專利名稱：雙頻天線及具有該雙頻天線的天線裝置的制作方法
雙頻天線及具有該雙頻天線的天線裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是關(guān)于一種天線，特別是一種雙頻天線。
背景技術(shù)：
目前市面上有多種不同的無線通信技術(shù)，這些技術(shù)可從涵蓋面積大略分成 (1)可進(jìn)行都市與都市或甚至國與國之間通信的無線廣域網(wǎng)絡(luò)[Wireless Wide Area Network,頻段為8 960MHz與1710 2170MHz，簡稱WffAN]。(2)通信范圍可涵蓋訪問 點到用戶端大約100公尺的無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)[Wireless Local Area Network，頻段為M12 2462MHz (802. llb/g)與 4900 5875MHz (802. Ila)，簡稱 WLAN]。一般應(yīng)用于notebook或是非手持裝置的無線廣域網(wǎng)絡(luò)天線，都是以雙諧振腔的 倒F天線設(shè)計為主，如圖1所示，隨著電子產(chǎn)品小型化的趨勢，天線的設(shè)計空間也越來越小， 導(dǎo)致天線的輻射效率也越來越差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的，在于提供一種小型化且具有良好的輻射效率的雙頻天線。于是，本發(fā)明雙頻天線，適于裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼內(nèi)，并包括一用以接地的接地 部、一第一輻射臂及一第二輻射臂，該第一輻射臂具有一由該接地部往該機(jī)殼延伸的第一 短路段，以及一連接該第一短路段的第一輻射段，該第一輻射段是與該機(jī)殼相鄰地并沿著 該機(jī)殼的內(nèi)壁面延伸；該第二輻射臂具有一連接該接地部的第二短路段、一可供信號饋入 且由該第二短路段往該機(jī)殼延伸的饋入段、一連接該饋入段并與該機(jī)殼相鄰地且沿著該機(jī) 殼的內(nèi)壁面延伸的第二輻射段，以及一由該第二輻射段往該饋入段延伸的第三輻射段，該 饋入段的部分是沿該第一輻射段平行地延伸，該第三輻射段的部分是沿該第二輻射段平行 地延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的接地部是分別電連接該電子裝置的系統(tǒng)地的一第一接地件及一 第二接地件，該第一接地件與該第二接地件是彼此相間隔，該第一接地件連接該第一短路 段，而該第二接地件連接該第二短路段。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一輻射臂是呈倒L型，而該第一輻射段是由該第一短路段遠(yuǎn) 離該接地部的一端，往該第二輻射段延伸，并且，該第一輻射段與該第二輻射段是沿著同一 直線延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的饋入段具有一用以供信號饋入的一饋入端，該饋入端鄰近于該 第一短路段，該第二短路段是橋接該第二接地件與該饋入段的該饋入端，而該饋入段是由 該饋入端往遠(yuǎn)離該第一短路段的方向延伸，并與該第二輻射段靠近該第一輻射段的一端部 連接。優(yōu)選地，本發(fā)明的第三輻射段是呈倒L型，并且是由該第二輻射段遠(yuǎn)離該饋入段 的一端折往該第一短路段的方向延伸。本發(fā)明的另一目的，在于提供一種小型化且具有良好的輻射效率的天線裝置。
于是，本發(fā)明天線裝置，包括一基板，以及設(shè)在該基板上的一用以接地的接地部、 一第一輻射臂與一第二輻射臂；該基板具有互相平行的一上表面及一下表面，以及彼此相 反的一第一側(cè)緣及一第二側(cè)緣；該接地部設(shè)在該基板的第一側(cè)緣；該第一輻射臂具有一設(shè) 在該下表面且由該接地部往該第二側(cè)緣延伸的第一短路段，以及一連接該第一短路段的第 一輻射段，該第一輻射段是沿著該第二側(cè)緣延伸；該第二輻射臂具有一設(shè)在該上表面且連 接該接地部的第二短路段、一設(shè)在該上表面并可供信號饋入且由該第二短路段往該第二側(cè) 緣延伸的饋入段、一連接該饋入段并沿著該第二側(cè)緣延伸的第二輻射段，以及一設(shè)在該上 表面且由該第二輻射段往該饋入段延伸的第三輻射段，該饋入段的部分是沿該第一輻射段 平行地延伸，該第三輻射段的部分是沿該第二輻射段平行地延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的接地部是分別電連接該電子裝置的系統(tǒng)地的一第一接地件及一 第二接地件，該第一接地件與該第二接地件是彼此相間隔地設(shè)在該第一側(cè)緣，該第一接地 件連接該第一短路段，而該第二接地件連接該第二短路段。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一輻射臂是呈倒L型，而該第一輻射段是由該第一短路段遠(yuǎn) 離該接地部的一端，往該第二輻射段延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的該第一輻射段與該第二輻射段是沿著同一直線延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的饋入段具有一用以供信號饋入的一饋入端，該饋入端鄰近于該 第一短路段，該第二短路段是橋接該第二接地件與該饋入段的該饋入端，而該饋入段是由 該饋入端往遠(yuǎn)離該第一短路段的方向延伸，并與該第二輻射段靠近該第一輻射段的一端部 連接。優(yōu)選地，本發(fā)明的第三輻射段是呈倒L型，并且是由該第二輻射段遠(yuǎn)離該饋入段 的一端折往該第一短路段的方向延伸。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一輻射段是一長型金屬片，與該上表面大體呈垂直，且通過該 基板的一貫孔與該下表面的第一短路段電連接，該第二輻射段亦是一長型金屬片，與該上 表面大體呈垂直。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一輻射段與該第二輻射段的分別兩端是個別以一焊墊焊接到 該基板的該上表面。優(yōu)選地，本發(fā)明的第二短路段的部分是沿該第一輻射段平行地延伸。本發(fā)明的功效在于，第一輻射臂與第二輻射臂在有限的空間中貼著最外圍延伸并 形成兩個獨立的諧振腔，低頻的諧振腔更是由于第三輻射段的效果，而提供了一個可供利 用的二階諧波諧振，使得本發(fā)明運作在高頻時，輻射效率更加良好。


圖1是傳統(tǒng)用于WffAN的天線示意圖；圖2為本發(fā)明天線裝置的優(yōu)選實施例的立體圖；圖3則為天線裝置裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼中的正視圖；圖4所示為天線裝置由上表面方向看過去的正視圖；圖5所示為天線裝置由第一側(cè)緣方向看過去的底視6為本實施例天線裝置在無線廣域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Wide Area Network，簡稱 WWAN)頻段的電壓駐波比值(VSWR)測量數(shù)據(jù)圖；及
圖7與圖8分別為天線裝置10工作在WffAN中較低頻的836. 6MHz與897. 4MHz時， 在xy平面、xz平面、yz平面以及三維的輻射場型測量結(jié)果，而圖9、圖10與圖11則為天線 裝置10工作在WffAN中的1747. 8MHz、1880MHz與1950MHz時，在xy平面、xz平面、yz平面以及三維的輻射場型測量結(jié)果。主要元件符號說明10天線裝置1第一輻射臂11第一短路段13第一輻射段2第二輻射臂21第二短路段22饋入段23第二輻射段231端部24第三輻射段3接地部31第一接地件32第二接地件4基板41第一側(cè)緣42第二側(cè)緣43上表面44下表面8機(jī)殼91 93頻帶
具體實施例方式有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一個優(yōu) 選實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。參閱圖2與圖3，圖2為本發(fā)明天線裝置10的優(yōu)選實施例的立體圖，圖3則為天線 裝置10裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼8中的正視圖。本發(fā)明天線裝置10是一種內(nèi)建式的天線， 其優(yōu)選實施例是裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼8中，并且包括一基板4，以及設(shè)在該基板4上的一 用以接地的接地部3、一第一輻射臂1與一第二輻射臂2。該基板4具有互相平行的一上表 面43及一下表面44，以及彼此相反的一第一側(cè)緣41及一第二側(cè)緣42。在本實施例中，該 基板4的形態(tài)為裝設(shè)在機(jī)殼8中的一塊獨立的矩形基板4，并且為了有效利用不多的空間， 其第二側(cè)緣42是沿著機(jī)殼8的內(nèi)壁面設(shè)置，但是依據(jù)不同的需求，還可以設(shè)計成例如直接 將天線裝置10設(shè)計在電子裝置原有的母板上，或是設(shè)計成配合機(jī)殼8內(nèi)不同寬窄形狀的空 間的而變換成非矩形的基板4，并不以本實施例及其對應(yīng)附圖為限。在本實施例中，該接地部3包括相間隔地分別設(shè)在基板4的第一側(cè)緣41的一第一6接地件31及一第二接地件32，此二接地件31、32是分別電連接到電子裝置的系統(tǒng)地(圖未 示)而接地。該第一輻射臂1具有一設(shè)在基板4的下表面44的第一短路段11，以及一連接第一 短路段11的第一輻射段13。在本實施例中，第一短路段11是由該接地部4的第一接地件 31往基板的第二側(cè)緣42也就是機(jī)殼8的方向延伸，而第一輻射段13則是一長型金屬片，與 基板4的上表面43大體呈垂直，并通過該基板4的一貫孔(圖未示)與位在下表面44的 第一短路段11電連接，第一輻射段13由該第一短路段11遠(yuǎn)離第一接地件31的一端，往圖 3中的y方向沿著基板4的第二側(cè)緣42延伸，使得第一輻射臂1整體是呈倒L型，并且第一 輻射段13是緊鄰著機(jī)殼8的內(nèi)壁面。該第二輻射臂2具有一設(shè)在基板4上表面43且連接該接地部4的第二短路段21、 一設(shè)在上表面43并可供信號饋入且由該第二短路段21往該第二側(cè)緣42延伸的饋入段22、 一連接該饋入段22并沿著該第二側(cè)緣42延伸的第二輻射段23，以及一設(shè)在上表面43且 由第二輻射段23往饋入段22延伸的第三輻射段M。在本實施例中，饋入段22具有一用 以供信號饋入的一饋入端221，而該饋入端221鄰近于第一短路段11，該第二短路段21就 是橋接在第二接地件32與饋入端221之間，并且其部分是沿第一輻射段13平行地延伸，該 饋入段22是由該饋入端221往遠(yuǎn)離該第一短路段21的方向并且往機(jī)殼8的方向延伸，饋 入段22并與第二輻射段23靠近第一輻射段13的一端部231連接。需要注意的是，饋入段 22的部分是沿該第一輻射段13平行地延伸，以與第一輻射段13達(dá)到電磁耦合的效果。在本實施例中，第二輻射段23同第一輻射段13亦是一設(shè)在基板4上表面43的長 型金屬片，與上表面43大體呈垂直。值得一提的是，在本實施例中第一輻射部13與第二輻 射部23是間隔地分別設(shè)在基板4第二側(cè)緣42的長型金屬片，并且個別的兩端都以焊墊焊 接到基板4的上表面43上，第一輻射部13與第二輻射部23都緊鄰著機(jī)殼8的內(nèi)壁面以做 最有效的空間利用。該第三輻射段M是呈倒L型，并且由第二輻射段23遠(yuǎn)離饋入段22的一端折往_y 方向，也就是第一短路段11的方向延伸，并且，第三輻射段M的部分是沿著該第二輻射段 23平行地延伸。值得一提的是，本實施例天線裝置10是應(yīng)用在無線廣域網(wǎng)絡(luò)(Wireless Wide Area Network，頻段為8 960MHz與1710 2170MHz，簡稱WffAN)的頻段，天線裝 置10的電氣長度較短的第一輻射臂1可以提供天線裝置10較高頻的工作頻帶，而電氣長 度較長的第二輻射臂2則是負(fù)責(zé)提供天線裝置10較低頻的工作頻帶，其中，第二輻射臂2 的第三輻射段M能夠?qū)⒃镜诙椛浔?更高頻的二階諧波諧振頻帶拉低，使其與第一輻 射臂1所提供的工作頻帶相近，因而，天線裝置10在高頻的工作頻帶中，其輻射效能相當(dāng)良 好。本實施例的實際尺寸請參閱圖4與圖5，圖4所示為天線裝置10由上表面43方向 看過去的正視圖，而圖5所示為天線裝置10由第一側(cè)緣41方向看過去的底視圖，各圖中數(shù) 字單位為mm，可參閱各項數(shù)據(jù)以得知本實施例的實際規(guī)格尺寸。參閱圖6，圖6為本實施例天線裝置10在無線廣域網(wǎng)絡(luò)頻段的電壓駐波比值 (VSffR)測量數(shù)據(jù)圖。經(jīng)實驗可得知，天線裝置10的電壓駐波比測量值，在擬4 960MHz與 1710 2170MHz的頻段內(nèi)其電壓駐波比值均低于2. 5，達(dá)到天線的輻射效能基本要求。其 中，第一輻射臂1貢獻(xiàn)1710 2170MHz間的偏低的高頻諧振頻帶92，而第二輻射臂2則貢7獻(xiàn)擬4 960MHz間的低頻諧振頻帶93，此外由于第三輻射段M的貢獻(xiàn)，所以第二輻射臂2 也提供了其二階諧波諧振頻帶91，因此，本實施例的確是可應(yīng)用在無線廣域網(wǎng)絡(luò)頻段中。天線裝置10的輻射場型(Radiation Pattern)，如圖7 圖11所示。圖7與圖8 分別為天線裝置10工作在WffAN中較低頻的836. 6MHz與897. 4MHz時，在xy平面、xz平面、 yz平面以及三維的輻射場型測量結(jié)果，而圖9、圖10與圖11則為天線裝置10工作在WffAN 中的1747. 8MHz、1880MHz與1950MHz時，在xy平面、xz平面、yz平面以及三維的輻射場型 測量結(jié)果。其中三維的場型圖的顏色部分代表其增益值(gain，單位dBi)，而其他平面的 場型圖，藍(lán)色虛線是磁場(Phi)的測量結(jié)果、而綠色虛線是電場(Theta)的測量結(jié)果，紅色 則是電場與磁場的綜合(Total)。由各輻射場型圖可得知，天線裝置10的輻射場型亦是接 近全方向性輻射場型，可達(dá)到良好的收發(fā)效能。綜上所述，本發(fā)明的功效在于，第一輻射臂1與第二輻射臂2在有限的空間中貼 著機(jī)殼8最外圍延伸并形成兩個獨立的諧振腔，低頻的諧振腔更是由于第三輻射段M的 效果，而提供了一個可供利用的二階諧波諧振，使得本發(fā)明運作在高頻時，輻射效率更加良 好，故確實能達(dá)成本發(fā)明的目的。以上所述的，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實施的范圍， 即大凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，均仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙頻天線，適于裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼內(nèi)，該雙頻天線包括一用以接地的接地部；一第一輻射臂，具有一由該接地部往該機(jī)殼延伸的第一短路段，以及一連接該第一短 路段的第一輻射段，該第一輻射段是與該機(jī)殼相鄰地并沿著該機(jī)殼的內(nèi)壁面延伸；及一第二輻射臂，具有一連接該接地部的第二短路段、一可供信號饋入且由該第二短路 段往該機(jī)殼延伸的饋入段、一連接該饋入段并與該機(jī)殼相鄰地且沿著該機(jī)殼的內(nèi)壁面延伸 的第二輻射段，以及一由該第二輻射段往該饋入段延伸的第三輻射段，該饋入段的部分是 沿該第一輻射段平行地延伸，該第三輻射段的部分是沿該第二輻射段平行地延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻天線，其中，該接地部是包括分別電連接該電子裝置的 系統(tǒng)地的一第一接地件及一第二接地件，該第一接地件與該第二接地件是彼此相間隔，該 第一接地件連接該第一短路段，而該第二接地件連接該第二短路段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙頻天線，其中，該第一輻射臂是呈倒L型，而該第一輻射段 是由該第一短路段遠(yuǎn)離該接地部的一端，往該第二輻射段延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙頻天線，其中，該第一輻射段與該第二輻射段是沿著同一 直線延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙頻天線，其中，該饋入段具有一用以供信號饋入的一饋入 端，該饋入端鄰近于該第一短路段，該第二短路段是橋接該第二接地件與該饋入段的該饋 入端，而該饋入段是由該饋入端往遠(yuǎn)離該第一短路段的方向延伸，并與該第二輻射段靠近 該第一輻射段的一端部連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙頻天線，其中，該第三輻射段是呈倒L型，并且是由該第二 輻射段遠(yuǎn)離該饋入段的一端折往該第一短路段的方向延伸。
7.一種天線裝置，包括一基板，具有互相平行的一上表面及一下表面，以及彼此相反的一第一側(cè)緣及一第二 側(cè)緣；一用以接地的接地部，設(shè)在該基板的該第一側(cè)緣；一第一輻射臂，具有一設(shè)在該下表面且由該接地部往該第二側(cè)緣延伸的第一短路段， 以及一連接該第一短路段的第一輻射段，該第一輻射段是沿著該第二側(cè)緣延伸；及一第二輻射臂，具有一設(shè)在該上表面且連接該接地部的第二短路段、一設(shè)在該上表面 并可供信號饋入且由該第二短路段往該第二側(cè)緣延伸的饋入段、一連接該饋入段并沿著該 第二側(cè)緣延伸的第二輻射段，以及一設(shè)在該上表面且由該第二輻射段往該饋入段延伸的第 三輻射段，該饋入段的部分是沿該第一輻射段平行地延伸，該第三輻射段的部分是沿該第 二輻射段平行地延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線裝置，其中，該接地部是包括分別電連接該電子裝置的 系統(tǒng)地的一第一接地件及一第二接地件，該第一接地件與該第二接地件是彼此相間隔地設(shè) 在該第一側(cè)緣，該第一接地件連接該第一短路段，而該第二接地件連接該第二短路段。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線裝置，其中，該第一輻射臂是呈倒L型，而該第一輻射段 是由該第一短路段遠(yuǎn)離該接地部的一端，往該第二輻射段延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中，該第一輻射段與該第二輻射段是沿著同一 直線延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線裝置，其中，該饋入段具有一用以供信號饋入的一饋 入端，該饋入端鄰近于該第一短路段，該第二短路段是橋接該第二接地件與該饋入段的該 饋入端，而該饋入段是由該饋入端往遠(yuǎn)離該第一短路段的方向延伸，并與該第二輻射段靠 近該第一輻射段的一端部連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線裝置，其中，該第三輻射段是呈倒L型，并且是由該第 二輻射段遠(yuǎn)離該饋入段的一端折往該第一短路段的方向延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的天線裝置，其中，該第一輻射段是一長型金屬片，與該上表 面大體呈垂直，且通過該基板的一貫孔與該下表面的第一短路段電連接，該第二輻射段亦 是一長型金屬片，與該上表面大體呈垂直。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的天線裝置，其中，該第一輻射段與該第二輻射段的分別兩 端是個別以一焊墊焊接到該基板的該上表面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的天線裝置，其中，該第二短路段的部分是沿該第一輻射段 平行地延伸。
全文摘要
一種雙頻天線，適于裝設(shè)在電子裝置的機(jī)殼內(nèi)，并包括一用以接地的接地部、一第一輻射臂及一第二輻射臂，第一輻射臂具有一由接地部往機(jī)殼延伸的第一短路段，以及一連接第一短路段的第一輻射段，第一輻射段是與機(jī)殼相鄰地并沿著機(jī)殼的內(nèi)壁面延伸；第二輻射臂具有一連接接地部的第二短路段、一可供信號饋入且由第二短路段往機(jī)殼延伸的饋入段、一連接饋入段并與機(jī)殼相鄰地且沿著機(jī)殼的內(nèi)壁面延伸的第二輻射段，以及一由第二輻射段往饋入段延伸的第三輻射段，饋入段的部分是沿第一輻射段平行地延伸，第三輻射段的部分是沿第二輻射段平行地延伸。
文檔編號H01Q1/22GK102044745SQ20091020537
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者翁豐仁, 蔡調(diào)興, 邱建評, 顏一平 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司