TWI399887B - 用於一無線通訊裝置之多頻天線 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用於一無線通訊裝置之多頻天線，尤指一種於短路元件上增加額外的輻射元件，以提供額外訊號路徑的多頻天線。
天線係用來發射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電訊號。一般具無線通訊功能的電子產品，如筆記型電腦、個人數位助理(Personal Digital Assistant)等，通常透過內建之天線來存取無線網路。因此，為了讓使用者能更方便地存取無線通訊網路，理想天線的頻寬應在許可範圍內盡可能地增加，而尺寸則應盡量減小，以配合可攜式無線通訊器材體積縮小之趨勢，將天線整合入筆記型電腦中。除此之外，隨著無線通訊技術的演進，不同無線通訊系統的操作頻率可能不同。因此，理想的天線應能以單一天線涵蓋不同無線通訊網路所需的頻帶。
因此，本發明係提供一種用於一無線通訊裝置之多頻天線。
本發明係揭露一種用於一無線通訊裝置之多頻天線，包含有一接地元件，耦接於一地端；一第一輻射元件；一連接元件，包含有一第一端耦接於該第一輻射元件，及一第二端；一饋入元件，耦接於該連接元件之該第二端與該接地元件之間，用來接收饋入訊號；一短路元件，耦接於該連接元件之該第二端與該接地元件之間；以及一第二輻射元件，耦接於該短路元件。
請參考第1A圖，第1A圖為本發明實施例一多頻天線1之示意圖。多頻天線1係用於一無線通訊裝置(如筆記型電腦)，其包含有一接地元件12、一第一輻射元件14、一連接元件16、一饋入元件18、一短路元件20及一第二輻射元件22。接地元件12耦接於地端，用來提供接地。第一輻射元件14包含有一第一輻射部140及一第二輻射部142，用來發射無線電波。饋入元件18耦接於連接元件16與接地元件12之間，用來接收饋入訊號，以透過連接元件16，傳送至第一輻射元件14。短路元件20耦接於連接元件16與接地元件12之間，其包含有一第一短路部200及一第二短路部202，且兩者夾角ψ較佳地為90°。另外，第二輻射元件22係耦接短路元件20，用來提供額外的訊號路徑，以達多頻目的，其包含有一第一輻射部220及一第二輻射部222，且兩者夾角θ較佳地為90°。
請繼續參考第1B圖，第1B圖為多頻天線1之訊號路徑示意圖。由第1B圖可知，多頻天線1可產生三個訊號路徑，分別為R1、R2、R3。其中，訊號路徑R1、R2係由饋入元件18開始，經連接元件16、第一輻射部140及第二輻射部142所產生，此種產生方式係本領域具通常知識者所熟知；而訊號路徑R3則是由饋入元件18開始，經部份短路元件20，最後透過第二輻射元件22所產生。換句話說，除了訊號路徑R1、R2外，本發明另提供額外的訊號路徑R3，以達三頻的目的。
因此，透過第二輻射元件22，多頻天線1可提供額外的訊號路徑R3，進而產生三個傳輸頻段。在此情形下，只要適當調整第一輻射元件14及第二輻射元件22的長、寬尺寸或材質等，即可產生如第1C圖所示之電壓駐波比示意圖。
本發明係於短路元件20上，額外增加第二輻射元件22，進而提供訊號路徑R3。需注意的是，第二輻射元件22的形狀、材質等特性不限於特定條件，只要能達成設計者所需的頻段即可。當然，亦可於短路元件20上增加其它輻射元件，或是在第二輻射元件22上分支出額外的輻射部，以提供更多頻段。同樣的，第二輻射元件22以外的其它元件亦可有相似之變化，不限於此。以下將依序針對第二輻射元件22、短路元件20、第一輻射元件14等變化做說明，唯本發明之變化不僅限於以下所舉之例。
在第1A圖中，第二輻射元件22係由互為垂直之第一輻射部220及第二輻射部222所組成，實際上，第一輻射部220及第二輻射部222之夾角θ不限於90°，亦可大於或小於90°，端視設計者所需。另外，第二輻射元件22之形狀亦不限於第一輻射部220及第二輻射部222所形成之「L」型，其亦可以是弧型或單一金屬臂所形成之斜面。
例如，請參考第2A圖，第2A圖為本發明實施例一多頻天線2之示意圖。多頻天線2之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線2係以一弧面之第二輻射元件22A取代多頻天線1之第二輻射元件22。在此情形下，多頻天線2之電壓駐波比即如第2B圖所示，同樣可產生三個頻段。
同理，請參考第3A圖，第3A圖為本發明實施例一多頻天線3之示意圖。多頻天線3之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線3係以一斜面之第二輻射元件22B取代多頻天線1之第二輻射元件22。在此情形下，多頻天線3之電壓駐波比即如第3B圖所示，同樣可產生三個頻段。
除了改變第二輻射元件22之形狀外，亦可改變第二輻射元件22與短路元件20相連的位置。
例如，請參考第4A圖，第4A圖為本發明實施例一多頻天線
4之示意圖。多頻天線4之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線4係以三個輻射部所組成之第二輻射元件22C取代多頻天線1之第二輻射元件22；同時，第二輻射元件22C係耦接於短路元件20的第二短路部202。在此情形下，多頻天線4之電壓駐波比即如第4B圖所示，同樣可產生三個頻段。
另外，在實現本發明之多頻天線時，除了以鐵片方式實現外，亦可依不同需求，以多層電路板實現。例如，請參考第5A圖，第5A圖為本發明實施例一多頻天線5之示意圖。多頻天線5之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線5係形成於一基板50上，且接地元件12、第一輻射元件14、連接元件16、饋入元件18及短路元件20係形成於基板50之正面，而第二輻射元件22係形成於基板50之背面。另外，第二輻射元件22與短路元件20間係透過一電路板穿孔(via)52連結。在此情形下，多頻天線5之電壓駐波比即如第5B圖所示，同樣可產生三個頻段。
除了透過電路板穿孔52，亦可透過其它連接單元，連結第二輻射元件22與短路元件20。例如，請參考第6A圖，第6A圖為本發明實施例一多頻天線6之示意圖。多頻天線6之架構與多頻天線5相似，不同之處在於在多頻天線6中，第二輻射元件22與短路元件20間係透過一耦合單元52A連結。在此情形下，多頻天線6之電壓駐波比即如第6B圖所示，同樣可產生三個頻段。
由第2A、2B圖至第6A、6B圖可知，第二輻射元件22的形狀、位置、連結方式等皆可根據不同情形而有不同設計，且不以此為限。另外，本發明亦可在短路元件20上增加其它輻射元件或在第二輻射元件22上增加其它輻射部，以達多頻目的。例如，請參考第7A圖及第7B圖，第7A圖及第7B圖為本發明實施例多頻天線71、72之示意圖。多頻天線71、72之架構與多頻天線1相似，不同之處在於在多頻天線71的短路元件20上額外增加一第三輻射元件24，而多頻天線72的第二輻射元件22上額外增加一第三輻射部224。需注意的是，第7A圖及第7B圖僅用以說明本發明之變化，本領域具通常知識者當可根據所需，調整短路元件20上的輻射元件數量，或第二輻射元件22所包含的輻射部數量。
接下來說明短路元件20之變化。請參考第8A圖，第8A圖為本發明實施例一多頻天線8之示意圖。多頻天線8之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線8係以一弧面之短路元件20A取代多頻天線1之短路元件20。在此情形下，多頻天線8之電壓駐波比即如第8B圖所示，同樣可產生三個頻段。
同理，請參考第9A圖，第9A圖為本發明實施例一多頻天線9之示意圖。多頻天線9之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線9係以一斜面之短路元件20B取代多頻天線1之短路元件20。在此情形下，多頻天線9之電壓駐波比即如第9B圖所示，同樣可產生三個頻段。
最後說明第一輻射元件14之變化。請參考第10A圖至10D圖，第10A圖至10D圖為本發明實施例多頻天線101、102、103及104之示意圖。多頻天線101、102、103及104之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線101、102、103及104中皆在第一輻射元件14上增加了額外的輻射部：在多頻天線101中，第一輻射元件14的第一輻射部140上增加一第三輻射部144；在多頻天線102中，第一輻射元件14之第一輻射部140與第二輻射部142的交界增加一第三輻射部146；在多頻天線103中，第一輻射元件14的第二輻射部142上增加一第三輻射部148；在多頻天線104中，除了第三輻射部148外，另在第一輻射部140與第二輻射部142的交界增加一第四輻射部150。需注意的是，第10A圖至第10D圖僅用以說明本發明之變化，本領域具通常知識者當可根據所需，調整第一輻射元件14所包含的輻射部數量，而不限於此。
另外，第一輻射元件14之形狀亦不限於特定種類。例如，請參考第11A圖，第11A圖為本發明實施例一多頻天線11之示意圖。多頻天線11之架構與多頻天線1相似，不同之處在於多頻天線11係以一第一輻射元件14A取代多頻天線1之第一輻射元件14；其中，第一輻射元件14A之一第一輻射部140A及一第二輻射部142A皆包含有彎折結構。在此情形下，多頻天線11之電壓駐波比即如第11B圖所示，同樣可產生三個頻段。
需注意的是，以上各種實施例係用以說明本發明之精神，本領域具通常知識者應根據所需，做適當之變化與修飾，而不限於此。同時，各種實施例非單獨存在，亦可相互混用，端視設計者所需而定。
綜上所述，本發明之多頻天線係於短路元件上增加額外的輻射元件，以提供額外的訊號路徑，從而達多頻目的。因此，只要適當調整各元件的尺寸、材質等特性，本發明即可以單一天線涵蓋不同無線通訊網路所需的頻帶，以配合可攜式無線通訊器材體積縮小之趨勢。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
1、2、3、4、5、6、71、72、8、9、101、102、103、104、11‧‧‧多頻天線
12‧‧‧接地元件
14、14A‧‧‧第一輻射元件
16‧‧‧連接元件
18‧‧‧饋入元件
20、20A、20B‧‧‧短路元件
22、22A、22B、22C‧‧‧第二輻射元件
140、220、140A‧‧‧第一輻射部
142、222、142A‧‧‧第二輻射部
200‧‧‧第一短路部
202‧‧‧第二短路部
θ、ψ‧‧‧夾角
R1、R2、R3‧‧‧訊號路徑
50‧‧‧基板
52‧‧‧電路板穿孔
52A‧‧‧耦合單元
24‧‧‧第三輻射元件
224、144、146、148‧‧‧第三輻射部
150‧‧‧第四輻射部
第1A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第1B圖為第1A圖之多頻天線之訊號路徑示意圖。
第1C圖為第1A圖之電壓駐波比示意圖。
第2A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第2B圖為第2A圖之電壓駐波比示意圖。
第3A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第3B圖為第3A圖之電壓駐波比示意圖。
第4A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第4B圖為第4A圖之電壓駐波比示意圖。
第5A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第5B圖為第5A圖之電壓駐波比示意圖。
第6A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第6B圖為第6A圖之電壓駐波比示意圖。
第7A圖及第7B圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第8A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第8B圖為第8A圖之電壓駐波比示意圖。
第9A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第9B圖為第9A圖之電壓駐波比示意圖。
第10A圖至第10D圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第11A圖為本發明實施例多頻天線之示意圖。
第11B圖為第11A圖之電壓駐波比示意圖。
1‧‧‧多頻天線
12‧‧‧接地元件
14‧‧‧第一輻射元件
16‧‧‧連接元件
18‧‧‧饋入元件
20‧‧‧短路元件
22‧‧‧第二輻射元件
140‧‧‧第一輻射部
142‧‧‧第二輻射部
200‧‧‧第一短路部
202‧‧‧第二短路部
θ、ψ‧‧‧夾角
Claims (20)
- 一種用於一無線通訊裝置之多頻天線，包含有：一接地元件，耦接於一地端；一第一輻射元件；一連接元件，包含有一第一端耦接於該第一輻射元件，及一第二端；一饋入元件，耦接於該連接元件之該第二端與該接地元件之間，用來接收饋入訊號；一短路元件，耦接於該連接元件之該第二端與該接地元件之間；以及一第二輻射元件，耦接於該短路元件；其中，該第一輻射元件係透過該連接元件以及該短路元件與該第二輻射元件相互耦接。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一輻射元件包含有：一第一輻射部，耦接於該連接元件之該第一端，並沿一第一方向延伸；以及一第二輻射部，耦接於該第一輻射部與該連接元件之該第一端，且沿該第一方向之相反方向延伸。
- 如請求項2所述之多頻天線，其中該第一輻射部包含至少一彎折。
- 如請求項2所述之多頻天線，其中該第二輻射部包含至少一彎折。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該短路元件包含有：一第一短路部，耦接於該連接元件之該第二端；以及一第二短路部，耦接於該第一短路部與該接地元件之間。
- 如請求項5所述之多頻天線，其中該第一短路部與該第二短路部之夾角為90°。
- 如請求項5所述之多頻天線，其中該第二輻射元件耦接於該第一短路部。
- 如請求項5所述之多頻天線，其中該第二輻射元件耦接於該第二短路部。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該短路元件為一圓弧狀。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該短路元件為一金屬臂。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第二輻射元件包含有：一第一輻射部，耦接於該短路元件；以及一第二輻射部，耦接於該第一輻射部。
- 如請求項11所述之多頻天線，其中該第一輻射部與第二輻射部之夾角為90度。
- 如請求項11所述之多頻天線，其中該第二輻射元另包含一第三輻射部，耦接於該第二輻射部。
- 如請求項1所述之多頻天線，其另包含一第三輻射元件，耦接於該短路元件。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第二輻射元件為一圓弧狀。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第二輻射元件為一金屬臂。
- 如請求項1所述之多頻天線，其另包含一基板，該基板包含有一第一面及一第二面，該接地元件、該第一輻射元件、該饋入元件、該連接元件及該短路元件形成於該第一面，以及該第二輻射元件形成於該第二面。
- 如請求項17所述之多頻天線，其另包含一電路板穿孔，耦接於該第二輻射元件與該短路元件之間。
- 如請求項17所述之多頻天線，其另包含一耦合單元，耦接於 該第二輻射元件與該短路元件之間。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該無線通訊裝置係一筆記型電腦。
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