TWI249263B - Planar inverted-F antenna - Google Patents

Description

_ 案號 92125990

1249263 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 種組裝於電子裝置中 本發明係關於一種天線，尤沿 之平面倒F形天線。 【先前技術】 傳統微帶天線之共振頻率係由其輻 ，其輻射波長大致兩倍於所述輻射Μ 、小所決定 需要工作於較低頻帶，•需要支援兩個頻J 天3 助元件1而將失去其本身體；；射片或増設輔 題之途徑有兩·，其一，微帶；= : = ”述問 進一步縮小天線之尺寸以及達成雔且^ °又°十俾利 國專利第5,丨24, 733號專利就揭示了 一種可t應雔用。如吳 之堆$式微帶天線。該天線包括接地面、第貝一及又第二;用 片、第-及第二短路片以及第一及第二絕緣層。第—二绫 ^緊密貼設於第-輻射片及接地面之間，且第一片穿

3弟-絕緣層將第一輕射片短接至接地二J 密二設於第-輻射片及第二輻射片之間1第二短 緣層將弟二輻射片短接至第一輻射片。 天線方法過於複雜。 衣# 正& 所述微帶天線之輻射波長約為其輻射片兩倍，而 平=倒F形天線之輻射片僅為其輻射波長的四分之一。針 ，1述問題’第二種解決途徑為採用與傳統微帶天線結構 之平面倒F形天線。如西元2〇〇1年3月出版iIEEE — nsactions On Antennas and Propagation》第三期

第7頁 1249263 案號92125的Ο 年 月 曰 修正 五、發明說明（2) 第49卷第367 頁-377 頁之《Finite-Difference ϋ 〇 m a i ri A n a 1 y s i s 〇 f a S t a c k e d D u a 1 - F r e q u e n c y

Microstrip Planar Inverted-F Antenna for Mobile Telephone Handsets》揭示了兩種平面倒F 天線均利用堆疊式設計達成雔夕μ里 為 以一 且、又τ逐欣雙頻之效果，並 單元調整天線阻抗。然而為調整」^合迮可生 加天線的製作成本。 線製作複雜度上升，同時增 【内容】 本發明之主要目的係提供一 湊之平面倒F形天線。 衣作過程簡單且結構緊0 本發明平面倒F形天線，包括 置之第一及第二絕緣基板、輕射單_】相同且上下堆疊設 地單元。輻射單元大體為U形，其$ ^^豆路片、饋線及接 及第二絕緣基板上，·接地單元沿第一^分別設於所述第一 一及第二絕緣基板右側面以及^二二絕緣基板上表面、第 饋線包括與輻射單元電性連接之^，緣基板下表面彎折； 連接之金屬編織層；短接片設於第‘ ^及與接地單元電性 射單元與接地單元短接。 一絕緣基板内用以將輻 相較於先箾技術，本發明利用夕 射單元彎折設置使得其部分折入浐^㈢印刷線路技術將輻_ 線長度及面積之目的。接地單元二2 2以達成減小天 小天線尺寸之目的。 弓折叹置同樣可實現縮 【實施方式】

第8頁 案號 921259Q0 1249263 五、發明說明（3) 請參閱第-及第二圖所示，本發明之平面倒F形天線 !，用於無線電子設備（未圖示）上。所述平面倒F形天線i 包括弟-及第二絕緣基板21、22、第一輻射部3ι、第二輻 射部33、上下接地部43、41、第—及第：連接片32、43、 短路片5以及饋線6。 弟一及第二絕緣基板2丨、22皆為長方體，大小相同， 上下堆疊設置’兩者之間及上下表面 -絕緣基板21右側設有貫穿第一絕緣基板21之；=孔(弟 未2:虎），第二絕緣基板22左側設有貫穿第二絕緣基板22 且與，一通孔平行之第二通孔（未標號）。 第一、第二輻射部31、33、上下接地部43、41、 及第，連接片32、42及短路片5皆為印刷線路。第一輻射 部31，於第-絕緣基板21上表面’第二輻射部33設於中部 印刷線路層，f 一連接片32穿過第一通孔用以將第一 二輻射部31、33的右端短接。第一連接片32以及第一、 二輻射部3 1、3 3可視為一 u形輻射部。 下接地部41設於第二絕緣基板22下表面，並自 緣基板2下表面左端延伸至右端，第二連接片乜自下接一地 部41右端沿第一及第二絕緣基板21、22右側面延伸至 絕緣基板21上表面’上接地部43自第二連接片42上端 —絕緣基板21上表面向右延伸至第一輻射部”右端附^。 下接地部41及第二輻射部33之間設有短接片5，該短 =片5穿過第二通孔將下接地部41及第二輻射部33短 调整所述短接片5的位置可改變天線之頻寬；改變第二

案號 92125990 修_ 曰 1249263 五、發明說明（4) 射部33左端至短接片5上端這一段印刷線路的距離可調整 平面倒F形天線1的阻抗四配。 饋線6係同軸線纜，平設於上接地部43上，包括外絕 緣層（未標號）、金屬編織層6 2、内絕緣層（未標號）以 及内導體61。金屬編織層62與上接地部43電性連接，内導 體6 1向左延伸以與第一輻射部3 1電性連接。 本發明之平面倒F形天線1採用多層印刷線路板技術製 作’首先根據預設之天線參數獲得天線基本尺寸，依前述 天線結構製作弟一及第二絕緣基板2 1、2 2，然後採用多層 印刷線路技術獲取天線體。本發明使用U形輕體，使得韓 射體長度降低；另外，所述上下接地部4 3、4 1及第二連接 片4 2 折設置’可減小接地部的長度；上下接地部4 1、4 3 平行加之饋線6平行绩入可獲得較佳的阻抗匹配。 弟二圖係回波損耗測試圖，依圖示可知，2 4 _ 2 5 G Η ζ 頻段天線的回波損耗均小於-1 〇dB，符合一般產業利用之 條件。 〃 第，四圖及第五圖分別為2· 45GHz下測得之水平及垂直 極化場圖，依圖示可知’該二輻射場圖均無明顯之輕射盲 區，故而符合產業利用之標準。 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法 提出專利申請。惟’以上所述僅為本發明之較佳實施方式 ’自不能以此限定本發明之權利範圍。舉凡所屬技術領域 中具有通常知識者爰依本發日月之精神所作之等效修飾或變 化，皆仍涵蓋於後附之申請專利範圍内。

1249263 案號 92125990 曰 修正 圖式簡單說明 第一圖係本發明平面倒F形天線之剖示圖。 第二圖係本發明各印刷線路層之平面圖。 第三圖係本發明之回波損耗測試圖。 第四圖係本發明工作於2. 45GHz頻率時水平極化的電磁輻 射場圖。 第五圖係本發明工作於2. 45GHz頻率時垂直極化的電磁輻 射場圖。

【元件符號說明】 平面倒F形天線 1 第一絕緣基板 21 第二絕緣基板 22 第一輻射部 31 第一連接片 32 第二輻射部 33 下接地部 41 第二連接片 42 上接地部 43 短接片 5 饋線 6 内導體 61 金屬編織層 62 第11頁

Claims (1)

1249263 案號 92125990 修正 六、申請專利範圍 1. 一種平面倒F形天線，包括： 第一及第二絕緣基板，上下堆疊設置，且兩者之間設 有印刷線路層； 第一輻射片，係設於第一絕緣基板上表面； 第二輻射片，係設於所述印刷線路層上； 接地部，係設於第二絕緣基板下表面； 連接片，係設於第一及第二輻射片之間，用以將第一 及第二輻射片電性連接；

短接片，係設於第二輻射片與接地部之間，用以將第 二輻射片與接地部電性連接；以及 饋線，包括與第一輻射部電性連接之内導體及與接地 部電性連接之金屬編織層。 2. 如申請專利範圍第1項所述之平面倒F形天線，其中第 一絕緣基板包括與上表面垂直的第一通孔；第二絕緣 基板包括與其下表面垂直之第二通孔。 3. 如申請專利範圍第2項所述之平面倒F形天線，其中所 述連接片穿過第一通孔將第一及第二輻射部電性連接

4. 如申請專利範圍第3項所述之平面倒F形天線，其中所 述短接片穿過第二通孔將第二輻射部與接地部電性連 接。 5. 如申請專利範圍第4項所述之平面倒F形天線，其中所 述接地部包括設於第一絕緣基板上表面之上接地部、 設於第二絕緣基板下表面之下接地部及設於第一及第

第12頁 1249263 申請專利範圍 一絶緣基板右側面用以連接上下兩接地部之連接部。 6·如申請專利範圍第5項所述之平面倒F形天線，其中所 述饋線前端係平設於上接地部，且其金屬編織層血所 述上接地部電性連接。 θ… 7· 一種平面倒F形天線，包括： 絶緣基板，包括上下表面； U形輻射部，部分設於絕緣基板上表面，其 於絕緣基板内部； 接地，元，設於絕緣基板下表面； 連^部’設於接地單元與輻射部之間；以及 貝复包括與接地單元電性連接之金屬編織層及盥亲a 8如射主部電性連接之内導體。 /、 8 · 士申纟專利範圍第7項所述之平面倒F形天線，其中所 、、彖基板包括第一層基板及第一層基板，且兩声美 9如J堆疊設置。 9.如申請專利範圍第7或8項所述之平面倒F形天線，其中 所it U形輻射部包括設於第一層"基板上表面的一 射臂。 ^ ΛΜ 9212599Π 1249263

六、申請專利範圍 1 2·如申凊專利範圍第7項所述之平面倒？形天線，還 α於絶緣基板上表面，龙與所述U形輻射部有一 隔之輔助接地片。 曰’ 1 3 ·如l申明專利範圍第丨2項所述之平面倒F形天線，還包 ^絕緣基板側面延伸將輔助接地片與接地單元的連接 14· 一種平面倒F形天線，包括： 複數層絕緣基板，相互重疊設置成一整體； 至夕兩個輻射體，依所需之操作長度分別設置於至小 兩層絕緣基板之上； 、 至=了個連接部，用以將所述至少兩個輻射體電性連 接地部’設於複數絕緣基板外表面； 纽，1，用以將所述至少兩個輻射體其中一個短 接地部；以及 饋線’ ^括與所述至少兩個輻射體其中一個電性連接 之^内導·"體及與所述接地部電性連接之外導體。 I5·如申請專利範圍第14項所述之平面倒F形天線，j：中所 述接f部包括分別設於複數層絕緣基板上 ^ 面，主上接地部及下接地部，且二者相互平行。下矛 16•如申明專利範圍第15項所述之平面倒F形天線，其中所 述接部還包括將上下接地部短接之連接片。 1 7·如申#專利範圍第1 6項所述之平面倒F形天線，其中 戶斤述饋線之外導體係與上接地部電性連接。’、

第〗4頁 1249263 案號 92125990_年月日_修正 六、申請專利範圍 所述至 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之平面倒F形天線 少一個連接部貫穿至少一層絕緣基板。 Η 第15頁