TWI572097B - 雙頻天線 - Google Patents

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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna

Description

雙頻天線
本發明是有關於一種天線裝置，且特別是有關於一種雙頻天線。
近來，隨著通訊技術的發展，各式電子產品，例如筆記型電腦、行動電話、無線存取點(Access Point,AP)等，往往需具備無線傳輸的能力。
傳統上，平面倒F形天線(Planar Inverse-F Antenna，PIFA)、單極天線(Monopole Antenna)、偶極天線(Dipole Antenna)等各式天線係已存在，並被廣泛地應用在多種手持式電子裝置的無線傳輸、筆記型電腦或無線通訊裝置中。然而，大多電子產品通常需應用於不同頻段的通訊協定，以往僅適用於單一頻段的天線架構並無法支援多種頻段的無線傳輸。此外，為因應電子產品輕薄化的趨勢，部分天線結構的設計亦受到了限制。
因此，如何提供一種結構簡單、容易依產品需求作調整及應用的多頻天線，乃目前業界所致力的課題之一。
本發明係有關於一種雙頻天線，其結構簡單，可輕 易調整天線共振模態的頻率。
根據本發明之一方面，提出一種雙頻天線，包括第一輻射部以及第二輻射部。第一輻射部沿第一方向設置。第一輻射部之一端包括第一饋入部，第一輻射部之另一端往第二方向延伸並形成第一彎折部。第二輻射部沿第一方向設置。第二輻射部之一端包括第二饋入部，第二饋入部係鄰近設置於第一饋入部，第二饋入部之該端在第二方向上之投影係與第一輻射部至少部分重疊。第二饋入部與第一饋入部相距第一間隔，第一彎折部與第二輻射部相距第二間隔，第一間隔不等於第二間隔。
根據本發明之一方面，提出一種雙頻天線，包括第一輻射部以及第二輻射部。第一輻射部沿第一方向設置。第一輻射部之一端包括第一饋入部，第一輻射部之另一端往第二方向延伸並形成第一彎折部。第二輻射部沿第一方向設置。第二輻射部之一端包括第二饋入部，第二饋入部係鄰近設置於第一饋入部，第二饋入部之該端在第二方向上之投影係與第一輻射部至少部分重疊。第二饋入部與第一饋入部相距第一間隔，第一彎折部與第二輻射部相距第二間隔，第一間隔不等於第二間隔。其中，第二輻射部之一側包括金屬補塊，金屬補塊係沿第二方向之反向延伸，並與第一饋入部相距第三間隔，第一間隔、第二間隔及第三間隔其中至少兩者彼此相異。
根據本發明之一方面，提出一種雙頻天線，包括第一輻射部以及第二輻射部。第一輻射部沿第一方向設置。第一輻 射部之一端包括第一饋入部，第一輻射部之另一端往第二方向延伸並形成第一彎折部。第二輻射部沿第一方向設置。第二輻射部之一端包括第二饋入部，第二饋入部係鄰近設置於第一饋入部，第二饋入部之該端在第二方向上之投影係與第一輻射部至少部分重疊。第二饋入部與第一饋入部相距第一間隔，第一彎折部與第二輻射部相距第二間隔，第一間隔不等於第二間隔。其中，第二輻射部之另一端往第二方向之反向延伸後，再朝第一輻射部延伸以形成第二彎折部，第二彎折部之終端係與該第一輻射部相距第三間隔，第一間隔、第二間隔及第三間隔其中至少兩者彼此相異。
根據本發明之一方面，提出一種雙頻天線，包括第一輻射部以及第二輻射部。第一輻射部之一端包括第一饋入部，第一輻射部之另一端往第二方向延伸並形成第一彎折部。第二輻射部沿第一方向設置。第二輻射部之一端包括第二饋入部，第二饋入部係鄰近設置於第一饋入部，第二饋入部之該端在第二方向上之投影係與第一輻射部至少部分重疊。第二饋入部與第一饋入部相距第一間隔。第一輻射部之第一彎折部之終端係朝該第二輻射部延伸，該第一彎折部之終端係與第二輻射部相距第二間隔，第一間隔不等於第二間隔。
根據本發明之一方面，提出一種雙頻天線，包括第一輻射部以及第二輻射部。第一輻射部沿第一方向設置。第一輻射部之一端往第二方向延伸並形成第一彎折部，第一方向係與第 二方向垂直。第二輻射部沿第一方向設置。第二輻射部之一端在第二方向上之投影係與第一輻射部至少部分重疊。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下；
100、200、300‧‧‧雙頻天線
102、302‧‧‧第一輻射部
104、204、304‧‧‧第二輻射部
1022、3022‧‧‧第一彎折部
2042‧‧‧金屬補塊
3042‧‧‧第二彎折部
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
F1‧‧‧第一饋入部
F2‧‧‧第二饋入部
W1、W2‧‧‧寬度
G1、G1’‧‧‧第一間隔
G2、G2’‧‧‧第二間隔
G3、G3’‧‧‧第三間隔
OL‧‧‧投影長度
第1圖繪示依據本發明之一實施例之雙頻天線之示意圖。
第2圖繪示依據本發明之另一實施例之雙頻天線之示意圖。
第3圖繪示依據本發明之又一實施例之雙頻天線之示意圖。
以下將詳述本揭露內容的各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本案的範圍內，並以之後的專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸或數量，除非有特別說明。
第1圖繪示依據本發明之一實施例之雙頻天線100之示意圖。雙頻天線100主要包括第一輻射部102以及第二輻射 部104。雙頻天線100例如印製於一基板(未繪示)上。第一輻射部102與第二輻射部104例如印刷於基板的同一側且為彼此分離的金屬圖樣，用以作為偶極天線架構下的兩輻射支部。依據本發明揭露之實施例，第一輻射部102與第二輻射部104例如皆為完整而不具任何槽孔(slot)及/或狹縫(slit)的金屬片。
第一輻射部102係沿著第一方向D1設置。第一輻射部102的一端包括第一饋入部F1，另一端則是往第二方向D2延伸並形成第一彎折部1022。在此例示性實施例中，第一方向D1與第二方向D2實質上垂直。因此，第一輻射部102係約略呈L型的金屬圖樣。在部分實施例中，第一方向D1與第二方向D2只要非平行即可，第一輻射部102係操作於一第一頻帶。
第二輻射部104同樣沿著第一方向D1設置，但第二輻射部104與第一輻射部102並非在同一虛擬線上頭對頭相對排列，而是分別位在兩平行虛擬線上相互錯開。如第1圖所示，第二輻射部104之一端包括第二饋入部F2，第二饋入部F2係鄰近設置於第一饋入部F1，且第二輻射部104之該端在第二方向D2上之投影係與第一輻射部102至少部分重疊(如斜線區域所示，重疊部分之長度(即投影長度)係標示為「OL」)，第二輻射部104係操作於一第二頻帶。依據本發明之一實施例，第一輻射部102中包括第一饋入部F1之該端的寬度W1與第二輻射部104包括第二饋入部F2之該端的寬度W2相異。如第1圖所示，寬度W1細小於寬度W2。
第一饋入部F1與第二饋入部F2用以自訊號傳輸線(未繪示)接收射頻訊號。舉例來說，訊號傳輸線的地線及火線可連接至第一饋入部F1及第二饋入部F2以對雙頻天線100饋入射頻訊號。第二饋入部F2與第一饋入部F1例如相距第一間隔G1。
在此例示性實施例中，第一彎折部1022與第二輻射部104相距第二間隔G2，其中第二間隔G2例如大於第一間隔G1，調正第二間距G2的大小可以調整第一頻帶的操作頻率與頻寬。
第2圖繪示依據本發明之另一實施例之雙頻天線200之示意圖。雙頻天線200與雙頻天線100相似，除了雙頻天線200更包括金屬補塊2042。如第2圖所示，雙頻天線200之第二輻射部204之一側包括金屬補塊2042，此金屬補塊2042係沿第二方向D2之反向(朝圖中下方)延伸。可以理解的是，金屬補塊2042並不限於以第2圖所示的圖樣來實現。凡是從第二輻射部204之一側往外突起之金屬圖樣，皆可作為依據本發明實施例之一金屬補塊2042。舉例來說，金屬補塊2042的寬度除了可如第2圖所示般朝第二輻射部204之一端漸進地內縮，亦可階梯式地縮減，又或者，金屬補塊2042可以是一特定圖樣，例如矩形、梯形、三角形等等。金屬補塊2042可增加形成於第二輻射部204的電流路徑，進而增加天線的操作頻寬。此外，金屬補塊2042亦可作為天線阻抗匹配的設計因子。
在此例示性實施例中，金屬補塊2042係與第一輻射 部102相距第三間隔G3，調正第三間距G3的大小可以調整第二頻帶的操作頻率與頻寬。第一間隔G1、第二間隔G2及第三間隔G3其中至少兩者彼此相異。舉例來說，第三間隔G3係大於第一間隔G1。
第3圖繪示依據本發明之又一實施例之雙頻天線300之示意圖。雙頻天線300與雙頻天線100相似，除了雙頻天線300之第一輻射部302係包括第一彎折部3022，第二輻射部304係包括第二彎折部3042。如第3圖所示，第一輻射部302一端往第二方向D2延伸後，其終端係接著朝第二輻射部304延伸以形成第一彎折部3022。因此，第一輻射部302為約略呈ㄈ字形的金屬圖樣。其中，第一彎折部3022與第二輻射部304相距一第二間隔G2’。
另一方面，第二輻射部304之一端往第二方向D2之反向(朝圖中下方)延伸後，再朝第一輻射部304延伸以形成第二彎折部3042。其中，第二彎折部3042之終端係與第一輻射部302相距一第三間隔G3’。
與前述實施例相似地，第一輻射部302包括第一饋入部F1’的一端與第二輻射部304包括第二饋入部F2’的一端至少部分重疊。其中，第一饋入部F1’與第二饋入部F2’係相距一第一間隔G1’，而第一間隔G1’、第二間隔G2’及第三間隔G3’其中至少兩者彼此相異。
需注意的是，依據本發明實施例所揭露之雙頻天線 100、200、300亦可透過結合、置換部分結構而產生各種不同的變形。舉例來說，雙頻天線100、200的第一彎折部1022與雙頻天線300的第一彎折部3022可相互置換、雙頻天線200的金屬補塊2042與雙頻天線300的第二彎折部3042亦可相互置換、且雙頻天線100係可選擇性地加上如雙頻天線300的第二彎折部3042等等，此些變形皆屬本發明精神之範疇。
綜上所述，本發明所提供之雙頻天線基於偶極天線架構將兩輻射支部設置為部分投影重疊以激發出另一共振模態，使天線可進行雙頻操作。天線設計者可透過改變投影重疊部分的長度及/或輻射支部的結構而輕易地調整天線的操作頻率。此外，本發明所提供之雙頻天線係具備偶極天線結構簡單、輕巧的優點，故可依不同應用需求而結合至各式通訊電子產品。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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，當可作各種之更動與潤飾。因此，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。
100‧‧‧雙頻天線
102‧‧‧第一輻射部
104‧‧‧第二輻射部
1022‧‧‧第一彎折部
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
F1‧‧‧第一饋入部
F2‧‧‧第二饋入部
W1、W2‧‧‧寬度
G1‧‧‧第一間隔
G2‧‧‧第二間隔
OL‧‧‧投影長度

Claims (9)

  1. 一種雙頻天線，包括：一第一輻射部，沿一第一方向設置，該第一輻射部之一端包括一第一饋入部，該第一輻射部之另一端往一第二方向延伸並形成一第一彎折部；以及一第二輻射部，沿該第一方向設置，該第二輻射部之一端包括一第二饋入部，該第二饋入部之該端在該第二方向上之投影係與該第一輻射部至少部分重疊，該第二饋入部與該第一饋入部相距一第一間隔，該第一彎折部與該第二輻射部相距一第二間隔，該第一間隔不等於該第二間隔；其中該第二輻射部之另一端往該第二方向之反向延伸後，再朝該第一輻射部延伸以形成一第二彎折部，該第二彎折部之終端與該第一輻射部包括該第一饋入部的該端共同定義在沿著該第一方向上的同一軸線上，並相距一第三間隔。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻天線，其中該第二輻射部之一側包括一金屬補塊，該金屬補塊沿該第二方向之反向延伸，並與該第一輻射部相距一間隔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻天線，其中該第一彎折部之終端係朝該第二輻射部延伸，該第一彎折部之終端與該第二輻射部相距該第二間隔。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之雙頻天線，其中該第二間隔大於該第一間隔。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之雙頻天線，其中該第一間隔、該第二間隔及該第三間隔其中至少兩者彼此相異。
  6. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之雙頻天線，其中該第一方向與該第二方向垂直。
  7. 一種雙頻天線，包括：一第一輻射部，沿一第一方向設置，該第一輻射部之一端往一第二方向延伸並形成一第一彎折部，該第一方向係與該第二方向垂直；以及一第二輻射部，沿該第一方向設置，該第二輻射部之一端在該第二方向上之投影係與該第一輻射部至少部分重疊；其中該第二輻射部之另一端往該第二方向之反向延伸後，再朝該第一輻射部延伸以形成一第二彎折部，該第二彎折部之終端與該第一輻射部包括該第一饋入部的該端共同定義在沿著該第一方向上的同一軸線上，並相距一第三間隔。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之雙頻天線，其中該第二輻射部之一側包括一金屬補塊，該金屬補塊沿該第二方向之反向延伸。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之雙頻天線，其中該第一彎折部之終端係朝該第二輻射部延伸，並與該第二輻射部相距一間隔。
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