TWM568508U - Antenna structure - Google Patents

Abstract

一種天線結構，包含一信號導引部、一接地部及一輻射部。該接地部包括一與該信號導引部沿一縱軸線間隔設置的主接地區、分別由該主接地區兩相反端朝該信號導引部方向延伸的一第一翼區與一第二翼區，及一地線區，該地線區具有一由該主接地區朝該信號導引部延伸的基線段，及至少一由該基線段朝該第一翼區方向延伸的延伸線段。該輻射部位於該地線區與該第二翼區間，包括一適用以接收一饋入信號的饋入點、一由該饋入點朝該信號導引部延伸的基線區，及至少一由該基線區朝該第二翼區方向延伸的延伸線區。藉由設置該信號導引部、該接地部及該輻射部，並以其設置位置、形狀及延伸路徑相互配合，能有效提升接收數位電視信號的效能。

Description

天線結構

本新型是有關於一種天線結構，特別是指一種應用於數位電視頻段的天線結構。

近年來，許多國家積極地推動電視數位化，以減少頻道資源浪費，並提升影音訊號的傳輸品質。其中，用來接收由無線電視台所發出之數位電波的天線裝置是作為影音裝置與傳播環境的重要中介元件，該天線裝置不僅要進行電信號與電磁場信號的轉換，還必須利用其本體結構來降低特定頻寬的電磁波的衰減損失率，以提高接收信號的信號雜訊比(Signal-to Noise Ratio，縮寫為SNR)。

習知一種運用於接收數位電視訊號的天線結構如圖1所示，是包括二鏡像對稱的鏤空截角三角形11，其在目前常用的數位電視頻段470MHz~700MHz間之信號表現如圖3之虛線81所示，仍然具有可改善之空間。

因此，本新型之目的，即在提供一種可提升數位電視信號接收效能的天線結構。

於是，本新型天線結構，適用於設置於一具有一縱軸線及一與該縱軸線相交之橫軸線的介質基板，並用以接收一饋入信號，該天線結構包含一信號導引部、一接地部，及一輻射部。

該信號導引部沿該橫軸線延伸方向延伸。

該接地部包括一沿該橫軸線延伸方向延伸且與該信號導引部沿該縱軸線間隔設置的主接地區、分別由該主接地區兩相反端朝該信號導引部方向延伸的一第一翼區與一第二翼區，及一由該主接地區延伸的地線區，該地線區具有一由該主接地區鄰近該縱軸線處朝該信號導引部延伸的基線段，及至少一由該基線段靠近該信號導引部處朝該第一翼區方向延伸的延伸線段。

該輻射部位於該地線區與該第二翼區間，包括一適用以接收該饋入信號且設置於鄰近該主接地區與該縱軸線的饋入點、一由該饋入點朝該信號導引部延伸的基線區，及至少一由該基線區靠近該信號導引部處朝該第二翼區方向延伸的延伸線區。

本新型之功效在於：藉由設置該信號導引部、該接地部及該輻射部，並以其設置位置、形狀及延伸路徑相互配合，能有效提升接收數位電視信號的效能。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2及圖3，本新型天線結構之一第一實施例，適用於設置於一具有一縱軸線Y及一與該縱軸線Y垂直相交之橫軸線X的介質基板9，並用以接收一饋入信號，該第一實施例包含一信號導引部2、一接地部3，及一輻射部4。

其中，該介質基板9可採用塑膠、玻璃纖維、電木等絕緣材料製成，並可在其上塗佈或電鍍如銀、銅等金屬導體以形成該天線結構。

其中，該信號導引部2、該接地部3與該輻射部4較佳是皆位於該介質基板9之同一側面，如此，本新型天線結構可使用單層架構實施。

該信號導引部2設置於圖2中上方，沿該橫軸線X延伸方向延伸，並包括沿該縱軸線Y間隔排列且各自沿該橫軸線X方向延伸的一主導引區21及一副導引區22，該副導引區22位於該輻射部4與該主導引區21間，且面積小於該主導引區21。

其中，該信號導引部2之電位為浮接(floating)，該主導引區21及該副導引區22較佳呈方形，且該信號導引部2較佳是以該縱軸線Y為鏡像對稱。其中，文中所述之鏡像對稱係指主要形狀上之對稱，其尺寸或有些微差異，亦在本文所指範圍內。

該主導引區21沿該橫軸線X延伸長度為132±35公釐(即介於97~167公釐間，較佳為132公釐之意，以下皆以此方式作為說明)，沿該縱軸線Y延伸之寬度為16±4公釐。該副導引區22沿該橫軸線X延伸長度為112±30公釐，沿該縱軸線Y延伸之寬度為1.5±0.4公釐。該主導引區21與該副導引區22之間距為3±1公釐。

值得一提的是，該信號導引部2之作用類似於八木天線中的導向器(director，或稱寄生器(parasite))，具有提高指向性及提高增益之效果。

該接地部3之電位為接地(ground)，並包括一沿該橫軸線X延伸方向延伸且與該信號導引部2沿該縱軸線Y間隔設置的主接地區31、分別由該主接地區31兩相反端朝該信號導引部2方向延伸的一第一翼區32與一第二翼區33，及一由該主接地區31鄰近該縱軸線Y處朝該信號導引部2延伸的地線區34。

該主接地區31設置於圖2中下方，實質上以該縱軸線Y為鏡像對稱，其沿該橫軸線X延伸長度為193±50公釐，沿該縱軸線Y延伸之寬度為38±10公釐。

該第一翼區32之延伸長度大於該第二翼區33，該第一翼區32由該主接地區31左端上方朝信號導引部2方向延伸，且界定一供該地線區34之延伸末端容設的凹槽321。

該第一翼區32沿該縱軸線Y之延伸長度為67±15公釐，寬度為12±3公釐，該凹槽321沿該橫軸線X之長度為8.3±2公釐，沿該縱軸線Y之長度為8.5±2公釐，該第一翼區32上端右側與該主導引區21沿該橫軸線X方向之距離為16±4公釐。該第二翼區33沿該縱軸線Y之延伸長度為44±10公釐，寬度為12±3公釐。該第一翼區32左側邊緣與該主接地區31左側邊緣之距離(圖2中標示322之線段長度)、該第二翼區33右側邊緣與該主接地區31右側邊緣之距離(圖2中標示331之線段長度)皆為2±0.5公釐。

該地線區34具有一由該主接地區31鄰近該縱軸線Y處朝該信號導引部2延伸的基線段341、二由該基線段341靠近該信號導引部2處彼此間隔朝該第一翼區32方向延伸的延伸線段342，及一連接該等延伸線段342末端之連接線段343，該基線段341、該等延伸線段342及該連接線段343圍繞界定一地透空區35，該等延伸線段342末端與該連接線段343位於該第一翼區32之凹槽321內。

其中，該基線段341沿該縱軸線Y之延伸長度為52±10公釐，該等延伸線段342沿該橫軸線X之延伸長度為85.8±20公釐，該等延伸線段342之間距為3±1公釐，該基線段341、該等延伸線段342、該連接線段343之寬度皆為2±0.5公釐。位於下方之該延伸線段342與該主接地區31之距離為45±10公釐，位於上方之該延伸線段342與該副導引區22之距離為8±2公釐，該基線段341與該第一翼區32之距離為79±20公釐，該地線區34左方末端與該第一翼區32之凹槽321上、左、下方邊緣的距離分別是0.9±0.2公釐、1.5±0.4公釐、0.5±0.1公釐。

該輻射部4位於該地線區34與該第二翼區33間，包括一適用以接收該饋入信號且設置於鄰近該主接地區31與該縱軸線Y的饋入點41(於本實施例中，該饋入點41位於該縱軸線Y上，但不限於此)、一由該饋入點41朝該信號導引部2延伸的基線區42、二由該基線區42靠近該信號導引部2處彼此間隔朝該第二翼區33方向延伸的延伸線區43，及一連接該等延伸線區43末端之連接線區44，該基線區42、該等延伸線區43及該連接線區44圍繞界定一輻射透空區45。該輻射部4與該地線區34實質上以該縱軸線Y為鏡像對稱。

該饋入點41與該主接地區31之距離為2±0.5公釐，該基線區42與該基線段341之距離為0.8±0.2公釐，該基線區42沿該縱軸線Y之延伸長度為50±10公釐，該等延伸線區43沿該橫軸線X之延伸長度為85±20公釐，該等延伸線區43之間距為3±1公釐，該基線區42、該等延伸線區43、該連接線區44之寬度皆為2±0.5公釐。位於下方之該延伸線區43與該第二翼區33上方沿該縱軸線Y之距離為1±0.2公釐，位於下方之該延伸線區43與該主接地區31之距離為45±10公釐，位於上方之該延伸線區43與該副導引區22之距離為8±2公釐，該基線區42與該第二翼區33之距離為81±20公釐。

其中，該第一翼區32之延伸長度大於該地線區34之延伸線段342與該主接地區31之距離，該第二翼區33之延伸長度小於該輻射部4之延伸線區43與該主接地區31之距離。

如圖3所示，該第一實施例在470MHz~790MHz頻域中之增益曲線82表現皆優於習知天線結構之增益曲線81，且在常用的數位電視頻段470MHz~700MHz間，該第一實施例之增益值（gain）更是幾乎都高於-1 dBi，因此，該第一實施例具有極佳的收訊品質。

參閱圖4及圖5，為本新型天線結構的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於：

該第一翼區32之延伸長度小於該地線區34位於下方之該延伸線段342與該主接地區31之距離，且該第一翼區32與該第二翼區33實質上以該縱軸線Y為鏡像對稱。

如圖5所示，該第二實施例在470MHz~790MHz頻域中之增益曲線83表現同樣皆優於習知天線結構之增益曲線81，且在常用的數位電視頻段470MHz~700MHz間，該第二實施例之增益值都高於-1 dBi，因此，該第二實施例同樣可以達到類似於上述第一實施例的良好增益表現，且還可減少布線複雜度、節省金屬材料使用，進而降低生產成本。

參閱圖6及圖7，為本新型天線結構的一第三實施例，該第三實施例是類似於該第二實施例，該第三實施例與該第二實施例的差異在於：

該地線區34僅具有一由該基線段341靠近該信號導引部2處朝該第一翼區32方向延伸的延伸線段342，該輻射部4僅包括一由該基線區42靠近該信號導引部2處朝該第二翼區33方向延伸的延伸線區43。

其中，該地線區34之延伸線段342的延伸長度為85.8±20公釐，寬度為7±2公釐，該輻射部4之延伸線區43的延伸長度為85±20公釐，寬度為7±2公釐。

如圖7所示，該第三實施例在470MHz~790MHz頻域中之增益曲線84表現同樣皆優於習知天線結構之增益曲線81，且在常用的數位電視頻段470MHz~700MHz間，該第三實施例之增益值都高於-1 dBi，因此，該第三實施例同樣可以達到類似於上述第一實施例的良好增益表現，且還可減少布線複雜度，進而降低生產成本。

綜上所述，藉由設置該信號導引部2、該接地部3，及該輻射部4，並以其設置位置、形狀及延伸路徑相互配合，而能有效提升接收數位電視信號的效能，再者，本新型天線結構可使用單層架構實施，亦具有節省成本之功效。因此，本新型天線結構確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧信號導引部
21‧‧‧主導引區
22‧‧‧副導引區
3‧‧‧接地部
31‧‧‧主接地區
32‧‧‧第一翼區
321‧‧‧凹槽
322‧‧‧線段
33‧‧‧第二翼區
331‧‧‧線段
34‧‧‧地線區
341‧‧‧基線段
342‧‧‧延伸線段
343‧‧‧連接線段
35‧‧‧地透空區
4‧‧‧輻射部
41‧‧‧饋入點
42‧‧‧基線區
43‧‧‧延伸線區
44‧‧‧連接線區
45‧‧‧輻射透空區
81~84‧‧‧增益曲線
9‧‧‧介質基板
X‧‧‧橫軸線
Y‧‧‧縱軸線

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是習知一種天線結構的示意圖； 圖2是本新型天線結構的一第一實施例的示意圖； 圖3是習知該天線結構與該第一實施例之一天線增益比較圖； 圖4是本新型天線結構的一第二實施例的示意圖； 圖5是習知該天線結構與該第二實施例之一天線增益比較圖； 圖6是本新型天線結構的一第三實施例的示意圖；及 圖7是習知該天線結構與該第三實施例之一天線增益比較圖。

Claims (10)

1. 一種天線結構，適用於設置於一具有一縱軸線及一與該縱軸線相交之橫軸線的介質基板，並用以接收一饋入信號，該天線結構包含： 一信號導引部，沿該橫軸線延伸方向延伸； 一接地部，包括一沿該橫軸線延伸方向延伸且與該信號導引部沿該縱軸線間隔設置的主接地區、分別由該主接地區兩相反端朝該信號導引部方向延伸的一第一翼區與一第二翼區，及一由該主接地區延伸的地線區，該地線區具有一由該主接地區鄰近該縱軸線處朝該信號導引部延伸的基線段，及至少一由該基線段靠近該信號導引部處朝該第一翼區方向延伸的延伸線段；及 一輻射部，位於該地線區與該第二翼區間，包括一適用以接收該饋入信號且設置於鄰近該主接地區與該縱軸線的饋入點、一由該饋入點朝該信號導引部延伸的基線區，及至少一由該基線區靠近該信號導引部處朝該第二翼區方向延伸的延伸線區。
2. 如請求項1所述的天線結構，其中，該輻射部與該地線區實質上以該縱軸線為鏡像對稱。
3. 如請求項1所述的天線結構，其中，該第一翼區與該第二翼區實質上以該縱軸線為鏡像對稱，該主接地區自身實質上以該縱軸線為鏡像對稱，該信號導引部自身實質上以該縱軸線為鏡像對稱。
4. 如請求項1所述的天線結構，其中，該地線區具有二由該基線段靠近該信號導引部處彼此間隔朝該第一翼區方向延伸的延伸線段，且還具有一連接該等延伸線段末端之連接線段，該基線段、該等延伸線段及該連接線段圍繞界定一地透空區，該輻射部具有二由該基線區靠近該信號導引部處彼此間隔朝該第二翼區方向延伸的延伸線區，且還具有一連接該等延伸線區末端之連接線區，該基線區、該等延伸線區及該連接線區圍繞界定一輻射透空區。
5. 如請求項4所述的天線結構，其中，該輻射部之每一延伸線區的長度介於65~105公釐間，寬度介於1.5~2.5公釐間。
6. 如請求項1所述的天線結構，其中，該輻射部之延伸線區的延伸長度介於65~105公釐間，寬度介於5~9公釐間。
7. 如請求項1所述的天線結構，其中，該第一翼區之延伸長度大於該第二翼區，且該第一翼區界定一供該地線區之延伸線段末端容設的凹槽。
8. 如請求項7所述的天線結構，其中，該第一翼區之延伸長度大於該地線區之延伸線段與該主接地區之距離，該第二翼區之延伸長度小於該輻射部之延伸線區與該主接地區之距離。
9. 如請求項1所述的天線結構，其中，該信號導引部、該接地部與該輻射部皆位於該介質基板之同一側面。
10. 如請求項1所述的天線結構，其中，該信號導引部包括沿該縱軸線間隔排列且各自沿該橫軸線方向延伸的一主導引區及一副導引區，該副導引區位於該輻射部與該主導引區間，且面積小於該主導引區。