TW383513B - Antenna system for dual mode satellite/cellular portable phone - Google Patents

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五、發明説明（ 發 A7 B7 -ϋ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1 -發明領域 本發明一般地相關於—雙模式 且，特別的是，相關於-用於雙模式衛電每 話乏天線系統。 星蜂果式可揭型電 2 ·相關技藝描诚 可揭型行動f話爲人所熟知，且已使用多年。 電話典型地，藉由爲該等目的所設天 '仃動 謂〜950MHZ之頻率發射及接收訊號。然而，近來二^约 沒有蜂巢式發高塔㈣ular tQwers)或站台（stati{J)之第： «通訊(例如：衛星)。衛星通訊較蜂巢式通訊 ： 得尚(典型地爲1.0〜3.0GHZ)，而且同樣地需要—爲此 訊特別設計之天線。將瞭解到用於蜂巢式通訊之天線與用 於衛星通訊之天線之間有著某些不同。一例爲蜂巢式^天 線較佳地爲線性極化以作用如單極（m〇n〇p〇le)，而衛星天 線則圓形極化以提供半球覆蓋（hemispherical c〇verage)。另 一個區別爲衛星模式之通訊包含一方向元件（當衛星天線 才曰向術星時’則鏈結邊界（link margin)增加），而蜂巢式模 式之通訊則不然。 因爲至少蜂巢式及衛星天線所要的某些特徵並不一樣， 一種被採取之方法爲如一專利申請案（名爲”雙模式衛星/蜂 巢式可攜型電話之天線系統"，序號爲〇8/586,433，同樣由 本案代理人所申請）所顯示及揭示之天線系統。如其中所見 ，提供分離之天線給蜂巢式及衛星通訊。然而，該專利申 4- 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇 X 297公發） ---------一--抽衣--- f先間靖背面之注意事項再^^本頁〕 今

線I 五 、發明説明（2 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 請案所揭示之天線系統適合於其所要之目的，但、主音 到，就成本及審美觀點之考量，—種僅具有單—天ς之^ 線系統將是較佳地，其中該天線可用於蜂巢式及衛星通訊 模式兩者。 就前述，本發明之一主要目的乃提供—行動電話之天線 系統，其可發射及接收蜂巢式與衛星兩種通訊 本發明之另一個目的爲提供—雙模式衛 ^ , 又很式衛星/蜂巢式可攜 生％活心天線系統，其僅包括一用以發射及接收蜂巢式與 衛星種通訊模式之訊號的單一天線。 J 。本發明之再一目的爲提供一雙模式衛星/蜂巢式可攜刑 電話之天線系統，其安裝使得針對適用於衛星而言，处: 較佳鏈結邊界。 . 个本發明尚有一目的爲提供一雙模式衛星/蜂巢式可攜刑 電話之天線系統，其可最簡化使甩者之操作。 土 本發明仍有另一目的爲提供一雙模式衛星/蜂巢式可4 型電話之天線系統，對使用者爲美觀而賞心悦目地。 本發明之另一個目的爲提供—雙模式衛星/蜂巢式可 型電話之天線系統，其可最小化行動電話之整體尺寸。 本發明仍再有另一目的爲提供一雙模式衛星/蜂巢式。 摇型電話之天線系統，·其允許使用分離頻率之次頻帶，、 於衛星與蜂巢式通訊模式發射及接收訊號。 以 這些目的及其他特徵將由參考下列描述並配合以下圖、 而變得清晰。 圍式 本紙張尺度轉（CNS) A4規格 -5- (210X297公釐） ---------裝-- - - (請先閱讀背面之注意事項再V 1'K本頁) 、11 線- Θ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 , 五、發明説明（3 ) 發明簡述 根據本發明之一觀點，揭示一種操作於兩完全不同頻帶 之天線，其包括一具有四個導電元件之第一個四線螺旋， 該四個導電元件係被螺旋地配置以定義一實質常數半徑的 圓柱體，其中該第一個四線螺旋由兩個正交配置且以相位 移90度之方式激勵之雙線螺旋所形成。一正交饋送網路被 連接至該第一個四線螺旋，其中之一耦合元件之一端被連 接至每一導電元件之一第一端。該正交顧送網路亦包括一 以第一頻帶圓形極化而供天線運作之第一饋送點，和一以 第二頻帶線性極化而供天線運作之第二饋送點。該天線可 以包括一第二個四線螺旋，其被連接至該正交饋送網路且 具有四個導電元件，該四個導電元件係被螺旋地配置以定 義一實質常數半徑的圓柱體，其中該第二個四線螺旋由兩 個正交配置且以相位移90度之方式激勵之雙線螺旋所形 成。該第二個四線螺旋係以針對該第一個四線螺旋之相反 方式纏繞，使其電磁地解耦合。 根據本發明之第二觀點，揭示一種於第一頻帶及第二頻 帶發射及接收訊號之天線，其包括一具有第一面及第二面 之柔軟薄膜片；第一金屬化圖案形成於該薄膜片之第一面 ，其具有複數個連接至一耦合器之螺旋臂；以及第二金屬 化圖案形成於該薄膜片之第二面，其具有複數個連接至一 耦合器之螺旋臂。該薄膜片成形爲一具有縱軸之圓柱管， 使得該第一金屬化圖案之螺旋臂形成第一個同軸四線螺旋 ，以及該第二金屬化圖案之螺旋臂形成第二個同軸四線螺 -6- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） ---裝-- j . ' (請先閱讀背面之注意事項再广本頁)

、1T 線I Φ 五、發明説明（4 ) 旋，而第一個及第二個四線螺旋以相反方式纏繞，以避免 其間電磁耦合。 根據本發明之第三觀點，揭示一種具有射頻電路之行動 電話，該射頻電路包含於一主外殼内而用以操作該行動電 話於蜂巢式與衛星兩種模式。更特別的是，揭示一種用於 該行動電話之天線總成，其.包括一連接至該行動電話之主 外殼的基底元件（base member)，及一可旋轉地連接至該基 底元件的雷達罩，其中該雷達罩包含一可發射及接收蜂巢 與衛星操作模式之訊號的印刷天線（printed antenna)。該天 線總成亦可包括一可旋轉於該基底元件之樞紐元件（hinge member)，其中該雷達罩被連接至該樞紐.元件之一端，使其 可在鄰近一該主外殼之側面之第一位置及一第二位置之間 繞一轴旋轉。此外，一肘元件較佳地被連接至該樞紐元件 於第一端，且該雷達罩於第二端，使得該樞紐元件與該雷 達罩之方位實質地垂直。 .經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 根據本發明之第三觀點，揭示一種四線螺旋天線，其包 括一柔軟的介電薄模片，具有被印刷於該柔軟的介電薄模 片上之第一及第二對導電臂，其被印刷之方式爲當該柔軟 的介電薄模片滚成一圓柱管時，該導電臂形成四線螺旋。 一平衡90度分支線耦合器能提供兩個互呈相位移90度之 平衡輸出訊號。該耦合器更包括一連接至該第一對導電臂 之第一輸出埠，其中該第一輸出埠具有一第一終端，用以 提供一第一輸出訊號之同相部分至第一對導電臂之一個； 以及一第二終端，用以提供一該第一輸出訊號之反相部分 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明Q ) 〇 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 至第-對導電臂之另-個。該糕合器亦包括一 二對導電臂之第二輸出埠，其中該第二輪出埠 終端，用以提供一第二輸出訊號之同相部分至 臂之一個；以及一第二終端，用以提供—該第 之反相部分至第二對導電臂之另一個。該=合 一輸入埠，在第一及第二對導電臂之間，以相 方式（relative phase pr〇gressi〇n)接收—輪入訊 輸入訊號，使其圓形波極化地輻射。 圖式簡述 説明書以申請專利範圍爲結論，特定地指出 張本發明之申請專利範園，但相信此等内容將 配合附圖而更佳地瞭解： 圖1所示爲一操作於衛星與蜂巢兩種通訊模 動電話之各部份關係圖，其包括本發明之天線 該天線，總成之雷達罩位於—第_位置； 圖2所示爲一圖丨中所描畫該手持行動電話之各部份關 係圖，其中該天線總成之雷達罩位於—第二位置； 圖所7F爲一圖丄及圖2中所描畫該天線總成及該手持行 動電話之分解圖、各部份關係圖；. 圖3所示爲一圖〗及圖2中所描畫該天線總成及該手持行 動電話之分解圖、各部份關係圖； 圖4所示爲一圖〗至圖3中所描畫該天線總成之基底元件 之底部各邵份關係圖； 圖5所示爲—印刷天線之第一個較佳具體實施例的平面 連接至該第 具有一第一 第二對導電 二輪出訊號 器具有至少 對位移前進 號並分裂該 (請先閱讀背面之注意事項再班ί本頁.) -裝. 並清楚地主 由以下描述 式之手持行 總成，其中 線| Θ -8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 五、發明説明（6 A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 前視圖，其中該印刷天線位於該圖1至圖3 總成之雷達罩之中； 圖6所示爲一孩圖5中所描晝印刷天線之平面後視圖； 圖7所示爲一该圖5及圖6中所描晝印刷天線形成一圓柱 管架構之後的前視圖，其中圖解了相關於該天線之不同饋 送點之電元件； 圖8所示爲一印刷天線之第二個較佳具體實施例的平面 前視圖，其中該印刷天線位於該圖〗至圖3中所描畫天線 總成之雷達罩之中，其中圖解了相關於該天線之不同饋送 點之電元件； 圖9所示爲一該圖8中所描畫印刷天線之平面後視圖， 其中亦圖解了相關於該天線之不同饋送點之電元件；以及 圖1〇所示爲一該圖8及圖9中所描畫印刷天線形成一圓 拄管架構之後的前視圖。 發明詳細説明 現在詳細參考圖式’其中所有圖之相同標號代表相同元 件，圖i所示爲-手持行動電話⑽，該手持行動電話操作 .於雙模式衛星及蜂巢通訊。將看到該手持行動電話⑽且 有-王外殼⑽及較佳地根據本發明之_天線總成⑽，立 可^料運作頻帶發射及接收訊號。沿著-該主外殼⑼ 之削表面（22)提供一按叙台（16)、靡-^ 口以㈧、顯7F态（18)以及喇叭（20) ，以允許使用者以平常地方式操 、休作咸仃動電話（丨〇)。當秣 ’將瞭解到’該主外殼（12)之中 ’、 甲具有射頻電路，使得該行 動％話（10)能以蜂巢與衛星兩種 里通訊挨式通訊。然而未顯 所描晝天線 (請先閱讀背面之注意事項各破寫本頁) -裝 、11 線 —_______ ' 9 - 紙張國國家標準 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -----s-------- B7 , ' 1 . 五、發明説明（7 ) ' -- ’一、出來的，示|&的射頻電路顯示並描述於一專利申請案， 名爲雙模式術星/蜂巢终端"，序號爲08/501，575，其由本 發明之代理人所擁有，在此—併提出以供參考。 關於天線總成（14)，將由圖i及圖2顯示該天線總成（14) 較佳地位於鄰近該主外殼（12)之一上表面（24)(見圖3)及一 側表面（26)，因而具有一實質地L型外型（雖然該天線總成 (14)可以很容易位於沿著該主外殼（丨2)之另一側）。該天線 總成（14)較佳爲可分離地穩固於該主外殼〇2)，且包括一連 接該天線總成（14)至該主外殼（12)之基底元件（28)，一包含 一印刷天線（32)於其中之雷達軍（30)(下文將更廣泛地詳盡 討論），一樞紐元件（34)，其可使該雷達罩（3〇)在一臨鄰近 於側表面（26)(顯示於圖1)的第一位置及離該第一位置實質 180度的第.二位置之間而繞一轴（％)旋轉，以及一肘元件， 其連接該雷達罩（3 0)至該樞知:元件（3 4 )，且結合該雷達罩 (30)繞軸（36)旋轉。將暸解到，當該行動電話（10)不使用或 於等待模式時，該雷達罩（30)保持在第—位置以最小化該 行動電話（1 0)之全部尺寸，該天線總成（14)稍微地增加該行 動電話（10)之該.主外殼（12)的全部高度及寬度。於第一位置 ，最易於握住及運輸該行動電話（10):否則，當用以發射 及接收訊號時，該天線總成（14)之該雷達罩（3〇)及該肘元件 (38)旋轉至第二位置。 如上述，該天線總成（14)較佳爲藉著基底元件（28)可分離 地安裝於該主外殼（12)。因此，基底元件（28)可以類似地建 造爲一支架總成，該支架總成用以可分離地安裝一翻轉蓋 -10- 本纸張尺度適用中国國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） (諳先閎讀背面之注意事項一^^荇本頁) -裝-

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 ' 五、發明説明（8 ) (flip cover)至一行動電話之主外殼，且顯示並描述於一專 利申請案，名爲、行動電話之可分離的翻轉蓋總成”，序號 爲08/5 86,434，其由本發明之代理人所擁有，在此一併提 出以供參考。因此，如圖3及圖4所示，基底元件（28)較佳 地包括一第一插槽部分（40)，其依尺寸製作以接納主外殼 (12)之上表面（24)及一部分。提供一閂鎖機構以耦合該基底 元件（2 8)至該主外殼（12)，該閂鎖機構較佳地爲一掣子 (detent)之型式，其被安置以接納於一在該主外殼（12)之後 表面的凹室中（未顯示）。爲了便於安裝該基底元件（28)至該 主外殼（12)，基底元件（28)之第一插槽部分（40)較佳地具有 至少一導引針（44)位於其中，其可被接納於一該主外殼（12) 之相應孔穴（46)，以及一楔形接榫導桿，其位於該主外殼 (12)側面（26)及（5 0)之一。每一楔形接榫導桿包括一位於基 底元件（28)之第一插槽部分（40)中之公元件（52)，以及一結 合於該主外殼（12)内之互補母元件（54)。連接頭（56) ' (58) 及（60)位於基底元件（28)之第一插槽部分（40)，並分別連接 至同軸電纜（62)、（64)及（66)之一端，同軸電纜（62)、（64) 及（66)之另一端連接至印刷天線（32)。補足此等配置，連接 頭（68)、（70)及（72)連接至内部射頻電路，並自該主外殼（12) 之上表面（24)延伸，使得當基底元件（28)安裝於該主外殼 (12)時，與連接頭（5 6)、（58)及（60)對齊成一直線並結合配 對。以此方式，行動電話（10)之射頻電路被適當地連接至 天線總成（14)之印刷天線（32)。 基底元件（28)更包括一第二插槽部分（74)於第一插槽部 _-11 -_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再r·、本頁) 裝. 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 ' 五、發明説明（9 ) 分（40)對面，其中天線總成（14)之樞紐元件（34)可旋轉地安 裝於該第二插槽部分（74 )。以此方式，該行動電話（10)允許 使用者置放印刷天線（32)的彈性，因此藉由使印刷天線（32) 指向一適用衛星以最大化訊號強度（當於衛星通訊模式）。 更特別地，樞紐元件（34)包括一延伸穿越一對旋轉接合軸 承（78)及（80)之中的旋轉接合柄（76)，該旋轉接合軸承（78) 及（8 0)分別置於溝槽化之插槽（79)及（81)，該插槽（79)及（81) 直接在基底元件（28)之邊緣壁（82)及（84)的内部。將可注意 到，該旋轉接合柄（76)和該旋轉接合軸承（78)及（80)較佳地 係具有一 D型截面，以防止天線總成（14)之雷達罩（30)對轴 (3 6)過度旋轉(較佳的旋轉範圍約爲180度，於一方向或另 一個方向）。該旋轉接合柄（76)之一端較佳地保持於天線總 成（14)之肘元件（3 8)之中，而另一端較佳地具有一轉環蓋連 接其上（未顯示）。如圖3所見，一可移除蓋（88)選擇地固接 於基底元件（28)，以保護樞紐元件（34)弄髒及其他污染。 天線總成（14)之肘元件（38)具有旋轉接合柄（76)連接於 其第一端（90)，以及雷達罩（30)連接於其第二端（92)(通常實 質地90度朝向相對於第一端（90))。如圖3所見，肘元件（38) 爲中空，且包括一由一可移除進入蓋（96)所覆蓋之側缝（94) 。較佳地，進入蓋（9 6)係摩擦地保有於肘元件（3 8 )，如由一 公母架構（複數個母部分（97)見於圖3)。同樣地，雷達罩（30) 可以藉由磨擦配合的方式固接於肘元件（38)之第二端（92) 。此一方面，圖3顯示雷達罩（3 0)實質地爲一圓柱管，具有 一内半徑R1，稍大於肘元件（38)之圓柱形第二端（92)的一 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝—I r , (請先閱讀背面之注意事項再广^本頁)

、1T 線- 五、發明説明（ 10 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 外丰徑R2，其中該雷達軍（30)能滑過此圓柱形第二逑 直到碰到一殼外緣（98)。 將瞭解到旋轉接合柄（76)及肘元件（3 8)之中空本質使得 同軸電纜（62)、（64)及（66)能被連接至雷達罩（3〇)之中的印 刷天線（32)於一端，以及藉由旋轉接合柄（76)之開孔（未顯 不）被連接至連接頭（56)、（58)及（6〇)於另一端？特別地，經 由印刷天線（32)發射至一適用衛星的訊號係由主外殼（12) 中的射頻電路透過同軸電纜（62)所送出，經由印刷天線（32) 接收自一適用衛星的訊號係透過同轴電纜（64)送至主外殼 (12)中的射頻電路.，以及同軸電纜（66)係用以當行動電話 (1 〇)係於蜂巢（單極）通訊模式時，發射訊號至印刷天線（32) 及自印刷天線（32)接收訊號。爲了維持同軸電纜（62)、（64) 及（66)於適當形狀’並產生一最小彎曲半徑、避免愈規磨 損以及減少在彎屈情形下封套物質的疲勞失效，較佳的是 其外封套係如描述於一專利申請案地熱形成，名爲"行動電 話之同軸電纜總成"，序號爲〇8/613,7〇〇，其由本發明之代 理人所擁有，在此一併提出以供參考。 關於天線總成（14)之雷達罩（30)，注意到一印刷天線（32) 較佳地是位於其中。雖然印刷天線（32)被滚成一圓柱管， 以使雷達罩（30)成所要的形狀（如圖7所見），藉由參考圖5 及圖6之平面上及後視圖將可最佳地瞭解。如其中所見， 印刷天線（32)較佳地由一柔软薄模片（1 〇〇)所.建造，該薄模 片（100)由介電物質所製造（例如，聚酯樹脂、光纖玻璃、聚 對苯曱酿胺纖維或其相似物）。該薄模片（1 0 0)具有一前表面 13- 尽紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再ί本頁) •裝. 、1Τ 五、發明説明（U ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消贅合作社印製 (1〇2)，該前表面（102)具有一金屬化層（1〇4)施加其上以一 所要圖案（見圖5)，以及具有一後表面（1〇6)，該後表面（1〇6) 具有一金屬化層（108)施加其上以一預定設計（見圖6)。更 特別的是，前金屬化層（1〇4)具有一對螺旋臂（1〇5)及（1〇7) 以及後金屬化層（108)具有一對螺旋臂（1〇9)及（in)，其 形狀被設計成當該薄模片（100)被滾成一圓柱管時，印刷天 線（32)具有一四線螺旋設計，如圖7所見。將瞭解到，該前 及後金屬化層（104)及（108)較佳地被印刷在該薄模片（1〇〇) 上，其尺寸係以微影重製。螺旋臂（105)、（1〇7)、（1〇9)及（111) 典型地將具有一長度實質地相等於所要操作頻率的四分之 一波長或四分之三波長。 知更瞭解到，由該薄模片（1 00)滚成之圓柱管較佳地具有 =被控制的直徑D(見圖7)。一種實施此目標的方法爲將該 薄模片（100)繞一圓形心軸纏繞，並黏著延伸超過36〇度的 重疊部分β當黏著乾了之後，移除該圓形心軸。藉此形成 該薄模片（100)，而因爲螺旋臂（105)、（1〇7)、（1〇9)及（111) 以相同方式纏繞，將看到一個四線螺旋由螺旋臂（105)、 (10 7)、（109)及（in)所組成。 平衡90度分支線耦合器（11〇)由該前及後金屬化層 (104)及（1 〇8)上的印刷圖案所製造，該耦合器（〗丨〇)較佳地 用以提供四相驅動訊號給印刷天線（32)之螺旋臂（1〇5)、 (107)、（1〇9)以及（m)。將瞭解到，該耦合器（ιι〇)爲Ribjet 的美國專利第4，127,83 1號中非平衡分支線耦合器之改裝 。本發明之耦合器（110)包括兩個相同耦合器圖案，背對背 **"' **14- 本紙張尺度適用中國國家標本-(CNS ) A4規格（21〇x29i^— ----—.—.—t衣— (請先閱讀背面之注意事項再rw本頁)

、1T 線I & » 1 · A7 -- ------ B7五、發明説明（12 ) 經濟·郅中央標準局員工消費合作社印製 地置放於介電薄模片（100)之前及後表面（1〇2)和（1〇6)之上 :而非Riblet的非平衡形式，其印刷一分支線耦合器圖案 於一介電層（一面，而接地面於另一面。該耦合器（11〇)因 此具有一平衡架構，其中方形導體（112)(前金屬化層（1〇4)) 及（II4)(則及後金屬化層（104)及（1〇8))由介電薄模片（1〇〇) 予以分開。當然，該耦合器（1丨〇)提供印刷天線（32)和同軸 電纜（62)、（64)及（66)之間的連接，使得印刷天線（32)被連 接至行動電話（10)中之射頻電路。 從圖5及圖6將注意到，分別地，螺旋臂（1〇5)及（1 j 〇被 連接至該耦合器（1 10)之一第一輸出，其由延伸自方形導體 (II2)及（114)之上腳（II3)及（119)形成。類似地，螺旋臂（1〇7) 及（109)分別被連接至該耦合器（110)之一第二輸出，其由延 伸自方形導體（112)及（II4)之上腳（115)及（117)分別形成。 以此方式，上腳（113)及（115)將傳送來自耦合器（11〇)之輸 出訊號的同向部分，以及上腳（117)及（1 1 9)將傳送來自辅合 器（110)之輸出訊號的反向部分。從圖7將更可見到輕合器 (1 10)具有一第一輸入埠（116)，該第一輸入埠（116)分別包 括方形導體（II2)及（114)之下腳（118)及（12〇)，當衛星通訊 模式時，印刷天線（32)用其以發射頻率f!及接收頻率f2(輛 合器（110)被平衡，且四線螺旋（101)具有圓形極化），以及 一第二輪入埠（丨22)，該第二輸入埠（122)分別包括方形導體 (112)及（114)之下腳（124)及（126)，.當蜂巢或單極通訊模式 時，印刷天線（32)使用於頻率込（發射及接收兩者）（耦合器 (110)被平衡，且四線螺旋（101)具有圓形極化）。 — -15-_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2l〇X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項其1^^頁) •裝· 訂 線 五、發明説明（ 13 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 更特定地，於圖7將見到爲了在該第二輸入埠（i22)狄尹 耦合器（110)之平衡模式，提供__假負載（128)跨於該第二: 入埠(122)之下腳(124)及(126)。以此方式，只有衛：頻； 及f2能於耦合器（110)之平衡模式期間被使用，因爲他們的 饋送點（129)連接在第一輸入埠（116)。提供—短路線路（13㈠ 在别及後金屬化層（1〇4)及（108)，爲了於非平衡模式安冒轉 合器（110)，饋送點（131)被使用於蜂巢頻率6 ^短路線路 (130)較佳地位於大約距離假負載（128)四分之—波長之處 ’使其看起來爲·一開路線路。 印刷天線的第二較佳具體實施例，指定標號爲（丨32)，如 圖8至10所示。如上解釋有關印刷天線,提供一柔軟 薄模片（134)，其中施加一第一金屬化層（136)於該柔軟薄模 片（134)之一别表面（I38) ’以及施加一第二金屬化層（“ο) 於該柔軟薄模片（134)之一後表面（142)。如前述地，一第一 對螺旋臂（I43)及（144)根據該金屬化層（i36)被提供，並且 被連接至一耦合器（165)之上腳（156)及（158)。該螺旋臂 (143)及（144)係以實質地平行關係自上腳（156)及（158)延伸 。在螺旋臂（143)走過一距離di之後，螺旋臂（143)具有一 螺旋臂（145)自該螺旋臂（143)分支且實質地垂直於該螺旋 臂（143);螺旋臂（144)具有一螺旋臂（146)自該螺旋臂（144) 分支且實質地垂直於該螺旋臂（144)。從圖8及圖9將見到 ，該螺旋臂（143)延著該薄模片（134)之前表面（ns)連續； 螺旋臂（144)進入一電鍍通孔（166)，而由此延著該薄模片 (134)之後表面（142).以相同方向延伸。 16- 表紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐） 私衣-- r- 、Ί/y. (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 111 線| β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14 ) — 第二組螺旋臂（149)及（150)由金屬化層（14〇)提供，並被 連接至耦合器（165)之上腳（160)及（162)。當螺旋臂（149)及 (15 0)自上腳（160)及（162)延伸時，螺旋臂（14 9)及（150)被擺 置成實質地互相平行。在螺旋臂（149)走過一距離d2之後， 螺旋臂（149)具有一螺旋臂（151)自該螺旋臂（149)分支且實 質地垂直於該螺旋臂（149)。將見到螺旋臂（149)進入一電鍍 通孔（I67)，使得螺旋臂（151)沿著該薄模片（I34)之前表面 (Π8)，直到通過螺旋臂（150)，其後，螺旋臂（1H)進入另 一電鍍通孔（168)，並沿著該薄模片（I34)之後表面（M2)延 伸。將亦見到螺旋臂（152)實質垂直地自螺旋臂（150)分支。 因此，螺旋臂（150)及（152)沿著該薄模片（134)之後表面 (142)延伸一指定距離。將瞭解到當該薄模片（134)被纏繞成 一圓柱管形狀，一第一個四線螺旋（148)由前金屬化層（136) 之螺旋臂（143)、（144)、（145)及（146)形成，以及一第二個 四線螺旋（154)由螺旋臂（149)、（150)、（151)及（152)形成。 將注意到每一個四線螺旋之螺旋臂，當其交錯時，皆沒有 接觸到，此其爲策略性提供電鍍通孔（166)、（167)及（168) 之原因。此避免第一個及第二個四線螺旋（148)及（154)之間 的電磁耦合。將亦瞭解到第一個四線螺旋（148)及第二個四 線螺旋（154)兩者爲具有一穿過印刷天線（132)之縱軸（31) 的同軸電纜，而第一個四線螺旋（148)同中心地位於第二個 四線螺旋（154)之外。 因爲印刷天線（132)具有三模式組態，一用於一第一衛星 頻帶之饋送點（171)(具有一以一指定方向之圓形極化）被連 _______ -17- 尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（21〇χ297公麓） (請先閱讀背面之注意事項再C本頁) -裝 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（15 ) 接至一該耦合器（165)之第一輸入埠（170)，以及一用於一第 二衛星頻帶之饋送點（173)(具有一相反於第一衛星頻帶者 之圓形極化）被連接至一該耦合器（丨65)之第二輸入埠（172) 。以此方式，以印刷天線（13 2)使用用以發射及接收訊號之 分離頻帶。將瞭解到，第一個四線螺旋（148)較佳地適於較 低頻帶，且第二個四線螺旋（154)較佳地適於較高頻帶（因爲 螺旋臂（143)、（144)、（145)及（146)比螺旋臂（149)、（150) 、（151)及（152)更長）。當然，當提供第一頻帶或第二頻帶 給印刷天線（132)時，耦合器（165)處於一平衡模式，以提供 圓形極化。相對地，當耦合器（丨65)處於一非平衡模式時， 提供一用以發射及接收蜂巢式訊號之第三頻帶給印刷天線 (132) ’其中第一個四線螺旋（148)及第二個四線螺旋（154) 之一被線性極化如一單極，且另一個作爲一寄生元件。因 此’第三頻帶可以使用第一輸入淳（17〇)或第二輸入埠（172) 爲其饋送點( 17 5 )(雖其於圖.8及9中顯示爲被連接至第二輸 入埠（172))。 經由顯示並描述本發明之較佳具體實施例，藉由適當的 修改，將可由熟知此項技藝之人士進一步改變在此描述之 天線總成，而不脱離本發明之精神範疇。 -18 ----------裝 II t - (請先閱讀背面之注意事項再rib本頁) 、-β 太紙掁尺磨镝囷國定炫進f ____________ r } - I -

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Claims (1)

1. 經濟部中央楼準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 , ' D8 ' 六、申請專利範圍 1. 一種操作於兩分離頻帶之天線，包括： (a) —包括四個導電元件之第一個四線螺旋，該四個導 電元件係被螺旋地配置以定義一實質常數半徑的圓 柱體，該第一個四線螺旋由兩個正交配置且以相位 移90度之方式激勵之雙線螺旋所形成；以及 (b) —被連接至該第一個四線螺旋之正交饋送網路，其 中之一_合元件之一端被連接至每一該導電元件之 一第一端。該正交饋送網路更包括： (1) 一以第一頻帶圓形極化而供該天線運作之第一饋 送點；以及 (2) —以第二頻帶線性極化而供該天線運作之第二饋 送點。 .2.如申請專利範圍第1項之天線，其中該第一頻帶係於一 衛星操作模式。 3. 如申請專利範圍第1項之天線，其中該第二頻帶係於一 蜂巢操作模式。 4. 如申請專利範圍第1項之天線，.該天線更包括一介電質 片，其中該導電元件及該耦合元件被印刷於該介電質片 之上。 5. 如申請專利範圍第4項之天線，其中一該導電元件之第 ' 一對被印刷於一該介電質片之第一表面之上，以及一該 導電元件之第二對被印刷於一該介電質片之第二表面之 上。 6. 如申請專利範圍第1項之天線，更包括一第二個四線螺 -19- 本紙浪尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閨讀背面之注意事項再/填'寫本頁) 裝- 、νδ D8 、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項％**'寫本頁) 旋，被連接至該正交饋送網路且具有四個導電元件，該 四個導電元件係被螺旋地配置以定義一實質常數半徑的 圓柱體’該第二個四線螺旋由兩個正交配置且以相位移 90度之方式激勵之雙線螺旋所形成，其中該第二個四線 螺旋係以针對該第一個四線螺旋之相反方式纏繞。 7.如申請專利範圍第6項之天線，其中該第一個及第二個 码線螺旋之該各個導電元件係被導電地耦合。 8‘如申請專利範園第6項之天線，其中該第一個四線螺旋 之該導電元件的長度比該第二個四線螺旋之該導電元件 的長度大。 9’如申請專利範圍第6項之天線，其中該第二個四線螺旋 同中心地位於該第一個四線螺旋之内。 10·如申請專利範圍第9項之天線，其中該第二個四線螺旋 可運作的頻帶比該第一個四線螺旋可運作的頻帶大。 Π.如申請專利範圍第】〇項之天線，其中該第—個四線螺旋 被用以於一衛星操作模式期間發射訊號。 12·如申請專利範圍第1 〇項之天線，其中該第二個四線螺旋 被用以於一衛星操作模式期間接收訊號。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 lj·如申請專利範圍第6項之天線，其中該第一個四線螺旋 之半徑較該第二個四線螺旋之半徑大。 14. 如申請專利範圍第6項之天線，其中該第一個四線螺旋 及該第二個四線螺旋之一被供以一不同的圓形模式，使 得該天線於一第三頻帶中可操作於一單極模式。 15. 如申請專利範圍第6項之天線，其中該第一個四線螺旋 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A#!#· ( 2丨0X297公釐） A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 及孩第二個四線螺旋之—被供以一不同的圓形模式，jL 另—個作用如一寄生元件，使得該天線於一第三頻帶中 可操作於—單極模式。 16.如申請專利範圍第15項之天線，其中該被驅動之四線嫘 旋的該導電元件被同相地饋送。 17·如申峒專利範圍第6項之天線，其中該正交饋送網路更 〇括被連接至孩第'個及該第二個四線螺旋之平衡9〇 度分支線耦合器。 18.如申請專利範圍第6，之天線，其中該第一個及該第二 個四線螺旋更包括-介電質薄膜，具有—金屬圖案形成 於其每一側面，該薄模被纏繞並固定成一圓柱體形狀。 19‘如申請專利範圍帛μ之天線，其中該正交饋送網路更 包括一第二頻帶之一第三饋送點。 ，〇· 口種用以於-第一頻帶及一第二頻帶之中發射及接收訊 號之天線，包括： ⑷—具有一第—側面及-第二側面之柔軟薄模片； (b卜形成於該薄模片之第—侧面之第—金屬圖案，包 括複數個被連接至一耦合器之螺旋臂；以及 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ⑷-形成於該薄模片之第二側面之第二金屬目案，包 括複數個被連接至一耦合器之螺旋臂； 其中該薄膜片成形爲_具有縱軸之%’得 金屬化圖案之螺旋臂構成一第一個π/吏付J κ 1回同軸四線螺旋，以及 該第二金屬化圖案之螺旋臂形成―第二個同軸四線螺旋 ，該第-個及第二個四線螺旋以相反方式纏繞，以避免 21 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 六、申請專利範園 其間電磁耦合。 21. 如申請專利範圍第2〇項之天線，其中該第一個及第二個 四線螺旋於該第一個及第士個頻帶之中被導電地概合， ...·· ...··· ' · * ·· 以產生相反方式的圓形極化。 22. 如申請專利範圍第2〇項之天線，其中該薄模片由一介電 質所製造。 23. 如申請專利範圍第2〇項之天線，其中該第一個四線螺旋 之螺旋臂之長度較該第二個四線螺旋之嫘旋臂之長度大。 24. 如申請專利範圍第2〇項之天線，其中該第二個四線螺 旋同中心地位於該第一個四線螺旋之内。 25. 如申請專利範圍第24項之天線，其中該第_個四線螺旋 於一衛星操作模式期間係被用以發射訊號。 26.如申請專利範圍第24項之天線，其中該第二個四線螺旋 於一衛星操作模式期間係被用以接收訊號。 27. 如申請專利範園第2〇項之天線，其中該第一個四線螺旋 之半徑較該第二個四線螺旋之半徑太。 經濟部中央襟準局員工消費合作社印製 28. 如申請專利範圍第·2〇’項之天線，其中該第一個四線螺旋 及該第一個四線螺旋之一被供以—不同的圓形模式，使 得該天線於一指定妁頻帶中可攘作於一單極模式。 29. 如申請專利範圍帛2〇項之天線，更包括一被連接至該第 ‘ 一個及該第二個四線螺旋之正交饋送網路。 30· 一種於一具有射頻電路之行動電話的天線總成，該射頻 電路被包含於-主外殼之内而用以操作該行動電話於蜂 巢與衛星模式，該天線總成包括： ____ __ -22- 本紙張適用中國0家標準(~CNsTA4ii#. ( 210^297^)--'一~—~ A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (a) —連接至該行動電話之該主外殼之基底元件；以及 (b) —可旋轉地被連接至該基底元件之雷達罩，該雷達 罩包含一印刷天線於其中，其可於該蜂巢與衛星模 式之運作中發射及接收訊號。 31. 如申請專利範圍第3 0項之天線總成，更包括一連接至該 雷達罩之樞紐元件，其可旋轉地被嚅合至該基底元件， 其中該雷達罩可在鄰近一該主外殼之侧面之第一位置及 一第一位置之間繞一轴旋轉。 32. 如申請專利範圍第3丨項之天線總成，更包括一肘元件， 被連接至該樞紐元件於；第一端，且被連接至該雷達罩 於一第二端。 3·?·如申请專利範圍第3 2項之天線總成，其中該雷達罩實質 地垂直朝向該樞紐:元件。 .34•如申請專利範圍第3 2項之天線總成，其中該天線總成實 質地爲L·形。 35. 如申請專利範圍第3 1項之天線總成，其中該雷達罩於該 行動電話之關閉及待機模式期間係位於該第一位置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 36. 如申請專利範圍第3 1項之天線總成，其中該雷達罩於發 射及接收訊號期間係位於該第二位置。 37. 如申請專利範圍第3 0項之天線總成，其中該基底元件係 可分離地安_裝於該行.動電話之該主外殼。 38. 如申請專利範圍第3 0項之天線.總成，其中該天線總成實 質地成形爲一圓柱管。 39. 如申請專利範圍第3 2項之天線總成，更包括複數個同轴 _____ -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)' '：~~~ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 C8 · — __ D8 ί -. 六、申請專利範圍 ' ~~ -- 電纜被連接至該雷達罩之中的該印刷天線於—魂，以及 至位於茲王外殼上之相應連接頭於一第二端，其中該印 刷天線被連接至該射頻電路。 40. 如申明專利範園第3 9項之天線總成，該同軸電纜係位於 牙越該雷達罩、孩肘元件、該樞紐元件及該基底元件。 41. 如申叫專利範圍第3 i項之天線總’成，該天線總成所旋轉 之遠轴係朝向實質平行於該主外殼之一上表面。 42. 如申請專利範圍第32項之天線總成，該肘元件更包括一 進入孔於其中，以及—進入蓋被可移除地安裝於該處。 43. 如申請專利範圍第30項之天線總成，該印刷天線更包括： (a) —由介電質製程而具有一第一面及一第二面之柔軟 薄膜片； (b) —第一金屬化圖案被施加於該柔軟薄膜片之第—面 ;以及 (c) 一第二金屬化圖案被施加於該柔軟薄膜片之第二面； 其中當該柔軟薄膜片滚成一圓柱管並置放於該雷達罩之 中，至少形成一個四線螺旋。 44. 如申請專利範圍第43項之天線總成，其中該第一金屬化 層包括一第一對螺旋臂，且該第二金屬化層包括一第二 對螺旋臂，其被定位以形成一個四線螺旋。' • 45.如申請專利範圍第44項之天線總成，其中該第一對及第 二對螺旋臂具有一長度實質地等於一所要操作頻率之四 分之一波長。 46.如申請專利範圍第44項之天線總成，其中該第一對及第 __ - 24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) :裝· 、τ ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 二對螺旋臂具有一長度實質地等於一所要搡作頻率之四 ...分之三波長。. 47_如申請專利範圍第44項之天線總成，更包括—連接至該 印刷天線之耦合器，其中當該耦合器被平衡時，該印刷 天線具有一圓形.極化，且當該极合器係非平衡時，該印 刷天線具有一線性極化_。 48. 如申請專利範園第47項之天線總成，該耦合器更包括— 於一圓形極化模式該四線螺旋之第~埠，及一於一線性 極化模式該四線螺旋之第二埠。 49. 如申請專利範圍第48項之天線總成，該輕合器更包括一 連接至該耦合器之該第二埠的假負載，以在該第二蜂終 止該耦合器之平衡模式。 5〇_如申請專利範圍第4 8項之天線總成，更包括一在該印刷 天線之該第一及第二金屬化層之間的短路線路，當該耦 合器於該非平衡模式時，該短路線路作用爲該印刷天線 之一饋送點。 儿如申請專利範圍第43項之天線總成，其中該第—金屬化 層包括一第一組螺旋臂，以形成一第〜指定半徑冬一第 個四線螺旋，.以及該第二金屬化層包^ 一第_螺旋 臂，以形成一第二指定半徑之一第 個四線嫘碑 52.如申請專利範圍第5 i項之天線總成，其中—該第

   四線. 螺旋之螺旋臂具有一長度較該第二個四線嫘旋^^旋臂 大。 53·如申請專利範圍第5 1項之天線總成，其中該第—個四線 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閔讀背面之注意事項再象寫本頁) .裝· 、1T 經濟部中夬榡隼局員工消t合作社印製 Α8 Β8 C8 D8 A、申請專利範圍 螺旋之螺旋臂以相反於該第二個四線螺旋之螺旋臂之方 式纏繞。 54. 如申請專利範圍第5 1項之天線總成，其中該第—個四線 螺旋之半徑較該第二個四線螺旋之半徑大。 55. 如申請專利範圍第51項之天線總成，其中該第—個四線 螺旋之螺旋臂與該第二個四線螺旋之螺旋臂的交越之處 不相接觸。 56. 如申請專利範圍第5〗項之天線總成，其中該第—及第二 金屬化圖案更包括一平衡相位移90度的分支線耦合器 ，其連接該印刷天線至複數個同軸電境，其中_螺旋臂 來自該第一及第二個四線螺旋之每一個，被連接至該耦 合器之每一腳。 57·如申請專利範圍第56項之天線總成，其中該印刷天線更 包括複數個電鍍通孔於該柔軟薄膜片，使得一被連接至 該耦合器之一腳的該第一及第二金屬化圖案之—螺旋臂 能夠分支，延伸穿越該電鍍通孔之—，並提供—螺旋臂 於相對面的金屬化圖案之上。 58·如申請專利範圍第56項之天線總成，該耦合器提供一 # 第—個四線螺旋之第一埠，以及一該第二個四線螺旋^ 弟二蜂。 .^ 59‘如申請專利範圍第58項之天線總成，更包括— ^ 開路線路 *孩第一及第二耦合器埠之一，使得當提供—頻率终二、 P刷天線時，該印刷天線以一線性極化操作。 60·如申請專利範圍第59項之天線總成，其中廠 -、碌耦合器埠 Ί--一~—___ - 26 - 紙張尺度適用中國國家榡準（c叫人4祕（210X297公釐) (請先聞讀背面之注意事項存4(寫本κ) .装. 訂 64. Ψ ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 :結合之該四線螺旋作用爲―寄 備置該開路線路。 件.邊耦合器埠未 申叫專利範圍第56項之天線總成， 於一平衡模式時，哕印刷壬綽、；’、中田孩耦合器係 t申請專利範園第56項之天線總成 ： 於一非平衡模式時，該印 "中田孩耦合器係 63·如申請專利r円# 線性極化運作。 申叫專利|a圍弟5丄項之天線總成 線碟共搞. -、τ仗适弟一個四 〜種、訊唬頻率績較該第二個四線螺旋爲小。 種四線螺旋天線，其: (a) —柔軟的介電薄模片，3, )P刷於該柔軟的介模片上之第—及第二對 辟 廿、丄 -細一 月，，'被印刷之方式爲當該柔軟的介電薄模片滚成 圓柱f時遠導電臂形成一個四線螺旋；以及 (C)「印刷於孩柔介電薄模片上之平衡90度分支線 輕合器’其中合器能提供兩個互呈相位移9〇夜 之平衡輸出訊I該耦合器更包括； Ή) 一連接至該對導電臂.之第一輸出埠，該第〜 輸出埠具有一第一終端，用以提供一第一輸出訊 號之同.相部分至第一對導電臂之一個，以及~~第 二終端，用以提供一該第一輸出訊號之反相部分 至第一對導電臂之另一個； (2) —連接至該第二對導電臂之第二輸出埠，該第二 輸出埠具有一第一終端，用以提供一第二輸出訊 號之同相邵分至第二對導電臂之一個，以及-•第 -27 參紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）

   A8 B8 C8 、 ' - \ … D8 々、申請專利範圍 二終端，用以提供一該第二輸出訊號之反相部分 至第二對導電臂之另一個；以及 ’ (3)至少一輸入埠，用以在該第一及第二對導電臂之 間，以相對位移前進方式接收一輸入訊號並分裂 該輸入訊號，使其圓形波極化地輻射。 65. 如申請專利範園第64項之四線螺旋天線，其中該第一對 導電臂係爲直徑地相反關係，以及該第二對導電臂係爲 直徑地相反關係。 66. 如申請專利範圍第65項之四線螺旋天線，其中該第一對 導電臂與該第二對導電臂係互相置放呈大約90度。 67. 如申請專利範圍第64項之四線螺旋天線，其中該第一對 導電臂之一個與該第二對導電臂之一個係位於該柔軟的 介電薄模片之一第一表面，以及該第一 #導電臂之另一 個與該第二對導電臂之另一個係位於該柔軟的介電薄模 . · -- 片之一第二表面。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 68. 如申請專利範圍第64項之四線螺旋天線，其中該耦合器 具有一非平衡之'第二輸入埠，使得一被提供該第二輸入 埠之輸入訊號以一方式被分離於該導電臂之間，使得以 一線性波極化地被輕射。' -28- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）