專利名稱：天線裝置的制作方法
天線裝置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種天線裝置，且特別是有關(guān)于一種增加天線彼此間的隔離度的天線裝置。背景技術(shù)：
目前無線通訊裝置的使用非常普遍，不同于以往只用來接聽電話或發(fā)送簡訊，為了滿足使用者的需求，更多功能例如藍(lán)牙傳輸、行動上網(wǎng)或衛(wèi)星導(dǎo)航等整合在單一無線通訊裝置上已成為一種趨勢，因而單一無線通訊裝置配備多組天線是必然的設(shè)計，相對地，也必須要面對的問題就是天線間彼此互相干擾的問題。
以往在解決天線間互相干擾的問題，大多是設(shè)計極化方向互相垂直的兩組天線， 以降低干擾的程度。但如今的無線通訊裝置要求輕、薄、體積小的前提下，通常沒有足夠的空間容納極化方向互相垂直的兩組天線，且天線之間的距離過于接近也會造成天線凈空區(qū)不足的問題。因此，在天線凈空區(qū)明顯不足的情況下，有必要重新設(shè)計高隔離度且減少對天線效率造成影響的天線裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種天線裝置，其包括電路板，具有一接地平面 ’第一天線輻射體，可操作于第一頻寬中，該第一天線輻射體具有第一饋入端，該第一饋入端自該電路板饋入第一射頻訊號；第二天線輻射體，可操作于第二頻寬中，該第二天線輻射體具有第二饋入端，該第二饋入端自該電路板饋入第二射頻訊號；金屬帶，設(shè)置于該第一天線輻射體與該第二天線輻射體之間；調(diào)整元件，耦接于該金屬帶與該接地平面之間，以調(diào)整該金屬帶的長度，以使該金屬帶在欲隔離的一頻帶中共振而產(chǎn)生一傳輸零點(null)。
作為可選的技術(shù)方案，該調(diào)整元件為集總(lumped)電感與集總(lumped)電容其中之一。
作為可選的技術(shù)方案，該電路板具有一側(cè)邊，該第一饋入端、該調(diào)整元件與該接地平面的連接點與該第二饋入端依序排列于該側(cè)邊。
作為可選的技術(shù)方案，該金屬帶的長度小于欲隔離的該頻帶的中心頻率的四分之一波長。作為進(jìn)一步可選的技術(shù)方案，該金屬帶的長度介于欲隔離的該頻帶的中心頻率的四分之一波長至八分之一波長之間。
作為可選的技術(shù)方案，該調(diào)整元件與該接地平面之間的連接點與該第二饋入端之間的距離為欲隔離的該頻帶的中心頻率的八分之一波長。
作為可選的技術(shù)方案，該第一天線輻射體為雙頻天線，其包括第一輻射帶以及第二輻射帶，該第一輻射帶用以提供第一共振頻率，該第二輻射帶用以提供第二共振頻率，該第一共振頻率小于該第二共振頻率。
作為可選的技術(shù)方案，該第一輻射帶的長度為該第一共振頻率的四分之一波長， 該第二輻射帶的長度為該第二共振頻率的四分之一波長。
作為可選的技術(shù)方案，該第一天線輻射體更包括阻抗匹配部以及接地部，該接地部耦接于該阻抗匹配部與該接地平面之間。作為可選的技術(shù)方案，該第二天線輻射體為單頻天線，其包括一輻射帶，該輻射帶的長度為該第二頻寬的中心頻率的四分之一波長。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能增加天線彼此間的隔離度，減少對天線效率造成影響。
圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的天線裝置的示意圖。圖2繪示圖1中天線裝置及其第一天線輻射體與第二天線輻射體的內(nèi)部示意圖。圖3繪示本發(fā)明一實施例中調(diào)整元件的電感值與金屬帶長度的縮短波長的關(guān)系圖。圖4為天線隔離度的頻率響應(yīng)圖。
具體實施方式本實施例的天線裝置，以金屬帶在欲隔離的頻帶中共振而產(chǎn)生一傳輸零點 (null)，以增加該頻帶的天線隔離度，且金屬帶可藉由調(diào)整元件縮短其長度，以減少對天線凈空區(qū)的影響，達(dá)到良好的天線輻射效果。本實施例的天線裝置可應(yīng)用于行動通訊系統(tǒng)及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，例如具有衛(wèi)星導(dǎo)航功能的行動電話或整合行動上網(wǎng)、藍(lán)牙通訊及衛(wèi)星導(dǎo)航功能的無線通訊裝置等。以下提出各個實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，實施例僅用以作為范例說明，并非用以限縮本發(fā)明欲保護(hù)的范圍。請參照圖1及圖2，其中圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的天線裝置的示意圖，圖2 繪示圖1中天線裝置及其第一天線輻射體與第二天線輻射體的內(nèi)部示意圖。在圖1中，天線裝置10包括電路板100、第一天線輻射體110、第二天線輻射體 120、金屬帶130以及調(diào)整元件140。電路板100具有接地平面102。在本實施例中，受限于電路板100的板寬及有限的空間，第一天線輻射體110與第二天線輻射體120的位置相當(dāng)接近，因而必須以較窄的間隙比鄰地排列在電路板100的一側(cè)邊104。金屬帶130配置于第一天線輻射體110與第二天線輻射體120之間，亦即位于兩天線彼此間的間隙中，用以增加兩天線彼此間的隔離度。當(dāng)電路板100饋入訊號至第一天線輻射體110與第二天線輻射體120時，金屬帶130會受到第一天線輻射體110與第二天線輻射體120的輻射激發(fā)而于一預(yù)定的頻帶中產(chǎn)生共振，以避免兩天線過于接近而在欲隔離的頻帶中相互干擾。金屬帶 130的長度L與欲隔離的頻帶的中心頻率有關(guān)。尤其是，當(dāng)金屬帶130的長度L等于欲隔離的頻帶的中心頻率的四分之一波長時，金屬帶130將在該頻帶中共振而產(chǎn)生一傳輸零點。此外，為了調(diào)整金屬帶130的長度L，本實施例中調(diào)整元件140耦接于金屬帶130 與接地平面102之間。調(diào)整元件140可為集總電感或集總電容。調(diào)整元件140所選用的電感值或電容值與金屬帶130可縮短的長度有關(guān)。請參照圖3，其繪示本發(fā)明一實施例中調(diào)整元件140的電感值與金屬帶130長度的縮短波長的關(guān)系圖。當(dāng)調(diào)整元件140選用的電感值越大(或電容值越小)時，金屬帶130的長度的縮短波長越多。因此，藉由調(diào)整電感值或電容值，金屬帶130的長度L最多可以縮短到欲隔離的頻帶的中心頻率的八分之一波長。也就是說，金屬帶130的長度L是介于欲隔離的頻帶的中心頻率的四分之一波長至八分之一波長之間。
請參照圖2，第一天線輻射體110可為一雙頻天線，其包括第一輻射帶114以及第二輻射帶116。第一輻射帶114用以提供第一共振頻率，例如是低頻共振模態(tài)的頻率(約為850MHz)，第二輻射帶116用以提供第二共振頻率，例如是高頻共振模態(tài)的頻率(約為1.8GHz)。第一共振頻率小于第二共振頻率，以使第一天線輻射體110可在雙通道的頻寬中操作。此外，第一天線輻射體110具有第一饋入端112，第一饋入端112可自電路板100饋入第一射頻訊號。當(dāng)?shù)谝簧漕l訊號的中心頻率與第一天線輻射體110的共振頻率一致時， 第一射頻訊號將以第一共振頻率或第二共振頻率發(fā)射出去。在本實施例中，第一輻射帶114 的長度可為第一共振頻率的四分之一波長，第二輻射帶116的長度可為第二共振頻率的四分之一波長。在圖2中，第一輻射帶114及第二輻射帶116的長度分別為三維空間中各區(qū)段長度的總和，本實施例所繪示的結(jié)構(gòu)僅為其中一種實施態(tài)樣，其形狀及延伸方向可依實際需求及空間大小稍做改變，對此不加以限制。
此外，第一天線輻射體110更包括阻抗匹配部117以及接地部118。接地部118耦接于阻抗匹配部117與電路板100的接地平面102之間，阻抗匹配部117提供第一天線輻射體110所需的阻抗匹配，以減少插入損失及返回?fù)p失。
同樣，請參照圖2，第二天線輻射體120可為單頻天線，其包括輻射帶124，用以提供一共振頻率(約為1. 575Hz)，以使第二天線輻射體120可以在單通道的頻寬中操作。此外，第二天線輻射體120具有第二饋入端122，第二饋入端122可自電路板100饋入第二射頻訊號。當(dāng)?shù)诙漕l訊號的中心頻率與第二天線輻射體120的共振頻率一致時，第二射頻訊號將以全球定位系統(tǒng)的中心頻率(約為1.575Hz)發(fā)射出去。在本實施例中，第二天線輻射體120的輻射帶124的長度可為全球定位系統(tǒng)的中心頻率的四分之一波長。在圖2中， 輻射帶124的長度為三維空間中各區(qū)段長度的總和，本實施例所繪示的結(jié)構(gòu)僅為其中一種實施態(tài)樣，其形狀及延伸方向可依實際需求及空間大小稍做改變，對此不加以限制。
接著，圖4為天線隔離度的頻率響應(yīng)圖，其包括未加入調(diào)整機(jī)制的頻率響應(yīng)(以虛線表示)以及加入調(diào)整機(jī)制的頻率響應(yīng)(以實線表示)。由圖4可知，加入調(diào)整機(jī)制之后會產(chǎn)生一傳輸零點，故能大幅增加兩天線彼此間的隔離度。
在第1及2圖中，調(diào)整機(jī)制由金屬帶130以及一調(diào)整元件140所組成。調(diào)整元件 140耦接于金屬帶130與接地平面102之間，而金屬帶130可由電路板100的一側(cè)邊104沿著第一方向(圖中的X方向)向外延伸一長度L，且金屬帶130的末端更可耦接一麥克風(fēng) 12或其他電子元件。此外，第一天線輻射體110的第一饋入端112、調(diào)整元件140與接地平面102的連接點C、以及第二天線輻射體120的第二饋入端122沿著第二方向(圖中的Y方向)依序排列于電路板100的側(cè)邊104。第一方向大致上垂直于第二方向。另外，調(diào)整元件 140與接地平面102之間的連接點C與第二饋入端122之間的距離M(見圖1)為欲隔離的頻帶的中心頻率的八分之一波長。如圖4所示，若已知產(chǎn)生傳輸零點的頻帶的中心頻率為2.0GHz，可藉由控制金屬帶130的長度L以及調(diào)整元件140的電感值或電容值，使傳輸零點產(chǎn)生于欲隔離的頻帶中，以增加該頻帶的天線隔離度。
調(diào)整機(jī)制如下先調(diào)整金屬帶130的長度L為欲產(chǎn)生傳輸零點的頻帶的中心頻率的四分之一波長，當(dāng)金屬帶130的長度L無法于有限空間內(nèi)實限或是因天線附近有金屬件5而使天線效率被嚴(yán)重影響時，將調(diào)整元件140耦接于金屬帶130與接地平面102之間。接著，調(diào)整調(diào)整元件140的電感值或電容值，以補(bǔ)償金屬帶130不足部分的長度。即使金屬帶 130所需的長度L可以在有限空間內(nèi)實現(xiàn)，但本實施例仍可藉由調(diào)整元件140來縮短金屬帶 130的長度L，以減少對天線效率造成影響。
也就是說，即使金屬帶130的長度L小于欲隔離的頻帶的中心頻率的四分之一波長，仍可于欲隔離的頻帶中產(chǎn)生傳輸零點，以增加該頻帶的天線隔離度。也由于金屬帶130 的長度可縮短，不僅能減少對天線凈空區(qū)的影響，更有利于行動通訊系統(tǒng)中天線設(shè)計的整合。
雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，其特征在于包括電路板，具有一接地平面；第一天線輻射體，操作于第一頻寬中，該第一天線輻射體具有第一饋入端，該第一饋入端自該電路板饋入第一射頻訊號；第二天線輻射體，操作于第二頻寬中，該第二天線輻射體具有第二饋入端，該第二饋入端自該電路板饋入第二射頻訊號；金屬帶，設(shè)置于該第一天線輻射體與該第二天線輻射體之間；以及調(diào)整元件，耦接于該金屬帶與該接地平面之間，以調(diào)整該金屬帶的長度，以使該金屬帶在欲隔離的頻帶中共振而產(chǎn)生一傳輸零點。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該調(diào)整元件為集總電感與集總電容其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該電路板具有一側(cè)邊，該第一饋入端、該調(diào)整元件與該接地平面的連接點與該第二饋入端依序排列于該側(cè)邊。
4.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該金屬帶的長度小于欲隔離的該頻帶的中心頻率的四分之一波長。
5.如權(quán)利要求4所述的天線裝置，其特征在于該金屬帶的長度介于欲隔離的該頻帶的中心頻率的四分之一波長至八分之一波長之間。
6.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該調(diào)整元件與該接地平面之間的連接點與該第二饋入端之間的距離為欲隔離的該頻帶的中心頻率的八分之一波長。
7.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該第一天線輻射體為雙頻天線，其包括第一輻射帶以及第二輻射帶，該第一輻射帶用以提供第一共振頻率，該第二輻射帶用以提供第二共振頻率，該第一共振頻率小于該第二共振頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的天線裝置，其特征在于該第一輻射帶的長度為該第一共振頻率的四分之一波長，該第二輻射帶的長度為該第二共振頻率的四分之一波長。
9.如權(quán)利要求7所述的天線裝置，其特征在于該第一天線輻射體更包括阻抗匹配部以及接地部，該接地部耦接于該阻抗匹配部與該接地平面之間。
10.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于該第二天線輻射體為單頻天線，其包括一輻射帶，該輻射帶的長度為該第二頻寬的中心頻率的四分之一波長。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種天線裝置，其包括電路板，具有一接地平面；第一天線輻射體，操作于第一頻寬中，該第一天線輻射體具有第一饋入端，該第一饋入端自該電路板饋入第一射頻訊號；第二天線輻射體，操作于一第二頻寬中，該第二天線輻射體具有第二饋入端，該第二饋入端自該電路板饋入第二射頻訊號；金屬帶，設(shè)置于該第一天線輻射體與該第二天線輻射體之間；調(diào)整元件，耦接于該金屬帶與該接地平面之間，以調(diào)整該金屬帶的長度，以使該金屬帶在欲隔離的一頻帶中共振而產(chǎn)生一傳輸零點。本發(fā)明用于無線通信。
文檔編號H01Q1/52GK102509882SQ201110382658
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月26日
發(fā)明者侯登榜 申請人:佳世達(dá)科技股份有限公司, 蘇州佳世達(dá)電通有限公司