TWI433386B

TWI433386B - 薄片形偶極天線

Info

Publication number: TWI433386B
Application number: TW98138520A
Authority: TW
Inventors: Tsai Yi Yang; Wei Hung Hsu
Original assignee: Cirocomm Technology Corp
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2014-04-01
Also published as: TW201117468A

Description

薄片形偶極天線

本發明係有關一種天線，尤指一種薄片形偶極天線。

一般微波天線尺寸約為共振頻率(resonance frequency)的半波長(λ/2)，如偶極天線(dipole antenna)或是微帶(microstrip patch)天線。

為使天線的微小化技術更上層樓，近年來更發展出倒F型平面天線(planar inverted-F antenna，PIFA)的架構，使天線的操作長度能縮減到1/4波長，所以能大幅降低天線所佔用的面積。再加上平面天線本身具有低高度(low profile)的特點，因而能達到天線內置式(Embedded antenna)的目的。

近年來由於發光二極體(LED)已被運用在燈具或及他電子產品上，甚至目前新一代的筆記型電腦的背光模組也採用發光二極體(LED)為發光源。由於LED背光源模組已被運用在筆記型電腦顯示幕的背光源上，使得附加於LCD模組旁天線空間須再下降，使得原先筆記型電腦所使用的天線將無法再使用。

因此，本發明主要目的，在於解決傳統問題，本發明提供一種筆記型電腦或行動通訊產品所需之薄形無線區域網路頻段高效率內置形天線或薄形指向性GPS天線應用，以及一較高界電常數之介質做為訊號饋入裝置而形成一高效率的偶極天線。

為達到上述之目的，本發明提供一種薄片形偶極天線，用以安裝於電子器物內部，包括：一基板，其上具有一銅箔面，該銅箔面設有一縫隙，縫隙由短條段、長方形段及長條段連接構成，另於該銅箔面及縫隙上設有一絕緣膜，該縫隙的長方形段的前後位置上設有一長方形狀未被絕緣膜覆蓋的銅箔面形成一第一焊接區，該第一焊接區的一側處相接有一正方形未被絕緣膜覆蓋的銅箔面形成一第二焊接區，該第二焊接區一側與縫隙的長條段相接，該縫隙的長條段下方相接有一正方形未被絕緣膜覆蓋的銅箔面形成一第三焊接區；一F形天線，其上具有一載體，該載體頂面具有一輻射金屬面，該輻射金屬面延伸於該體載側面有一饋入點接腳及一接地短路接腳，以F形天線焊接於該二第一焊接區上，使該饋入點接腳與該第二焊接區電性連結；一電纜線，係具有一蕊線，該蕊線外披覆有一絕緣層，該絕緣層外披覆有一接地層，該接地層外披覆有一外表皮，於該電纜線一端電連接一接頭，該蕊線接於該第二焊接區，該接地層則焊接於該第三焊接區上。

1‧‧‧基板

11‧‧‧銅箔面

12‧‧‧縫隙

12a‧‧‧短條段

12b‧‧‧長方形段

12c‧‧‧長條段

13‧‧‧絕緣膜

14‧‧‧第一焊接區

15‧‧‧第二焊接區

16‧‧‧第三焊接區

2‧‧‧F形天線

21‧‧‧載體

22‧‧‧輻射金屬面

23‧‧‧饋入點接腳

24‧‧‧接地短路接腳

3‧‧‧電纜線

31‧‧‧蕊線

32‧‧‧絕緣層

33‧‧‧接地層

34‧‧‧外表皮

35‧‧‧接頭

第一圖，係本發明之薄片形偶極天線使用的基板製作示意圖(一)。

第二圖，係本發明之薄片形偶極天線使用的基板製作示意圖(二) 。

第三圖，係本發明之薄片形偶極天線分解示意圖。

第四圖，係本發明之薄片形偶極天線組合示意圖。

第五圖，係本發明之薄片形偶極天線電壓駐波比(VSWR)示意圖。

第六圖，係本發明之薄片形偶極天線返回損失(Return loss)示意圖。

第七圖，係本發明之薄片形偶極天線的峰值增益(Peak Gain)示意圖。

第八圖，係本發明之薄片形偶極天線的效能(Efficiency)示意圖。

第九圖，係本發明之薄片形偶極天線的平均增益(Average Gain)示意圖。

第十圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。

第十一圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。

第十二圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。

茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：請參閱第一、二圖，係本發明之薄片形偶極天線使用的基板製作示意圖(一)、(二)。如圖所示：本發明之薄片形偶極天線所使用的基板1，該基板1上具有一銅箔面(金屬片)11，於該銅箔面11的，寬度W界於，該銅箔面11上形成有一縫隙12，該縫隙12由短條段12a、長方形段12b及長條段12c連接構成。

在上述的銅箔面11及縫隙12成形後，於該銅箔面11上塗布有絕緣漆(膠)形成有一絕緣膜(防焊區)13，且於該縫隙12的長方形段12b前後位置上有一長方形狀未被絕緣膜13覆蓋的銅箔面形成一第一焊接區14，該第一焊接區14以提供焊接F形天線。於該第一焊接區14的一側處相接有一正方形未被絕緣膜13覆蓋的銅箔面形成一第二焊接區15，該第二焊接區15一側與縫隙12的長條段12c相接。再於縫隙12的長條段12c下方相接有一正方形未被絕緣膜13覆蓋的銅箔面形成一第三焊接區16，該第三焊接區16與該第二焊接區15形成有一斜角對應。

請參閱第三、四圖，係本發明之薄片形偶極天線分解及組合示意圖。如圖所示：該薄片形偶極天線，包括：一一基板1、F形天線2及電纜線3。

該基板1於上述以描述，在此不多言。該F形天線2上具有一載體21，該載體21為高介電常數的材料製成，於該載體21頂面具有一輻射金屬面22，該輻射金屬面22延伸於該體載21側面有一饋入點接腳23及一接地短路接腳24。將F形天線2焊接於該二個第一焊接區14上，使該饋入點接腳23與該第二焊接區15電性連結。

該電纜線3，係具有一蕊線31，該蕊線31外披覆有一絕緣層32，該絕緣層32外披覆有一接地層33，該接地層33外披覆有一外表皮 34，於該電纜線3一端電連接一接頭35，該蕊線31接於該第二焊接區15，該接地層33則焊接於該第三焊接區16上，以完成薄片形偶極天線。

在接頭35係與電子器物的電路板上的天線插接頭(圖中未示)組接後，在該F形天線2的輻射金屬面22接收訊號後，由該饋入點接腳23傳至電纜線3的蕊線31上，再由蕊線31傳至給電子器物的電路板處理。

請參閱第五圖，係本發明之薄片形偶極天線電壓駐波比(VSWR)示意圖。如圖所示：在2041MHz為2.47、2400MHz為1.22、2450MHz為1.35、2500MHz為1.52，2430MHz為1.30，其電壓駐波比均小於3.5，為相當理想的天線。

請參閱第六圖，係本發明之薄片形偶極天線返回損失(Return loss)示意圖。如圖所示：在2045MHz為-7.50dB、2400MHz為-20.35dB、2450MHz為-16.20dB、2500MHz為-13.61dB、2430MHz為-17.35dB，其返回損失(Return loss)均小於-5.0，為相當理想的天線。

請參閱第七圖，係本發明之薄片形偶極天線的峰值增益(Peak Gain)示意圖。如圖所示：在本發明之薄片形偶極天線在測量的峰值增益(Peak Gain)在2430MHz為2.73dBi。

請參閱第八圖，係本發明之薄片形偶極天線的效能(Efficiency)示意圖。如圖所示：在本發明之薄片形偶極天線在測量的效能在2430MHz為80.46%。

請參閱第九圖，係本發明之薄片形偶極天線的平均增益(Average Gain)示意圖。如圖所示：在本發明之薄片形偶極天線在測量的平均增益在2430MHz為-0.94dBi。

請參閱第十圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。如圖所示：在2400MHz時之X-Z平面(p1ane)的水平極化(Horizontal)最大增益為-14.98dB。垂直極化(Vertical)最大增益為1.60dB。

請參閱第十一圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。如圖所示：在2450MHz時之X-Z平面(plane)的水平極化(Horizontal)最大增益為-13.63dB。垂直極化(Vertical)最大增益為1.46dB。

請參閱第十二圖A、B，係本發明之天線的輻射方向示意圖。如圖所示：在2500MHz時之X-Z平面(plane)的水平極化(Horizontal)最大增益為-15.71dB。垂直極化(Vertical)最大增益為1.65dB。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。