TWI689134B - 雙頻印刷式天線 - Google Patents

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Abstract

一種雙頻印刷式天線，包含：金屬基板、絕緣支撐件以及單極天線元件。金屬基板包含沿特定方向延伸之槽孔。絕緣支撐件一側設置於金屬基板。單極天線元件設置於絕緣支撐件另一側，並對應於槽孔的位置，單極天線元件包含：輻射部以及接地部。輻射部包含饋入點。接地部與輻射部間隔一距離。其中輻射部與槽孔共振以產生第一頻帶之輻射場型，輻射部自身共振產生第二頻帶之輻射場型。

Description

雙頻印刷式天線
本發明係關於一種通訊技術，具體而言，本案關於一種雙頻印刷式天線。
隨著網路技術的快速演進，能連接上網的通訊電子裝置已成為人們生活中不可或缺的存在。同時，由於通訊電子裝置的普遍，人們對於通訊電子裝置外觀設計與攜帶便捷性的要求日漸嚴苛。一般而言，許多製造廠商會透過對印刷式天線的改進，以達到縮小整體通訊電子裝置體積的目的。然而，對於印刷式天線的改進不僅得考慮其運作頻率的調整與控制，更得評估其於製造生產上所需消耗的人力成本。
因此，如何在兼顧印刷式天線的正常運作與其生產成本降低的前提下，進行印刷式天線的設計與縮小化，可說是一大挑戰。
本發明揭露的一態樣係關於一種雙頻印刷式天線，包含：金屬基板、絕緣支撐件以及單極天線元件。金屬基板包含沿特定方向延伸之槽孔。絕緣支撐件一側設置 於金屬基板。單極天線元件設置於絕緣支撐件之另一側，並對應於槽孔的位置，單極天線元件包含：輻射部以及接地部。輻射部包含饋入點。接地部與輻射部間隔一距離。其中輻射部與槽孔共振以產生第一頻帶之輻射場型，輻射部自身共振產生第二頻帶之輻射場型。
本發明揭露的另一態樣係關於一種雙頻印刷式天線，包含：金屬基板、絕緣支撐件以及倒F天線元件。金屬基板包含沿特定方向延伸之槽孔。絕緣支撐件一側設置於金屬基板。倒F天線元件設置於絕緣支撐件之另一側，並對應於槽孔的位置，倒F天線元件包含至少一輻射部，輻射部包含饋入點以及接地點。其中輻射部與槽孔共振以產生第一頻帶之輻射場型，輻射部自身共振產生第二頻帶之輻射場型。
透過應用上述一實施例，雙頻印刷式天線可藉由單一方向的槽孔與天線元件共振耦合雙頻段，將槽孔的設計大幅簡化，因而改善金屬基板的結構強度與外觀，並能滿足需要的頻率收訊品質。
1‧‧‧雙頻印刷式天線
100‧‧‧金屬基板
101‧‧‧槽孔
102‧‧‧絕緣支撐件
103A‧‧‧絕緣支撐層
103B‧‧‧電路板層
104‧‧‧單極天線元件
105‧‧‧輻射部
106‧‧‧金屬接地件
107‧‧‧接地部
4‧‧‧雙頻印刷式天線
400‧‧‧金屬基板
401‧‧‧槽孔
402‧‧‧絕緣支撐件
404‧‧‧單極天線元件
405‧‧‧輻射部
406‧‧‧金屬接地件
407‧‧‧接地部
7‧‧‧雙頻印刷式天線
700‧‧‧金屬基板
701‧‧‧槽孔
702‧‧‧絕緣支撐件
704‧‧‧倒F天線元件
705A‧‧‧第一輻射部
705B‧‧‧第二輻射部
705C‧‧‧第三輻射部
705D、705E‧‧‧連接輻射部
706‧‧‧金屬接地件
10‧‧‧雙頻印刷式天線
1000‧‧‧金屬基板
1001‧‧‧槽孔
1002‧‧‧絕緣支撐件
1004‧‧‧倒F天線元件
1005A‧‧‧第一輻射部
1005B‧‧‧第二輻射部
1005C‧‧‧第三輻射部
1005D、1005E‧‧‧連接輻射部
1006‧‧‧金屬接地件
第1A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線之俯視圖；第1B圖為本發明一實施例中，第1A圖中的雙頻印刷式天線之仰視圖； 第1C圖為本發明一實施例中，第1A圖中的雙頻印刷式天線沿A方向的側視圖；第2圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線的電壓駐波比示意圖；第3A-3C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖；第4A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線之俯視圖；第4B圖為本發明一實施例中，第4A圖中的雙頻印刷式天線之仰視圖；第4C圖為本發明一實施例中，第4A圖中的雙頻印刷式天線沿A方向的側視圖；第5圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線的電壓駐波比示意圖；第6A-6C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖；第7A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線之俯視圖；第7B圖為本發明一實施例中，第7A圖中的雙頻印刷式天線之仰視圖；第7C圖為本發明一實施例中，第7A圖中的雙頻印刷式天線沿A方向的側視圖；第8圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線的電壓駐波比示意圖； 第9A-9C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖；第10A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線之俯視圖；第10B圖為本發明一實施例中，第10A圖中的雙頻印刷式天線之仰視圖；第10C圖為本發明一實施例中，第10A圖中的雙頻印刷式天線沿A方向的側視圖；第11圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線的電壓駐波比示意圖；第12A-12C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖；以及第13圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在包含不同形式的槽孔和天線元件時，在不同頻率的平均天線增益值的示意圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本揭示內容之實施例後，當可由本揭示內容所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本揭示內容之精神與範圍。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、... 等，並非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本發明，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
關於本文中所使用之『電性耦接』，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而『電性耦接』還可指二或多個元件元件相互操作或動作。
關於本文中所使用之『包含』、『包含』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包含所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本案。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
關於本文中所使用之用語『大致』、『約』等，係用以修飾任何可些微變化的數量或誤差，但這種些微變化或誤差並不會改變其本質。一般而言，此類用語所修飾的些微變化或誤差之範圍為20%，在部份較佳實施例中為10%，在部份更佳實施例中為5%。
請同時參照第1A圖、第1B圖及第1C圖。第1A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線1之俯視圖。第1B圖為本發明一實施例中，第1A圖中的雙頻印刷式天線1之仰視圖。第1C圖為本發明一實施例中，第1A圖中的雙頻印刷式天線1沿A方向的側視圖。雙頻印刷式天線1包含：金屬基板100、絕緣支撐件102以及單極天線元件104。
金屬基板100包含槽孔101，以穿透金屬基板100的兩面。於本實施例中，槽孔101沿特定方向延伸，且此特定方向為X方向，然而本發明並不以此為限。於本實施例中，槽孔101為封閉式的槽孔，亦即槽孔101的兩端均位於金屬基板100內部。
於一實施例中，為維持金屬基板100的結構強度，槽孔101與金屬基板100的其中兩個邊緣的間距D1及D2可分別為9公厘以及15公厘。然而本發明並不以此為限。
絕緣支撐件102設置於金屬基板100上。於一實施例中，絕緣支撐件102覆蓋住槽孔101。於其他實施例中，絕緣支撐件102亦可能僅部分覆蓋住槽孔101。
於一實施例中，絕緣支撐件102包含相鄰之絕緣支撐層103A以及電路板層103B。絕緣支撐層103A的一側設置於金屬基板100上，電路板層103B設置於絕緣支撐層103A的另一側，以使單極天線元件104設置於電路板層103B相反於絕緣支撐層103A的一側。於一實施例中，為使單極天線元件104與底下的金屬基板100有較佳的絕緣效果以及與槽孔101有較佳的耦合效果，絕緣支撐層103A以及 電路板層103B較佳地可分別具有1公厘及0.4公厘的厚度。然而本發明並不以此為限。
單極天線元件104設置於絕緣支撐層103A上，並對應於槽孔101的位置。單極天線元件104包含：輻射部105以及接地部107。
輻射部105包含饋入點F。接地部107與輻射部105間隔一距離。於本實施例中，輻射部105及接地部107均沿特定方向延伸。然而本發明並不以此為限。於一實施例中，雙頻印刷式天線1更包含金屬接地件106，用以電性連接接地部107以及金屬基板100，以輔助接地部107進行接地。其中，金屬接地件106可為例如，但不限於銅箔。
舉例來說，雙頻印刷式天線1可藉由設置傳輸線(未繪示)，並使傳輸線之正端電性連接於饋入點F以及使傳輸線之負端電性連接於金屬接地件106進一步使接地部107接地，以達到驅動單極天線元件104運作的目的。
單極天線元件104運作時，輻射部105與槽孔101共振以產生第一頻帶之輻射場型，且輻射部105自身共振產生第二頻帶之輻射場型。
於一實施例中，第一頻帶具有2.4吉赫(GHz)的諧振頻率，第二頻帶具有5吉赫的諧振頻率。更詳細地說，於一實施例中，第一頻帶的範圍大約位於2.4吉赫至2.5吉赫間，第二頻帶的範圍大約位於5.15吉赫至5.875吉赫間。然而本發明並不以此為限。其中，當第一頻帶為2.4吉赫時，為使輻射部105與槽孔101有較佳的共振效果，槽孔 101的尺寸可具有45公厘的長度及2公厘的寬度。然而本發明並不以此為限。
於本實施例中，輻射部105之第一端P1以及第二端P2分別與槽孔之兩端相距長度c以及大於長度c之長度d，饋入點F與第一端P1以及第二端P2分別相距長度a以及長度b。單極天線元件104在第一頻帶及第二頻帶上的諧振頻率以及對應的阻抗匹配可藉由上述的長度尺寸進行調整。
詳細而言，第一頻帶之諧振頻率藉由長度c以及長度b進行調整。第一頻帶對應之阻抗匹配藉由長度a進行調整。第二頻帶之諧振頻率藉由長度c以及長度b進行調整，第二頻帶對應之阻抗匹配藉由長度b進行調整。
請參照第2圖及第3A-3C圖。第2圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線1的電壓駐波比(voltage standing wave ratio；VSWR)示意圖。其中，橫軸為頻率(單位：吉赫)，縱軸為電壓駐波比。
第3A-3C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線1在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖。其中，以實線繪示的為第一頻帶(2.4吉赫至2.5吉赫)的輻射場型，以虛線繪示的為第二頻帶(5.15吉赫至5.875吉赫)的輻射場型。
由第2圖可得知，雙頻印刷式天線1在第一頻帶及第二頻帶具有良好的電壓駐波比表現。由第3A-3C圖則可得知，雙頻印刷式天線1在各個平面上的輻射場型均十分 平均。
因此，本發明的雙頻印刷式天線1可藉由單一方向的槽孔101與單極天線元件104共振耦合雙頻段，將槽孔的設計大幅簡化，因而改善金屬基板100的結構強度與外觀，並能滿足需要的頻率收訊品質。
請同時參照第4A圖、第4B圖及第4C圖。第4A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線4之俯視圖。第4B圖為本發明一實施例中，第4A圖中的雙頻印刷式天線4之仰視圖。第4C圖為本發明一實施例中，第4A圖中的雙頻印刷式天線4沿A方向的側視圖。雙頻印刷式天線4包含：金屬基板400、絕緣支撐件402以及單極天線元件404。
金屬基板400包含沿單一特定方向延伸之槽孔401，以穿透金屬基板400的兩面。於本實施例中，上述的特定方向為X方向，然而本發明並不以此為限。於本實施例中，槽孔401為開放式的槽孔，亦即槽孔401具有開口於金屬基板400一邊緣的開放端以及位於金屬基板400內部的封閉端。
於一實施例中，為維持金屬基板400的結構強度，槽孔401與金屬基板400的其中一個邊緣的間距D1可為9公厘。然而本發明並不以此為限。
絕緣支撐件402設置於金屬基板400上。絕緣支撐件402的結構與第1A圖至第1C圖所繪示的絕緣支撐件102大同小異，因此不再贅述。
單極天線元件404設置於絕緣支撐件402相反 於金屬基板400的一側，並對應於槽孔401的位置。單極天線元件404包含：輻射部405以及接地部407。其中，接地部407可藉由金屬接地件406輔助接地。輻射部405以及接地部407的結構和運作方式與第1A圖至第1C圖所繪示的輻射部105以及接地部107大同小異。亦即，輻射部405與槽孔401共振以產生第一頻帶之輻射場型，且輻射部405自身共振產生第二頻帶之輻射場型。因此不再贅述。
於一實施例中，第一頻帶具有2.4吉赫(GHz)的諧振頻率，第二頻帶具有5吉赫的諧振頻率。更詳細地說，於一實施例中，第一頻帶的範圍大約位於2.4吉赫至2.5吉赫間，第二頻帶的範圍大約位於5.15吉赫至5.875吉赫間。然而本發明並不以此為限。其中，當第一頻帶為2.4吉赫時，為使輻射部405與槽孔401有較佳的共振效果，槽孔401的尺寸可具有20公厘的長度及2公厘的寬度。然而本發明並不以此為限。
於本實施例中，輻射部405之第一端P1以及第二端P2分別與槽孔之封閉端以及開口端相距長度d以及長度c。輻射部405的饋入點F與第一端P1以及第二端P2分別相距長度a以及長度b。單極天線元件404在第一頻帶及第二頻帶上的諧振頻率以及對應的阻抗匹配可藉由上述的長度尺寸進行調整。
詳細而言，第一頻帶之諧振頻率藉由長度c以及a長度進行調整，單極天線元件404對應第一頻帶之阻抗匹配藉由長度b進行調整。第二頻帶之諧振頻率藉由長度c 以及長度a進行調整，單極天線元件404對應第二頻帶之阻抗匹配藉由長度b進行調整。
請參照第5圖及第6A-6C圖。第5圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線4的電壓駐波比示意圖。其中，橫軸為頻率(單位：吉赫)，縱軸為電壓駐波比。
第6A-6C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線4在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖。其中，以實線繪示的為第一頻帶(2.4吉赫至2.5吉赫)的輻射場型，以虛線繪示的為第二頻帶(5.15吉赫至5.875吉赫)的輻射場型。
由第5圖可得知，雙頻印刷式天線4在第一頻帶及第二頻帶具有良好的電壓駐波比表現。由第6A-6C圖則可得知，雙頻印刷式天線4在各個平面上的輻射場型均十分平均。
因此，本發明的雙頻印刷式天線可藉由單一方向的槽孔401與單極天線元件404共振耦合雙頻段，將槽孔的設計大幅簡化，因而改善金屬基板400的結構強度與外觀，並能滿足需要的頻率收訊品質。
請同時參照第7A圖、第7B圖及第7C圖。第7A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線7之俯視圖。第7B圖為本發明一實施例中，第7A圖中的雙頻印刷式天線7之仰視圖。第7C圖為本發明一實施例中，第7A圖中的雙頻印刷式天線7沿A方向的側視圖。雙頻印刷式天線7包含金屬基板700、絕緣支撐件702以及倒F天線元件704。
金屬基板700包含沿單一特定方向延伸之槽孔701，以穿透金屬基板700的兩面。於本實施例中，上述的特定方向為X方向，然而本發明並不以此為限。於本實施例中，槽孔701為封閉式的槽孔，亦即槽孔701的兩端均位於金屬基板700內部。
於一實施例中，為維持金屬基板700的結構強度，槽孔701與金屬基板700的其中兩個邊緣的間距D1及D2可分別為9公厘以及15公厘。然而本發明並不以此為限。
絕緣支撐件702設置於金屬基板700上。絕緣支撐件702的結構與第1A圖至第1C圖所繪示的絕緣支撐件102大同小異，因此不再贅述。
倒F天線元件704包含第一輻射部705A、第二輻射部705B、第三輻射部705C以及連接輻射部705D、705E。第一輻射部705A沿特定方向延伸，並包含饋入點F。第二輻射部705B沿特定方向延伸，設置於與第一輻射部705A平行鄰接之第一側並間隔一距離。第三輻射部705C沿特定方向延伸，設置於第一輻射部705A平行鄰接之第二側並間隔一距離。連接輻射部705D電性連接第二輻射部705B之一端於第一輻射部705A，連接輻射部705E電性連接第二輻射部705B之另一端於第三輻射部705C。
於一實施例中，雙頻印刷式天線7更包含金屬接地件706，用以電性連接第二輻射部705B一處做為接地點，並將第二輻射部705B與金屬基板100電性連接，以輔助第二輻射部705B進行接地。其中，金屬接地件706可為 例如，但不限於銅箔。
舉例來說，雙頻印刷式天線7可藉由設置傳輸線(未繪示)，並使傳輸線之正端電性連接於饋入點F以及使傳輸線之負端電性連接於金屬接地件706進一步使第二輻射部705B接地，以達到驅動倒F天線元件704運作的目的。
倒F天線元件704運作時，第一輻射部705A、第二輻射部705B、第三輻射部705C與槽孔701共振以產生第一頻帶之輻射場型，且第一輻射部705A、第二輻射部705B、第三輻射部705C自身共振產生第二頻帶之輻射場型。
於一實施例中，第一頻帶具有2.4吉赫(GHz)的諧振頻率，第二頻帶具有5吉赫的諧振頻率。更詳細地說，於一實施例中，第一頻帶的範圍大約位於2.4吉赫至2.5吉赫間，第二頻帶的範圍大約位於5.15吉赫至5.875吉赫間。然而本發明並不以此為限。其中，當第一頻帶為2.4吉赫時，為使第一輻射部705A、第二輻射部705B、第三輻射部705C與槽孔701有較佳的共振效果，槽孔701的尺寸可具有45公厘的長度及2公厘的寬度。然而本發明並不以此為限。
於本實施例中，第一輻射部705A之第一端P1以及第二端P2分別與槽孔之兩端相距長度c以及小於長度c之長度e，饋入點F與第一端P1以及第二端P2分別相距長度d以及長度b，第三輻射部705C具有長度a。倒F天線元件 704在第一頻帶及第二頻帶上的諧振頻率以及對應的阻抗匹配可藉由上述的長度尺寸進行調整。
詳細而言，第一頻帶之諧振頻率藉由長度c以及長度a進行調整，倒F天線元件704對應第一頻帶之阻抗匹配藉由長度d及長度b進行調整。第二頻帶之諧振頻率藉由長度c以及長度d進行調整，倒F天線元件704對應第二頻帶之阻抗匹配藉由長度b進行調整。
請參照第8圖及第9A-9C圖。第8圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線7的電壓駐波比示意圖。其中，橫軸為頻率(單位：吉赫)，縱軸為電壓駐波比。
第9A-9C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線7在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖。其中，以實線繪示的為第一頻帶(2.4吉赫至2.5吉赫)的輻射場型，以虛線繪示的為第二頻帶(5.15吉赫至5.875吉赫)的輻射場型。
由第8圖可得知，雙頻印刷式天線7在第一頻帶及第二頻帶具有良好的電壓駐波比表現。由第9A-9C圖則可得知，雙頻印刷式天線7在各個平面上的輻射場型均十分平均。
因此，本發明的雙頻印刷式天線可藉由單一方向的槽孔701與倒F天線元件704共振耦合雙頻段，將槽孔的設計大幅簡化，因而改善金屬基板700的結構強度與外觀，並能滿足需要的頻率收訊品質。
請同時參照第10A圖、第10B圖及第10C圖。 第10A圖為本發明一實施例中，一種雙頻印刷式天線10之俯視圖。第10B圖為本發明一實施例中，第10A圖中的雙頻印刷式天線10之仰視圖。第10C圖為本發明一實施例中，第10A圖中的雙頻印刷式天線10沿A方向的側視圖。雙頻印刷式天線10包含：金屬基板1000、絕緣支撐件1002以及倒F天線元件1004。
金屬基板1000包含沿單一特定方向延伸之槽孔1001，以穿透金屬基板1000的兩面。於本實施例中，上述的特定方向為X方向，然而本發明並不以此為限。於本實施例中，槽孔1001為開放式的槽孔，亦即槽孔1001具有開口於金屬基板1000一邊緣的開放端以及位於金屬基板1000內部的封閉端。
於一實施例中，為維持金屬基板1000的結構強度，槽孔1001與金屬基板1000的其中一個邊緣的間距D1可為9公厘。然而本發明並不以此為限。
絕緣支撐件1002設置於金屬基板1000上。絕緣支撐件1002的結構與第1A圖至第1C圖所繪示的絕緣支撐件102大同小異，因此不再贅述。
倒F天線元件1004包含第一輻射部1005A、第二輻射部1005B、第三輻射部1005C以及連接輻射部1005D、1005E。其中，第二輻射部1005B亦可藉由金屬接地件1006輔助接地。
第一輻射部1005A、第二輻射部1005B、第三輻射部1005C以及連接輻射部1005D、1005E的結構和運 作方式與第7A圖至第7C圖所繪示的第一輻射部705A、第二輻射部705B、第三輻射部705C以及連接輻射部705D、705E大同小異。亦即，第一輻射部1005A、第二輻射部1005B以及第三輻射部1005C與槽孔1001共振以產生第一頻帶之輻射場型，且第一輻射部1005A、第二輻射部1005B以及第三輻射部1005C自身共振產生第二頻帶之輻射場型。因此不再贅述。
於一實施例中，第一頻帶具有2.4吉赫(GHz)的諧振頻率，第二頻帶具有5吉赫的諧振頻率。更詳細地說，於一實施例中，第一頻帶的範圍大約位於2.4吉赫至2.5吉赫間，第二頻帶的範圍大約位於5.15吉赫至5.875吉赫間。然而本發明並不以此為限。其中，當第一頻帶為2.4吉赫時，為使輻射部1005與槽孔1001有較佳的共振效果，槽孔1001的尺寸可具有20公厘的長度及2公厘的寬度。然而本發明並不以此為限。
於本實施例中，第一輻射部1005A輻射部之第一端P1與槽孔之開口端相距長度c，饋入點F與第一端P1以及第二端分別相距長度d以及長度b，第三輻射部1005C具有長度a。倒F天線元件1004在第一頻帶及第二頻帶上的諧振頻率以及對應的阻抗匹配可藉由上述的長度尺寸進行調整。
詳細而言，第一頻帶之諧振頻率藉由長度c以及長度a進行調整，倒F天線元件對應第一頻帶之阻抗匹配藉由長度b及長度d進行調整。第二頻帶之諧振頻率藉由長 度c以及長度d進行調整，倒F天線元件對應第二頻帶之阻抗匹配藉由長度b進行調整。
請參照第11圖及第12A-12C圖。第11圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線10的電壓駐波比示意圖。其中，橫軸為頻率(單位：吉赫)，縱軸為電壓駐波比。
第12A-12C圖為分別為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線10在X-Y平面、XZ平面以及Y-Z平面的輻射場型示意圖。其中，以實線繪示的為第一頻帶(2.4吉赫至2.5吉赫)的輻射場型，以虛線繪示的為第二頻帶(5.15吉赫至5.875吉赫)的輻射場型。
由第11圖可得知，雙頻印刷式天線10在第一頻帶及第二頻帶具有良好的電壓駐波比表現。由第12A-12C圖則可得知，雙頻印刷式天線10在各個平面上的輻射場型均十分平均。
因此，本發明的雙頻印刷式天線可藉由單一方向的槽孔1001與倒F天線元件1004共振耦合雙頻段，將槽孔的設計大幅簡化，因而改善金屬基板1000的結構強度與外觀，並能滿足需要的頻率收訊品質。
請參照第13圖。第13圖為本發明一實施例中，雙頻印刷式天線在包含不同形式的槽孔和天線元件時，在不同頻率的平均天線增益值的示意圖。於一實施例中，上述的平均天線增益值，是使用50歐姆、線徑為1.13公厘且長度為500公厘的同軸傳輸線進行訊號傳輸所產生。
當雙頻印刷式天線具有開放式槽孔以及倒F天線元件時，對應諧振頻率為2.4吉赫的頻帶的天線效率有-2.9dB至-5.1dB，對應諧振頻率為5吉赫的頻帶的天線效率有-3.7dB至-6.2dB。
當雙頻印刷式天線具有開放式槽孔以及單極天線元件時，對應諧振頻率為2.4吉赫的頻帶的天線效率有-2.1dB至-2.6dB，對應諧振頻率為5吉赫的頻帶的天線效率有-4.6dB至-5.2dB。
當雙頻印刷式天線具有封閉式槽孔以及倒F天線元件時，對應諧振頻率為2.4吉赫的頻帶的天線效率有-2.9dB至-3.4dB，對應諧振頻率為5吉赫的頻帶的天線效率有-3.5dB至-5.5dB。
當雙頻印刷式天線具有封閉式槽孔以及單極天線元件時，對應諧振頻率為2.4吉赫的頻帶的天線效率有-2.2dB至-2.5dB，對應諧振頻率為5吉赫的頻帶的天線效率有-4.1dB至-5.8dB。
因此，本發明的雙頻印刷式天線不論在對應諧振頻率為2.4吉赫或是5吉赫的頻帶，均具有良好的天線效率表現。
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，任何熟習此技藝者，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。
1‧‧‧雙頻印刷式天線
100‧‧‧金屬基板
101‧‧‧槽孔
102‧‧‧絕緣支撐件
104‧‧‧單極天線元件
105‧‧‧輻射部
106‧‧‧金屬接地件
107‧‧‧接地部

Claims (20)

  1. 一種雙頻印刷式天線，包含：一金屬基板，包含一槽孔；一絕緣支撐件，其一側設置於該金屬基板；以及一單極天線元件，設置於該絕緣支撐件之另一側，並對應於該槽孔的位置，該單極天線元件包含：一輻射部，包含一饋入點；以及一接地部，與該輻射部間隔一距離；其中該輻射部與該槽孔共振以產生一第一頻帶之輻射場型，該輻射部自身共振產生一第二頻帶之輻射場型。
  2. 如請求項1所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔沿一特定方向延伸。
  3. 如請求項2所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔之兩端均位於該金屬基板內。
  4. 如請求項3所述之雙頻印刷式天線，其中該輻射部及該接地部沿該特定方向延伸，該輻射部之一第一端以及一第二端分別與該槽孔之兩端相距一第一長度以及大於該第一長度之一第二長度，該饋入點與該第一端以及該第二端分別相距一第三長度以及一第四長度；其中該第一頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第四長度進行調整，該單極天線元件對應該第一頻帶之阻抗 匹配藉由該第三長度進行調整；該第二頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第四長度進行調整，該單極天線元件對應該第二頻帶之阻抗匹配藉由該第四長度進行調整。
  5. 如請求項3所述之雙頻印刷式天線，且該槽孔之長度為45公厘，寬度為2公厘。
  6. 如請求項2所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔包含一封閉端以及一開口端，該開口端開口於該金屬基板之一邊緣。
  7. 如請求項6所述之雙頻印刷式天線，其中該輻射部及該接地部沿該特定方向延伸，該輻射部之兩端中，與該槽孔之該開口端距離較近之一第一端與該開口端具有一第一長度，該饋入點與該第一端以及該該輻射部之一第二端分別相距一第二長度以及一第三長度；其中該第一頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第三長度進行調整，該單極天線元件對應該第一頻帶之阻抗匹配藉由該第二長度進行調整；該第二頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第三長度進行調整，該單極天線元件對應該第二頻帶之阻抗匹配藉由該第二長度進行調整。
  8. 如請求項6所述之雙頻印刷式天線，且該槽孔之長度為20公厘，寬度為2公厘。
  9. 如請求項1所述之雙頻印刷式天線，其中該絕緣支撐件包含相鄰之一絕緣支撐層以及一電路板層，該絕緣支撐層設置在於該金屬基板，該電路板層設置於該絕緣支撐層相反於該金屬基板的一側，且該單極天線元件設置於該電路板層相反於該絕緣支撐層的一側。
  10. 如請求項9所述之雙頻印刷式天線，其中該絕緣支撐層之厚度為1公厘，該電路板層之厚度為0.4公厘。
  11. 如請求項1所述之雙頻印刷式天線，更包含一金屬接地件，用以電性連接該接地部以及該金屬基板，以輔助該接地部接地。
  12. 一種雙頻印刷式天線，包含：一金屬基板，包含一槽孔；一絕緣支撐件，設置於該金屬基板；以及一倒F天線元件，設置於該絕緣支撐件相反於該金屬基板之一側，並對應於該槽孔的位置，該倒F天線元件包含至少一輻射部，該至少一輻射部包含一饋入點以及一接地點； 其中該輻射部與該槽孔共振以產生一第一頻帶之輻射場型，該輻射部自身共振產生一第二頻帶之輻射場型。
  13. 如請求項12所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔沿一特定方向延伸。
  14. 如請求項13所述之雙頻印刷式天線，其中該倒F天線元件更包含：一第一輻射部，沿該特定方向延伸，並包含該饋入點；一第二輻射部，沿該特定方向延伸，設置於與該第一輻射部平行鄰接之一第一側並間隔一距離，並包含該接地點；一第三輻射部，沿該特定方向延伸，設置於該第一輻射部平行鄰接之一第二側並間隔一距離；以及二連接輻射部，分別電性連接該第二輻射部之一端於該第一輻射部以及電性連接該第二輻射部之另一端於該第三輻射部。
  15. 如請求項14所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔之兩端均位於該金屬基板內。
  16. 如請求項15所述之雙頻印刷式天線，其中該第一輻射部之一第一端以及一第二端分別與該槽孔之兩端相距一第一長度以及小於該第一長度之一第二長 度，該饋入點與該第一端以及該第二端分別相距一第三長度以及一第四長度，該第三輻射部具有一第五長度；其中該第一頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第五長度進行調整，該倒F天線元件對應該第一頻帶之阻抗匹配藉由該第三長度及第四長度進行調整；該第二頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第三長度進行調整，該倒F天線元件對應該第二頻帶之阻抗匹配藉由該第四長度進行調整。
  17. 如請求項13所述之雙頻印刷式天線，其中該槽孔包含一封閉端以及一開口端，該開口端開口於該金屬基板之一邊緣。
  18. 如請求項17所述之雙頻印刷式天線，其中該第一輻射部之一第一端與該槽孔之該開口端相距一第一長度，該饋入點與該第一端以及該第一輻射部之一第二端分別相距一第二長度以及一第三長度，該第三輻射部具有一第四長度；其中該第一頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第四長度進行調整，該倒F天線元件對應該第一頻帶之阻抗匹配藉由該第二長度及該第三長度進行調整；該第二頻帶之諧振頻率藉由該第一長度以及該第二長度進行調整，該倒F天線元件對應該第二頻帶之阻抗匹配藉由該第三長度進行調整。
  19. 如請求項12所述之雙頻印刷式天線，其中該絕緣支撐件包含相鄰之一絕緣支撐層以及一電路板層，該絕緣支撐層設置於該金屬基板，該電路板層設置於該絕緣支撐層相反於該金屬基板的一側，且該單極天線元件設置於該電路板層相反於該絕緣支撐層的一側。
  20. 如請求項12所述之雙頻印刷式天線，更包含一金屬接地件，用以電性連接該接地點以及該金屬基板，以輔助該接地點接地。
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