TWI356528B - - Google Patents

Description

1356528 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種雙頻天線，特別是指一種雙饋入 雙頻天線。 【先前技術】 無線通訊技術發展至今，在各地因應不同需求皆有不 一樣的無線通訊規範，也因此發展出位於不同頻段的無線 通訊規格，為了能滿足各種規格的無線電波，將天線設計 成可收發多頻段已是相當普遍的應用。 如後述習知所使用的一種多頻段且單饋入的天線組， 需以一切換電路（Antenna Switch)，來做為多個頻段接收器 的切換。 參閱圖1，中華民國第94121118號專利申請案揭露— 種天線切換器9，用以從兩個天線91、91，中選擇將要使用 的天線，天線切換器9包括一電源供應單元92 '藉該電源 供應單元92提供的電力輸出切換訊號的一切換訊號產生單 元93，及一切換單元94，該切換單元94根據切換訊號產 生單元93提供之切換訊號選擇天線91或91，其中之一與一 後端電路8電連接。 仁上述别案為了可以選擇使用不同天線，除了需要額 外使用天線切換器9外，為了設置多個天線，必須在曰益 小型化的電子裝置的電路模組上佔去一部份空間，並且提 南功率消耗，還產生相當的匹配複雜度而造成天線設計或 製造上的困難度’而在成本考量方面，若需多一種頻段， 5 !356528 則需多設置—個對應天線，如此將大大地提高成本。 參閱圖2’亦有其他以單_結構即可達成多頻段工作的 天線’如中華民國帛鳩獅5號專利公開案揭露之〆種 雙頻雙饋人天《8〇,此雙饋人天線8Q具有兩個饋入點Η 、82’且可工作在一低頻頻帶及一高頻頻帶，此種雙饋入 天線80雖可解決前述大部分問題，但是由於需要針對不同 的工作頻帶設計不同的輻射部’而無法有效減少佔用有限 電路空間的問題，因此仍有待改良之處。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一種可有效縮小天線體積的雙 饋入雙頻天線。 本發明之另-目的在於提供一種易於調整頻段及阻抗 匹配的雙饋入雙頻天線。 於是，本發明雙饋入雙頻天線，包含：一迴路導體及 一導體臂；該迴路導體為一開放迴路，並設有供訊號饋入 的一第一饋入點及一第二饋入點；該導體臂由該迴路導體 延伸出。 較佳地，該迴路導體係包括一第一饋入段、一共用迴 路段及一第二饋入段，上述三者依序連接圍繞；該第一饋 入段與該第二饋入段兩者之間界定出一開口；該第一饋入 點與該第二饋入點分別位於該第一饋入段與該第二饋入段 上。該導體臂是由該第二饋入段與該共用迴路段相接處延 伸出，並概呈L型曲折延伸至該迴路導體的内側。本發明 之功效在於以單一天線結構，在二饋入點分別與二射頻電 6 1356528 連接來達成於多頻段工作的效果，並且不需要針對不 同頻段設置不同長度的輻射部而造成體積增加；又，利用 調整該迴路導體的長度，可輕易控制此雙饋入雙頻天線的 工作頻段，亦可調整該導體臂的長度，以調整天線的阻抗 匹i己。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中’類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖3，本發明雙饋入雙頻天線之較佳實施例，包含 一迴路導體1及一導體臂2，本實施例設於一電子裝置的彎 折處，並以位於不同平面的樣態分布於一電路板丨〇〇之彼 此呈90度角的一水平面1〇〗及一垂直面丨〇2上，如圖3所 示’如此可將此天線所佔用的體積儘量縮小，但也可以將 本發明以其他樣態呈現，並不以本實施例及對應圖示為限 〇 迴路導體1為一開放迴路，並包括一第一饋入段η、 一共用迴路段13及一第二饋入段12,上述三者依序連接圍 繞；第一饋入段11與第二饋入段兩者之間界定出一開口 14，共用迴路段13概呈一非封閉的四邊型，並且具有一可 調整的長度L，調整此長度L即可對本實施例適用的工作頻 段作調整。 7 1356528 配合參_ 4，本實施财，共用迴路段i3的金層線 段其寬度約為1厘米’長邊的長度L約為25厘米短邊約 為7厘米，此短邊分別約有4厘米設於水平面W3厘米 ，於垂直面1〇2’開口 14的寬度約為7厘米。需要注意： 疋，上述長度皆是為配合特定工作頻段而設計的規格若 需要收發不同頻段的射頻訊號’或是有其他任何設計變更 ’亦可適當更改上述各項長度數據，當不能以此為限。 參閱圖3及圖4,第一饋入段^與第二饋人段12分別 自共用迴路段13開σ 14的兩侧向下延伸約6厘米，並且 分別具n饋入點⑴及-第二饋入點121於末端，該 第一、二饋入‘點111、121分別與一收發電路（tra職㈣（ 圖未示）電連接’射頻訊號由該等收發電路（圖未示）經第一 、第二饋入點1H、⑵饋入，再由天線輻射出去，或由天 線接收訊號，經第-、第：饋人點⑴、121傳遞至該等收 發電路(圖未示)。此段所述的第一饋入段U及第二饋入段 12的延伸長度並不限於6厘米，亦可依實際使用情況調整 〇 參閱圖3,導體臂2是由第二饋入段12與共用迴路段 13相接處延伸出’並概呈L型地曲折延伸至迴路導體丄的 内側；導體臂2包括—由第二饋人段12與共用迴路段η 相接處向共用迴路段13内側延伸㈣-匹配段2卜及-由 第一匹配段21末端朝第-饋入段11之方向延伸的第二匹配 段22,第二匹配段22正對著開口 14。 第一匹配& 22與共用迴路段13部分鄰近且平行，如 8 1356528 圖3所示，如此可以增㈣合面積，並且定義第二匹配段 的長度R，調整長度R即可改變此天線的阻抗，以與該等 收發電路（射頻電路）之傳輸線（例如同軸電纜）阻抗匹配，使 得本實施例由第一饋入點lu或第二饋入點121看入的阻抗 相當於50歐姆，而等同於該等收發電路的傳輸線阻抗（一般 為50歐姆）。 配合參閱圖4,本實施例中，該第二匹配段22的長度 R約為9厘米，且兩端分別約與共用迴路段的兩側邊相距6 厘米和10厘米’該第一匹配段21約5厘米長，其中分別 約有2厘米設於水平面1〇1，約3厘米設於垂直面1〇2，上 述長度亦可依情況修改，並不以前述長度為限，比如需調 整阻抗匹配，則調整第二匹配段22的長度R即可達成想要 的效果。 在本實施例中，雙饋入雙頻天線以第一饋入點111作為 訊號饋人時m共振訊號的頻段21GHz產生共振 ，以第二饋入點121作為訊號饋入時，可與一第二共振訊 號2.4GHz產生共振；參閱圖5及圖6，經實驗得知，其電 壓駐波比（VSWR)量測值，分別於2 1GHz及2扣沿周圍的 頻段内皆可小於2。 本實施例其輻射場型（Radiation Pattern)，如圖7所示， 是本實施例在X-Y平面、χ_ζ平面及γζ平面於第一共振 訊號2140MHz時的轄射場型量測結果。 參閲圖8 ’疋本實施例在Χ-Υ平面、Χ-Ζ平面及Υ-Ζ平 面於第二共振訊號2442ΜΗζ時的輕射場型量測結果。由圖 9 1356528 7及圖8可得知，本實施例在各量測平面上皆產生大致全向 - 性之輻射場型，因而能滿足無線區域網路系統之操作需求 〇 综合以上所述’本實施例提供另一種有別於習知的雙 饋入雙頻天線結構，利用迴路導體及兩個饋入點的結構來 達成雙頻段的效果，不必再增設不同長度的輻射部，也因 此可有效縮小天線體積，並且，調整該迴路導體丨的長度L 及該第二匹配段22的長度R，可分別對工作頻段及阻抗作 Φ 調整，依此可輕易達成對於天線規格的要求。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 心X此限；t本發明實施之，即大凡依本發明中請專利 ㈣及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 10 【圖式簡單說明】 圖1是一系統方塊圖，說明習知用以從兩個天線中作 選擇的天線切換器（antenna switch); 圖2是一側視圖，說明習知一雙饋入雙頻天線之結構 圖3是-立體圖，說明本發明雙饋入雙頻天線之較佳 實施例的結構； 圖4疋—立體圓，說明本實施例中，各個構件的長度 或寬& ffl中未以箭頭標示的數字’是各項長寬的數據； 圖5是一數播固 像圖’顯示本實施例以第一饋入點作饋入 時’其電壓駐波比量測結果； 圖6是—激 i会 双媒圖’顯示本實施例以第二饋入點作饋 時’其電厂堅駐波比量測結果； 圖7是一數擔® 双课圖’顯示本實施例以第一饋入點作饋入 時，在X-Y平面、v 入·ζ平面及Y-Z平面於2437MHz時的蘇 射場型量測結果；及 圖8是一缸 双糠圖’顯示本實施例以第二饋入點作饈λ 時，在Χ-Υ平而' 謂入 回、Χ-Ζ平面及γ-ζ平面的輻射場型量測結 11 1356528 【主要元件符號說明】 1…… •…迴路導體 2 ....... •…導體臂 11 …·· •…第一饋入段 21…… •…第一匹配段 111… •…第一饋入點 22…… •…第二匹配段 12…… •…第二饋入段 100 ... •…電路板 121… •…第二饋入點 101… •…水平面 13…… •…共用迴路段 102… •…垂直面 14…… .·.·開口

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Claims (1)

1356528 申請專利範圍： 1. -種雙饋入雙頻天線，包含： 迴路導體’該迴路導體為一開放迴路’並設有供 訊號饋入的一第一饋入點及一第二饋入點；及 、 一導體臂，由該迴路導體延伸出。 2. 依據申明專利範圍帛1項所述之雙饋入雙頻天線，其中 ’該迴路導體包括-第—饋人段一共用迴路段及一第 二饋入段，上述三者依序連接圍繞；該第一饋入段與該 第二饋人段兩者之間界定出-開口；該第-饋入點與該 第二饋入點分別位於該第—饋入段與該第二饋入段上。 3. 依據申請專利範圍第2項所述之雙饋入雙頻天線，其中 ’該㈣臂是由該第二饋人段與該共用迴路段相接處延 伸出。 4. 依射請專利範圍第3項所述之雙饋人雙頻天線，其中 ’該導體#概呈L型曲折延伸至該迴路導體的内側。 5_依據巾4專利範U第2或4項所述之雙饋人雙頻天線， 其中，該共用迴路段與該導體臂部分鄰近且平行。 6. 依據中請專利範圍第4項所述之雙饋人雙頻天線其中 ’該導體臂包括一由該第二饋入段與該共用迴路段相接 處向該共用迴路段内側延伸的第_匹配段，及一由該第 -匹配段末端朝該第—饋人段之方向延伸的第二匹配段 〇 7. 依據巾請專利範圍第6項所述之雙饋人雙頻天線，其中 ’該第二匹配段與該共用迴路段部分鄰近且平行。 13 1356528 8. 依據申請專利範圍第7項所述之雙饋入雙頻天線，其中 ，該開口正對著該第二匹配段。 9. 依據申請專利範圍第1項所述之雙饋入雙頻天線，其中 ，該雙饋入雙頻天線由該第一饋入點或一第二饋入點看 進去的阻抗相當於50歐姆。 14