TWI506862B - 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無線通訊產品上之多頻天線。

隨著近年來無線網路的快速發展，於天線的性能需求上也逐漸提高，電子設備中整合的天線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。

目前適用於無線網路的電子通訊產品，已有一些習用的雙頻倒F型天線設計，該等天線通常包括一第一輻射臂、一第二輻射臂、一短路金屬臂、一接地片及一饋線，其中第一輻射臂及第二輻射臂連接該短路金屬臂於一端且沿相反方向向兩側延伸，該短路金屬臂的另一端連接該接地片，饋線連接位於該短路金屬臂上的饋點，訊號自該饋點中導入令該第一輻射臂及第二輻射臂達成第一、第二工作頻率。然，這樣的天線尺寸較大，並且一旦設計好後，工作頻帶就被固定，如果改變頻帶就必須重新設計天線，浪費成本。

因此，本發明提供一種克服上述問題的多頻天線。

本發明之主要目的在於提供一種可調整工作頻帶且具有小尺寸之多頻天線。

為達成上述目的，本發明多頻天線包括：具有一邊緣及一接地點之接地金屬片、位於接地金屬片上方之輻射金屬片、位於前述輻射金屬片與接地金屬片之間之短路金屬臂以及用以傳輸訊號且包含中心導線及外層接地導體之同軸傳輸線。所述輻射金屬片工作於第一工作頻帶，連接金屬臂工作於第二工作頻帶。所述短路金屬臂一端連接至輻射金屬片的一端，另一端連接至位於所述邊緣的短路點。所述中心導線連接至輻射金屬片或短路金屬臂，外層接地導體連接至接地點。輻射金屬片與短路金屬臂之間還設有一電容器。

為達成上述目的，本發明多頻天線還可以包括：接地金屬片、與接地金屬片間隔設置且具有平行於接地金屬片之第一輻射臂以及垂直於接地金屬片之第二輻射臂的輻射金屬片、連接第二輻射臂與接地金屬片之短路金屬臂。短路金屬臂包括垂直連接第二輻射臂一端之第一支臂、連接第一支臂另一端之L型第二支臂以及連接第二支臂與接地金屬片之L型第三支臂。前述多頻天線還包括位於第二輻射臂與第三支臂之間之可變電容器。

與習知技術相比，本發明多頻天線調整工作頻帶方便，尺寸小，結構簡單且節省成本。

1‧‧‧多頻天線

10‧‧‧接地金屬片

101‧‧‧邊緣

102‧‧‧短路點

103‧‧‧接地點

11‧‧‧輻射金屬片

111‧‧‧第一輻射臂

112‧‧‧第二輻射臂

12‧‧‧短路金屬臂

121‧‧‧第一支臂

122‧‧‧第二支臂

1221‧‧‧第一臂

1222‧‧‧第二臂

123‧‧‧第三支臂

1231‧‧‧第三臂

1232‧‧‧第四臂

124‧‧‧饋入點

13‧‧‧電容器

14‧‧‧裝配部

141‧‧‧支撐部

142‧‧‧鎖扣部

15‧‧‧同軸傳輸線

151‧‧‧中心導線

152‧‧‧外層接地導體

16‧‧‧間隙

第一圖係本發明多頻天線之立體組合圖。

第二圖係本發明多頻天線之電容器之局部放大圖。

第三圖係本發明多頻天線之電壓駐波比圖。

請參閱第一圖、第二圖所示，本發明之多頻天線1包括接地金屬片10、位於接地金屬片10上方且與之間隔的輻射金屬片11、位於接地金屬片10與輻射金屬片11之間的短路金屬臂12、位於輻射金屬片11與短路金屬臂12之間的電容器13、與所述輻射金屬片11及短路金屬臂12間隔設置的裝配部14以及同軸傳輸線15。

接地金屬片10為一長形金屬片，其具有一邊緣101以及一接地點103，邊緣101上設有一短路點102，短路金屬臂12自該短路點102垂直向上延伸。輻射金屬片11自短路金屬臂12的另一端延伸且包括平行於接地金屬片10的第一輻射臂111以及位於第一輻射臂111下方且與短路金屬臂12位於同一平面之第二輻射臂112，第一輻射臂111、第二輻射臂112相互垂直且均為矩形金屬片，第二輻射臂112的長度短於第一輻射臂111。短路金屬臂13為一呈階梯形的金屬片，其包括垂直連接第二輻射臂112的矩形第一支臂121及垂直連接第一支臂121之L型第二支臂122以及垂直連接第二支臂122之L型第三支臂123，第三支臂123另一端垂直連接短路點102，第一支臂121上設有一饋入點124，饋入點124還可以設於輻射金屬臂11上。第二支臂122包括垂直連接第一支臂121之第一臂1221及垂直於第一臂1221之第二臂1222。第三支臂123包括垂直連接前述第二臂1222之第三臂1231以及垂直連接該第三臂1231之第四臂1232，第四臂1232另一端連接短路點102，且第一臂1221、第三臂1231均平行於第二輻射臂112。第二輻射臂112、第一支臂121、第二支臂122以及第三支臂123之第三臂1231共同形成一間隙16。於本實施方式中，電容器13為一可變電容器，且其一端連接第二輻射臂112的自由末端，另一端連接至第三支臂123之第三臂1231。但在其他實施方式中，電容器13也可以根據需要改變其位 置，例如沿第二輻射臂112移動，並且電容器13還可為其他電容元件。裝配部14包括自接地金屬片10一端垂直向上延伸的支撐部141以及自支撐部141另一末端垂直向外側延伸且具有一圓形定位孔的鎖扣部142。鎖扣部142用於將多頻天線1組裝至電子設備中。同軸傳輸線15用以傳輸訊號，其包括連接至位於輻射金屬片11或短路金屬臂12的饋入點124的中心導線151及連接至接地金屬片10之接地點103的外層接地導體152。

參考第三圖所示係電容器13的電容值分別為0pF，1.0pF，2.0pF時本發明多頻天線1之電壓駐波比圖。輻射金屬片11工作於一較低第一工作頻段，短路金屬臂12工作於一較高第二工作頻率，且當電容器13由0pF增加至1.0pF時，第一工作頻帶向左偏移，電容器13繼續增加至2.0pF時，第一、第二工作頻帶均向左偏移，如是設置，則可縮小輻射金屬片11的尺寸，並且根據不同需求，通過調整電容器13的值調整第一、第二工作頻率，節省了成本以及設備空間。

本實施方式中，接地金屬片10、輻射金屬片11以及短路金屬臂12可利用單一金屬片沖壓(stamping)或切割(cutting)製作而成，或是將該輻射金屬片11以及短路金屬臂12以印刷或蝕刻方式形成於一微波基板上，再連接至接地金屬片10。電容器13焊接於第二輻射臂112以及短路金屬臂12之第三臂1231上，或者通過鎖扣、螺絲等其他方式固定於多頻天線1上。

於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‧‧‧多頻天線

10‧‧‧接地金屬片

101‧‧‧邊緣

102‧‧‧短路點

103‧‧‧接地點

11‧‧‧輻射金屬片

111‧‧‧第一輻射臂

112‧‧‧第二輻射臂

12‧‧‧短路金屬臂

121‧‧‧第一支臂

122‧‧‧第二支臂

1221‧‧‧第一臂

1222‧‧‧第二臂

123‧‧‧第三支臂

1231‧‧‧第三臂

1232‧‧‧第四臂

124‧‧‧饋入點

13‧‧‧電容器

14‧‧‧裝配部

141‧‧‧支撐部

142‧‧‧鎖扣部

15‧‧‧同軸傳輸線

151‧‧‧中心導線

152‧‧‧外層接地導體

16‧‧‧間隙

Claims (9)

1. 一種多頻天線，其包括：接地金屬片，具有一邊緣及一接地點，邊緣上設有一短路點；輻射金屬片，工作於第一工作頻帶，位於前述接地金屬片之上方；短路金屬臂，工作於第二工作頻帶，位於前述輻射金屬片與接地金屬片之間，一端連接至輻射金屬片的一端，另一端連接至接地金屬片的短路點；同軸傳輸線，用以傳輸訊號，包含中心導線及外層接地導體，中心導線連接至輻射金屬片或短路金屬臂，外層接地導體連接至該接地金屬片的接地點；其中輻射金屬片與短路金屬臂之間還設有一電容器，前述輻射金屬片包括平行於接地金屬片的第一輻射臂以及與短路金屬臂位於同一平面之第二輻射臂，第一輻射臂與第二輻射臂相互垂直且均為矩形金屬片，第二輻射臂長度短於第一輻射臂。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述短路金屬臂呈階梯形，其包括垂直連接第二輻射臂的矩形第一支臂、L型第二支臂以及L型第三支臂，前述第二支臂包括垂直連接第一支臂之水平延伸的第一臂及豎直延伸之第二臂，第一臂與第二臂共面且相互垂直，前述第三支臂包括垂直連接前述第二臂之第三臂以及垂直連接該第三臂之第四臂，且第四臂另一端垂直連接前述短路點。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多頻天線，其中前述電容器為一可變電容器，且其一端焊接於所述第二輻射臂之自由末端，另一端焊接於所述連接金屬臂之第三臂。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多頻天線，其中前述短路金屬臂之第一支臂設有一饋入點，所述第一工作頻帶低於第二工作頻帶。
5. 如申請專利範圍第1或4項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、輻射金屬片以及短路金屬臂由一單一金屬片沖壓或切割製作而成。
6. 如申請專利範圍第1或4項所述之多頻天線，其中前述輻射金屬片以及短路金屬臂由印刷或蝕刻技術形成於一微波基板上。
7. 一種多頻天線，其包括：接地金屬片；輻射金屬片，與接地金屬片間隔設置，包括平行於接地金屬片之第一輻射臂以及垂直於接地金屬片之第二輻射臂；短路金屬臂，連接第二輻射臂與接地金屬片，其包括垂直連接第二輻射臂一端之第一支臂、連接第一支臂另一端之L型第二支臂以及連接第二支臂與接地金屬片之L型第三支臂；其中，前述多頻天線還包括位於第二輻射臂與第三支臂之間的可變電容器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之多頻天線，其中前述第二支臂具有平行於第二輻射臂之第一臂以及垂直於第一臂之第二臂，第三支臂具有平行於第二輻射臂之第三臂以及垂直於第三臂之第四臂。
9. 如申請專利範圍第8項所述之多頻天線，其中前述第二輻射部與連接金屬臂位於同一平面。