TWM321153U - Multi-band antenna - Google Patents
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Description
M321153 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種天線結構,且特別是有關於一種 多頻天線結構。 【先前技術】 無線個人區域網路(wireless personal area network, WPAN)、無線區域網路(wireiess local area network, WLAN)、及無線廣域網路(wireiess wide area network, WWAN)等各種無線網路或系統裝置間的連接與溝通,皆可 透過裝設於其中的天線設備來實現。 一般來說,各種無線裝置之天線可以設計為外接或者 疋内建於裝置之中。例如,一些筆記型電腦會將外接天線 設置於螢幕之頂端,或是將外接天線設計在pCMCIA卡 上,透過此介面與電腦溝通。此類外接式天線設計,由於 顯露於外在環境,可需要較高的成本,且容易受到破壞。 而另一種設計,則是將天線直接内建於筆記型電腦之中。 此種内建式天線的設計,可以克服外接式天線所帶來 的缺點,例如可以保持電腦裝置整體的美觀與一致性,並 且能夠降低天線受到意外而造成損害的機率。然而,當天 線内建於空間有限的小型電腦裝置内時,其結構設計可能 為了配合空間的限制’而犧牲了部份操作頻寬,使得天線 里產時其製作上可允許的誤差率過低,而導致成本上漲。 因:如何設計出新的天線結構,提高内建天線的頻寬,為 目前廠商所追求的目標。 M321153 【發明内容】 因此本發明的目的就是在提供一種多頻天線,用以在 無線裝置例如筆記型電腦内’提供接收與發送訊號頻段足 夠的操作頻寬。 根據本發明之上述目的,提出一種多頻天線,具有接 地:p不對稱Τ型輻射部、倒L型傳導部及寄生元件。此 不對稱T型輻射部具有第—輻射體、第二輕射體與第一傳 導部,第—傳導部大致垂直於第-輕射體與第二輻射體。 第一輕射體用來接收第—輻射頻段《。第二㈣體用來 接收第二輻射頻段訊號,且第二輻射體的長度短於第一輻 射體。 倒L型傳導部具有第二傳導部與第三傳導部,第二傳 導部連接於第-傳導部,且第二傳導部位於第二輕射體與 接地邛之間’第二傳導部與該接地部大致垂直相連。而寄 生元件具有第四傳導部與第三輻射體,第四傳導部大致垂 直連接於接地部。第三輳射體位於第一輻射體與接地 間。 ^依照本發明一實施例之多頻天線,此多頻天線包括有 第一接地部、不對稱T型輻射部、倒L型傳導部與寄生元 件。不對稱T型輻射部具有第一輻射體、第二輻射體與第 一傳導部。第-傳導部大致垂直於第—韓射體與第二輕射 體,且與第一輻射體及第二輻射體位於不同平面上。第— 輻射體與第二輻射體平行於第一接地部,第一輻射體用來 接收第一輻射頻段訊號。第二輻射體用來接收第二輻射頻 M321153 段訊號,且第二輻射體之長度短於第一輻射體。 =L型傳導部與第一傳導部位於同一平面上,倒[型 第有第二傳導部與第三傳導部。第二傳導部連接於 弟一傳V部’且第二傳導部位於第二輻射體與第—接地部 之間’該第三傳導部與第:接地部大致垂直相連。寄生元 ,與阻抗調整板位於同—平面上,具有第四傳導部與第三 輪射體。第四傳導部大致垂直連接於第-接地部,第三輻 射體位於第一輻射體與第一接地部之間。 上述之多頻天線將第二傳導部設置在第二輕射部與接 地部之間,藉以增加第一輻射部的操作頻寬。此外,更設 個寄生7〇件’產生額外的操作頻帶,來增加多頻天線 弟二頻段附近㈣作頻寬。如此’使多頻天線具有雙頻寬 頻操作的功能。 【實施方式】 本發明之貫施例為—種多頻天線,可以裝設於具有無 線通訊功能的可攜式電子裝置上,例如筆記型電腦,個人 數位助理(pda)等。此種多頻天線可至少接收兩個頻段的訊 唬為方便起見,除非特別註明,說明書中皆以其中心頻 率也就疋第-頻率以及第二頻率,來代表這兩個頻段。 任何熟知此技藝者,可配合其所需,更改天線設計的不同 參數’來符合不同的應用範圍。 實施例 M321153 請參照第i圖,其繪示依照本發明第一實施例之多頻 天線100示意圖。多頻天線丨00包括有接地部11〇、不對稱 τ型輻射部120、倒L型傳導部130與寄生元件14〇。 不對稱丁型輻射部m包括有第—輻射體122'第二 輻射體124與第—傳導部126。第—傳導部126大致垂直於 第-輻射體m與第二輻射體124。而第—輻射體122是用 士接收第-輻射頻段的訊號。第二輻射體124是用來接收 ^二輻射頻段的訊號。此外,第二輕射體124的長度短於 弟一輪射體12 2的長度。 倒L型傳導部13G包括有第二傳導部132與第三 部134。第二傳導部132與第一傳導部126相連接,且第二 :專導部132位於第二輻射體124與接地部ιι〇之間。此外, 第二傳導部134則與接地部110大致垂直相連。 寄生7〇件14G則包括有第四傳導部142與第三輕射體 144。第四傳導部142大致垂直連接於接地部⑽。第三 射部位於第—_⑵與接地部ιι〇之間。且寄生田 元件140於本實施例中,為倒χ型。 此外,第一輕射體122具有一個阻抗調整板128 :調整板128由第—輻射請靠近接地部110的邊緣延 中而出’且與弟三輻射部144間隔一個預設距離 為了增加第-㈣頻率與第二輻射頻率的 例十’將第二傳導部132設置在第二輕射部124與二 110之間,以增加第—轄射部122的操作頻寬。此外 上的第三輕射部144用來產生額外的操作頻帶。 ”為了使弟二輻射部144所產生的操作頻帶得以延伸第 M321153 二輻射頻率的頻寬’㈣射部122上更設置一個阻抗調 H 8此阻抗调整板128與第三輕射部144間隔一預設 距離R’藉由調整此預設距離R的大小,來控制第三輕射 部:44的輻射頻段,使其緊鄰第二輻射頻率,進而增加第 一輕射頻率的頻寬。而第—傳導冑126與第二傳導部132 透過個連接點相連,此連接點即為多頻天線的訊 饋入點135。 第二實施% 上述為本發明實施例中多頻天線的-個基本樣態,實 際應用時’可以將多頻天線設計成一個立體結構,以符合 可攜:電子:置之空間配置’並增進多頻天線之效率。 β 第2圖’此為本發明第二實施例的多頻天線 示意圖。此多頻天線200包括有第一接地部21〇、不對稱τ 型韓射部220、倒L型傳導部23〇與寄生元件·。不對稱 T型輪射部220具有第-輕射體從、第二輻射體224及第 一,導部226。第—傳導部226大致垂直於第—輻射體從 與第二輻射體224,且與該第—輻射體士2和第二輕射體 224位於不同平面上。第一輻射體222與第二輻射體224 平行於第-接地部21〇。第—輻射體222用來接收第一輻射 紐訊號,第二ϋ射體224用來接收第二騎頻段訊號, 且第二輻射體224的長度短於第一輻射體222。 倒L型傳導部no與第一傳導部以位於同一平面 上。倒—L型傳導部23〇具有第二傳導部232與第三傳導部 234。第二傳導部232連接於第一傳導部—,且 M321153 部232伞於第二輻射體224與第一接地部2i〇之間。此外, 第二傳導部234則與第一接地部21〇大致垂直相連。 而寄生兀件240亦與第一傳導部226位於同一平面 上。寄生元件240具有第四傳導部242與第三輻射體244。 第四傳導部242大致垂直連接於第一接地部210,第三輻射 體244位於第一輻射體222與第一接地部21〇之間。 力此實施例中,多頻天線2〇〇更包含一個第二接地部 212,垂直連接於第一接地部21〇。為了調整第三輻射體244 _ 的輕射頻段’於第-賴射體222上設置—個阻抗調整板 228。阻抗調整板228與第一傳導部226位於同一平面上, 且由第一輻射體222的邊緣垂直地向第一接地部21〇延伸 而出,並與第三輻射體224間隔一預設距離R。 此外,不對稱T型輻射部220的形狀,可加以變化以 配合各種空間上的運用,取得多頻天線2〇〇的最高效率。 此實施例中,不對稱τ型輻射部200更包含第一彎折部25〇 與第二彎折部260。第一彎折部250垂直連接於該第一輻射 _ 體222的末端。第二彎折部260垂直連接於第二輻射體224 的末端。此外,第二彎折部26〇的末端更有一個第三凸出 部270,此第三凸出部27〇大致平行於第二輻射體224。 為了更加了解本實施例之多頻天線的作用,特將實施 例應用於無線廣域網路(wireless wide area netw〇rk,wwAN) 之工作頻段(824〜960Mhz以及1710〜2170Mhz)上。此時第 一輻射體222長度約為45.8mm,第二輻射體224長度約為 21.8mm,第一彎折部25〇長度約為7.9mm,第二彎折部26〇 長度約為4.4mm,第三凸出部270長度約為3· 1πιιη,阻抗 11 M321153 調整板228長度約為35.2mm,第三輻射體244長度約為 21.53mm,阻抗調整板228與第三輻射體244間的預設距離 R長度約為1mm。下列各實驗數據皆由上述尺寸所構成之 多頻天線所量測。 請同時參照第3圖及第4圖。第3圖為第二實施例移 除阻抗調整板之多頻天線電壓駐波比。第4圖為第二實施 例之電壓駐波比。其中,電壓駐波比圖式橫軸為頻率,縱 軸為電壓駐波比,且電壓駐波比之圖式中,點A之頻率為 824MHz、點 B 為 960MHz、點 C 為 1710MHz、點 D 為 2170MHz。由於實施例之多頻天線設計第二輕射體之長度 短於第一輻射體,因此第二輻射體所工作的第二幅射頻段 訊號為無線廣域網路高頻部份(1710〜2170Mhz),第一輻射 體所工作的第一輻射頻段訊號為無線廣域網路低頻部份 (824〜960Mhz)。 第3圖中,點C與點D之間的電壓駐波比大多在2之 上’尤其在大約1950MHz〜2200MHz之間,全部都高於2。 反觀第4圖將多頻天線裝設阻抗調整板之後,其電壓駐波 比在1710〜2170Mhz幾乎全部都低於2。因此,多頻天線的 南頻輻射頻段由高頻輻射體及寄生元件產生雙頻操作,並 藉由阻抗調整板的設置,來調整寄生元件的輻射頻段,使 兩個頻段相互緊鄰,來提高多頻天線在高頻輕射頻段的頻 寬。此外,於第4圖中,在電壓駐波比小於3的情況下, 多頻天線於低頻部份的頻寬約為18%。因此本實施例之多 頻天線在高頻及低頻部份皆已提供足夠的操作頻寬來涵蓋 整個無線廣域網路頻段。 12 M321153 接著請參照第5圖,此為第二實施例的水平切面輻射 %型圖。由水平切面輻射場型圖的結果可知,實施例之多 頻天線在水平面上,於無線廣域網路的工作頻段内,產生 大致為均勻”佈之電磁場能量,滿足無線廣域網路系统的 操作需求。 第三實施你丨 上述實施例中,阻抗調整板為長方形,輻射體的各個 部位也多為長方形或者方形的設和但是於其他實施例 中’各部位的形狀亦可有所變化,以配合空間上的限制以 及各個頻段效率的最佳化。 $參照第6圖,此為第三實施例的多頻天線示意圖。 於此貝把例中,第二輕射體224具有一個溝槽…,由第二 輻射體f4經由第二彎折部260延伸至第三凸出部27〇,: 部份的弟二輕射體224、第二彎折部與第三凸出部謂 分別分開為兩部份。而在阻抗調整板
型延仲部614,此T刑…“ 又匕a個L 同一個 认伸4 614與阻抗婦板⑽位於 板228 ”’且^延伸部614的-端連接於阻抗調整 #之编點,另-端則指向第三輻射體244。 時參:ΐ Μ: Τ型輻射部可以有著更多的變化。請同 化型態之投影n 這些圖示緣示多頻天線其他變 X〜不忍圖。如S 7A圖所示,其中第一 _射I* 222上的第_彎折部25〇更包含— =弟“射體 末端。第—Λ ° 设置在第一彎折部250的 冬挪弟_凸出部71〇 貝“又置在L型凸出部72〇與第一輻 13 M321153 射體222之間。 ▲弟-輪射體222亦可有其他變形。如第7 -彎折部250的末端連接一個第 Θ不 〇出部730,且第一λ屮 部大致平行第一輻射體222。 此外如弟7Β和7C圖所示,第《击 / ,^ 呆一幸田射體224亦可增 設一個弟四凸出部740,位於裳—私u μ 1 位於弟一輪射體224與倒L型傳 導部230之間,且箆四Λ屮都μ 且弟四凸出邓740之形狀對應於第二輻射 體224與第二彎折部260。 由上述本發明多個實施例可知,多頻天線將第二傳導 部設置在n射部與接地部之間,藉以增加第—輕射部 的操:頻寬。此外’更設置一個寄生元件,產生額外的操 作須ΊΤ增加多頻天線第二頻段附近的操作頻寬。透過此 種多頻天線的結構設計,讓多頻天線得以達到雙頻寬頻操 作的功能,藉此增加天線量產時可允許誤差率,而降低生 產成本。 雖然本發明已以多個實施例及變形揭露如上,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 之精神和範圍内,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。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下: 第1圖係繪示依照本發明第一實施例之多頻天線示意 14 M321153
第2圖係繪不依照本發明第二實施例的多涉頁天線示意 圖。 第3圖係繪示本發明第二實施例中,移除阻抗調整板 之多頻天線電壓駐波比。 第4圖係繪示本發明第二實施例之電壓駐波比。 第5圖係繪示本發明第二實施例之水平切面輕射場型 圖。 第6圖係繪讀照本發明第三實施例的多頻天線示意 圖。 第7A至第7C圖料示依照本發明實施例的多頻天線 其他變化型態之投影示意圖。 、 【主要元件符號說明】 100 : :多頻天線 120 不對稱T型輻射部 124 弟一輪射體 128 阻抗調整板 132 第二傳導部 135 訊號饋入點 142 第四傳導部 200 多頻天線 212 第二接地部 222 第一輻射體 226 : 第一傳導部 110 : 接地部 122 : 第一輻射體 126 : 第一傳導部 130 : 倒L型傳導部 134 : 第三傳導部 140 : 寄生元件 144 : 第三輻射體 210 : 第一接地部 220 : 不對稱T型輻射部 224 : 第二輻射體 228 : 阻抗調整板 15 M321153 230 : 倒L型傳導部 232 : 第二傳導部 234 : 第三傳導部 240 : 寄生元件 242 : 第四傳導部 244 : 第三輻射體 250 : 第一彎折部 260 : 第二彎折部 270 : 第三凸出部 612 : 溝槽 614 : L型延伸部 710 : 第二凸出部 720 : L型凸出部 730 : 第一凸出部 740 : 第四凸出部 16
Claims (1)
- M321153 十、申請專利範圍: 1 · 一種多頻天線,包含: 一接地部; 一不對稱T型輻射部,具有一第一輻射體、一第二輻 射體與一第一傳導部,該第一傳導部大致垂直於該第一輕 射體與該第二輻射體,該第一輻射體用來接收一第一輻射 頻段汛號’该第二輻射體用來接收一第二輻射頻段訊號, 且该弟二輕射體之長度短於該第一轄射體; 一倒L型傳導部,具有一第二傳導部與一第三傳導 部,該第二傳導部連接於該第一傳導部,且該第二傳導部 位於該第二輻射體與該接地部之間,該第三傳導部與該接 地部大致垂直相連;以及 一寄生7L件,具有一第四傳導部與一第三輻射體,該 第四傳導部大致垂直連接於該接地部,該第三輻射體位於 該第一輻射體與該接地部之間。 2·如申請專利範圍第丨項所述之多頻天線,其中該第 一輻射體具有一阻抗調整板由該第一輻射體靠近該接地部 之邊緣延伸而出,且與該第三輻射體間隔一預設距離。 3·如申請專利範圍第2項所述之多頻天線,其中該不 對稱T型輻射部更包含一第一彎折部垂直連接於該第一輻 射體之末端。 17 M321153 4.如申請專利範圍第3項 對稱τ型輻射部更包含一、"4頻天線,其中該不 部之丈☆山p ^ 凸出部,連接於該第一彎折 之“,且大致平行於該第-輕射體。 =中請專利_第3項所述之多頻天線,其中該第 二4部更包含一第二凸出部與一[型凸出部,該L型凸 ^言:置於該第-彎折部之末端,該第二凸出部則設置於 以3L凸出部與該第一輻射體之間。 …6·如申請專利範圍帛2項所述之多頻天線,其中該不 對稱Τ則§射部更包含_第二彎折部垂直連接於該第二輕 射體之末端。 7·如申請專利範圍第6項所述之多頻天線,其中該不 對稱Τ型輻射部更包含一第三凸出部,連接於該第二彎折 部之末端,且大致平行於該第二輻射體。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之多頻天線,其中該不 對稱Τ型輻射部更包含一第四凸出部,位於該第二轄射體 與該倒L型傳導部之間,且該第四凸出部之形狀對應於該 第二輻射體與該第二彎折部。 9·如申請專利範圍第2項所述之多頻天線,其中該阻 抗調整板為長方形。 18 M321153 ι〇·如申請專利範圍第2項所述之多頻天線,其中該 I1抗凋整板更包含一 L型延伸部,其一端連接於該阻抗調 整板之端點,另一端則指向該第三輻射體。 11·如申請專利範圍第1項所述之多頻天線,其中該 第傳導邛與该第二傳導部透過一連接點相連,該連接點 為該多頻天線之訊號饋入點。 12·如申請專利範圍第丨項所述之多頻天線,其中該 寄生元件大致為一倒L型。 13· —種多頻天線,包含: 一第一接地部; 一不對稱Τ型輻射部,具有一第一輻射體、一第二輻 射體/、第傳導部,該第一傳導部大致垂直於該第一輕 射體與該第二輻射體’且與該第一輻射體及該第二輻射體 錢不同平面上’該第—輻射體與該第二輻射體平行於該 第-接地部,該第一輻射體用來接收一第一輻射頻段訊 號’該第二輻射體用來接收一第二輻射頻段訊號,且該第 二輻射體之長度短於該第一輻射體; 一倒L型傳導部,與該第一傳導部位於同一平面上, 該倒L型料料有—第二料部與—第三料部, ,傳導部連接於該第-傳導部’且該第二傳導部位於該第 -輕射體與該第-接地部之間,該第三傳導部與該第 地部大致垂直相連;以及 19 M321153 巾胃專利l圍第16項所述之多頻天線,其中該 :寫折錢包含一第二凸出部與-L型凸出部,該L型 二,部設置於該第_f折部之末端,該第二 於該部與輻㈣之間。 20.如申請專利範圍第15項所述之多頻 =::射部更包含-㈣折部垂直連接於該第二 不縣如巾請專利範圍第20項所述之多頻天線,其中該 不對% τ型輻射部更认 折部夕古紗 3弟一凸出邛,連接於該第二彎 ’且大致平行於該第二輻射體。 繁H如申請專利範圍第21項所述之多頻天線,兑中今 弟一輻射體具有_、、# Τ該 溝槽,由該弟二輻射體經由該第一彎挤 部延伸至該第三凸出部。 弓折 23·如申請專利範圍第20項所述之多頻天唆, 不對稱Τ型輻射 — 夕頭天線,其中該 Ρ更包一弟四凸出部,位於士女楚一土 體與該倒L型值*丨位於邊弟二輻射 辱導部之間,且該第四凸出部之彤壯斜鹿 該第二輻射體蛊哕箸丨之形狀對應於 咽'-、邊弟二彎折部。 申明專利範圍第1 5項所述多 阻抗調整板為長方f U夕領天線,其中該 21 M321153 —25·如申請專利範圍第13項所述之多頻天線,其中該 第傳導部與該第二傳導部透過一連接點相連,該連接點 為該多頻天線之訊號饋入點。 26'如申請專利範圍第13項所述之多頻天線,其中該 寄生元件大致為一倒l型。22
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