專利名稱：天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于小型化的多頻天線，特別是指一種具有立體繞折架構(gòu)并能在不同頻段的輻射部分實現(xiàn)2. 4GHz 2. 5GHz WIFi LAN的多頻天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通訊技術(shù)的成熟，衍生許多新的信息及產(chǎn)品，各種無線通訊網(wǎng)路已經(jīng)成為社會大眾交換語音會文字訊息、數(shù)據(jù)、資料、影音檔案的最重要途徑之一。存取這些以電磁波攜帶信息的無線通訊需要利用天線。因此，可以說，天線是影響通訊品質(zhì)最重要的元件之一，綜觀目前所有行動通訊產(chǎn)品及其技術(shù)發(fā)展至今，無論技術(shù)怎么進(jìn)步、零元件模塊如何整合、工業(yè)設(shè)計如何改變，天線設(shè)計仍然是最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一，同時良好的高性能天線設(shè)計更是可以有效提升通訊品·質(zhì)。較佳的天線設(shè)計應(yīng)能以單一天線涵蓋不同無線通訊網(wǎng)路所要求的各種頻帶。另外，為了實現(xiàn)更小體積、使用者隨身攜帶的無線通訊裝置(如手機、個人數(shù)字助理器)。先前技術(shù)的天線，如圖I所示，是以平面倒F天線(planar inverted-F antennas,PIFA)來作為無線通訊網(wǎng)路存取的天線。不過，當(dāng)此種天線要作為多頻天線應(yīng)用時，其平面幅射部需要占用大尺寸的面積，而幅射平面與基板平面的距離與天線頻率/頻寬有關(guān)，故也不能任意調(diào)整。天線在通訊系統(tǒng)中，需要提供較大的功率以完成傳遞功能，但需要較大的空間。故，此種先前技術(shù)的天線架構(gòu)所占用的體積無法有效縮減。

發(fā)明內(nèi)容
為克服習(xí)知天線架構(gòu)所占用的體積無法有效縮的缺失，本發(fā)明目地之一，就是要提出一種較佳的天線/天線架構(gòu)，其可有效縮減天線體積，并可在單一天線中整合多種不同無線通訊網(wǎng)路所使用的各種頻帶，實現(xiàn)出較佳的小型化的多頻天線。


圖I為先前技術(shù)以平面倒F天線(planar inverted-F antennas,PIFA)來作為無線通訊網(wǎng)路存取的天線的示意圖；圖2為本發(fā)明天線一實施例的示意圖；第3圖是說明本發(fā)明能產(chǎn)生2. 4GHz及2. 5GH頻率的特定駐波的頻率特性圖標(biāo)；第4圖示意本發(fā)明天線安裝于一電路板的情形；圖5顯示跟據(jù)本發(fā)明第一實施例在2. 4 2. 5GHz下工作的多頻帶平面天線在X-Y平面，Y-Z平面及X-Z平面上的輻射場型圖；以及圖6為本發(fā)明天線的另一實施態(tài)樣的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件符號說明2 :天線
21 :連接部分210 :第一端211 :第二端212:第三端CP:饋入點22 :第一輻射連接部分220 :折彎處221 :分段 23 :第二輻射連接部分231 :折彎處232 :分段24 :卡勾25 :接地端6 :天線61 :訊號饋送部分611 :第一極點62 :第一頻率調(diào)整部分621 :第一延伸部分611 :第二端620 :折彎處622 :第二延伸部分63 :耦接部分631 :底端632 :第二極點Dl :第一距離D2 :第二距離P:電路板IA :路徑
具體實施例方式第一實施例而在制作天線前，必須先確定所需的規(guī)格，如使用的通訊頻段、場型方向性、增益大小和希望天線尺寸大小等，選擇符合此規(guī)格下的天線結(jié)構(gòu)，以及此環(huán)境下所適合的饋入方式。然后，初步地設(shè)計天線應(yīng)有的形狀、尺寸等參數(shù)。習(xí)用PIFA雖然具有低姿態(tài)，體積輕巧，制作簡單，還可以用于多頻操作，但是有一個缺點，就是頻寬過于窄。而基本上提升頻寬的方法，本發(fā)明系以針對PIFA金屬板和接地面之間的高度，以及對PIFA的一饋入點位置及其與PIFA的一幅射本體(radiationportion)位置的一相隔距離作為縮小化的實施態(tài)樣。請參閱圖2，該圖為本案天線的平面示意圖。本發(fā)明天線2可為一單極天線，以一均勻截面的導(dǎo)體繞折形成三個部分。其設(shè)有一連接部分21、一第一輻射連接部分22及一第二輻射連接部分23。設(shè)置于該連接部分21的下緣一饋入點CP，用來接收及發(fā)射一訊號，其一第一端210與地面相隔一第一距離Dl (較佳地選擇為大于等于Imm)。該第一福射連接部分22，連接于該連接部分21的一第二端211，該第一輻射連接部分22系于一至少一折彎處220中折彎一至少一分段221，且該分段221與該連接部分21相隔一第二距離D2 (較佳地選擇為大于等于Imm)。該第二輻射連接部分23，連接于該連接部分21的一第三端212，且該第二輻射連接部分23系于一至少一折彎處231中所折彎一至少一分段232與該連接部分21相互平行。而對于這些輻射連接部分所形成折彎的外形結(jié)構(gòu)較詳細(xì)地說明，在該第一輻射連接部分22的該折彎處220及經(jīng)折彎而形成的該分段221及該第二輻射連接部分23的折彎處231形成的每一折彎角度皆呈一直角。透過這種天線2結(jié)構(gòu),從該連接部分21的該饋入點CP至該第一福射連接部分22的該分段221的長度形成一共振結(jié)構(gòu)(圖中2以虛線所繪示的路徑1A)，以充當(dāng)四分之一波長的單極天線，其中，路徑IA的長度被設(shè)計等于2. 4GHz頻率的λ /4，以便產(chǎn)生2. 4GHz頻·率的特定駐波。結(jié)果，所述的本發(fā)明天線能夠在中心頻率2. 4GHz及2. 5GH的兩個頻帶下工作。請參考圖3，圖3是說明本發(fā)明能產(chǎn)生2. 4GHz及2. 5GH頻率的特定駐波的頻率特性圖標(biāo)。圖3的橫軸為頻率，縱軸為頻域特性的大小。譬如說，縱軸可以是電壓駐波比VSffR(Voltage standing wave ratio)。如熟知技術(shù)人士可知，電壓駐波比在頻域的局部低點(local minimum)可代表一天線的可用頻段。(尤其是在頻域的幅射性)。由于本發(fā)明天線的小體積與高頻寬支持度，本發(fā)明天線可廣泛運用于各種可攜式的通訊裝置，像手機、個人數(shù)字助理器(即PDA,Personal Digital Assistant)或是筆記型計算機等等。圖4示意本發(fā)明天線2安裝于一電路板P的情形。請注意，一并參閱圖2及圖4，本發(fā)明該天線2的該第二輻射連接部分23的一下緣處設(shè)有一卡勾24，使該天線2透過該卡勾24得以嵌入的方式安裝于該電路板P。再者，由于電波穿行于天線系統(tǒng)不同部分(電臺、饋線、天線、自由空間)是會遇到阻抗差異。因此，于本發(fā)明天線2的該第二輻射連接部分23的該已折彎的分段232及在該第二輻射連接部分23的該下緣處的該卡勾24之間設(shè)有一接地端25，用于阻抗匹配。此外，圖5(a)、圖5(b)及圖5(c)分別地顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例在2. 4
2.5GHz下工作的多頻帶平面天線在X-Y平面，Y-Z平面及X-Z平面上的輻射場型圖。所有這些輻射場型圖都近似于全向輻射。第二實施例進(jìn)一步地推及根據(jù)本發(fā)明的圖2的結(jié)構(gòu)示意圖，于另一實施態(tài)樣說明，如圖6所示，該圖為本發(fā)明天線6的另一實施態(tài)樣的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2的該連接部分21在圖6則稱之為一訊號饋送部分61 (具有一第一極點611，即饋入點CP)，用來接收及發(fā)射一訊號。及在圖2中的該第一輻射連接部分22在圖6中則稱之為一第一頻率調(diào)整部分62，其中，該第一頻率調(diào)整部分62系連接于該訊號饋送部分61，且該第一頻率調(diào)整部分62包含一第一延伸部分621 (以圖6中，從該訊號饋送部分61的一第二端611至該第一頻率調(diào)整部分61的一折彎處620所界定出的第一延伸部分621)；以及一第二延伸部分622，系為自該第一延伸部分621延伸的一折彎部，且指向該訊號饋送部分61,其中該第二延伸部分622與該訊號饋送部分61相隔ー第一距離Dl為大于等于1mm。以及在圖2中的該第二輻射連接部分23在圖6中則稱之為ー耦接部分63，系能耦接于ー電子通訊裝置，且具有一底端631，其中該底端631具一第二極點632，其中該第一極點611與該第二極點632相隔ー第二距離D2，其中該第二距離為大于等于1mm。綜合上述所言，本發(fā)明單極天線系在空間中繞折出立體架構(gòu)的低頻/高頻連接部分以有效縮小整個天線所占用的體積，并且能在低頻/高頻輻射連接部分建立可操控的相互耦合，以利用此相互耦合來增進(jìn)天線的整體特性與性能(譬如說是增加本發(fā)明天線在高頻頻段的可用頻寬)，使本發(fā)明能用単一的小小型化天線來廣泛支持多種高低不同頻段的無線通訊需求。本發(fā)明已以并入細(xì)節(jié)的特定實施例說明如上，以便利對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及作業(yè)原理 的了解。特定實施例的細(xì)節(jié)及參考無意限制本發(fā)明申請專利范圍的范疇。對精于此技藝人士甚為明顯，實施例中可作修改以供說明目的，而不致有悖本發(fā)明的精神與范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線，其包括 一連接部分，用來接收及發(fā)射一訊號，其一第一端與地面相隔一第一距離； 一第一輻射連接部分，連接于該連接部分的一第二端，該第一輻射連接部分系于一至少一折彎處中折彎一至少一分段，且該分段與該連接部分相隔一第二距離；以及 一第二輻射連接部分，連接于該連接部分的一第三端，且該第二輻射連接部分系于一至少一折彎處中所折彎一至少一分段與該連接部分相互平行。
2.如權(quán)利要求I所述的天線，其中，于該第一輻射連接部分之該折彎處、該第二輻射連接部分之該折彎處及于該第一輻射連接部分中該已折彎分段的所形成的每一折彎角度皆呈一直角。
3.如權(quán)利要求I所述的天線，其中該第二輻射連接部分之一下緣處設(shè)有一卡勾，使該天線得以嵌入的方式安裝于一電路板。
4.如權(quán)利要求3所述的天線，其中該第二輻射連接部分所形成的該折彎處及在該第二輻射連接部分之該下緣處之該卡勾之間設(shè)有一接地端，用于阻抗匹配。
5.如權(quán)利要求I所述的天線，其中從該連接部分之該第一端至該第一輻射連接部分之該分段的長度設(shè)計為操作頻率之λ/4。
6.如權(quán)利要求I所述的天線，其中該連接部分之該第一端與地面所相隔的該第一距離為大于等于1_，而該第一輻射連接部分之該分段與該連接部分所相隔的該第二距離為大于等于Imm0
7.如權(quán)利要求I所述的天線，其中該連接部分、該第一福射連接部分及該第二福射連接部分系一體成型。
8.如權(quán)利要求I所述的天線，其中該天線之操作頻寬為2.4GHz 2. 5GHz。
9.一種天線，其包括 一連接部分，用來接收及發(fā)射一訊號，其第一端與地面相隔一第一距離； 一第一輻射連接部分，連接于該連接部分的一第二端，該第一輻連接部分系于至少一折彎處中折彎一至少一分段，且該分段與該連接部分相隔一第二距離；以及一第二輻射連接部分，連接于該連接部分的第三端。
10.一種天線，其包括 一連接部分，用來接收及發(fā)射一訊號，其一第一端與地面相隔一第一距離； 一第一輻射連接部分，連接于該連接部分的一第二端，其中該第一輻射連接部分之一端朝該連接部分方向向內(nèi)彎折以形成一彎折部；以及 一第二輻射連接部分，連接于該連接部分的一第三端。
11.一種天線，其包括 一訊號饋送部分，用來接收及發(fā)射一訊號；以及 一第一頻率調(diào)整部分，連接于該訊號饋送部分，且包含 一第一延伸部分；以及 一第二延伸部分，自該第一延伸部分延伸，且指向該訊號饋送部分。
12.—種天線，其包括 一訊號饋送部分，用來接收及發(fā)射一訊號，且具一饋送端，其中該饋送端具一第一極點；以及一耦接部分，耦接于一電子通訊裝置，且具有一底端，其中該底端具 一第二極點，其中該第一極點與該第二極點相隔一距離，其中該距離為大于等于1mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及天線。所述天線可用一均勻截面的導(dǎo)體繞折形成一連接部分、一第一輻射連接部分及一第二輻射連接部分。其中，連接部分用來接收一訊號饋入/饋出，其一第一端與地面相隔一第一距離。該第一輻射連接部分，連接于該連接部分的一第二端，其系于一至少一折彎處中折彎一至少一分段，且該分段與該連接部分相隔一第二距離。該第二輻射連接部分，連接于該連接部分的一第三端，且該第二輻射連接部分系于一至少一折彎處中所折彎一至少一分段與該連接部分相互平行。而第一輻連接部分及第二輻連接部分所折彎而的分段則可使本發(fā)明天線的體積得以縮減。
文檔編號H01Q5/00GK102868016SQ201110237129
公開日2013年1月9日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者黃智勇, 羅國彰, 王思本 申請人:智易科技股份有限公司