專利名稱：雙頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線結(jié)構(gòu)，特別是指一種利用單一輻射導(dǎo)體元件產(chǎn)生雙頻天線系
統(tǒng)操作頻帶的天線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
天線是所有無(wú)線通訊產(chǎn)品必備零組件之一，近年來(lái)在天線的體積設(shè)計(jì)上要求，輕、 薄、短、小，然而在結(jié)構(gòu)微型化的過(guò)程中，通常會(huì)降低或影響部分參數(shù)效能，特別是天線設(shè)計(jì) 受限于本身的物理特性，在微型化過(guò)程中常常面臨到天線增益不足與頻寬不佳的情況，因 此，如何有效提升天線增益與操作頻寬便成為首要改善目標(biāo)。雙頻天線，在功能區(qū)分上屬于 一種微型化天線，在不增加天線體積的情況下，經(jīng)由輻射元件適當(dāng)配置產(chǎn)生兩個(gè)共振頻率， 此設(shè)計(jì)如同兩種單頻天線的結(jié)合。 傳統(tǒng)雙頻天線設(shè)計(jì)中， 一般主要利用兩路各別共振路徑形成雙頻操作頻帶。請(qǐng)參 閱圖l，為美國(guó)專利第7057560號(hào)專利所揭露的無(wú)線局部區(qū)域網(wǎng)路裝置的雙頻帶天線平面 俯視圖。 一種雙頻帶天線100，是一種結(jié)合于無(wú)線網(wǎng)路卡的天線。包括一基體110，一由基 體110所支撐的倒F天線印刷電路130及一由基體所支撐的單極天線印刷電路170 ;所述 倒F天線印刷電路130包含一輻射體135、一饋入線140、一地平線160及一地平面120， 且利用調(diào)諧輻射體135在第一頻帶中產(chǎn)生共振，其頻帶頻寬范圍涵蓋2. 4 2. 5GHz的系統(tǒng) 頻寬之間；另外通過(guò)單極天線印刷電路170連接至饋入線140并加以調(diào)諧在第二頻帶中產(chǎn) 生共振，其頻帶頻寬范圍涵蓋5. 2 5. 8GHz的系統(tǒng)頻寬之間。 另一種雙頻天線設(shè)計(jì)，請(qǐng)參閱圖2，為中國(guó)臺(tái)灣省專利第1266451號(hào)的用于筆記型 電腦的整合型多頻天線的立體俯視圖。整合型多頻天線2包括基板21、第一輻射金屬線 22、第二輻射金屬線23、接地金屬片24、第一連接金屬線25、第二連接金屬線26、饋入點(diǎn)27 及接地點(diǎn)28。將第一輻射金屬線22設(shè)置于基板21第一表面211上，并用以產(chǎn)生低頻的第 一共振模態(tài)，第二輻射金屬線23相對(duì)于第一輻射金屬線22間隔適當(dāng)距離且呈互相平行設(shè) 置，利用第二輻射金屬線23產(chǎn)生高頻的第二共振模態(tài)。 然而兩路共振路徑的設(shè)計(jì)方式組成的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，容易因輻射元件配置不 良造成頻寬不足，且其匹配不佳，并由于天線體積無(wú)法有效縮減，增加制造難度及生產(chǎn)成 本，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)良率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙頻天線，利用輻射導(dǎo)體產(chǎn)生天線系統(tǒng)的低頻共振模態(tài)
及第一高頻共振模態(tài)，再經(jīng)由延伸導(dǎo)體調(diào)整低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)的操作頻
率，經(jīng)此設(shè)計(jì)以單一輻射導(dǎo)體元件產(chǎn)生兩種共振模態(tài)，從而構(gòu)成雙頻天線系統(tǒng)操作頻帶。 本發(fā)明的另一目的是提供一種雙頻天線，利用輻射導(dǎo)體簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免輻射
元件過(guò)度彎折及加工，縮短組裝時(shí)程且提高制造良率，同時(shí)易于整合于各種無(wú)線傳輸裝置中。
3
本發(fā)明的又一目的是提供一種雙頻天線，經(jīng)由連接于輻射導(dǎo)體的寄生導(dǎo)體產(chǎn)生天 線系統(tǒng)的第二高頻共振模態(tài)，經(jīng)此增加天線系統(tǒng)高頻頻帶的傳輸頻寬，改善現(xiàn)有雙頻天線 結(jié)構(gòu)頻寬不足及匹配不佳的缺失。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明是一種雙頻天線，其包括 輻射導(dǎo)體，其具有第一端部及第二端部，且所述第一端部及第二端部是互相緊鄰 但并不接觸； 延伸導(dǎo)體，其連接于所述第二端部，并沿所述第一端部輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間 隙； 饋入部，其連接于所述輻射導(dǎo)體； 短路部，其一端部連接于所述輻射導(dǎo)體；以及 接地面，所述短路部另一端部連接于所述接地面。 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種雙頻天線，其包括 輻射導(dǎo)體，其具有第一端部及第二端部，且所述第一端部及第二端部是互相緊鄰 但并不接觸； 延伸導(dǎo)體，其連接于所述第二端部，并沿所述第一端部輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間 隙； 寄生導(dǎo)體，其連接于所述輻射導(dǎo)體并沿遠(yuǎn)離所述延伸導(dǎo)體的方向延伸配置； 饋入部，其連接于所述輻射導(dǎo)體； 短路部，其一端部連接于所述輻射導(dǎo)體；以及 接地面，所述短路部另一端部連接于所述接地面。 本發(fā)明主要特征是利用輻射導(dǎo)體產(chǎn)生天線的低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)， 此兩模態(tài)為天線系統(tǒng)的前兩個(gè)共振模態(tài)，即為基頻模態(tài)(fundamental mode)與第一高階模 態(tài)(first high-order mode)，經(jīng)由單一輻射導(dǎo)體元件使天線產(chǎn)生兩種共振模態(tài)，從而構(gòu)成 雙頻天線的操作頻帶，同時(shí)通過(guò)輻射導(dǎo)體的第一端部及延伸導(dǎo)體形成的間隙產(chǎn)生電容性耦 合效應(yīng)，適當(dāng)調(diào)整間隙寬度即可改變天線的虛部阻抗，經(jīng)此控制低頻及第一高頻模態(tài)的操 作頻率位置至系統(tǒng)所需的操作頻帶，并使兩模態(tài)達(dá)成良好阻抗匹配，進(jìn)而增加操作頻寬。另 外，利用輻射導(dǎo)體簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使輻射元件不需額外經(jīng)過(guò)彎折及加工程序，縮短組裝時(shí)程 且增加產(chǎn)品制造良率，同時(shí)更易于整合于各種無(wú)線傳輸裝置中。 本發(fā)明還增加設(shè)置一寄生導(dǎo)體，將寄生導(dǎo)體連接于輻射導(dǎo)體并沿遠(yuǎn)離延伸導(dǎo)體的 方向延伸配置，經(jīng)由寄生導(dǎo)體產(chǎn)生天線的第二高頻共振模態(tài)，經(jīng)此增加天線系統(tǒng)高頻頻帶 的傳輸頻寬，達(dá)成天線微型化與操作頻寬廣泛的目的。 本發(fā)明的有益效果在于具有特性更優(yōu)異的操作頻寬及阻抗匹配、且天線微型化、 制造難度及生產(chǎn)成本低、進(jìn)而使生產(chǎn)良率提高。


圖1為美國(guó)專利第7057560號(hào)的無(wú)線局部區(qū)域網(wǎng)路裝置的雙頻帶天線的平面俯視 圖； 圖2為中國(guó)臺(tái)灣省專利第1266451號(hào)的用于筆記型電腦的整合型多頻天線的立體 俯視 圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的平面俯視圖； 圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的變化實(shí)施形態(tài)平面俯視圖； 圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的電壓駐波比(VSWR)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖； 圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的平面俯視圖； 圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的電壓駐波比(VSWR)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖； 圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例應(yīng)用于筆記型電腦的局部放大立體俯視圖。 附圖標(biāo)記說(shuō)明100-雙頻帶天線；110-基體；120-地平面；130-倒F天線印刷
電路；135-輻射體；140-饋入線；160-地平線；170-單極天線印刷電路；2-整合型多頻天線；21-基板；211-第一表面；22-第一輻射金屬線；23_第二輻射金屬線；24_接地金屬片；25-第一連接金屬線；26-第二連接金屬線；27-饋入點(diǎn)；28-接地點(diǎn)；31-輻射導(dǎo)體；311-第一端部；312-第二端部；32-延伸導(dǎo)體；33-饋入部；34_短路部；35_接地面；36_饋入線；
361-中心導(dǎo)線；362-絕緣層；363-外層導(dǎo)線；364-披覆層；c-間隙；8-筆記型電腦；81-側(cè)
板；82-底板。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明第一實(shí)施例的平面俯視圖。包括輻射導(dǎo)體31、延伸導(dǎo)體32、饋入部33、短路部34及接地面35 ;輻射導(dǎo)體31具有第一端部311及第二端部312 ;另包括饋入線36，包含中心導(dǎo)線361、絕緣層362、外層導(dǎo)線363及披覆層364。
輻射導(dǎo)體31整體近似C形，將兩側(cè)的第一端部311及第二端部312互相緊鄰配置但并不實(shí)質(zhì)接觸；延伸導(dǎo)體32連接于第二端部312，并沿第一端部311輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間隙c，通過(guò)所述間隙c用以產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，經(jīng)此增加輻射導(dǎo)體31的輻射傳導(dǎo)效率；饋入部33連接于輻射導(dǎo)體31 ;短路部34—端部連接于輻射導(dǎo)體31，另一端部連接于接地面35 ;饋入線36依序形成中心導(dǎo)線361、絕緣層362、外層導(dǎo)線363及披覆層364，將中心導(dǎo)線361連接于饋入部33，利用中心導(dǎo)線361傳遞饋入線36的高頻傳輸信號(hào)至饋入部33，外層導(dǎo)線363則連接于接地面35。 輻射導(dǎo)體31上、下兩側(cè)矩形長(zhǎng)度約為45mm，寬度約為2mm，左、右兩側(cè)矩形長(zhǎng)度約為8mm，寬度約為4mm，延伸導(dǎo)體32長(zhǎng)度約為17mm，寬度約為2mm，饋入部33長(zhǎng)度約為2mm，寬度約為1. 5mm，短路部34長(zhǎng)度約為4mm，寬度約為2mm。 本實(shí)施例利用輻射導(dǎo)體31產(chǎn)生天線系統(tǒng)的低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)，此兩模態(tài)為天線系統(tǒng)的前兩個(gè)共振模態(tài)，分別為基頻模態(tài)(fundamental mode)與第一高階模態(tài)(first high-order mode)，另外利用C形輻射導(dǎo)體31結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其具有第一端部311及第二端部312，并于第二端部312延伸設(shè)置延伸導(dǎo)體32，通過(guò)第一端部311與延伸導(dǎo)體32形成的間隙c產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，適當(dāng)調(diào)整間隙c寬度即可改變天線系統(tǒng)的虛部阻抗，經(jīng)此控制低頻及第一高頻模態(tài)的操作頻率位置至系統(tǒng)所需的操作頻帶，并使兩模態(tài)達(dá)成良好阻抗匹配，進(jìn)而增加操作頻寬。經(jīng)由單一輻射導(dǎo)體元件即可使天線系統(tǒng)產(chǎn)生兩種共振模態(tài)，并利用C形輻射導(dǎo)體31端部產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，同時(shí)輻射導(dǎo)體31結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，縮短制造時(shí)程且易于量產(chǎn)。 請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明第一實(shí)施例的變化實(shí)施形態(tài)平面俯視圖。其中所述延伸導(dǎo)體32連接于輻射導(dǎo)體31第一端部311，并沿第二端部312輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間隙c，
通過(guò)間隙c產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，經(jīng)此增加輻射導(dǎo)體31的輻射傳導(dǎo)效率。 經(jīng)由第一實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明顯示，本發(fā)明設(shè)計(jì)采用的C形輻射導(dǎo)體31由于設(shè)置有
互相緊鄰但并不實(shí)質(zhì)接觸的第一端部311及第二端部312，因此，不論延伸導(dǎo)體32連接于第
一端部311或第二端部312，皆可依相同原理沿另一端部311輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成間隙c。 圖5為本發(fā)明第一實(shí)施例的電壓駐波比(VSWR)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。在電壓駐波
比定義為2. 5的情況下，頻寬SI操作頻率范圍涵蓋824腿z至960腿z，此頻帶頻寬范圍
涵蓋AMPS (824 894MHz)以及GSM (880 960MHz)的系統(tǒng)頻寬。而頻寬S2操作頻率范
圍涵蓋1575MHz至2250MHz，此頻帶頻寬范圍涵蓋GPS (1575MHz) 、 DCS (1710 1880MHz)、
PCS (1850 1990MHz)以及UMTS (1920 2170MHz)的系統(tǒng)頻寬。經(jīng)上述電壓駐波比測(cè)量數(shù)
據(jù)結(jié)果顯示，本發(fā)明的設(shè)計(jì)確實(shí)已具備特性更優(yōu)異的操作頻寬及阻抗匹配。 請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明第二實(shí)施例的平面俯視圖。本實(shí)施例與上述第一實(shí)施例大致
相同，其相同或相當(dāng)?shù)脑菢?biāo)示同一圖號(hào)，其差異處在于輻射導(dǎo)體31增加設(shè)置一寄生導(dǎo)
體37，將寄生導(dǎo)體37連接于輻射導(dǎo)體31并沿遠(yuǎn)離延伸導(dǎo)體32的方向延伸配置。 經(jīng)此配置使天線系統(tǒng)除經(jīng)由輻射導(dǎo)體31產(chǎn)生低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模
態(tài)，另外通過(guò)寄生導(dǎo)體37產(chǎn)生天線系統(tǒng)的第二高頻共振模態(tài)，經(jīng)此增加天線系統(tǒng)的高頻頻
帶傳輸頻寬，達(dá)成改善現(xiàn)有雙頻天線設(shè)計(jì)頻寬不足及匹配不佳的缺失。 圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例的電壓駐波比(VSWR)測(cè)量數(shù)據(jù)示意圖。在電壓駐波
比定義為2. 5的情況下，頻寬S3操作頻率范圍涵蓋800腿z至960腿z，此頻帶頻寬范圍
涵蓋AMPS(824 894MHz)以及GSM(880 960MHz)的系統(tǒng)頻寬。而頻寬S4操作頻率范
圍涵蓋1400MHz至2600MHz，此頻帶頻寬范圍涵蓋GPS(1575MHz)、 DCS(1710 1880MHz)、
PCS (1850 1990MHz) 、 UMTS (1920 2170MHz)以及WLAN802. llb/g(2400 2500MHz)的
系統(tǒng)頻寬。顯示本實(shí)施例增加寄生導(dǎo)體用以產(chǎn)生第二高頻共振模態(tài)后，除提高天線系統(tǒng)的
高頻頻帶傳輸頻寬，其操作頻寬及阻抗匹配均更為優(yōu)良。 圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例應(yīng)用于筆記型電腦的局部放大立體示意圖。將天線裝置
整合于筆記型電腦8裝置中，輻射導(dǎo)體31貼附于筆記型電腦8的側(cè)板81表面，接地面35
采用金屬錫箔片，將錫箔片側(cè)邊連接于短路部34，并將錫箔片底面完整貼覆于筆記型電腦
1的底板82表面，利用錫箔片將接地面35的信號(hào)傳導(dǎo)至筆記型電腦8的接地面。 以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，
在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等
效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種雙頻天線，其特征在于，其包括輻射導(dǎo)體，其具有第一端部及第二端部，且所述第一端部及所述第二端部是互相緊鄰但并不接觸；延伸導(dǎo)體，其連接于所述第二端部，并沿所述第一端部輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間隙；饋入部，其連接于所述輻射導(dǎo)體；短路部，其一端部連接于所述輻射導(dǎo)體；以及接地面，所述短路部另一端部連接于所述接地面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，其還包括饋入線，所述饋入線包含 中心導(dǎo)線，其連接于所述饋入部；以及 外層導(dǎo)線，其連接于所述接地面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體為C形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體是用以產(chǎn)生天線的低 頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體產(chǎn)生的低頻共振模態(tài) 及第一高頻共振模態(tài)為天線的前兩個(gè)共振模態(tài)，所述天線的前兩個(gè)共振模態(tài)分別為基頻模 態(tài)與第一高階模態(tài)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其特征在于，所述間隙是用以調(diào)整天線的虛部阻抗。
7. —種雙頻天線，其特征在于，其包括輻射導(dǎo)體，其具有第一端部及第二端部，且所述第一端部及所述第二端部是互相緊鄰 但并不接觸；延伸導(dǎo)體，其連接于所述第二端部，并沿所述第一端部輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間隙； 寄生導(dǎo)體，其連接于所述輻射導(dǎo)體并沿遠(yuǎn)離所述延伸導(dǎo)體的方向延伸配置； 饋入部，其連接于所述輻射導(dǎo)體； 短路部，其一端部連接于所述輻射導(dǎo)體；以及 接地面，所述短路部另一端部連接于所述接地面。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，其還包括饋入線，所述饋入線包含 中心導(dǎo)線，其連接于所述饋入部；以及 外層導(dǎo)線，其連接于所述接地面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體為C形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體是用以產(chǎn)生天線的低 頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的雙頻天線，其特征在于，所述輻射導(dǎo)體產(chǎn)生的低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)為天線的前兩個(gè)共振模態(tài)，所述天線的前兩個(gè)共振模態(tài)分別為基頻 模態(tài)與第一高階模態(tài)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，所述間隙是用以調(diào)整天線的虛部阻抗。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙頻天線，其特征在于，所述寄生導(dǎo)體是用以產(chǎn)生天線的第 二高頻共振模態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明是一種雙頻天線，包括輻射導(dǎo)體、延伸導(dǎo)體、饋入部、短路部及接地面；輻射導(dǎo)體具有第一端部及第二端部，將第一端部及第二端部互相緊鄰配置但并不實(shí)質(zhì)接觸；延伸導(dǎo)體連接于第二端部，并沿第一端部輪廓對(duì)應(yīng)配置且形成一間隙；饋入部連接于輻射導(dǎo)體；短路部一端部連接于輻射導(dǎo)體，另一端部連接于接地面。利用輻射導(dǎo)體產(chǎn)生天線系統(tǒng)的低頻共振模態(tài)及第一高頻共振模態(tài)，經(jīng)此單一輻射導(dǎo)體元件設(shè)計(jì)使天線系統(tǒng)產(chǎn)生兩種共振模態(tài)，從而構(gòu)成雙頻天線系統(tǒng)的操作頻帶。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK101728636SQ20081017026
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者張竑琦, 李文熙, 蕭富仁, 邱宗文 申請(qǐng)人:連展科技電子(昆山)有限公司