TWM335813U - Antenna - Google Patents

Description

M335813 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種天線，特別是關於一種最少具有 兩種共振頻率之天線。 【先前技術】 於筆記型個人電腦、PDA(個人用資訊終端裝置）及 手機等等之電子機器上，搭載了為了和外部機器無線通 j吕用之天線。隨著電子機器之多機能化及小型化，天線 也被要求小型化且能對應多數的頻率範圍。 此處，習知的雙頻天線係具備：單磁極型之第一天 線單元，其係折返於供電點與接地點間；第二天線單 元’其係於供電點旁自第一天線單元分支且和第一天線 單元分別延伸而成（例如：參考新型專利文獻一）。根據 此天線’因其第一天線單元對應於第一頻率範圍，且第 一天線早元對應於弟一頻率範圍，故前述天線可對應兩 個頻率範圍。而且，藉由調整第一天線單元及第二天線 單元個別的形狀及尺寸，可於收發信號電路中整合天線 之阻抗。 【新型專利文獻】日本特許公開2006-196994號公 報 【新型内容】 然而，前述之雙頻天線，因為第二天線單元具有自 第一天線單元分支而成的形狀，故難以搭載於有限之空 間。 本創作鑑於前述事情，其目的在提供一種天線，其 中前述天線係可易於調整阻抗，同時可易於内裝於有限 的空間中。 5 M335813 解決如述問題之本創作天線，係為具有至少雨個共 振頻率之天線，其特徵係具有可為一雙向天線功能之形 狀，其中前述雙向天線包括具有第一共振頻率之逆！^型 天線及具有第一共振頻率之折反型單磁極天線。 本創作之第一天線，為了具有逆F型天線及折返型 單磁極天線之雙向天線之功能，其形狀係共用於雙向天 線且可使天線小型化。因此，易於内裝於有限的空間 中。接著，因為在逆F型天線及折返型單磁極天線中，

為了調整阻抗_改變尺寸或形狀的地方並不相同，所 以較容易獨立地調整阻抗。 運欣W述目的之本創作天線中之第二天線， 其具備：一第-天線單丨，其係與前述接地面之前述邊緣 =平行延伸；接地單元，其係以電性連接前述第一天 1 =元之—端與别述接地端間；第二天線單it，係位於 地面之f述邊緣與前述第-天線單元之間，且與 別天線單70略為平行延伸，並與前述第〆天線單 :接地單端’其中前述供電點係為前 挟著前述第一天以配輸詈入二號;严雜^ 二單元間，並具置於單元與前述第 分，前述第三天線單以為平行延伸部 連接於ΜϋΜ-ΐί 錢連接且後端電性 本創=二;:單端之相對端。 功能之形狀，苴中前^依别祕成’具有一雙向天線 折反型單磁極天線。因蜜天線及-於有;的空間中:而且，較型化且易於内裝 者達成引述目的之本創作天線中的第三天線， 6 M335813 具備·面狀之接地面；第—*綠οσ _ ^ ^ 面略為平行延伸；接地單元，J二接地 …端與前述接地端間;第二天線單元，：盘 則=天線單元略為平行延伸，並與前 兀電性連接於供電點之相對端，其中前述供 = 述接地單元之-端且供給輪 :、為刖 ”前尸-天線單元配置於前述第;單元線::述; 一早兀間，並具有與前述第一 - 、引边弟 創作之第二天線，依前述構成，且有一 狀’其中前述雙向天線包括1 F型Ϊ =線 折反早磁極天線。 主穴綠及一 述接地面連接之接地點，經由前述之二單 -天線單元及前述第三M J 二早70則返弟 元前端所經過的長度，相者：：：二第三天線單 之-波导·自弟—共振頻率之大約四分 一天線早兀，到達由前述第一 =引述弟 :’到達前述前端所經之長度弟天 率之大約二分之一波長。 ⑴k乐一共振頻 振頻!刚=線=;型單磁極天線對應於第-共 天線，其係可共用天ί 共振頻率，所以可實現一 、用天線早兀並對應所希望之兩個頻率範 7 M335813

〆+、剧邛ι大踝肀第-壬娩菸钕 配於包含電子機器之金屬部 接地面裝配有相對面，其中前述相對面係/點為·別述 前述第-天線單元及前述第二天線單元7於與包含 之前述機箱 、面略為垂直 β依W述構成，天線之第_天線單元 皁元可與機箱分離，且以包含於接地面 機箱之構造裝配於機箱内。因此，將相對面 = 箱内之金屬部電性容量結合，且前述金屬部具有^= ^地面一部份之功能，可實現削減接地面之小型化之^ 如上所述，依據本創作，可實現一種天線，其係 易於調整阻抗，同時可易於内裝於有限的空間中。 【實施方式】 參照以下之圖式，說明本創作天線之實施例。 第一圖係為本創作第一實施例之面型天線外觀圖 第一圖所示之面型天線1〇,係為一藉由兩個頻率範 圍而收送信號用之雙頻天線，且其具有第一共振頻率及 第二共振頻率。此實施例之面型天線1〇，使用兩種頻率 範圍，其中前述兩種頻率範圍分別包含：較第一共振頻 率高且於第一共振頻率周圍之第一使用頻率約 850MHz ;於第一共振頻率周圍之第二使用頻率約 950MHz。面型天線10，以印刷電路板上之印刷導體形 狀構成，為略為矩形型狀之外形。面型天線10，包含： 接地面11，其係以面狀擴展之略為矩形形狀；接地單元 12，其係與接地面11相連接；第一天線單元13，其係 8 M335813 與接地單元12相連拯，n ^ Μ及第三天線單元5 線狀延伸；第二天線單元 接，且以線狀延伸。由接^再與第一天線單元13相連 工綠留士 ^ 由接地面11、接地單元12、第〆 #成之單元雜弟^天線單元14、及第三天線單元15所 藉由對印刷電路板之電介質16之表 面所形成之金屬層蝕刻而一

接地面11具有直绩扯M 总么叙線狀的邊緣111，第一天線單元13

盥iL士一 u與接地面11電性連接。接地面11 ，、^早兀相連接之點係稱為接地點112。 天^元14及第三天線單元15，具有自第〆 妝、、、，1中于、^〃一端向其兩侧折返約180。延伸而成之形 1、月j处弟一天線單元13係與接地單元12連接延 伸而成。 一工fr天線早元14，位於接地面11之邊緣hi與第 二^70 13間，且與第一天線單元π略為平行延 伸。弟二天線單元14中配置接地單元112之一端，係 的供電點14卜另—方面，第二天線單元 ’點之相對侧的一端，係與第一天線單元13 始供電點141與圖中未顯示之同軸電纜之蕊 拉目接，而接地面11與前述同轴電纜之屏蔽線相連 接面11為自與屏蔽線相連接之接地點113向供電 大出，成。依據此形狀，相連接之同軸電纜為向 考弟二天線單S 14延伸方向裝配而成，而且其屏 距離接地面11中之供電點141最接近之接地點113 相連接。 第三天線單元15，係配置於第三天線單元15及第 M335813 二天線單元Η間且挟著第—天線單元13之 天線單元15’係與第—天線元 弟二 第三撕元，端係指自第一天==伸折而： 之後鈿151，及兒性連接於與第一天線單元 = 接地單元12端相對之另1。後端m之相 端152，係無電性連接。 Η】之刚 面型天，10’具有第—共振頻率及第二共 兩個共振頻率。面型天線10，自接地點m，、由 單元12、卜天線單元13、及第三 、丨由^ 前端152所經之長声a e ° 到違 二於第-丘振頻ίί氣此長度稱為短柱長度)係為相 第-使用頻率低共振頻率約比 βπη八+一 此紐柱長度約為接近此850MHz 而構^-波長約88mm ’即較此四分之一波長約略長 線1G，經由接地單元12及第一天線 單元13及第三天線單元 波#之尺+1率中之弟二共振頻率約四分之一 於i-使:頻itg。本實施例’第二共振頻率大約等同 :單到達前述第一天線13單元與第三天 率约四分之為前述第二使用頻 長度，為而且’第三天線單元15之 t 共_率之料二分之_波長的尺寸構 J述面型天線10之形狀，係具有雙向天線功能之 M335813 形狀’其巾前錢肖天祕為 =具有第二共振頻率之折返型單磁==; 之雜向天綠if: 頻率之折返型單磁極天線 之群，前述之單元群係-體成型 =之:Ϊ天線10 ’如後所述’係可理解為各天線交 為說明第一騎示之面型天線以逆F型天 線動作之原理圖。第二A圖中，絲示

St單純化，第二㈣係表示與第二A圖中表^ 之面士天線1〇具有大約相同之電性效應之逆F型天線。 圖所示之面型天線1()之構造，可單純化思考 $弟：：圖所示。而且，第二A圖所示之構造，藉由 =2單元13之延長線上展開自第-天線單元13 二折L伸之弟三天線單元15，與第圖所示之構造具 有大約相同之電性效應。第二A圖所示之構造中，第二 =線單元14具有逆F型天線之供電部之功能，而接地 旱兀12具有逆F型天線之接地部之功能。第二a圖所 不之，型天線10之共振頻率’係為接地單元12、第〆 天線單元13及第三天線單元15之長度總和，亦即短枉 長度之四分之一波長之頻率。以逆F型天線為功能之面 歪天線10，其共振頻率中之阻抗，相較於標準傳送線路 的，I1 生阻抗50Ω還要高。為此，面型天線係被使用 以第使用頻率，其中前述第一使用頻率係指於共振頻 率附近且較共振頻率略高之頻率。 再者’以逆F型天線為功能之面型天線1〇，藉由調 整位置P而使阻抗易於調整，其中前述位置P係指第二 11 M335813 圖所示之第二天線單元14結合於 时 置點。例如，如第二圖所示，供 天線單元13之位 則天線之阻抗愈向無限大t置】ίί 恐，處下降。本實施例，第_天 阻抗 線單το 14結合於阻抗之實數部份 一弟一天 第四圖)所形成之位置，其中前值之观(參照 ㈣共振頻率略高之第一共振頻;:=振= 整第二列之電感為功能’所以藉由調 弟一天線早兀14之長度，也可易於調整 部分。本實施例中，第二天線單元14之 2^ 一使用頻率中阻抗之虛數成分 "·又，係為弟 長度。 双風刀12(參照弟四圖）所形成之 -圖ίί於！二圖所示之逆F型天線之基本形狀，第 型天蝮10 m Κ 1 折返延伸之形狀。為此，面 極天i為功Γ天線為功能的同時也以折返型單磁 箪磁：天=勤為。兒明第一圖所示之面型天線以折返型 :磁極天線動作之原理圖。第三Α圖中，係表干：ϋ 號源且單純的面型天錄1Λ —一口 丫係录不包含抬 係表示具有與第三Α圖#弟 圖及第三C圖中， 電性效應之折返型單磁極天:之面型天線10大約相同 天線天係第^ Α圖所示之面型 線單元15之全部自^ 弟二天線單元14及第三天 目接地面11向遠離前述接地面方向延 12 M335813 伸展開而成。再者，第三㈣所示之 基2返型單磁極天線具有大約相’同之;性： 度之四分之三波長所一形成1早二^^ t為共振頻率“之-波長“ίΠ別;= 地單元12之長度及第-天線單 長度係為/、振頻率之約四分之一波長，笛二 線:：15^長度係為共振頻率之約四分之二，= 而且’面型天線1G中，第三天線單元 之L二「天線單元13彎折約18〇。而成。若於前述 中前端ϋ成共振頻率之駐波’則第三天線單元15 二二丄及與此前端152距離二分之-波長之後端 成為α電流產生之駐波之波節。另—方面接地單 線單元13中之接地點成為因電流產生之 尚筮腹<1而且，距離接地點四分之一波長距離且朝 二—f線單70 14之折返點，係為因電流產生駐波之 盥為此，第一天線單元13之駐波電流W2之方向， 二苐二天線單元14之駐波電流W1之方向相同。因此， 藉由相互電感作用，可得到與非折返型單磁極天缘相比 較高之阻抗。以折返型單磁極天線動作之面型， 藉由f變相對於第一天線單元13之第二天線單元14之 相對寬^，可易於調整阻抗之實數部份。本實施例，第 二=線單元14之寬度，係為第二共振頻率中阻抗實數 成分’亦即標準值50Ω所形成之寬度。 13 M335813 弟四圖係本創作所示之面型天線之卩且抗特性I厂、 ^ j苐五圖係本創作所示之面型天線之電愿駐波特性= 如第四圖所示，屬於第一頻率範圍之第一使用頻 fl之附近及屬於第二頻率範圍之第二使用頻率f2 =率 近之二處中，面型天線1〇之阻抗z之實數部份R = 被調整為50Ω，而虛數部分im(z)被調整為〇Ω。再者， 如第五圖所示，於第一使用頻率fl週圍及第二使用頻率 f2附近之二處中，可得到良好的電壓駐波特性。 、… 接著針對本創作之第二實施例作說明。後述之第二 實施例主要針對前述第一實施例相異點作說明說明。— 第六圖係本創作第二實施例之面型天線外觀圖。 第六圖所示之面型天線20，例如無線LAN等，係 使用與第一貫施例之面型天線相異之頻率範圍之雙步貝 天線。面型天線20係包含：接地面21、接地單元22、' 第一天線單元23、第二天線單元24及第三天線單元 25,且具有和第一實施例之面型天線10同樣之基本構 造。另一方面，面型天線20係與面型天線10有兩點不 同·第一點係為了抑制不必要之反射所構成平面曲線； 第二點係指於第三天線單元25之前端252侧所形成之 折返形狀253。第三天線單元25，因為在其一部具有折 返形狀253，故其相對於電路長度之實際長度(過程長度) 可被縮小。本實施例之面型天線2〇，考慮到折返形狀之 波長壓縮效果，而且第三天線單元25之長度（實際的過 程長度）係以相當於接近被壓縮之波長之二分之一之尺 寸所構成。 到此之前係針對於配線基板之單面側形成之面型 M335813 天線作說明，接著針對由單元於配線基板之兩面侧形成 之第三實施例作說明。後述之第三實施例之說明，附與 前述說明之第一實施例中各單元之同一單元同一符 號，並針對與第一實施例之不同點作說明。 第七圖係為本創作之第三實施例之面型天線之外 觀圖 第七圖所示之面型天線30，其接地面31係構成於 相對於其他單元之基板36之相對面，這點係與第一實 施例之面型天線10相異。接地單元12、第一天線單元 13、第二天線單元14及第三天線單元15，係夾著平板 狀的基板36與接地面31略為平行配置而成。接地單元 12與接地面31係藉由貫穿基板36之孔洞電性相連接。 弟七圖所不之面型天線30，亦具有和第一實施例之面型 天線相同之雙頻天線之功能。 到此之前係針對於配線基板表面形成之面形天線 作說明，接著針對具有立體構造之本創作第四實施例作 說明。後述之第四實施例之說明係主要針對與第一實施 例不同處作說明。 第八圖係本創作第四實施例之天線外觀立體圖，且 第九圖係本創作第四實施例之天線外觀投影圖。第九A 圖係天線之前視圖，而第九B圖係為天線之侧視圖。 第八圖及第九圖所示之天線40係為具有兩各 2〜6GHz頻率範圍内之共振頻率之雙頻天線。天線4〇係 經由金屬板之打穿加工及折曲加工一體成型而成。天線 40包含：接地面41，其係由直線狀邊緣411構成；接 地單元42,其係與接地面41相連接；第一天線單元43， 其係與接地單元42相連接且與邊緣411略為平行延伸 15 M335813 =成；第二天線單元44，其係與第一 接且位於邊餘a， 線單元43相读 綠,逯、'彖411與第一天線單元43之n廿相連

線早兀43 *為平行延伸而成三天 '亚Η第-天 天線單元43略為平行延伸而:::5二其2 ΐ本構造奶係具有與第—實施例之面型天線。樣Ϊ 另_ V 兩點不；：天ΐ40與第-實施例有 45係相對4為方法；第二點為第三天線以 直折曲而匕者天線第义 ::份係構成為折返形狀:此二—以 f10不同。接著，接地面41藉由三c天 個面仏、4lb、41c、仙，此點係與第—實^ =成四 天線不同。前述四個面41a〜41中 ' &孫面型 天線單元43月笛-工说抑-,係與第一 固定於弟線早疋4略為垂直構成而成，且 面41d。电器之機箱内。後述將稱前述面41d為相對 第=圖係第八圖之天線使用狀態之立體圖 圖所示之天線4G係裝配於筆記型個人電腦 i電子機器之機箱伽内。第十圖所示之 、态之機箱400，係包含金屬製之機箱框架4〇1 412面覆/十於機箱框架樹之絕緣性材料所構成之遮蓋物 〇2ι迷金屬製之機箱框帛4〇1係相當於包含於本創 =天線所裝配之機箱内之金屬部之—例。天線4〇，藉由 裝配於機箱400内，具有使機箱框架4〇1成為接地面41 之延長部分之功能。藉由如上所述，使得若天線4〇具 有之接地面41很小，天線40仍能維持很好之性能。 16 M335813 天線40之相對面41d係相對於機箱4〇〇内部之機 箱框架401裝配而成。如上所述，因為機箱框架4〇1係 被絕緣性材料構成之覆蓋物402所覆蓋，所以天線4〇 不與機相框架401接觸。然而’因為天線40之接地面 41之相對面41d係相對於機箱400内部之機箱框架4〇1 之狀態裝配而成，接地面41係與機箱框架4〇1電性容 量結合。因此，機箱内部之機箱框架401係具有可為接 地面41延長部分之功能。例如，相對面4id之長e為 18mm時，若寬D約3mm以上且與機箱框架4〇1之相對 面41d之間隔G約1.5mm以下時，機箱框架401具有 可充分為接地面41之延長部分之功能。再者，因為相 對面41d與包含第一天線單元43及第二天線單元44之 面略為垂直形成，且若天線40與相對面41d與機箱框 架401相對裝配而成時，第一天線單元43及第二天線 單元44為自機箱框架4〇1具有充分距離的構造。 第十一圖係第十圖所示之天線裝配於機箱狀態之 電壓駐波特性表示圖 弟十一圖’如第十圖所示之構造’係表示芳機箱框 架401與相對面41d間之間隔G為0·5ιηιη及1.0mm的 狀態時之特性。而且，取比較例，表示若機箱櫂架401 與相對面41d接觸狀態，亦即間隔G為〇min狀態時之 特性。如第十一圖所示，間隔G分別為0.5mm及l.0mm 狀態時，可得到如機箱框架4〇1即相對面41d電性结合 狀態（G=0mm)—樣，於兩個使用頻率範圍内良好之電壓 駐波特性。 接著，針對第四實施例之變形制作說明，其中前述 第四實施例之變形例係指相對於第四實施例之天線折 17 M335813 曲之方向或位置不同之實施例。 第十二圖係本創作第四實施例之變形例中夂 線之外觀侧視圖。第十二圖（a)至第十二圖（e)，係一天 示五個天線40A〜40E之左側視圖及電子機器之機箱起^ 中前述五個天線40A〜40E係相對於第八圖及第圖^ 示之天線40具有不同之折曲方向及位置。然而，為了 比較，第十二圖（f)係表示第九B圖所示之相同之天線 40。再者，第十二圖省略覆蓋於機箱框架4〇1之覆蓋物 402。 如弟十一圖（a)至弟十二圖（e)所示，變形例之天線 40A〜40E，係隨著接地面折曲而構成，其中前述變形例 之天線40A〜40E具有相對於機箱内部之機箱框架之相 對面41d。因此，和第八圖及第九圖所示之天線4〇相同， 接地面41係與機箱框架401電性容量結合，且機箱框 架401可為接地面41之延長部分之功能。 以上，針對本創作之實施例作說明，但本創作並不 限定於前述實施例 箣述之實施例中，說明雙頻天線之例子，但本創作 不限疋於别述之例子，例如，再猎由增加單元而具有三 個以上之共振頻率之天線也適用於本創作。 18 M335813 • 【圖式簡單說明】 第—圖係本創作第一實施例之面型天線外觀圖。 苐二圖係本創作所示之面型天線以逆F型天線動作 原理說明圖。 弟二圖係本創作所示之面型天線以折返型單磁極 天線動作原理說明圖。 • 第四圖係本創作所示之面型天線之阻抗特性表示 圖。 /、 Φ 第五圖係本創作所示之面型天線之電壓駐波特性 表示圖。 第六圖係本創作第二實施例之面型天線外觀圖。 弟七圖係本創作第二貫施例之面型天線外觀圖。 第八圖係本創作第四實施例之天線外觀立體圖。 第九圖係本創作第四實施例之天線外觀投影圖。 第十圖係第八圖之天線使用狀態之立體圖。 弟十一圖係第十圖所示之天線裝配於機箱狀熊之 電壓駐波特性表示圖。 • 第十二圖係本創作第四實施例之變形例中各種天 線之外觀侧視圖。 【主要元件符號說明】 10、 20、30 面型天線(天線） 11、 21、31、41 接地面 12、 22、42 接地單元 13、 23、43 第一天線單元 14、 24、44 第二天線單元 15、 25、45 第三天線單元 16 電介質 40 天線 M335813 40A 〜40E 天線 41d 相對面 111 > 411 邊緣 112 、 113 接地點 141 供電點 151 後端 152、252、452 前端 152， 前端 253 折返形狀 400 機箱 401 機箱框架 402 遮蓋物 20

Claims (1)

1. M335813 九、申請專利範圍： 種天線，其特徵為： 具有至少兩個以上共振頻率； 頻案可為第一共振頻率之逆f型天線及第二共振 A:返=極天線之雙向天線功能之形狀。 二接地面，係具有直線狀之邊緣； 行延^申^線單元’係與前述接地面之前述邊緣略為平 述接係電性連接於前述接地單元之-端及前 第二天解元，係位於前述接地面之前 辻弟一天線單元之間，且與前述第一 逯緣^刖 ，，並與前述第-天線單元電性連接於供=為平行 端’其中前述供電點係為前述接地單元之 2相對 入信號； 供給輸 第三天線單元，係挾著前述第一天線單元 ^弟二天線單元與前述第二天線單元間，並 ^ f 一天線單元略為平行延伸部分，前述第 則通 電性連接且後端電性連接於與前述第線:二 ^連接之一端之相對端。 天線早 3· —種天線，其包含·· 面狀之接地面，· 21 M335813 成；&線單兀’係與前述接地面略為平行延伸而 述接係電性連接於前述接地單元之一端及前 伸，前述第—天線單元略為平行延 端，其中f性連接於供1點之相對 入信號，· 為喊接地單元之—端且供給輸 述第:單天’ _著前述第—天線單元配置於前 之一端之相=連接於與前述第一天線單元連接 4t申請專利範圍第2項或第3項所記载之天線，其特徵 蚰，天線係具有至少兩個之共振頻率； 前述接地前述接?面連接之接地點，經由 元，到、幸乂、处第一天線單元、及前述第三天線單 於第unt三天線之前述前端所經之長度，係相當 、振頻率之大約四分之一波長之長度； 單开自也點’、經由前述接地單元及前又述第一天線 弟一^線單元及前述第三天線單元相連接 -相當於第二共振頻率大約四分之 所二3第線m述折返點’到達前述前端 述第二共振頻率之大約二分之- 22 M335813 5.如申請專利範圍第2項或第3項所記載之天線，其特徵 為： 前述天線，係裝配於包含一電子機器之金屬部之機 箱内； 前述接地面具有一相對面，其中前述相對面係相對 裝配於與包含前述第一天線單元及前述第二天線單元 之面略為垂直之前述機箱。

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