TWI411166B - 複合天線 - Google Patents

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TWI411166B TW097113435A TW97113435A TWI411166B TW I411166 B TWI411166 B TW I411166B TW 097113435 A TW097113435 A TW 097113435A TW 97113435 A TW97113435 A TW 97113435A TW I411166 B TWI411166 B TW I411166B
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Chen Ta Hung
Yun Long Ke
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Description

複合天線
本發明是關於一種複合天線結構，尤其指一種應用於筆記型電腦等便攜式電子設備之複合天線。
現代電子設備中，運用無線通訊技術對數據、聲音、圖像等進行無線傳輸已被越來越多的運用。天線，作為一種用以感應電磁波的元件，係應用無線通訊技術設備必要之裝置。如今，人們對於便攜式電子設備之無線接入要求越來越高，已不滿足於僅僅只是接入WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網)或WWAN(Wireless Wide Area Network，無線廣域網)或同時接入WLAN和WWAN，而是希望還能同時接入WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球互通微波存取)。
目前，WLAN大多基於藍牙(Bluetooth)技術標準或Wi-Fi標準。藍牙技術標準中天線的工作頻帶落於2.4GHz，Wi-Fi系列技術標準中天線工作頻帶分別落於2.4GHz和5GHz。而WWAN大多基於GSM(Global System for Mobile communication)、GPS(Global Positioning System，全球定位系統)和CDMA(Code Division Multiple Access， 分碼多工接取)技術標準。GSM技術工作頻帶落於900MHz和1800MHz。GPS技術標準工作於1575MHz頻帶。CDMA技術標準工作於900、1800、2100MHz。WiMAX技術標準主要工作於2.5GHz、3.5GHz以及5GHz頻帶。
要使便攜式電子設備能同時工作於WLAN、WWAN以及WiMAX，就必須安裝有能工作於上述頻帶之天線。習知技術中一般採用將三支天線組合在一起來實現電子設備同時工作於WLAN、WWAN以及WiMAX，第一支天線工作於WLAN，第二支天線工作於WWAN以及第三支天線工作於WiMAX。但由於電子設備小型化趨勢所致，很多電子設備內部空間不足以安裝該類天線組合。
鑒於上述弊端，確有必要設計一種改進的復合天線以彌補上述缺點。
本發明目的在於提供一種可同時工作於三種應用網路之複合天線。
為達上述目的，本發明複合天線通過以下方式達成：一種複合天線，其包括：接地部，其具有縱長兩側邊；第一天線，其具有與所述接地部間隔設置之第一輻射體和連接第一輻射體與接地部之第一連接部；第二天線，其具有與所述接地部間隔設置之第二輻射體和連接第二輻射體與接地部之第二連接部；其中所述第一天線從所述接地部一側邊延伸出來且應用於WLAN以及WiMAX，可同時工作於一較低頻帶和一較高頻 帶；所述第二天線從所述接地部另一側邊延伸出來且應用於WAN，可同時工作於一較低頻帶和一較高頻帶。
較之習知技術，本發明通過第一天線同時工作於WLAN以及WiMAX、第二天線工作於WWAN來實現複合天線可同時工作於三種應用網路，通過第一天線和第二天線從接地部之兩側分別向上延伸並在水平面上之投影無重疊，故可減小複合天線的體積並降低第一天線和第二天線間之相互干擾，又因寄生輻射部的存在，使複合天線之頻寬增加。
1‧‧‧第一天線
100‧‧‧複合天線
11‧‧‧第一輻射體
111‧‧‧第一輻射部
112‧‧‧第二輻射部
1121‧‧‧第一輻射臂
1122‧‧‧第二輻射臂
12‧‧‧第一連接部
121‧‧‧第一支
122‧‧‧第二支
2‧‧‧第二天線
21‧‧‧第二輻射體
211‧‧‧第三輻射部
2111‧‧‧第三輻射臂
2112‧‧‧第四輻射臂
212‧‧‧第四輻射部
2121‧‧‧第五輻射臂
2122‧‧‧第六輻射臂
213‧‧‧矩形缺口
22‧‧‧第二連接部
221‧‧‧第一段
222‧‧‧第二段
3‧‧‧接地部
31‧‧‧開槽
4‧‧‧安裝部
5‧‧‧安裝部
7‧‧‧寄生輻射部
71‧‧‧第一臂
72‧‧‧第二臂
第1圖係本發明複合天線之立體圖。
第2圖係第1圖之另一角度視圖。
第3圖係本發明複合天線之第一天線之電壓駐波比圖。
第4圖係本發明複合天線之第二天線之電壓駐波比圖。
本發明複合天線係安裝於電子設備中能夠收發無線局域網(WLAN)、和無線廣域網(WWAN)以及全球互通微波存取(WiMAX)的信號。請參照第一圖至第二圖所示，其為本發明之實施方式複合天線100之立體圖。在該實施方式中，複合天線100係由一金屬片彎折切割而成，包括位於水平平面之具有縱長兩側邊之接地部3、位於接地部3兩端之安裝部4、5以及分別從接地部3兩側向上延伸之第一天線1和第二天線2。
第一天線1工作於WLAN以及WiMAX，其從接地部3一側邊向上延伸且包括與接地部3間隔設置之第一輻射體11及連接第一輻射體11和接地部3之位於垂直平面之第一連接部12。第一連接部12包括一端與接地部3連接之第一支121及一端連接於第一輻射體11上P點之第二支122。所述接地部3與第一連接部12第一支121之一端相連接，且兩者之間形成一狹長的開槽31，所述開槽31自接地部3之側邊向內凹陷形成且位於接地部3所在平面內，從而降低第一天線1之高度。第一輻射體11包括工作於5.15GHz 5.85GHz頻帶之第一輻射部111和工作於2.4GHz 2.7GHz頻帶之第二輻射部112。第一連接部12與第一輻射體11之結合點P也是第一輻射部111和第二輻射部112之分割點。一饋線(未圖示)之內導體焊接於上述P點，該饋線之外導體焊接於接地部3上。第一輻射部111的上半部向內、向上傾斜延伸，這樣設計為了降低天線整體高度。所述第二輻射部112大致呈Z型，其包括在垂直平面內呈L型的第一輻射臂1121和與第一輻射臂1121相連的且向內、向上延伸呈L型的第二輻射臂1122。第二輻射臂1122上半部向內、向上傾斜延伸可以適當降低天線的整體高度。第一天線1的高度低於安裝部4的高度。
第二天線2工作於WWAN，其從接地部3之另一側邊向上延伸且包括與接地部3間隔設置之第二輻射體21及連接第二輻射體21和接地部3之位於垂直平面之第二連接部22。第二連接部22包括自接地部3側邊傾斜向上延伸之第一段221和自第一段 221鄰近末端處垂直向上延伸且連接於第二輻射體21之第二段222。一饋線(未圖示)的內導體電性連接於第一段221末端處的Q點。第二輻射體21大部分平行於接地部3所在之平面且包括工作於900MHz頻帶之第三輻射部211和工作於1800MHz頻帶之第四輻射部212。第二輻射體21自與第二連接部22結合處被分割為第三輻射部211和第四輻射部212。第三輻射部211包括平行於接地部3之第三輻射臂2111和自第三輻射臂2111末端彎折向下延伸之第四輻射臂2112。第四輻射部212包括平行於接地部3之第五輻射臂2121和自第五輻射臂2121末端垂直向下延伸之第六輻射臂2122。第二天線2的第二輻射體21縱長兩端分別接近於安裝部4、5，且第二天線2的高度與安裝部4高度大體相當。
一呈L型寄生輻射部7自接地部3之延伸出第二天線2之一側鄰近第二連接部11與接地部3連接處向上延伸。寄生輻射部7包括自接地部3垂直向上延伸之第一臂71和自第一臂71末端向遠離第二連接部21方向水平延伸之第二臂72。第二輻射體21在與第二臂72鄰近區域設有一矩形缺口213以降低寄生輻射部7與第二輻射體21間之相互干擾。寄生輻射部7長度與第二輻射體21之第四輻射部212之長度大致相當。因為天線輻射部之長度大致等於該輻射部工作頻帶中心頻率之1/4波長，因此，寄生輻射部7工作的頻帶與第二輻射體21之第四輻射部212之工作頻帶相接近並和第四輻射部212之工作頻帶連接起來成為一個較寬的頻帶。
安裝部4、5分別設置於接地部3兩端。安裝部4、5均設置一個較大安裝孔和一個較小安裝孔以方便將天線安裝在筆記型電腦或其他移動式電子設備內。
請參考第三圖所示，其為本發明之實施方式複合天線100之第一天線1之VSWR圖。從第三圖可以看出第一天線1可工作頻率為2.4GHz-2.7GHz、5.15GHz-5.85GHz。上述頻帶覆蓋了WiMAX以及WLAN之BlueTooth、Wi-Fi等技術標準工作之頻帶。
請參考第四圖所示，其為本發明之實施方式複合天線100之第二天線2之VSWR圖。從第四圖可以看出，第二天線2可工作頻率為824MHz-960MHz、1.71GHz-2.17GHz。上述頻帶覆蓋了WWAN除GPS外之GSM、CDMA2000、WCDMA和TD-SCDMA技術標準工作之頻帶。
本發明之實施方式複合天線100在第一天線1、第二天線2及寄生輻射部7的共同作用下，可工作的頻帶覆蓋了WWAN、WLAN以及WiMAX當今流行的大部分技術標準工作之頻帶。並且，第一天線1與第二天線2分別從接地部3之相對兩邊向上延伸，使第一天線1和第二天線2之相互干擾最大程度降低。
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例，舉凡熟悉本發明之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋在以下申請專利範圍內。
100‧‧‧複合天線
2‧‧‧第二天線
21‧‧‧第二輻射體
211‧‧‧第三輻射部
2111‧‧‧第三輻射臂
2112‧‧‧第四輻射臂
212‧‧‧第四輻射部
2121‧‧‧第五輻射臂
2122‧‧‧第六輻射臂
213‧‧‧矩形缺口
22‧‧‧第二連接部
221‧‧‧第一段
222‧‧‧第二段
31‧‧‧開槽
4‧‧‧安裝部
5‧‧‧安裝部
7‧‧‧寄生輻射部
71‧‧‧第一臂
72‧‧‧第二臂

Claims (12)

  1. 一種複合天線，其包括：接地部，其具有縱長兩側邊；第一天線，其具有與所述接地部間隔設置之第一輻射體和連接第一輻射體與接地部之第一連接部；第二天線，其具有與所述接地部間隔設置之第二輻射體和連接第二輻射體與接地部之第二連接部；其中所述第一天線從所述接地部一側邊延伸出來且應用於WLAN以及WiMAX，可同時工作於一較低頻帶和一較高頻帶；所述第二天線從所述接地部另一側邊延伸出來且應用於WWAN，可同時工作於一較低頻帶和一較高頻帶；其中前述第一連接部自接地部之側邊垂直向上延伸且包括與接地部連接之第一支，所述第一支與接地部之間形成一開槽，所述開槽自接地部之側邊向內凹陷形成且位於接地部所在平面內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合天線，其中前述複合天線還包括自接地部之延伸出第二天線之一側鄰近第二連接部與接地部連接處向上延伸之L型寄生輻射部，該寄生輻射部可增加第二天線之高頻輻射頻帶。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之複合天線，其中前述寄生輻射部包括自接地部垂直向上延伸之第一臂和自第一臂末端向遠離第二連接部方向水平延伸之第二臂。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之複合天線，其中所述第二輻射體包括工作於較低頻帶之第三輻射部和工作於較高頻帶之第四輻射部。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之複合天線，其中所述第三輻射部設有一與第二臂相平行之第三輻射臂，所述第三輻射臂在與第二臂相重疊之區域設有一矩形缺口以降低寄生輻射部與第二輻射體間之相互干擾。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之複合天線，其中所述第二連接部設有自接地部側邊傾斜向上呈直線狀延伸之第一段和自第一段鄰近末端處垂直向上延伸且連接於第二輻射體之第二段。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之複合天線，其中所述第二天線包括一設有內導體之饋線，所述內導體電性連接於第一段末端處。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之複合天線，其中所述第一輻射體包括工作於較高頻帶之第一輻射部和工作於較低頻帶之第二輻射部。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之複合天線，其中所述第一輻射部可同時工作於WLAN以及WiMAX。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之複合天線，其中前述接地部縱長兩端各垂直向上形成有一安裝部，前述第一天線和第二天線均位於該對安裝部之間。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之複合天線，其中前述第一天線、第二天線、安裝部均位於接地部板體之同一側，前述第一 天線、第二天線分別自前述接地部的兩側邊延伸形成。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之複合天線，其中前述第二天線之第二輻射體縱長兩端接近兩安裝部，且第二天線的高度與安裝部的高度大體相當。
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