1345337 • 月21日修正替換頁 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 - 本發明係有關適用於無線區域網路之USB天線，特指 —種藉由微帶饋入線與立體彎折銅片連接所構成USB介面 之天線，具有抑制干擾之特性，且可有效縮小天線之體 積，其頻寬範圍可經由修改立體彎折銅片之饋入端，可在 除了低頻頻率區段外之高頻頻率狀態下激發出另一模態， =成涵蓋WLAN頻段（2. 45/5· 2/5. 8GHz)之雙頻特性了在 提升在無線通訊上應用之效率。 【先前技術】 - 按，習用之雙頻天線，是利用展開之立體構造輻射體 •為主體之微帶線饋入天線之設計，以達到雙頻無線通訊之 效果。 請參閱第十四圖，為中華民國公告第1 253783號「具 有全向性雙頻無線區域網路天線」一案中所揭露的技術 “中載明.雙頻天線，主要為由十字型立體天線構造體 (A1)為主體之天線，該十字型立體天線構造體（w)由 包含直立橢圓銅片（A21)及倒立橢圓銅片（A22)之雔橢 圓平面（A2)所構成，雙橢圓平面（A2)底部連結一=入 探針（A3) ’十字型立體天線構造體⑴）裝載於鋼片基 ，（Α4)上，另銅片基底（Α4)底部設置一㈣接頭 C A 5 ) 〇 。請參閱第十五圖，為中華民國公告第586685號「― 種操作在無線通訊網路系統的2 4/5 2/5 8GHz和 5 1345337 loo年1月21日修正替換f 2*4/5'2GHZ頻段之單極平面天線」一案中所揭露的技 術’其中載明：一種單極平面雙頻天線，主要為由一饋入 線（Β1)、單極驅動金屬片（Β2)、被短路接地（Β3)、 ’ L形寄生金屬線（Β4)、基底層（Β5)、天線之地面 (Β6 )及賴射元件（Βγ )所組成。 明參閱第十六圖，為中華民國公告第57146〇號「具 U /槽孔之雙頻平面式單偶極天線」一案中所揭露的技 術’其中载明：- U形槽孔之雙頻天線之主體係為一微波 基板（ci)，該微波基板包含第一表面（C11)及第二表參 面（c 1 2 )，該第一表面（c丨丨）上設置一微帶傳輸線 (C5 ) ’微帶傳輸線（C5 )與凸樁（C4 )上之饋入點 (C41)連接；而第二表面（C12)上設置一接地面 (C6) ’而輕射金屬片（C2)係由u形槽孔（C3)分隔為 外圍之第一子金屬面（C21)及内圍之第二子金屬面 (C22)。 請參閱第十七圖，為中華民國公告第1239679號「雙 頻天線」一案中所揭露的技術，其中載明：一種雙頻天線鲁 (D1 )，係由基板（D丨丨）、發射單元（D丨2 )、傳輸線 (D13)及接地片（D14)等主要元件所構成，其中，基板 (DU)包含第一表面（Dili)及第二表面（D112);發 射單元（D12)則包含第一金屬線（ρΐ21) '第二金屬線 (D1 2 2 )、饋線點（d i 2 3 )及開口（ D丄2 4 );接地片 (D1 4 )則包含基座部（D丨4 1 )及延伸部（D丨4 2 )。 綜觀前述數案之缺點如下： 1345337 100年1月21日修正替換頁 1. 作為輻射體之金屬片為完全展開之立體架構，天線 體積大’小型化應用受到限制。 2. 輻射體採用一般金屬片，易受天線架設周遭之金屬 物質干擾，影響其輻射特性。 綜上所述，前案所提及關於習用之雙頻天線，儘管能 夠達成在一定頻寬上所具備之基本無線通訊要求，但在使 用時之體積要求、干擾抑制與整體構造上，皆存在諸多缺
點與不足的情況下，無法發揮更具體之產業應用性。、 由於習用之寬頻天線，存在上述之缺失與不足，基於 產業進步之未來趨勢前提下，實在有必要提出具體的改善 方案，以符合產業進步之所需’更進一步提供業界更多的 技術性選擇。 【發明内容】 本發明係以解決習用寬頻天線在體積要求、干擾抑制 與f體構造上等方面不足之缺點，以及在實用化技術等方 籲面文到限制之問題，一方面在達成提升有效抑制干擾為目 的’另一方面在於縮減天線之體積及簡化天線之構造，以 ^成所應具備之基本功能外，並使其兼具«制性之要 為了達成上述目 方案包括： 的及功能’其具體採行的技術手段及 種適用於無線區域網路之USB天線，該天線係包含 微波基板’係為一構成U s b天線之主體。 7 1345337 100年1月21曰修正替換頁 "-------- 微帶饋入線，係為一設於微波基板一面之印製線。 接地面’係為一設於微波基板另一面之印刷面。 立體者折銅片，係為一設於微波基板上且與微帶饋入 線連接之銅片。 - 前述立體彎折銅片係呈三段直角彎折之封閉外形，最· 末留置一缺口。 前述立體彎折銅片在與微帶饋入線連接處，可為雙槽 縫外形之叉形饋入端。 曰 本發明之優點在於： 春 1.利用連接於微帶饋入線之立體彎折銅片，可有效縮 小天線體積，可應用於小型之無線通訊產品。 2·具有2. 15~2. 6GHz及4. 93〜6GHz之雙頻段特 ' 性，可以涵蓋WLAN之頻段（2.45/5 2/5 8GHz)。 、 3·採用簡單之印刷式構造’並以立體彎折銅片作為輕 射體，對於周遭金屬物質，具較佳之干擾抑制性。 【實施方式】 請參閱第-圖及第七圖’其中，天線（1)之主體為· 一微波基板（11) ’該微波基板⑴）之規格A 16隨 5 0mmxl. 6mm，微波基板（U)之一面印製一 5〇歐姆之 微帶饋入線（1 2 )’另一面則覆以一印刷之接地面 (13)。 該微帶饋入線（12)則連接—立體彎折銅片（14)， 該立體彎折銅片（⑷之規格為高度8_，厚度Q. lmm， 以立體彎折銅片（⑷為輕射體，在相同之有效輻射面積 1345337 ---------- 1月21日修正替^^ 下，藉由三段直角彎折且最末端留置一缺口（ία)之封 =外形，I目的在於收合原本展開之銅片，有效縮小天線 體積。 其中，前述立體彎折銅片（14)在與微帶饋入線 (12)連接處，可為各種不同造型構造之饋人端；請參閱 第二圖由左至右分別為立體彎折銅片（14)之矩型饋入端 (141)、梯型饋入端（142)、τ型饋入端（143)及叉 型饋入端（144)〔圖式中為各饋人端之端視圖〕。 請參閱第三圖至第六圖，分別為以具有矩型馈入端 (⑷）、梯型饋入端（142) 、τ型饋入端（143)及叉 型饋入端U44)之立體彎折鋼片（14)與微帶饋入線 (12)連接之構造外觀。 請參閱第七圖’為本發明之立體彎折銅片（⑷以叉 型饋=端（144)之型式，應用於WLANUSB之雙頻微帶 天線不意圖。 請參閱第八圖’其中，以該天線（1)實際測量不同 頻率值下之返回損失，橫座標為頻率（f叫咖cy ; GHz)，縱座標為返回損失（return丨〇ss ;仉）；測量所 得之座標圖中： 粗實線〔 疏虛線〔 密虛線〔 雙實線〔 〕代表具矩型饋入端（141)之結果， _〕代表具梯型饋入端（丨4 2 )之結果。 _〕代表具T型饋入端（143)之結果。 ·〕代表具又型饋入端（144)之結果。 9 1345337 100年1月21日修正替換頁 具雙槽縫外形之叉形饋入端（144)在高頻頻率狀態 下會激發出另一模態，使天線（1 )具有2. 15〜2. 6GHz及 4· 93〜6GHz之雙頻段特性，整體而言’在返回損失1()dB 的定義下’可以有效地涵蓋WLAN之頻段 (2. 45/5.2/5·8GHz)。 請參閱第九圖，其中，座標圖中，實線代表實驗測量 之結果’而虛線則為軟體模擬（HFSS)分析之結果，兩者在 趨勢及特性上是有一致性的，由圖中可以看出阻抗頻寬從 2.15〜2.60112以及4.93〜6.〇(；112之頻寬範圍内，1 頻寬可涵蓋WLAN應用頻段。 /、 請參閱第十圖，其中，極座標圖中，第十A圖、第十 B圖分別代表應用於WLAN 之雙頻微帶天線操作頻率 在2.45GHz時之x-z及y_z平面之遠場輻射場形 測結果。 里 請參閱第十一圖，其中，極座標圖中，第十一 A圖、 第十一 B圖分別代表應用於WLAN USB之雙頻微帶天 作頻率在5. 2GHz時之x_z & y_z平面之遠場 實 驗量測結果。 化貫 4參閱第十二圖，其中，極座標圖中，第十二圖A 圖、第十二B圖分別代表應用於WUN _之雙 線标作頻率在5. 8GHZ時之x-z及y_z平面麵: 形實驗量測結果。 請參閱第十三圖’其中，座標圖中，橫座標 (frequency ’· GHz)，縱座標為增益（gain ·;在 1345337 __ . 100年1月21日修正替換頁 2· 3〜2· 5GHz的頻率範圍中’最大增益（Gmax)約為 3.4dBi ’發生在約為2.5GHz頻率上，增益變化量（^G) 約為0.3(181(3.1~3.46112);在5.18〜5.861^的頻率範 圍中’敢大增ii(Gmax)約為3.3dBi，發生在約為 5.8GHz頻率上，增益變化量（△ G)約為 ◦ •92dBi(2‘9〜3.8GHz)，具有相當平穩之天線增益，適 於現今WLAN USB(2.4/5.2/5.8GHz)在雙頻段上之應 用。
鲁 纟不'合上述’本發明係針對適用於無線區域網路之U S B 天線之應用技術，特指一種藉由微帶饋入線與立體彎折銅 •片連接所構成USB介面之天線，主要係包含微波基板、微 . 帶饋入線、接地面及立體彎折銅片等構件，利用連接於微 帶饋入線之立體彎折銅片，有效縮小天線體積以應用於小 型之無線通訊產品，且以立體彎折銅片作為輻射體，對於 周遭金屬物質，具較佳之干擾抑制性，經由修改立體彎折 鲁銅片之饋入端成為雙槽缝外形之叉形饋入端，即可具有 2. 15〜2. 6GHz及4. 93〜6GHz之雙頻段特性，可以涵蓋 WLAN之頻段（2. 45/5. 2/5. 8GHz)，作一最佳之改良與設 計，為本發明對於適用於無線區域網路之ϋ5β天線所作最 具體之改良。 【圖式簡單說明】 第一圖：本發明一實施例幾何構造平面圖。 第二圖：本發明四種不同銅片之饋入構造幾何平面圖。 第二圖·本發明一矩型銅片之饋入構造。 1345337 ^年1^換苜 第四圖：本發明一梯型銅片之饋入構造 第五圖 第六圖 第七圖 本發明一τ型銅片之饋入構造 本發明一又型銅片之饋入構造。 本發明之立體彎折銅片以又型饋入端之型式應 於WLAN USB之雙頻微帶天線示意圖。 〜 第八圖.本發明—實_之返回損失實驗量測結果。 第九圖··本發明-實施例之之返回損失實驗量測與模擬分 析比較結果。 ' 第十A、B圖：本發明一實施例在2 45GHz上的輻射 型。 第十一 A、B圖：本發明一實施例在5. 2GHz上的輻射場 型。 第十二A、B圖：本發明一實施例在5. 8GHz上的輻射場 型。 第十三圖：本發明一實施例之實驗量測的天線增益。 第十四圖：一習用之雙頻天線構造圖 第十五圖：另一習用之雙頻天線構造圖 鲁 (1) 天線 (11) 微波基板 (12) 微帶饋入線 (13) 接地面 (14) 立體彎折銅片 (141) 矩形饋入端 (142) 梯形饋入端 第十六圖：又一習用之雙頻天線構造圖 第十七圖：再一習用之雙頻天線構造圖 【主要元件符號說明】 12 1345337
(143) T形饋入端 (144) 又形饋入端 (145) 缺口 (A1 ) 十字型立體天線構造體 (A2) 雙橢圓平面 (A21 ) 直立橢圓銅片 (A22) 倒立橢圓銅片 (A3) 饋入探針 (A4) 銅片基底 (A5) SMA接頭 (B1 ) 饋入線 (B2) 單極驅動金屬片 (B3) 被短路接地 (B4) L形寄生金屬線 (B5) 基底層 (B6 ) 天線之地面 (B7) 輻射元件 (Cl ) 微波基板 (Cll ) 第一表面 (C12) 第二表面 (C2) 輻射金屬片 (C21 ) 第一子金屬面 (C22) 第二子金屬面 (C3) U形槽孔 (C4) 凸樁 (C41 ) 饋入點 (C5) 微帶傳輸線 (C6) 接地面 (D1 ) 雙頻天線 (Dll ) 基板 (Dill ) 第一表面 (D112) 第二表面 (D12) 發射單元 (D121) 第一金屬線 (D122) 第二金屬線 (D123) 饋線點 (D124) 開口 13 1345337 100年1月21日修正替換頁 (D13)傳輸線 (D1 4 ) 接地片 (D141 )基座部 (D142)延伸部