專利名稱:雙頻天線的制作方法
技術領域:
本發(fā)明是關于一種天線裝置,特別是一種制作在印刷電路板上的多頻帶天線。
背景技術:
隨著無線通訊技術的突飛猛進,各式的通訊產品與技術也如雨后春筍般的出現(xiàn),雙頻模塊、三頻模塊、甚至是更多頻段的模塊應用更是近年來的趨勢。一項產品若想要得到消費者廣泛的接受與肯定,其產品的效能、外觀、尺寸,就成為非常重要的關鍵,而通訊產品除了產品本身的考慮之外,最重要的莫過于是訊號的收發(fā)效能,因為訊號的收發(fā)效能,對于產品在消費者評價比重中占有很大一部份的比例,而與訊號收發(fā)效能最直接相關的,莫過于產品上的天線裝置,同時兼顧天線的收發(fā)效能并配合通訊產品的整體性考慮,已成為業(yè)界一致的努力目標。
在傳統(tǒng)技術中,由Zhinong Ying,Lund獲得美國專利第6,166,694號題目為″Printed Twin Spiral Dual Band Antenna″,即為多頻帶天線的一實施例。請參考圖1,Zhinong Ying,Lund所提供的天線是制作于一介電物質2上,并通過該介電物質使天線不與印刷電路板(PCB)1電性接觸,僅通過一饋電接腳6、一接地接腳7與印刷電路板10接觸,而饋電接腳6與接地接腳7更通過一阻抗匹配帶5來連結。天線主要是由兩部分所組成,包含一第一導體螺旋帶3與一第二導體螺旋帶4,其中,通過第一導體螺旋帶3的部分,使得此雙螺旋雙頻天線得以收發(fā)一較低頻帶的訊號;通過第二導體螺旋帶4的部分,使得此雙螺旋雙頻天線得以收發(fā)一較高頻帶的訊號,也就是借由個別的導體螺旋帶形成兩個電流路徑的諧振,而達到多頻帶傳輸?shù)哪康摹?br>
由傳統(tǒng)技術明顯可知,天線與印刷電路板10之間,仍須有一介電物質2作為隔絕,在制作工藝上,需增加制作此一介電物質2的步驟;另一方面,天線的制作與產品主要電路的制作是分開的兩個制作工藝步驟,若能簡化制作工藝步驟,對于制作工藝時間的掌握將更具競爭力。此外,電路設計時預留一塊區(qū)域作為天線使用區(qū)域,在實際電路板的設計上較無彈性。有鑒于此,借由本發(fā)明的公開,除可達成設計一在電路板上的雙頻天線的目的外,更可以更方便、更彈性的方式來設計電路的布局。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的為提供一種雙頻天線的設計。
本發(fā)明的另一目的為提供一種可與通訊組件的主要電路同時制作的多頻帶天線。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例,是由制作于一基板上的金屬帶所構成,其中該金屬帶是由兩L形部分所組成,包含第一L形部份與第二L形部份第一部份的尾端(也就是L形短邊部分)連結第二部分的L形長邊部分,此外,第一部份的頭端更延伸出一饋電接腳,用以連接一訊號處理電路。由于金屬帶的第一部分的等效長度是約為第一頻帶的四分之一波長,使得通訊組件得以通過該第一部分得以收發(fā)在第一頻帶內的訊號;并通過該金屬帶的第二部分的長度調整,使得該金屬帶得以收發(fā)第二頻帶內的訊號,再經(jīng)過組件中的訊號處理電路,選擇性的對第一頻帶與第二頻帶的訊號通訊,完成雙頻帶傳輸?shù)哪康?。此外,當金屬帶的第一部分在單獨使用時,其原本就有低頻頻帶與高頻頻帶兩個頻帶的效應,惟其高頻效應的頻帶難以控制在真正會使用的頻帶,例如當?shù)皖l頻帶為900MHz時,其高頻頻帶往往存在于2.2GHz以上,與需要的1.7GHz相距甚遠,本發(fā)明另通過第二部分的加入與調整,使其高頻頻帶往低頻方向加寬,使得頻帶可為在高頻與低頻兩個適當?shù)念l帶可以使用。
根據(jù)本發(fā)明第二實施例,與第一實施例不同的是,本實施例的金屬帶是分別制作于一基板的相對表面,并通過一導電貫孔連接金屬帶的第一部份與一第二部分。與第一實施例相同的是該第一部份與一第二部分同樣呈L形,且第一部份的尾端(也就是L形短邊部分)連結第二部分的L形長邊部分,此外,第一部份的頭端更延伸出一饋電接腳,用以連接一訊號處理電路。本發(fā)明實施例與第一實施例具有相近的操作頻帶范圍,使得配合本發(fā)明實施例的天線裝置,通訊組件同樣可做多頻帶的訊號處理。
借由以下詳細的描述并結合附圖,將可輕易明了上述內容及此項發(fā)明的諸多優(yōu)點,其中圖1為傳統(tǒng)技術的雙螺旋雙頻天線裝置;圖2為根據(jù)本發(fā)明的通訊組件的電路架構方塊圖;圖3為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的雙頻天線;圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電壓駐波比(VSWR)對頻率的量測關系圖;圖5為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的雙頻天線;以及圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電壓駐波比(VSWR)對頻率的量測關系圖。
圖號對照表1、10印刷電路板 2介電物質3第一導體螺旋帶 4第二導體螺旋帶5阻抗匹配帶 6饋電接腳7接地接腳 12天線14主要電路 16訊號處理電路20、30基板 22金屬帶24、34饋電接腳 221第一部份32金屬帶221a第一部份的長邊321第一部份 221b第一部份的短邊321a第一部份的長邊 222第二部分321b第一部份的短邊 222a第二部份的長邊322第二部分 222b第二部份的短邊322a第二部份的長邊322b第二部份的短邊
具體實施例方式本發(fā)明提供一種多頻帶天線的設計,特別是一種可與通訊組件的主要電路同時制作的多頻帶天線。在本發(fā)明中,借由組成天線的兩部分結構,使得裝置有本發(fā)明天線的通訊組件,得以有效收發(fā)兩個頻帶范圍的訊號。如圖2所示,是根據(jù)本發(fā)明的通訊組件的電路架構方塊圖,其中通訊組件的印刷電路板10上包含一天線12以及一主要電路14,通過天線12以及主要電路14中的訊號處理電路16,選擇性的對第一頻帶與第二頻帶的訊號通訊,完成雙頻帶傳輸?shù)哪康?。其中上述通訊組件可為移動通訊裝置(如手機、smart phone)、無線網(wǎng)絡卡等無線通訊產品。以下茲列舉天線裝置部分的兩個較佳實施例以說明本發(fā)明,所述較佳實施例僅為舉例,而并非用以限定發(fā)明本身。有關此二較佳實施例的內容詳述如下。
第一實施例請參照圖3所示,為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的雙頻天線,是由制作于一基板20上的一條金屬帶22所構成,其中該金屬帶22是由兩L形部分所組成,包含一第一部份221與一第二部分222,且第一部份的尾端(也就是第一部份的短邊221b前端)連結第二部分222(也就是第二部份的長邊222a前端),且第一部份的長邊221a與第二部份的長邊222a是互相平行。第一部份的頭端(也就是第一部份的長邊221a前端)更延伸出一饋電接腳24,用以連接一訊號處理電路(圖中未示)。其中上述的基板20可選擇自FR4、FR5、PTFE等介電材質的材料,而金屬帶22則可以銅、銀、金等良導體金屬配合通訊組件的主要電路,可同時以網(wǎng)版印刷(screen printing)的方式將第一部份221與第二部分222形成在基板20的邊緣。
在本發(fā)明實施例中,由于金屬帶22的第一部分221的等效長度是約為第一頻帶(其中心頻率約為900MHz)的四分之一波長,使得通訊組件得以通過該第一部分221收發(fā)在第一頻帶內的訊號;并通過該金屬帶22的第二部分222的長度或寬度的細部調整,使得該金屬帶22得以收發(fā)第二頻帶內(其頻率范圍約為1.6GHz~2.7GHz)的訊號,再經(jīng)過組件中的訊號處理電路,選擇性的對第一頻帶與第二頻帶的訊號通訊,完成雙頻帶傳輸?shù)哪康摹?br>
如圖4所示,是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電壓駐波比(Voltage StandingWave Ratio,VSWR)對頻率的量測關系圖。由圖可知,取VSWR=3時,較低頻率的可操作頻帶范圍(也就是本發(fā)明實施例的第一頻帶)的中心頻率約在900MHz,是符合GSM、GPRS等系統(tǒng)的頻帶范圍;較高頻率的可操作頻帶范圍(也就是本發(fā)明實施例的第二頻帶)可涵蓋符合DCS、PCS以及802.11b、802.11g等移動通訊系統(tǒng)與無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的頻帶范圍,由此可知,配合本發(fā)明實施例的天線裝置,使得通訊組件將可做多頻帶的訊號處理。
第二實施例請參照圖5所示,為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的雙頻天線,與第一實施例不同的是,本實施例的金屬帶32是分別制作于一基板30的相異表面,并通過一導電貫孔36連接金屬帶32的第一部份321與一第二部分322。與第一實施例相同的是該第一部份321與一第二部分322同樣呈L形,且第一部份的尾端(也就是第一部份的短邊321b前端)連結第二部分322(也就是第二部份的長邊322a前端),且第一部份的長邊321a與第二部份的長邊322a是互相平行。此外,第一部份的頭端(也就是第一部份的長邊321a前端)更延伸出一饋電接腳34,用以連接一訊號處理電路(圖中未示)。
如圖6所示,是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的電壓駐波比(VSWR)對頻率的量測關系圖。由圖可知,本發(fā)明實施例與第一實施例具有相近的操作頻帶范圍,使得配合本發(fā)明實施例的天線裝置,通訊組件同樣可做多頻帶的訊號處理。
本發(fā)明的雙頻天線設計具有如下的優(yōu)點本發(fā)明的天線可用于多頻帶訊號的收發(fā),使得通訊組件不再受限于天線的單頻傳輸,有助于產品功能的提升。
僅以單一的電流路徑,形成兩個以上的諧振結果,達成多頻帶傳輸?shù)哪康?,不用刻意留下天線面積,對于縮小微帶天線的布局面積,實有助益。
本發(fā)明的雙頻天線可沿著電路板邊緣設計,其內的空間可另用于其它用途,例如電路板的螺絲安裝孔等設計,提升電路布局的彈性。
本發(fā)明雙頻天線與通訊組件主要電路的制作可在同一制作工藝步驟完成,有助于縮短產品制造時程。
本發(fā)明雖以較佳實例闡明如上,然其并非用以限定本發(fā)明精神與發(fā)明實體僅止于上述實施例。在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內所作的修改,均應包含在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種雙頻天線,用于一通訊組件中收發(fā)訊號,該雙頻天線至少包含一金屬帶,制作于一基板上,包括一第一部份與一第二部分,該第一部份的尾端連接該第二部分;以及一饋電接腳,延伸自該第一部份的頭端,用以連接一訊號處理電路;其中,該通訊組件通過該第一部分得以收發(fā)在一第一頻帶內的訊號,通過該金屬帶得以收發(fā)一第二頻帶的訊號,該第二部分用以調整該第二頻帶的頻率。
2.如權利要求1的雙頻天線,其中上述的第一頻帶頻率低于該第二頻帶頻率。
3.如權利要求1的雙頻天線,其中該基板包含一第一面與一第二面。
4.如權利要求3的雙頻天線,其中該第一部份與該第二部分制作于該第一面上。
5.如權利要求3的雙頻天線,其中該第一部份制作于該第一面上,該第二部分制作于該第二面上,通過一導電貫孔,貫穿該基板,并使得該第一部份與該第二部分電性連接。
6.如權利要求1的雙頻天線,其中該通訊組件可通過該第一部份收發(fā)該第一頻帶與該第二頻帶的訊號。
7.如權利要求6的雙頻天線,其中調整該第二部分使該第二頻帶降低頻率。
8.如權利要求1的雙頻天線,其中該第一部份是為一L形,該第一部份的短邊是連結于該第二部分。
9.如權利要求1的雙頻天線,其中該第二部份為一L形,該第二部份的長邊是連結于該第一部分。
10.一種通訊組件,是用于雙頻訊號的收發(fā),該通訊組件包含一天線;一訊號處理電路,該訊號處理電路可以通過該天線選擇性的對在一第一頻帶與一第二頻帶的訊號通訊;該天線包括一金屬帶,是制作于一基板上,包括一第一部份與一第二部分,該第一部份的尾端連接該第二部分;以及一饋電接腳,是延伸自該第一部份的頭端,用以連接該訊號處理電路;其中,該通訊組件通過該第一部分得以收發(fā)在一第一頻帶內的訊號,且通過該金屬帶得以收發(fā)一第二頻帶的訊號,該第二部分用以調整該第二頻帶的頻率。
11.如權利要求10的通訊組件,其中上述的第一頻帶頻率是低于該第二頻帶頻率。
12.如權利要求10的通訊組件,其中該基板包含一第一面與一第二面。
13.如權利要求12的通訊組件,其中該第一部份與該第二部分制作于該第一面上。
14.如權利要求12的通訊組件,其中該第一部份制作于該第一面上,該第二部分制作于該第二面上,通過一導電貫孔,貫穿該基板,并使得該第一部份與該第二部分電性連接。
15.如權利要求10的通訊組件,其中該通訊組件可通過該第一部份收發(fā)該第一頻帶與該第二頻帶的訊號。
16.如權利要求15的通訊組件,其中調整該第二部分使該第二頻帶降低頻率。
17.如權利要求10的通訊組件,其中該第一部份為一L形,該第一部份的短邊是連結于該第二部分。
18.如權利要求10的通訊組件,其中該第二部份為一L形,該第二部份的長邊是連結于該第一部分。
全文摘要
一種雙頻天線,包含一金屬帶,制作于一基板上,包括一第一部分與一第二部分,且第一部分的尾端連接第二部分。以及一饋電接腳,延伸自第一部分的頭端,用以連接一訊號處理電路。其中通訊組件通過第一部分得以收發(fā)在一第一頻帶內的訊號,通過金屬帶得以收發(fā)一第二頻帶的訊號。
文檔編號H01Q5/00GK1567651SQ0314538
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月7日 優(yōu)先權日2003年7月7日
發(fā)明者張駿逸 申請人:明基電通股份有限公司