TWM395277U - Monopole antenna improvement - Google Patents

Description

五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關一種天線，特別是一種單極天線。 【先前技術】 天線為無線通訊設備必要之元件，即便通訊技術不斷的推

陳出新，天線仍然不可或缺。無線通訊的快速發展，自低頻I 展至高頻’所應用範圍由國防通訊及軍事運用發展至通訊網路 及消費性電子產品’與之配合之天線也由外露式長型天線發展 至輕薄短小的隱藏式天線。可見無線通訊已與生活密不可分， 且通訊設備採用隱藏式天線，不但減小了產品的體積，也讓使 用者無法自外觀察覺天線構造，化解了使用者對電磁波的恐 懼。 & 以單饋入及印刷式微帶天線而言，所需之天線長度為工作 頻率的波長，對於無線網路常使用之2.4GHz頻段，所需之 天線長度約為30mm。在現今消費性電子產品之輕薄短小的要 求下，係為限制電子產品體積之關鍵，因此，如何減少天線所 佔空間’仍為待改善之課題。 【新型内容】 有鋥於此，本創作之主要目的在於提出一種單極天線，藉 以改良習知天線之缺點，以減少天線結構所佔空間。 一種單極天線，設置於基板上，基板包含第一面及第二 面單極天線用以接收及發射電磁波訊號，係包含：饋電點， 設置於基板之第一面上，用以輸入及輸出對應電磁波訊號之電 訊號；輻射單元，設置於基板之第一面上，輻射單元包含：饋 電段’ 一端電連接饋電點；第一輻射段，一端電連接饋電段之 另一端；第二輻射段，一端電連接第一輻射段之另一端，且第 二輻射段與饋電段分置於第一輻射段之長轴的二侧；及第三輻 射段’一端電連接第一輻射段，且第三輻射段與饋電段分置於 第一輻射段之長軸的二側；及反射元件，設置於基板之第二面 上，對應於第二輻射段之位置。 有關本創作之較佳實施例及其功效，茲配合圖式說明如 後。 【實施方式】 以下舉出具體實施例以詳細說明本創作之内容，並以圖式 作為辅助說明。說明中提及之符號係參照圖式符號。 請參閱第la及lb圖所示，係為本創作實施例之示意圖。 本創作實施例提出一種單極天線’可應用於無線網路，特別是 可設置於無線網卡上’用以接收及發射電磁波訊號，於此，電 磁波訊號之頻率較佳可為2.4GHz，然本創作並非以此為限。 單極天線設置於基板1上，基板1包含第一面11及第二 面12 ’第la圖所示為本創作實施例之第一面n示意圖；第 lb圖所示為本創作實施例之第二面12示意圖。單極天線包含 饋電點2、輻射單元3及反射元件4。輻射單元3及反射元件 4為導電材質，且基板1為非導電材質，實質上可以印刷電路 M395277 板實現。 請參閱第1a圖所示，饋電點2設置於基板1之第一面u 上，用以輸入及輪出對應電磁波訊號之電訊號。輻射單元3亦 設置於基板1之第一面U上，包含饋電段31、第一輻射段幻、 第二輻射段33及第三輻射段34。饋電段31 —端電連接饋電 點2,第一輻射段32—端電連接饋電段31之另一端。第二輻 射段33 -端電連接第—輻射段32之另一端，且第二輕射段 33與饋電段31分置於第一輻射段32之長軸的二側。第三輻 射段34 —端電連接第一輻射段32，且第三輻射段％與饋電 段31分置於第一輻射段32之長軸的二側。 於此’第一輻射段32與饋電段31成第一夾角51，第— 輻射段32與第二輻射段33成第二夾角52,第一夾角51與第 一夹角52均為銳角。單極天線第二輻射段33與第三輻射段 實質可分別為二同心圓之一部分，亦即，第二輻射段幻與 ~第二輕射段34成彎曲狀，且朝同一方向彎曲並相互平行。 特別疋’其二同心圓之圓心位於第三輻射段34側。第三輻射 與第二輕射段33之長度比值介於50%至80%間，較佳 可為2 …5 °由上述之設計’可有效縮小輻射單元3所佔空間。 本創作實施例所揭露之饋電段31、第一輻射段32及第二 之總長度約為10mm。亦即’相較於先前技術’縮 越了約— 、·〜分之二的空間長度。然，天線長度之縮短會造成天線 感成分減少，本創作透過第二爽角 5 變，再透過延伸分支之第二輻射段33增加電感值。續而在第 一輕射段32與第三輻射段34之連接處設有缺口 35，藉以調 整電容值。於此，缺口 35可位於第二輻射段33之相對側。 請參閱第lb圖所示，反射元件4設置於基板1之第二面 12上，對應於第一輕射段33之位置，藉以產生寄生之柄合效 應’達成單極天線之阻抗匹配〇於此，反射元件4可為長方形， 且反射元件4之長軸略與第二輻射段33平行，而可達到較佳 之寄生耦合效應》 請參閱第2圖及第3圖所示’係為本創作實施例之回饋損 失（Return loss)及電壓駐波比（VSWR)示意圖，可見本創 作實施例之單極天線作用於2.4GHz至2.5GHz頻段，而於 2.4GHz 尤佳。 請參閱第4圖及第5圖所示，係為本創作實施例去除第三 輻射段34之回饋損失（Return loss)及電壓駐波比（vSWR) 示意圖。當未加上延伸分支之第三輻射段34時，無法達到本 創作實施例之效果，可見本創作實施例係利用第三輻射段34 及缺口 35調整電容值及電感值，使單極天線縮短三分之二之 長度後，仍可作用於2.4GHz頻段。 請參閱第6圖及第7圖所示，係為本創作實施例去除反射 元件4之回饋損失（Return loss)及電壓駐波比（VSWR)示 意圖。當未加上反射元件4時，無法達到本創作實施例之效 果，可見本創作實施例係利用反射元件4調整天線阻抗匹配， M395277 使單極天線縮短三分之二之長度後，仍可作用於2.4GHz頻段》 請參閱第8圖及第9圖所示，係為將本創作實施例之反射 元件4對應至第三輻射段34位置之回饋損失（Return l〇ss)及 電壓駐波比（VSWR)示意圖。可見當反射元件4對應至第三 輕射段34之位置時，無法達到本創作實施例之效果，因本創 作實施例單極天線之工作頻段係由第二輻射段33及反射元件 4決定。 • 综上所述，本創作確實可提供空間長度較小之單極天線， 了利於在消費性電子產品之有限體積下，加入更多其他功能之 元件或縮小電子產品之體積。 雖然本創作的技術内容已經以較佳實施例揭露如上，然其 並非用以限定本創作’任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之 精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇内，因 此本解之賴顧當概社f請專__界定者為準。 • 【圖式簡單說明】 第la圖為本創作實施例之第一面示意圖。 第lb圖為本創作實施例之第二面示意圖。 第2圖為本創作實施例之回饋損失示意圖。 第3圊為本創作實施例之電壓駐波比示意圖。 第4圖為本創作實施例絲第三輻射段之回饋損失示意圖。 第5圖為本創作實施例去除第三贿段之電壓駐波比示意圖。 第6圖為本創作實施例去除反射元件之回饋損失示意圖。 7 M395277 第7圖為本創作實施例去除反射元件之電壓駐波比示意圖。 第8圖為本創作實施例反射元件對應至第三輻射段之回饋損 失示意圖。 第9圖為本創作實施例反射元件對應至第三輻射段之電壓駐 波比示意圖。 【主要元件符號說明】 1 :基板 33 :第二輻射段 11 :第一面 34 :第三輻射段 12 :第二面 35 :缺口 2 :饋電點 4:反射元件 3:輻射單元 51 :第一夾角 31 :饋電段 32 :第一輻射段 52 :第二夾角

Claims (1)

1. M395277 六、申請專利範圍： 1· 一種單極天線，設置於一基板上，該基板包含一第一面及一第 二面，該單極天線用以接收及發射一電磁波訊號，係包含： 一饋電點，設置於該基板之該第一面上，用以輸入及輸出對應該 電磁波訊號之一電訊號； 一輻射單元’設置於該基板之該第一面上’該輻射單元包含： • 一饋電段’一端電連接該饋電點； • 一第一輻射段’一端電連接該饋電段之另一端； 一第二輻射段’ 一端電連接該第一輻射段之另一端，且該第二 輻射段與該饋電段分置於該第一輻射段之長軸的二側；及 一第三輻射段，一端電連接該第一輻射段，且該第三輻射段與 該饋電段分置於該第一輻射段之長軸的二側；及 一反射元件，設置於該基板之該第二面上，對應於該第二輻射段 之位置。 • 2.如請求項1之單極天線’其中，該第一輻射段與該饋電段成一 第一夾角，且該第一夾角為銳角。 3. 如請求項1之單極天線’其中，該第一輻射段與該第二輻射段 成一第二夾角，且該第二夾角為銳角。 4. 如請求項1之單極天線’其中，該第三輻射段與該第二輻射段 分別為二同心圓的一部份，該二同心圓之圓心位於該第三輕射 段侧。 5.如請求項1之單極天線，其中，該第三輻射段與該第二輻射段 9 M395277 之長度比值介於50%至80%間。 6.如請求項1之單極天線，其中，該第一輻射段與該第三輕射段 之連接處設有一缺口。 7.如請求項6之單極天線，其中，該缺口位於該第二輻射段之相 對側。 8. 如請求項1之單極天線，其中，該反射元件為長方形且該反 射元件之長軸略與該第二輻射段平行。 9. 如請求項1之單極天線，其中，該輻射單元及該反射元件為導 電材質，且該基板為非導電材質。 10. 如請求項1之單極天線，其令， 2.4GHz 〇 対磁皮訊號之頻率為