TW543238B - Antenna - Google Patents

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543238 經濟部智慧財4^70(工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1 ) 發明背景 發明頜域 本發明係關於天線，特別有關於適於包含在具有處理 無線電訊號能力之不同裝置中的小型天線，具有處理無線 電訊號能力之裝置包含傳送及接收無線電訊號之不同通訊 裝置。 相關枝藝說明 近年來，由於對包含處理無線電訊號的不同通訊裝置 等具有傳送及接收無線電訊號能力的不同裝置之需求曰漸 增加，所以，對於用在數佰Μ Η z至數十G Η z頻帶範圍 之天線的使用日漸增加。這些天線的顯著用途包含行動通 .訊、下世代交通管理系統、自動收費系統之非接觸型卡片 ，此外，由於使用能夠處理資料之無線資料處理系統而不 用使用冗長纜線之趨勢，所以，預期這些天線的使用也將 在類似領域廣爲使用，無線資料處理系統，舉例而言，可 爲經由網際網路無線操作家電用品、網際網路無線電區域 網路、藍芽、等等。此外，這些天線用於從不同終端處理 無線資料之不同系統，且對於監視水管、天然氣管等無線 計量及其它管理系統和財務系統中的Ρ〇S (銷售點）端 視訊會議等應用之需求也日漸增加。包含諸如製成藉由衛 星廣播之可攜式電視以及自動販賣機等家電用品的廣大商 用領域之其它應用也開始萌芽。 迄今爲止，上述用於具有接收及傳送無線電訊號能力 本紙張尺度適用中國國ϋ準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ~ -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 、1Τ IP-. 543238 A7 B7 五、發明説明（2 ) 之.不同裝置中的這些天線主要爲附著至裝置的殼之單極天 線。所習知的是稍微凸出至殼的外部之螺旋形天線。 但是，在單極天線的情形中，需要針對每一種使用的 裝置擴充結構而使得操作煩雜，而且，又有擴充的部份容 易斷裂之問題。而且，在螺旋天線的情形中，由於作爲天 線主體之中空線圈係嵌入於諸如用於保護之聚合物樹脂等 遮蔽材料中，所以，即使裝置安裝於殼的外部，但裝置的 尺寸仍傾向於增加，而且難以避免不美觀之問題。然而， 減少天線的尺寸僅會導致訊號增益降低，而無可避免地增 加處理無線電訊號之電路尺寸，造成顯著較高的功率消耗 並需要增加電池尺寸，最終回至裝置的整體尺寸無法降低 之問題。 另一方面，當嘗試實現包括具有電感區及電容區以傳 送及接收無線電波之共振電路的高增益小型天線時，天線 增益會受諸如來自裝置的殼效應等天線安裝環境所影響， 特別是，假使接地金屬板在近處，則其不會如天線般操作 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 、11 f 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 發明槪述 本發明係用以解決上述天線的問題，當倂入於裝置中 時其能夠產生高天線增益，並且能夠消除諸如接地金屬板 效應等天線安裝環境的不利影響。 本發明的天線之第一態樣關於天線，其包括以中心頻 率共振的天線主體、及接地線區，接地線區連接至饋線的 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 543238 A7 B7 五、發明説明（3 ) 接.地側，用於供應電源給天線主體、以及發射中心頻率之 無線電波，其中接地線區具有導體部份，從接地線區連接 至饋線處的啓始端延伸至第一終端。 藉由此種結構，天線主體及與周圍接地浮動的接地線 區協力地操作以傳送或接收無線電波，以致於改進天線增 益。較佳的是，接地線區形成於與天線主體有點距離處， 以防止流經存在於天線主體與接地線區之間的電容之電流 所造成的短路。此分離的距離視用於無線電波傳送及接收 之中心頻率而定，但是，在約450MHz左右，需要至 少1 0 m m以防止降低增益。 天線的第二態樣關於態樣一中所述的天線，其中，從 接地線區的啓始端延伸至接地線區的第一終端之導體部份 的長度係中央頻率之無線電波的波長之四分之一或四分之 一的整數倍。 藉由此結構，接地線區製成以固定相位共振，以致於 波的節點總是與短路的接地線區之啓始端一致，而改進天 線增益。啓始端與第一終端之間的導體部份之長度應爲經 過天線之傳送及接收無線電波的中心頻率之波長的四分之 一的整數倍，且最佳的是此長度爲波長的四分之一或一半 。在此情形中，接地線區的長度愈長，則增益愈高。當然 ，爲使天線愈小，則較佳的是接地線區的長度爲波長的四 分之一。雖然增益未足夠高，但是，當接地線區的啓始端 與第一終端之間的長度爲中心頻率無線電波的波長之八分 之一時會取得類似的結果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —♦---^-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 -6 - 543238 A7 B7 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •而且，本發明關於第二態樣中的天線，其中，在天線 主體的饋送端與饋線之間設置用於匹配阻抗値之阻抗匹配 區；及阻抗匹配區具有匹配電感區；以致於匹配電感區的 端部，會以從啓始端延伸至連接區的部份接地線區的長度 爲中心頻率無線電波的波長之八分之一的方式，分別電連 接至天線主體的饋送端及接地線區的啓始端與第一終端之 間的中間點，或者電連接至天線主體的饋送端及位於接地 線區的啓始端與第一終端之間的連接處。 藉由此結構，無線電波傳送及接收系統中的電路與天 線之間的阻抗會相匹配，而不致於降低天線增益。 本發明之第三態樣係關於第二態樣中的天線，其中， 接地線區又具有從啓始端延伸至第二終端之導體部份，第 二終端與第一終端相遠隔。 在此情形中，關於發明的第四態樣，較佳的是，頻率 調整電容區設於與天線主體的饋送點相對立之天線主體的 出口端與接地線區的第二終端之間，用於調整中心頻率。 經濟部智慧財產^員工消費合作社印製 此外，與第四態樣中的天線相關的發明之第五態樣， 其中，從接地線區的啓始端延伸至接地線區的第二終端之 導體部份的長度爲中心頻率的無線電波之波長的八分之一 〇 藉由此結構，與僅具有從接地線區的啓始端延伸至第 一終端的導體部份之天線的情形相比，可取得更高的增益 。此外，其能夠調整用於傳送及接收無線電波的中心頻率 ，而不致於降低天線增益。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210x297公釐） -7- 543238 A7 __________B7_ 五、發明説明（5 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •在此情形中，較佳的是接地線區設置成從啓始端延伸 至第一終端的導體部份與從啓始端延伸至圍繞天線主體之 第二終端的導體部份圍繞天線主體部份，以致於第一終端 與第二終端係彼此相對立，以致於這些導體部份形成迴路 形狀，迴路形狀在第一終端及第二終端具有開口。 藉由此結構，接地線區的一部份會用以提供終端，且 由於其未形成環，所以，來自天線的電磁場會釋放至周圍 而不會在接地線區中形成渦電流。 本發明的第六態樣係關於第五態樣中的天線，其中， 較佳的是接地線區包括製於基底上的導體圖案。 藉由此結構，接地線區形成於絕緣基底上，以便當將 天線組合於具有傳送及接收無線電波的能力之不同裝置中 時，使其能夠被當作一單元處理。 此外，發明的第七態樣係關於第六態樣中的天線，其 中，天線主體係構造成均具有電並聯的電感區與電容區之 多個共振區會電串聯，以在中心頻率共振。 經濟部智慧財產^s工消費合作fi印製 藉由此結構，由於天線主體係以積體電路製成小型的 ，所以，便於將天線組裝於具有傳送及接收無線電波能力 之不同裝置中。 此外，電感區與電容區包括形成於多個疊層基板上的 多個導體區，且較佳的爲多個基板形成爲一單元。 藉由此結構，由於天線主體構造成包括疊層多個基板 之一單元，所以，便於將天線組裝於具有傳送及接收無線 電波能力之不同裝置中。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） -8- 543238 A7 一 —_____B7 五、發明説明（6 ) •此外，較佳的是，天線主體安裝於基底本體上，以將 天線主體與基底本體整合在一起。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由此結構，天線主體及形成有接地線區之基底可以 作爲一單元被處理，藉以便於將天線組裝於具有傳送及接 收無線電波能力之不同裝置中。 將於下綜論本發明的天線之有利效果。 根據本發明，天線設有天線主體及接地線區，接地線 區連接至用於供應電源給天線主體之饋線的接地側，以致 於接地線區具有從啓始端延伸至終端之導體部份並因而藉 由天線主體與接地線區的協力作動而傳送或接收無線電波 ，而改進天線增益，接地線區係與圍繞的接地浮動。 而且，根據本發明，由於從接地線區的啓始端至終端 之長度係製成等於無線電波的中心頻率之波長的四分之一 或其整數倍的値，以致於接地線區會共振且共振波的相位 會固定成波的節點總是與待接地的接地線區之啓始端一致 ，藉以增加增益。 經濟部智慧財las?員工消費合作社印製 而且，根據本發明，阻抗匹配區設於天線主體的饋送 端與饋線之間，用於匹配阻抗値，以及阻抗匹配區具有匹 配電感區，以致於匹配電感區的端部分別電連接至天線主 體的饋送端及接地線區的啓始端與第一終端之間的中間點 ，以致於可使無線電波處理系統電路與天線之間的阻抗相 匹配，不致於降低天線增益。 而且，根據本發明，阻抗匹配區設在天線主體的饋送 端與饋送線之間，用於匹配阻抗値，以及阻抗匹配區具有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 543238 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 匹配電感區，且匹配電感區的端部分別電連接至天線主體 的饋送端及連接區，連接區係以等於中心頻率的無線電波 之波長的八分之一之距離與接地線區的啓始端相分離，以 致於無線電波處理系統電路與天線之間的阻抗相匹配，而 不致於降低天線增益。 而且，根據本發明，接地線區又具有從啓始端延伸至 第二終端之導體部份，以致於導因於週圍環境的效應可以 進一步被降低，且天線可以組裝於裝置中而不會降低天線 增益。 而且，根據本發明，由於用於調整中心頻率之頻率調 整電容區設置在與天線主體的饋送點相對立的出口端與接 地線區的第二終端之間，所以，可以執行中心頻率的調整 而不致於降低天線增益。 經濟部智慧財4¾員工消費合作社印製 而且，根據本發明，由於從接地線區的啓始端延伸至 終端之導體部份的長度製成等於中心頻率的無線電波之波 長的八分之一，所以，相較於僅具有從連接至饋線之啓始 端延伸至第一終端的導體部份之天線，可取得相當高的增 益。 而且，根據本發明，由於接地區設置成從啓始端延伸 至第一終端的導體部份·與從啓始端延伸至第二終端之導體 部份會圍繞天線主體，以及第一終端與第二終端係彼此對 立的以致於這些導體部份會形成在第一終端與第二終端處 具有開口之迴路，所以，來自天線的電磁能量會被釋放至 週遭而不會在接地線區內造成渦電流。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 543238 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .而且，根據本發明，由於接地線區包括形成個別的基 底上之導體圖案，所以，天線可以容易地組裝於具有無線 電波通訊能力之不同裝置中。 而且，根據本發明，由於天線主體包括電並聯之電感 區及電容區，且多個這些共振區電串聯以在中心頻率共振 ，所以，天線可以製成小巧，以致於天線可以容易地組裝 於具有無線電波通訊能力之不同裝置中。而且，根據本發 明，由於電感區及電容區包括形成於多個疊層基板上的多 個導體區，且多個基板形成爲一單元，以致於天線可以容 易地組裝於具有無線電波通訊能力之不同裝置中。 而且，根據本發明，由於天線主體安裝於基底本體上 以致於藉由集成天線主體與基底本體而產生一天線單元， 所以，天線可以容易地安裝於具有無線電波通訊能力之不 同裝置中。 圖式簡述 圖1係本發明的天線之實施例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2係顯示形成於基底上的本天線之接地線區。 圖3係本發明的天線之天線主體的立體視圖。 圖4係圖3的上視圖，及天線的電感區之放大視圖。 圖5係天線主體的疊層結構。 圖6係本發明的天線之等效電路圖。 圖7係顯示形成於本發明的天線之另一實施例的基底 上之接地線區。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） -11 - 543238 A7 B7 經濟部智慧財產苟P'工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 主要元件對照表 1 天線 主 體 2 接地 線 區 2 a 第 — 接 地 丨品▲ 2 b 第 二 接 地 區 3 饋送 點 4 阻抗匹 配 區 5 頻率 三田 6周 整 電 容 1 0 基 板 1 1 導 體 圖 案 1 2 導 體 圖 案 1 3 線 圈 導 體 區 2 0 基 板 2 1 導 體 圖 案 2 2 導 體 圖 案 3 0 基 板 4 0 基 板 4 1 匹 配 電 容 區 4 2 匹 配 電 感 4 2 A 阻抗 匹 配 區 5 1 電 容 器 7 1 接 地 線 is 7 la 第 —* 接 地 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -12- 543238 A7 B7 五、發明説明（10 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 1 b 第 二 接 地 A 天 線 C 同 軸 電 纜 E 1 共 振 E 2 共 振 E 1 1 電 感 區 E 1 2 電 容 區 E 2 1 電 感 TE E 2 2 電 容 G 接 合 點 Μ 連 接 區 Ρ 0 接 合 點 Ρ 1 共 振 1E E 1 的 — 端 Ρ 2 接 合 點 Ρ 3 共 振 區 E 2 的 出 □ 端 Q 1 第 一 終 丄山 觸 Q 2 第 二 終 端 S 接 合 點 X 印 刷 電 路 板 X 1 C 形 同 軸 纜 線 連 接 圖案 X 2 天 線 附 著 圖 案 X 3 饋 送 圖 案 X 4 剪 裁 區 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'乂297公釐） -13- 543238 A7 B7 五、發明説明（11 ) 較·佳實旆例詳述 將參考附圖，於下說明較佳實施例。 圖1至6係顯示本發明的天線之實施例。在這些圖式 中，天線A包括天線主體1及接地線區2，並構造成發射 4.5 〇 Μ Η z中心頻率的無線電波。 如圖2所示，用於供電給天線之接地側上的同軸電纜 C (饋線）的外導體會於接合點G電連接，而內導體會電 連接至接合點S。 而且，在接合點S與形成於天線主體1的饋送端的饋 送點3之間，設置阻抗匹配區4以藉由調整天線Α的輸入 阻抗値而使波傳送/接收系統的電路側阻抗値匹配。 此外，藉由安裝頻率調整電容區5以致於可調整從天 線A發射之無線電波的中心頻率，而使設在與天線主體1 的饋送端相對立的出口端上之接合點P 0短路至接地線區 2 ° 如圖1至3所示，天線主體1具有電串聯之二共振區 E 1、E 2。每一天線元件E 1、E 2包括分別並聯之電 感區Ell、 E21及電容區E12、 E22。共振區 E1的一端P1連接至用於供應電源給共振區El、E2 之饋送點3，而共振區E 2的出口端P 3連接至接合點 P 0。圖6顯示這些連接的等效電路。 每一電感區E 1 1、E 1 2包括以線圏軸爲中心方形 螺旋之導體本體，且此導體本體具有形成於基板1〇 (板 狀基底）的前表面上之平行的導體圖案1 1 (導體區）和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -14- 543238 A7 B7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 形成於基板1 0的背面上之平行導體圖案1 2 (導體區） 、以及線圈導體區1 3，線圈導體區1 3包括諸如瑱充於^ 厚度方向上穿透基板10的導孔中之金屬或導電聚合物。 導體本體構造成以相同方向（在本實施例中爲順時針方@ )圍繞個別的線圈軸螺旋數圈（在本實施例中爲五圈）。 電感區E 1 1、E 2 1連接成線圈軸實質上共線通過接合 點P 2。此處，本實施例中如此形成之電感區E 1 1、 E 2 1的電感値爲1MHz時6 9 nH。 再者，如圖4所示，共振區E1的導體圖案11、 1 2、及共振區E 2的導體圖案1 1、 1 2以相對於線圈 軸之不同角度形成。更特別地，如圖4中的上視圖所視， 電感區E 1 1的導體圖案1 2及電感區E 2 1的導體圖案 1 1會以約9 0度或稍微更大的銳角α於接合點P 2交會 〇 電容器區Ε 12、Ε22包括形成於基板20 (板狀 基底）的一表面上之具有約略方形之個別的導體圖案2 1 (導體區）、及形成於基板的另一表面上之具有約略方形 的個別導體圖案2 2 (導體區），導體圖案2 1及導體圖 案2 2定向成相對立配置。然後，共振區Ε 1的一導體圖 案2 1電連接至饋送點3，而共振區Ε 1的另一導體圖案 2 2電連接至接合點Ρ 2。而且，共振區Ε 2的一導體圖 案2 1電連接至接合點Ρ 2，而共振區Ε 2的另一導體圖 案2 2電連接至接合點Ρ 3。本實施例中電容區的電容値 在 1MHz 爲 30pF。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 ^1. -15- 543238 A7 B7 經濟部智¾財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) .此處，基板1 0、2 0相疊層以主要包括氧化鋁之基 板3 0 (板狀基底）介於其中而成爲一單元，而另一主要 包括氧化鋁之基板4 0 (板狀基底）疊於基板2 0上，且 所有這些基板製成一單元以形成天線主體1。 導線區2包括形成於包含絕緣體之印刷電路板X (基 板）上約1 m m線寬之直線導體圖案，並從連接至同軸纜 線C之參考點〇（啓始端）延伸，形成具有圍繞天線主體 1的開口之迴路狀。在以約4 5 Ο Μ Η z操作之天線A的 本實施例中，接地線區2與天線主體1至少分離1 〇 m m ，以致於不會受天線主體1及經由電容接地之接地線區2 的影響而降低天線增益。接地線區2包含形成於迴路狀的 開口處並接近接合點P 〇之端區Q 1 (第一終端）及另一 端區Q 2 (第二終端），且基本上包括第一接地區2 a ( 導體部份）及第二接地區2 b (導體部份），第一接地區 2 a係從參考點〇延伸到達第一終端Q 1，而第二接地區 2 b係從參考點◦延伸至到達第二終端Q 2。 在上視圖中，第一接地區2 a延著始於參考點◦之天 線主體1的長度方向朝向第一方向（圖2中的底部方向） 延伸，並如圖2所示，彎曲9 0度，以逆時針方向延伸， 且再度彎曲9 0度延著天線主體1的長度之方向朝向第二 方向（圖2中的頂部方向）以逆時針方向延伸，並再度以 逆時針方向彎曲9 0度，以及朝向天線主體1的接合點 P 0延伸。此處，從參考點◦至第一終端Q 1之長度選成 等於中心頻率的無線電波之波長的四分之一。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 543238 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（14 ) .第二接地區2 b延著始於參考點◦之天線主體1的長 度方向，朝向第二方向（圖2中的頂部方向）延伸，且從 參考圖〇至第二終端Q 2之長度選成等於中心頻率之無線 電波的波長之八分之一。 阻抗匹配區4包括：匹配電容區4 1，電串聯地插入 於連接至同軸纜線C的內導體之接合點S與天線主體1的 饋送點3之間；及匹配電感區4 2，電連接至饋送點3與 接地線區2的第一接地區2 a，與電波傳送/接收電路系 統的5 Ο Ω阻抗値整體地匹配。圖6顯示這些連接的等效 路。 在本實施例中，具有450MHz時3pF電容之匹 配電容區4 1安裝於印刷電路板X上，且匹配電感區4 2 包括形成於印刷電路板X上的線性導體圖案以提供4 5 0 Μ Η z約5 η Η，一端連接至饋送點3且另一端連接至連 接區Μ ,連接區Μ係位於第一接地區2 a的參考點0與第 一終端Q 1之間的中間點。而且，參考點◦與連接區Μ之 間的第一接地區2 a的一部份之長度係中心頻率的無線電 波之波長的八分之一。 頻率調整電容區5包括電地插入及安裝電容器51於 印刷電路板X上的接合點P 0與第二接地區2 b的第二終 端Q2之間以提供450MHz時2.5pF及300 MHz時4.7pF的電容値。藉由具有二電容器51， 可以執行微調。 在印刷電路板X上，除了上述的導體圖案之外，如圖 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣· 、11 ^1. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 543238 A7 ______B7 五、發明説明（15 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 .中的上視圖所示，尙形成c形同軸纜線連接圖案x 1、 以及用於穩定地安裝天線主體1於印刷電路板X上之天線 附著圖案X 2，此外，在饋送點3的位置，其具有寬度有 點寬之饋送圖案X 3。而且，舉例而言，在其外周圍上， 設W剪裁區X 4以塡充具有傳輸和接收能力之裝置的內部 附著空間。 在天線A的本實施例中，天線主體1包括形成於彼此 相疊加以取得小巧尺寸之多個基板1 〇、2 0、3 0及 4 0上的電路，由於天線主體1安裝於具有接地線區2的 印刷電路板X 7上，所以，其製成便於將天線當作一單元 安裝於具有電波傳送及接收能力之不同裝置中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在操作上，天線A發射中心頻率的無線電波，此中心 頻率係天線主體1與頻率調整電容區5的協力作動而產生 的共振頻率之中心頻率。在此情形中，接地線區2製成圍 繞天線主體1，而且，無線電波會因天線主體1與接地線 區2的協力作動之結果而發射，接地線區2係與圍繞接地 浮動，以致於天線A不易受到諸如接地金屬部份等鄰近環 境影響，結果爲天線增益不會下降。接地線區2會因線不 佳而未形成封閉環，而在第一與第二終端Q 1、Q 2之間 不連續，因此，來自天線A的電磁能量會被釋放至週遭而 不會在接地線區內造成渦流電流。此處，由於接地線區2 離開天線主體1約1 0 m m，所以，可防止天線主體1與 接地線區2之間短路以保存增益。此外，由於接地線區2 的第一接地區2 a的長度爲中心頻率波長之四分之一，所 ^紙張尺度適用中國國家標準（〇、5)六4規格（210\297公釐） " '一 -18- 543238 五、發明説明（17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 電波之波長的四分之一整數倍，是允許的。在本實施例中 ，接地線區2的第一接地區2 a之長度製成等於無線電波 的波長之四分之一以便製造更小的天線，但是，此長度不 需要限於此種長度，也可選擇無線電波的波長之一半或四 分之三° 表1顯示藉由具有天線主體之天線所產生的絕對增益 之結果，如表所示，其外部尺寸爲2 6mm長、5mm寬 及2mm厚，藉由調整第一接地區2 a及第二接地區2 b 的長度，而以450及300MHz操作。 表1 頻率(MHz) 450 300 波長(cm) 66 100 #1接線區2a(cm) 並 j \\\ 8 10 16 16 20 33 25 #2接線區2b(cm) 偃 j \\\ Μ j\\\ 8 Μ 8 8 8 12 增益(dBi) -6.86 -1.61 -2.55 0.94 2.07 0.98 2.20 2.55 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 從表1可知，當以4 5 0 Μ Η Z操作且第一接地區 2 a的長度爲6 6 cm波長之四分之一或長度爲6 6 cm 波長之一半時，增益事實上增加。而且，當第二接地區 2 b的長度製成等於波長6 6 cm的八分之一時，即使第 一接地區2 a的長度固定在波長的四分之一，增益仍然增 加。 也可見，在維持第二接地區2b的參數時，當第一接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -20- 543238 A7 ____ B7_ 五、發明説明（18 ) 地.區2 a的長度增加波長的四分之一的整數倍時，增益增 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 應注意，雖然增益的絕對値未增加很多，但是，當第 一接地區2 a的長度爲波長的八分之一時，增益顯示爲峰 値，且相較於第一接地區2 a的長度短於或大於峰値時取 得的增益値，增益是增加的。此外，相較於未具有接地線 區之天線，峰値顯然較高。 在3 Ο Ο Μ Η z操作之情形中，發現當第一接地區 2 a的長度爲1 〇 〇 cm波長的四分之一時，以及第二接 地區2 b的長度爲波長的八分之一時，增益會增加。 而且，在本實施例中，結構係頻率調整電容區5插入 於接合點P 0與第二接地區2 b的第二終端Q 2之間，並 連接至天線A的外部，但是，也允許結構配置成頻率調整 電容區5設在天線A的內部，以及第二接地區2 b的第二 終端Q 2直接連接至接合點P 0。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，允許結構構造成第二終端直接連接至接合點 P0,並在第二端Q 2形成頻率調整電容區5的第一電極 ，並在天線A上，設置第二電極以形成與第一電極協力之 頻率調整電容區5 ,以致於當天線A安裝於印刷電路板X 上時，第一及第二電極會形成頻率調整電容區5。在此情 形中，藉由調整天線A相對於印刷電路板X的距離及位置 ，可以調整頻率調整電容區5的電容値，換言之，可以彈 性地調整用於傳送/接收無線電波之中心頻率。 而且，在上述實施例中，結構係配置成第一及第二接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐1 -21 - 543238 A7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 地.區2 a、2 b圍繞天線主體1，但是，如圖7所示，可 允許結構配置成第一及第二接地區7 1 a、7 1 b用以形 成基本上爲線性圖案之接地區7 1。亦即，在圖7中，第 一接地區7 1 a對應於上述第一接地區2 a且長度等於中 心頻率的無線電波之波長的四分之一，以及形成爲作爲第 二接地區7 1 b的延伸。而且，用於阻抗匹配之阻抗匹配 區4 2 A會由從天線主體1的饋送點3延伸並連接至接合 點G之圖案所形成。 阻抗匹配區4包括：匹配電容區41,電串聯地插入 於連接至同軸電纜C的內部導體之接合點S與天線主體1 的饋送點3之間；及匹配電感區4 2 A，電連接至饋送點 3及接地線區2的第一接地區7 1 a，整體地與電波傳送 /接收電路系統的5 Ο Ω阻抗値相匹配。 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 此處，在4 5 ΟΜΗ z時具有3 P F電容的匹配電容 區4 1安裝於印刷電路板X上，且匹配電感區4 2 A包括 形成於印刷電路板X上以在4 5 Ο Μ Η z時提供約5 η Η 之” L”型導體圖案，且一端電連接至饋送點3，而另一 端電連接至接合點G。 而且，頻率調整電容區5提供450MHz時2 · 5 pF及300MHz時4·7pF的電容値，並包括電插 入及安裝電容器5 1於印刷電路3板X上的接合點P 〇與 第二接地區7 1 b的第二終端Q 2之間。藉由具有二電容 器5 1，能夠執行微調° 在圖7中，與圖1至6中所示相同之所有其它構件會 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） 543238

7 7 A B 五、發明説明（20 ) 以.相同的代號表示，並省略其說明。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據此變異實施例，由於接地板（接地線區）製成直 線以作爲接地接線，所以，其可以被製成有效地作爲幅射 元件，使天線的特性（增益及指向性）能夠進一步改進。 表2顯示圖7中所示的天線A產生之絕對增益的結果，天 線A具有天線主體，其外部尺寸爲2 6 m m長、5 m m寬 及2mm厚，如同表中所示，藉由調整第一接地區7 1 a 及第二接地區7 1 b的長度而以4 5 0及3 0 0MHz操 作。 表2 頻率(MHz) 450 300 波長(cm) 66 100 #1接線區71a(cm) te 8 10 16 16 20 33 25 #2接線區71b(cm) Μ j\w 钲 8 te 8 8 8 12 增益(dBi) -6.86 -1.52 -2.45 1.11 2.32 -0.55 2.47 2.79 經濟部智慧財產¾員工消費合作社印製 從表2可見，當以4 5 ΟΜΗ ζ操作且第一接地區 7 1 a的長度爲6 6 cm波長的四分之一或長度爲6 6 c m波長的一半時，增益事實上增加。而且，當第二接地 區7 1 b的長度製成等於6 6 c m波長的八分之一時，即 使當第一接地區7 1 a的長度固定在波長的匹分之一時， 增益仍然增加。 也可見，在維持第二接地區71b的參數時，當第一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 543238 A7 B7 五、發明説明（21 ) 接.地區7 1 a的長度增加波長的四分之一的整數倍時，增 益增加。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 應注意，雖然增益的絕對値未增加很多，但是，當第 一接地區7 1 a的長度爲波長的八分之一時，增益顯示爲 峰値，且相較於第一接地區7 1 a的長度短於或大於峰値 時取得的增益値，增益是增加的。.此外，相較於未具有接 地線區之天線，峰値顯然較高。 在3 Ο Ο Μ Η z操作之情形中，發現當第一接地區 7 1 a的長度爲1 〇 〇 cm波長的四分之一時，以及第二 接地區7 1 b的長度爲波長的八分之一時，增益會增加。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且，可見與具有圍繞天線主體的接地線區之情形相 比，本天線的增益增加。但是，當接地線區配置成圍繞天 線主體時，天線的整個尺寸可以製成較小，但是，如同比 較圖1與2中所示的結果所得知般，表1中所示的天線增 益之値並未大幅地低於表2中所示的天線增益値。因此， 本發明使得使用者能夠選擇藉由選取如圖7所示的接地線 區之形狀以高增益爲目的，或是以圖1及2所示的整個天 線之小巧尺寸爲目的。 應注意，接地線區的形狀不限於圖1及2或7中所示 之形狀，顯然可選取其它形狀以配合含有本天線之裝置的 外殼。 此外，在上述天線中，天線主體具有圖3至6中所示 的結構，但是，螺旋天線也可用於天線主體。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24 -

Claims (1)

1. 543238 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種天線，包括以中心頻率振盪之天線主體及用 於供應電源給天線主體之連接至饋線的接地側之接地線區 ，以及發射中心頻率之無線電波，其中接地線區具有導體 部份，從接地線區連接至饋線的啓始端延伸至第一終端。 2 _如申請專利範圍第1項之天線，其中，從接地線 區的啓始靖延伸至接地線區的弟一終端之導體部份的長度 係中心頻率的無線電波之波長的四分之一或四分之一的整 數倍。 3 .如申請專利範圍第2項之天線，其中，阻抗匹配 區設置於天線主體的饋送端與饋送線之間，用於匹配阻抗 値；及 阻抗匹配區具有匹配電感區；以致於匹配電感區的端 部分別電連接至天線主體的饋送端及接地線區的啓始端與 第一終端之間的中間點。 4 .如申請專利範圍第2項之天線，其中，阻抗匹配 區設在天線主體的饋送端與饋送線之間，用於匹配輸入阻 抗値；及 阻抗匹配區具有匹配電感區；以致於匹配電感區的端 部分別電連接至天線主體的饋送端及啓始端與接地線區的 第一終端之間的連接區；以致於 . 從啓始端延伸至連接區之接地線的部份之長度製成等 於中心頻率的無線電波之波長的八分之一。 5 ·如申請專利範圍第2項之天線，其中/接地線區 又具有從啓始端延伸至第二終端之導體部份，第二終端係 I紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） '~: -25- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

   543238 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 遠.離第一終端。 6 ·如申請專利範圍第5項之天線，其中，頻率調整 電容區設在與天線主體的饋送點相對立之天線主體的出口 端與接地線區的第二終端之間，用於調整中心頻率。 7 ·如申請專利範圍第6項之天線，其中，從接地線 區的啓始端延伸至接地線區的第二終端之導體部份的長度 爲中心頻率的無線電波之波長的八分之一。 8 .如申請專利範圍第7項之天線，其中，接地線區 設置成從啓始端延伸至第一終端之導體部份與從啓始端延 伸至第二終端之導體部份會圍繞天線主體，以致於第一終 端與第二終端係彼此相對立的，以致於這些導體部份形成 在第一端及第二終端具有開口之迴路狀。 9 ·如申請專利範圍第7項之天線，其中，接地線區 包括製於基底上的導體圖案。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之天線，其中，天線主 體係構造成多個共振區電串聯以便以中心頻率共振，多個 共振區均具有電並聯之電感區及電容區。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項之天線，其中，電感 區及電容區包括形成於多個疊層基板上的多個導體區，以 及多個基板係形成爲一單元。 . 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之天線，其中，天線 主體安裝於基底本體上，用於將天線主體與基底本體整合 在一起。 . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26-