TWI475753B - 多頻天線 - Google Patents

Description

多頻天線

本發明涉及一種多頻天線，尤其涉及一種應用於移動電子設備上之多頻天線。

隨著近年來無線網路的快速發展，在天線的性能需求上也逐漸提高，電子設備中整合的內藏式不但要求尺寸的縮小化，且必須具備有內藏式、整合性與多頻帶等特性，才具有市場競爭力。

目前適用於無線區域網路的電子通訊產品，已有一些習用的多頻倒F型天線設計，如台灣公開第200849719號專利揭示的一種三頻天線，其包括第一輻射體、第二輻射體及訊號饋入源，第一輻射體包括操作於高頻頻帶的第一金屬件及共同操作於一低頻頻帶的第二金屬件、第三金屬件。第二輻射體包括操作於一中頻頻帶的第四、第五、第六金屬件。藉如是排配結構複雜，體積大，不適應現代電子設備越來越輕薄的要求。

故，有必要提供一種尺寸小、節省空間的多頻天線。

本創作之主要目的在於提供一種小尺寸的多頻天線。

為達成上述目的，本發明多頻天線，其包括：接地金屬片，其具有一邊緣及一接地點；第一輻射金屬臂，為一位於該接地金屬片 上方之L型金屬片，其包括一饋入點；第二輻射金屬臂，工作於第一操作頻帶，其為位於第一輻射金屬臂之上方的L型金屬片；第三輻射金屬臂，工作於第二操作頻帶，其為平行於前述邊緣的矩形金屬片；一饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至饋入點，該外層接地導體連接至前述接地金屬片的接地點；其中饋入點、第一輻射金屬臂、接地金屬片及接地點共同形成一工作於第三操作頻帶的第一開槽，前述第一輻射金屬臂包括垂直連接前述邊緣的右端的第一邊及自第一邊的末端沿平行於邊緣的方向向左延伸的第二邊，第三輻射金屬臂與第二邊位於同一直線上且與第二邊具有相同的寬度。

為達成上述目的，本發明多頻天線還可包括：一種多頻天線，其包括：接地金屬片，其具有一接地點；第一輻射金屬臂，其一端連接接地金屬片，其包括一饋入點；第二輻射金屬臂，與接地金屬片間隔設置，其與第一輻射金屬臂的另一端相連；第三輻射金屬臂，其與接地金屬片間隔設置，且一端連接第一輻射金屬臂；一饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至前述饋入點，該外層接地導體連接至前述接地金屬片的接地點；其中饋入點、第一輻射金屬臂、接地金屬片及接地點共同形成用於產生該天線之一操作頻帶的第一開槽，前述第一輻射金屬臂包括垂直連接前述邊緣的右端的第一邊及自第一邊的末端沿平行於邊緣的方向向左延伸的第二邊，第三輻射金屬臂與第二邊位於同一直線上且與第二邊具有相同的寬度。

與習知技術相比，本發明結構簡單、佔用的電子設備內部空間小 且製造方便。

1‧‧‧天線

10‧‧‧接地金屬片

101‧‧‧邊緣

102‧‧‧接地點

11‧‧‧第一輻射金屬臂

111、121‧‧‧第一邊

112、122‧‧‧第二邊

113‧‧‧末端

114‧‧‧饋入點

12‧‧‧第二輻射金屬臂

13‧‧‧第三輻射金屬臂

14‧‧‧第一開槽

15‧‧‧第二開槽

16‧‧‧同軸訊號線

161‧‧‧中心導線

162‧‧‧接地導體

第一圖係本發明天線之立體組合圖。

第二圖係本發明天線除去饋入同軸線之立體圖。

第三圖係本發明天線之電壓駐波比頻率函數之測試記錄圖。

請參閱第一圖及第二圖所示，本發明天線1包括一接地金屬片10、一第一輻射金屬臂11、一第二輻射金屬臂12、一第三輻射金屬臂13及一饋入同軸傳輸線16。

接地金屬片10為一大面積矩形金屬片，其具有一邊緣101及一接地點102。第一輻射金屬臂11為一位於接地金屬片10上方之L型金屬片，其包括垂直連接邊緣101的右端的第一邊111及自第一邊111的末端沿平行於邊緣101的方向向左延伸的第二邊112，第二邊具有一末端113。第二輻射金屬臂12為一位於第一輻射金屬臂11上方之L型金屬片，其具有自第一輻射金屬臂11的末端113垂直向上延伸的第一邊121及自第一邊121的上端沿平行於邊緣101的方向向右延伸的第二邊122。第三輻射金屬臂13為一矩形金屬片，其自第一輻射金屬臂11的末端113向左延伸且平行於邊緣101。如此，第一輻射金屬臂11之第二邊112、第二輻射金屬臂12之第一邊121及第三輻射金屬臂13共用一個末端113。末端113上設有饋入點114，饋入點114也可沿第一輻射金屬臂11移動。餽入點114、第一輻射金屬臂11、接地金屬片10及接地點102共同形成一向左開口的第一開槽14。第一輻射金屬臂11的第二邊112與第二輻射金屬臂12共同形成一向右開口的第二開槽15。饋入同軸傳輸 線16包括連接饋入點114的中心導線161及電性連接接地金屬片10的接地點102的接地導體162。

前述接地金屬片10、第一輻射金屬臂11、第二輻射金屬臂12以及第三輻射金屬臂13可利用單一金屬片沖壓切割製作而成，或是以印刷或蝕刻方式形成於一基板上，或是蝕刻方式形成於柔性印刷電路板(FPC)上。

參閱第三圖所示，本發明多頻天線1工作於三個操作頻帶。第一輻射金屬臂11與第二輻射金屬臂12共同工作於一較低第一操作頻帶(2.3~2.7GHz)上，且第一操作頻帶之2.5~2.7GHz頻段符合WiMAX標準，2.4~2.5GHz頻段符合WLAN標準。第二輻射金屬臂12的總長度接近第一操作頻帶中心頻率的1/4波長。第一輻射金屬臂11與第三輻射金屬臂13共同工作於一較高第二操作頻帶(3.3~3.8GHz)上，且第二操作頻帶符合WiMAX標準。第三輻射金屬臂13的總長度接近第二操作頻帶中心頻率的1/4波長。第一開槽14工作於一相對最高的第三操作頻帶(5.15~5.85GHz)上，且第三操作頻帶符合WLAN標準。第一開槽14的周長接近於第三操作頻帶中心頻率的1/2波長。本發明多頻天線並不局限於這三個頻帶，也可以是其他頻帶。可通過改變饋點114的位置、第一開槽14或第一輻射金屬臂11或第三輻射金屬臂13的尺寸來調整該多頻天線之第一、第三頻帶。通過改變饋點114的位置、第二開槽15或第二輻射金屬臂12的尺寸來調整該多頻天線之第二頻帶，以達成適當之無線區域網路系統頻帶要求。

在本發明說明中所述之實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非限制本發明。因此，習於此技術之人士可在不違背本發明之 精神對上述實施例進行修改及變化。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧天線

10‧‧‧接地金屬片

101‧‧‧邊緣

102‧‧‧接地點

11‧‧‧第一輻射金屬臂

111、121‧‧‧第一邊

112、122‧‧‧第二邊

113‧‧‧末端

114‧‧‧饋入點

12‧‧‧第二輻射金屬臂

13‧‧‧第三輻射金屬臂

14‧‧‧第一開槽

15‧‧‧第二開槽

16‧‧‧同軸訊號線

161‧‧‧中心導線

162‧‧‧接地導體

Claims (26)

1. 一種多頻天線，其包括：接地金屬片，其具有一邊緣及一接地點；第一輻射金屬臂，為一位於該接地金屬片上方之L型金屬片，其包括一饋入點；第二輻射金屬臂，工作於第一操作頻帶，其為位於第一輻射金屬臂之上方的L型金屬片；第三輻射金屬臂，工作於第二操作頻帶，其為平行於前述邊緣的矩形金屬片；一饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至饋入點，該外層接地導體連接至前述接地金屬片的接地點；其中饋入點、第一輻射金屬臂、接地金屬片及接地點共同形成一工作於第三操作頻帶的第一開槽，前述第一輻射金屬臂包括垂直連接前述邊緣的右端的第一邊及自第一邊的末端沿平行於邊緣的方向向左延伸的第二邊，第三輻射金屬臂與第二邊位於同一直線上且與第二邊具有相同的寬度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第二輻射金屬臂包括垂直連接前述第一輻射金屬臂的第二邊左端的第一邊及自第一邊沿平行於邊緣的方向向右延伸的第二邊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第三輻射金屬臂自第一輻射金屬臂的第二邊向左延伸。
4. 如申請專利範圍第2項所述之多頻天線，其中前述第二輻射金屬臂之第一邊與第二邊之總長度接近該天線第一頻帶中心頻率之1/4波長。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第三輻射金屬臂之長度接近該天線第二頻帶中心頻率之1/4波長。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一開槽之周長接近該天線第三頻帶中心頻率之1/2波長。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由一單一金屬片沖壓或切割製作而成。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由印刷或蝕刻技術形成於一基板上。
9. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由蝕刻技術形成於柔性印刷電路板上。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬臂之第二邊與第二輻射金屬臂共同形成一第二開槽。
11. 如申請專利範圍第4項所述之多頻天線，其中前述第一操作頻帶為一較低頻段2.3~2.7GHz，其中2.4~2.5GHz頻段符合WLAN標準，2.5~2.7GHz頻段符合WiMAX標準。
12. 如申請專利範圍第5項所述之多頻天線，其中第二操作頻帶為符合WiMAX標準的3.3~3.8GHz頻段。
13. 如申請專利範圍第6或11或12項所述之多頻天線，其中第三操作頻帶為符合WLAN標準的5.15~5.85GHz頻段。
14. 一種多頻天線，其包括：接地金屬片，其具有一接地點；第一輻射金屬臂，其一端連接接地金屬片，其包括一饋入點； 第二輻射金屬臂，與接地金屬片間隔設置，其與第一輻射金屬臂的另一端相連；第三輻射金屬臂，其與接地金屬片間隔設置，且一端連接第一輻射金屬臂；一饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至前述饋入點，該外層接地導體連接至前述接地金屬片的接地點；其中饋入點、第一輻射金屬臂、接地金屬片及接地點共同形成用於產生該天線之一操作頻帶的第一開槽，前述第一輻射金屬臂包括垂直連接前述邊緣的右端的第一邊及自第一邊的末端沿平行於邊緣的方向向左延伸的第二邊，第三輻射金屬臂與第二邊位於同一直線上且與第二邊具有相同的寬度。
15. 如申請專利範圍第14項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬臂及第二輻射金屬臂共同工作於2.3~2.7GHz頻帶上，第二輻射金屬臂之總長度接近該頻段之中心頻率的1/4波長，且其中2.4~2.5GHz頻段符合WLAN標準，2.5~2.7GHz頻段符合WiMAX標準。
16. 如申請專利範圍第15項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬臂及第三輻射金屬臂共同工作於符合WiMAX標準的3.3~3.8GHz頻帶上，且第三輻射金屬臂的總長度接近該頻帶之中心頻率的1/4波長。
17. 如申請專利範圍第16項所述之多頻天線，其中第一開槽工作於符合WLAN標準的5.15~5.85GHz頻帶上，且第一開槽之周長接近該頻帶的中心頻率之1/2波長。
18. 如申請專利範圍第17項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬臂與第二輻射金屬臂共同形成一第二開槽。
19. 如申請專利範圍第14項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片為具有一 邊緣的較大面積矩形金屬片。
20. 如申請專利範圍第19項所述之多頻天線，其中前述第二輻射金屬臂為一L型金屬片，其包括垂直於前述邊緣之第一邊及沿平行於邊緣延伸之第二邊。
21. 如申請專利範圍第20項所述之多頻天線，其中前述第三輻射金屬臂為一矩形金屬片，其沿平行於前述邊緣的方向延伸。
22. 如申請專利範圍第21項所述之多頻天線，其中前述第三輻射金屬臂與第二輻射金屬臂之第二邊之延伸方向相反。
23. 如申請專利範圍第22項所述之多頻天線，其中前述第一、第二、第三輻射金屬臂及接地金屬片位於同一平面上。
24. 如申請專利範圍第14項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由一單一金屬片沖壓或切割製作而成。
25. 如申請專利範圍第14項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由印刷或蝕刻技術形成於一基板上。
26. 如申請專利範圍第14項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬臂、第二輻射金屬臂及第三輻射金屬臂由蝕刻技術形成於柔性印刷電路板上。