的功能。例如，如图10A至图10C所示，根据本实用新型的笔记本电脑2、移动电话3以及个人数字助理4等电子装置分别可具有本实用新型的宽频天线，以借由宽频天线达成发射并接收无线讯号的功能。

但此处需注意的是，宽频天线100或其他宽频天线200、300、400、500、600、700或800的设置位置并不限于图10A至图10C所示，而可视笔记本电脑2、移动电话3以及个人数字助理4的设计而设置在不同的位置上。

综上所陈，本实用新型无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于习知技术的特征，但应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例，本实用新型所主张的权利范围自应以本申请权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种宽频天线，包含：

一封闭回路结构的辐射元件，该封闭回路结构的辐射元件包含一本体部分以及由该本体部分以封闭包围方式所形成的一中空部分；

一接地元件；以及

一连接元件，该连接元件包含一第一端以及一第二端，该第一端电性连接至该封闭回路结构的辐射元件，该第二端电性连接至该接地元件。

2.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该本体部分进一步以封闭包围方式形成复数个中空部分。

3.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该连接元件的第一端是垂直于该接地元件所在的平面。

4.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该连接元件的第一端是平行于该接地元件所在的平面。

5.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该封闭回路结构的辐射元件是由一平板所形成，该平板包含该本体部分以及该中空部分。

6.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该本体部分为一多边形形状，并且该中空部分亦为一多边形形状。

7.如权利要求1所述的寬频天线，其特征在于该封闭回路结构的辐射元件是由一柱体所形成，该柱体包含该本体部分以及该中空部分。

8.如权利要求7所述的寬频天线，其特征在于该柱体的中心线是平行于该接地元件所在的平面。

9.如权利要求7所述的寬频天线，其特征在于该柱体的中心线是垂直于该接地元件所在的平面。

10.如权利要求7所述的寬频天线，其特征在于该柱体为一矩形柱，该矩形柱具有四个平面以形成该本体部分，并且该四个平面以包围方式形成该中空部分。

11.如权利要求7所述的寬频天线，其特征在于该柱体为一三角形柱，该三角形柱具有三个平面以形成该本体部分，并且该三个平面以包围方式形成该中空部分。

12.一种宽频天线，包含：

一辐射元件；

一接地元件；以及

一连接元件，该连接元件包含一第一端以及一第二端，该第一端电性连接至该辐射元件，该第二端电性连接至该接地元件；并且该第一端为一封闭回路结构，该封闭回路结构包含一本体部分以及由该本体部分以封闭包围方式所形成的一中空部分。

13.如权利要求12所述的寬频天线，其特征在于该本体部分进一步以封闭包围方式形成复数个中空部分。

14.如权利要求11所述的寬频天线，其特征在于该本体部分为一多边形形状，并且该中空部分亦为一多边形形状。

15.一种电子装置，包含：

一宽频天线，该宽频天线包含：

一接地元件；以及

16.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于该本体部分进一步以封闭包围方式形成复数个中空部分。

17.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于该连接元件的第一端是垂直或平行于该接地元件所在的平面。

18.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于该封闭回路结构的辐射元件是由一平板所形成，该平板包含该本体部分以及该中空部分。

19.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于该本体部分为一多边形形状，并且该中空部分亦为一多边形形状。

20.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于该封闭回路结构的辐射元件是由一柱体所形成，该柱体包含该本体部分以及该中空部分。