TWI505560B - 多頻天線 - Google Patents

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TWI505560B TW101142420A TW101142420A TWI505560B TW I505560 B TWI505560 B TW I505560B TW 101142420 A TW101142420 A TW 101142420A TW 101142420 A TW101142420 A TW 101142420A TW I505560 B TWI505560 B TW I505560B
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Description

多頻天線
本發明是有關於一種天線，且特別是有關於一種多頻天線。
隨著科技的進步，目前大眾的通訊方式已漸漸改為無線通訊，像是智慧型手機(smart phone)、具有無線上網功能的平板電腦(tablet PC)及筆記型電腦(notebook computer)等等，皆是無線通訊的範疇，通常無線通訊需要利用天線來傳遞訊息。
平面倒F型天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)為一種常見的天線形式，其基模態(fundamental mode)操作於四分之一波長而可縮減天線的長度，符合現今電子裝置輕薄的趨式。然而，在電子裝置的設計日漸輕薄的情況下，若電子裝置具有金屬殼體，天線在配置空間有限的情況下將較難以遠離金屬殼體的方式配置，因而導致天線的訊號受到金屬殼體的干擾。舉例來說，若筆記型電腦的天線配置於其顯示螢幕且其主機具有金屬殼體，則當使用者將顯示螢幕閉闔於主機時，天線可能會因過於接近主機的金屬殼體而影響其訊號的收發。
本發明提供一種多頻天線，可避免受到金屬殼體的干擾。
本發明提出一種多頻天線，適用於一電子裝置。電子 裝置具有一金屬殼體。多頻天線包括一接地部、一輻射部及一饋入部。接地部具有一接地平面。輻射部具有至少一輻射段及一短路段。輻射段的延伸方向平行接地平面。短路段電性連接於輻射段與接地平面之間。接地部適於阻隔於金屬殼體與輻射段之間。饋入部電性連接於輻射段。
在本發明之一實施例中，上述之短路段與饋入部之間的最短距離與接地部之寬度相同。
在本發明之一實施例中，上述之饋入部的延伸方向垂直接地平面。
在本發明之一實施例中，上述之電子裝置包括一第一機體及一第二機體，第一機體樞接於第二機體，金屬殼體配置於第一機體，多頻天線配置於第二機體，當第二機體閉闔於第一機體時，接地部阻隔於金屬殼體與輻射段之間。
在本發明之一實施例中，上述之多頻天線固定於金屬殼體的一側，且接地部阻隔於金屬殼體與輻射段之間。
在本發明之一實施例中，當接地部阻隔於金屬殼體與輻射段之間時，輻射段在金屬殼體的正投影位於接地部在金屬殼體的正投影之內。
在本發明之一實施例中，上述之輻射段與接地平面之間的間距大於3.5毫米。
在本發明之一實施例中，上述之至少一輻射段的數量為多個且包括一第一輻射段、一第二輻射段及一第三輻射段。
在本發明之一實施例中，上述之第一輻射段的長度為 一第一共振頻段的波長的0.25倍，第二輻射段的長度為一第二共振頻段的波長的0.25倍，第三輻射段的長度為一第三共振頻段的波長的0.25倍。
在本發明之一實施例中，上述之第二共振頻段與第三共振頻段相近，第二共振頻段與第三共振頻段構成一操作頻段，操作頻段的頻率範圍大於第二共振頻段及第三共振頻段的頻率範圍。
在本發明之一實施例中，上述之第一輻射段與第二輻射段之間具有一第一開槽，第一開槽的開口方向平行第一輻射段的延伸方向。
在本發明之一實施例中，上述之第一開槽具有相對的一封閉端及一開口端，第一開槽的寬度從封閉端往開口端漸增。
在本發明之一實施例中，上述之第二輻射段與第三輻射段之間具有一第二開槽，第二開槽的開口方向平行第三輻射段的延伸方向。
在本發明之一實施例中，上述之電子裝置具有一射頻電路，饋入部用以饋入射頻電路的一射頻訊號。
基於上述，本發明的多頻天線的的延伸方向平行接地平面，以使接地部能夠阻隔於電子裝置的金屬殼體與多頻天線的輻射段之間。藉此，即使多頻天線的輻射段鄰近金屬殼體，輻射段可藉由接地部的阻隔而避免受到金屬殼體干擾，以使多頻天線具有良好的訊號收發能力。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例之多頻天線的立體圖。請參考圖1，本實施例的多頻天線100例如為平面倒F型天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)且包括一接地部110、一輻射部120及一饋入部130。接地部110具有一接地平面110a。輻射部120具有至少一輻射段(繪示為第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126)及一短路段128。第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126的延伸方向皆平行接地平面110a。短路段128電性連接於第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126與接地平面110a之間，以使第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126接地於接地平面110a。饋入部130電性連接於第二輻射段124，用以饋入訊號至第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126。短路段128與饋入部130之間的最短距離例如與接地部110之寬度相同。
圖2為圖1之多頻天線應用於電子裝置的示意圖。圖3為圖2之第二機體閉闔於第一機體的局部示意圖。請參考圖2及圖3，多頻天線100適用於一電子裝置50，電子裝置50例如為筆記型電腦(notebook computer)且包括一第一機體52及一第二機體54，第一機體52及第二機體54例如分別為筆記型電腦的主機及顯示螢幕。第二機體54樞接於第一機體52，電子裝置50具有一金屬殼體52a。金屬殼體52a配置於第一機體52，且多頻天線100配置於第 二機體54。當第二機體54閉闔於第一機體52而為圖3所示狀態時，接地部110係阻隔於金屬殼體52a與輻射段(第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126)之間，此時所述輻射段在金屬殼體52a的正投影係位於接地部110在金屬殼體52a的正投影之內。藉此，即使多頻天線100的第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126鄰近金屬殼體52a，第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126可藉由接地部110的阻隔而避免受到金屬殼體52a干擾，以使多頻天線100具有良好的訊號收發能力。
圖4為圖1之多頻天線應用於另一電子裝置的示意圖。請參考圖4，多頻天線100亦適用於另一電子裝置60，電子裝置60例如為平板電腦(tablet PC)或智慧型手機(smart phone)且具有金屬殼體62。多頻天線100固定於金屬殼體62的一側，且接地部110阻隔於金屬殼體62與輻射段(第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126)之間，此時所述輻射段在金屬殼體62的正投影係位於接地部110在金屬殼體62的正投影之內。藉此，即使多頻天線100的第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126鄰近金屬殼體62，第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126可藉由接地部110的阻隔而避免受到金屬殼體62干擾，以使多頻天線100具有良好的訊號收發能力。
請參考圖1，在本實施例中，第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126的延伸方向皆平行接地部110的接地平面110a，且第一輻射段122、第二輻射段124 及第三輻射段126與接地平面110a之間的間距D例如大於3.5毫米，以使多頻天線100具有較佳的效能。
在本實施例中，第一輻射段122的長度例如為一第一共振頻段的波長的0.25倍，第二輻射段124的長度例如為一第二共振頻段的波長的0.25倍，且第三輻射段126的長度例如為一第三共振頻段的波長的0.25倍，以使第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126分別適於收發符合所述第一共振頻段的訊號、符合所述第二共振頻段的訊號及符合所述第三共振頻段的訊號。
圖5為圖1之多頻天線的俯視圖。請參考圖5，在本實施例中，第一輻射段122與第二輻射段124之間具有一第一開槽120a，且第二輻射段124與第三輻射段126之間具有一第二開槽120b。第一開槽120a的開口方向平行第一輻射段122的延伸方向，且第二開槽120b的開口方向平行第三輻射段126的延伸方向。特別的是，第一開槽120a具有相對的一封閉端E1及一開口端E2，且第一開槽120a的寬度從封閉端E1往開口端E2漸增，藉以調整多頻天線100的阻抗匹配，提升多頻天線100的訊號收發效率。
請參考圖1，在本實施例中，第一輻射段122具有較大的長度，第二輻射段124及第三輻射段126具有較小的長度，且第二輻射段124及第三輻射段126的長度較為相近，而使得對應於第二輻射段124的所述第二共振頻段與對應於第三輻射段126的所述第三共振頻段較為相近。圖6為圖1之多頻天線之S-參數(S-parameters)特性的示意 圖。所述第一共振頻段、所述第二共振頻段及所述第三共振頻段在圖6中分別標示為B1、B2及B3。如圖6所示，由於所述第二共振頻段與所述第三共振頻段較為相近，因此所述第二共振頻段與所述第三共振頻段可構成更寬的操作頻段，所述操作頻段的頻率範圍係大於所述第二共振頻段及所述第三共振頻段的頻率範圍。
圖7為圖2之電子裝置的部分構件方塊圖。請參考圖7，電子裝置50例如具有一射頻電路56，且多頻天線100的饋入部130用以饋入射頻電路56的射頻訊號。如圖1所示，饋入部130連接於第二輻射段124且饋入部130的延伸方向例如是垂直接地部110的接地平面110a，而使饋入部130從第二輻射段124往接地平面110a延伸。在其它實施例中，饋入部130可具有其它適當之延伸方向，本發明不對此加以限制。
本發明不對多頻天線之輻射部及其輻射段的形狀加以限制，以下藉由圖式加以舉例說明。圖8為本發明另一實施例之多頻天線的俯視圖。請參考圖8，在本實施例的多頻天線200中，輻射部220包括第一輻射段222、第二輻射段224及第三輻射段226，第一輻射段222、第二輻射段224及第三輻射段226的延伸方向皆平行接地部210的接地平面210a。本實施例之輻射部220與圖5所示之輻射部120的不同處在於，第一輻射段222、第二輻射段224及第三輻射段226的形狀不同於第一輻射段122、第二輻射段124及第三輻射段126的形狀，且第一輻射段222、 第二輻射段224及第三輻射段226之間不具有圖5所示之第一開槽120a及第二開槽120b。在其它實施例中，輻射部及其輻射段可具有其它適當之形狀，本發明不對此加以限制。
綜上所述，本發明的多頻天線的輻射段的延伸方向平行接地平面，且接地部能夠阻隔於電子裝置的金屬殼體與多頻天線的輻射段之間，使輻射段在金屬殼體的正投影位於接地部在金屬殼體的正投影之內。藉此，即使多頻天線的輻射段鄰近金屬殼體，輻射段可藉由接地部的阻隔而避免受到金屬殼體干擾，以使多頻天線具有良好的訊號收發能力。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
50、60‧‧‧電子裝置
52‧‧‧第一機體
52a、62‧‧‧金屬殼體
54‧‧‧第二機體
56‧‧‧射頻電路
100、200‧‧‧多頻天線
110、210‧‧‧接地部
110a、210a‧‧‧接地平面
120、220‧‧‧輻射部
120a‧‧‧第一開槽
120b‧‧‧第二開槽
122、222‧‧‧第一輻射段
124、224‧‧‧第二輻射段
126、226‧‧‧第三輻射段
128‧‧‧短路段
130‧‧‧饋入部
D‧‧‧間距
E1‧‧‧封閉端
E2‧‧‧開口端
圖1為本發明一實施例之多頻天線的立體圖。
圖2為圖1之多頻天線應用於電子裝置的示意圖。
圖3為圖2之第二機體閉闔於第一機體的局部示意圖。
圖4為圖1之多頻天線應用於另一電子裝置的示意圖。
圖5為圖1之多頻天線的俯視圖。
圖6為圖1之多頻天線之S-參數(S11 )特性的示意圖。
圖7為圖2之電子裝置的部分構件方塊圖。
圖8為本發明另一實施例之多頻天線的俯視圖。
100‧‧‧多頻天線
110‧‧‧接地部
110a‧‧‧接地平面
120‧‧‧輻射部
122‧‧‧第一輻射段
124‧‧‧第二輻射段
126‧‧‧第三輻射段
128‧‧‧短路段
130‧‧‧饋入部
D‧‧‧間距

Claims (13)

  1. 一種多頻天線，適用於一電子裝置，該電子裝置具有一金屬殼體，該多頻天線包括：一接地部，具有一接地平面；一輻射部，具有至少一輻射段及一短路段，其中該輻射段的延伸方向平行該接地平面，該短路段電性連接於該輻射段與該接地平面之間，該接地部適於阻隔於該金屬殼體與該輻射段之間；以及一饋入部，電性連接於該輻射段，其中該短路段與該饋入部之間的最短距離與該接地部之寬度相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該饋入部的延伸方向垂直該接地平面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該電子裝置包括一第一機體及一第二機體，該第一機體樞接於該第二機體，該金屬殼體配置於該第一機體，該多頻天線配置於該第二機體，當該第二機體閉闔於該第一機體時，該接地部阻隔於該金屬殼體與該輻射段之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該多頻天線固定於該金屬殼體的一側，且該接地部阻隔於該金屬殼體與該輻射段之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中當該接地部阻隔於該金屬殼體與該輻射段之間時，該輻射段在該金屬殼體的正投影位於該接地部在該金屬殼體的正投影之內。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該輻射段與該接地平面之間的間距大於3.5毫米。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該至少一輻射段的數量為多個且包括一第一輻射段、一第二輻射段及一第三輻射段。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之多頻天線，其中該第一輻射段的長度為一第一共振頻段的波長的0.25倍，該第二輻射段的長度為一第二共振頻段的波長的0.25倍，該第三輻射段的長度為一第三共振頻段的波長的0.25倍。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之多頻天線，其中該第二共振頻段與該第三共振頻段相近，該第二共振頻段與該第三共振頻段構成一操作頻段，該操作頻段的頻率範圍大於該第二共振頻段及該第三共振頻段的頻率範圍。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之多頻天線，其中該第一輻射段與該第二輻射段之間具有一第一開槽，該第一開槽的開口方向平行該第一輻射段的延伸方向。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之多頻天線，其中該第一開槽具有相對的一封閉端及一開口端，該第一閉槽的寬度從該封閉端往該開口端漸增。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之多頻天線，其中該第二輻射段與該第三輻射段之間具有一第二開槽，該第二開槽的開口方向平行該第三輻射段的延伸方向。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中該 電子裝置具有一射頻電路，該饋入部用以饋入該射頻電路的一射頻訊號。
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