CN101557037A - 双馈入双频天线 - Google Patents

Abstract

一种双馈入双频天线，包括：一回路导体及一导体臂；该回路导体为一开放回路，并设有供信号馈入的一第一馈入点及一第二馈入点；该导体臂由该回路导体延伸出。该回路导体包括一第一馈入段、一共用回路段及一第二馈入段，上述三者依序连接围绕；该第一馈入段与该第二馈入段两者之间界定出一开口；该第一馈入点与该第二馈入点分别位于该第一馈入段与该第二馈入段上。本发明的功效在于以单一天线结构，在二馈入点分别与二射频电路连接，来达成在多频段工作的效果，并且不需要针对不同频段设置不同长度的辐射部而造成体积增加。

Description

双馈入双频天线

技术领域

本发明是关于一种双频天线，特别是指一种双馈入双频天线。

背景技术

无线通信技术发展至今，在各地针对不同需求具有不一样的无线通信规范，也因此发展出位于不同频段的无线通信规格，为了能满足各种规格的无线电波，将天线设计成可收发多频段已是相当普遍的应用。

如后述传统所使用的一种多频段且单馈入的天线组，需以一切换电路(Antenna Switch)，来做为多个频段接收器的切换。

参阅图1，中国台湾第94121118号专利申请案公开一种天线切换器9，用以从两个天线91、91’中选择将要使用的天线，天线切换器9包括一电源供应单元92、借该电源供应单元92提供的电力输出切换信号的一切换信号产生单元93，及一切换单元94，该切换单元94根据切换信号产生单元93提供的切换信号选择天线91或91’其中之一与一后端电路8电连接。

但上述申请案为了可以选择使用不同天线，除了需要额外使用天线切换器9外，为了设置多个天线，必须在日益小型化的电子装置的电路模块上占去一部分空间，并且提高功率消耗，还产生相当的匹配复杂度而造成天线设计或制造上的困难度，而在成本考虑方面，若需多一种频段，则需多设置一个对应天线，如此将大大地提高成本。

参阅图2，亦有其他以单一结构即可达成多频段工作的天线，如中国台湾第200638605号专利公开案公开的一种双频双馈入天线80，此双馈入天线80具有两个馈入点81、82，且可工作在一低频频带及一高频频带，此种双馈入天线80虽可解决前述大部分问题，但是由于需要针对不同的工作频带设计不同的辐射部，而无法有效减少占用有限电路空间的问题，因此仍有待改进之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效缩小天线体积的双馈入双频天线。

本发明的另一目的在于提供一种易于调整频段及阻抗匹配的双馈入双频天线。

于是，本发明双馈入双频天线，包括：一回路导体及一导体臂；该回路导体为一开放回路，并设有供信号馈入的一第一馈入点及一第二馈入点；该导体臂由该回路导体延伸出。

优选地，该回路导体包括一第一馈入段、一共用回路段及一第二馈入段，上述三者依序连接围绕；该第一馈入段与该第二馈入段两者之间界定出一开口；该第一馈入点与该第二馈入点分别位于该第一馈入段与该第二馈入段上。该导体臂是由该第二馈入段与该共用回路段相接处延伸出，并概呈L型曲折延伸至该回路导体的内侧。

本发明的功效在于以单一天线结构，在二馈入点分别与二射频电路连接，来达成在多频段工作的效果，并且不需要针对不同频段设置不同长度的辐射部而造成体积增加；另外，利用调整该回路导体的长度，可轻易控制此双馈入双频天线的工作频段，亦可调整该导体臂的长度，以调整天线的阻抗匹配。

附图说明

图1是一***方块图，说明传统用以从两个天线中作选择的天线切换器(antenna switch)；

图2是一侧视图，说明传统一双馈入双频天线的结构；

图3是一立体图，说明本发明双馈入双频天线的优选实施例的结构；

图4是一立体图，说明本实施例中，各个构件的长度或宽度，图中未以箭头标示的数字，是各项长宽的数据；

图5是一数据图，显示本实施例以第一馈入点作馈入时，其电压驻波比测量结果；

图6是一数据图，显示本实施例以第二馈入点作馈入时，其电压驻波比测量结果；

图7是一数据图，显示本实施例以第一馈入点作馈入时，在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在2437MHz时的辐射场型测量结果；及

图8是一数据图，显示本实施例以第二馈入点作馈入时，在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面的辐射场型测量结果。

主要元件符号说明

1回路导体

11第一馈入段

111第一馈入点

12第二馈入段

121第二馈入点

13共用回路段

14开口

2导体臂

21第一匹配段

22第二匹配段

100电路板

101水平面

102垂直面

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图3，本发明双馈入双频天线的优选实施例，包括一回路导体1及一导体臂2，本实施例设在一电子装置的弯折处，并以位于不同平面的状态分布于一电路板100的彼此呈90度角的一水平面101及一垂直面102上，如图3所示，如此可将此天线所占用的体积尽量缩小，但也可以将本发明以其他状态呈现，并不以本实施例及对应图示为限。

回路导体1为一开放回路，并包括一第一馈入段11、一共用回路段13及一第二馈入段12，上述三者依序连接围绕；第一馈入段11与第二馈入段12两者之间界定出一开口14，共用回路段13概呈一非封闭的四边型，并且具有一可调整的长度L，调整此长度L即可对本实施例适用的工作频段作调整。

配合参阅图4，本实施例中，共用回路段13的金属线段其宽度约为1厘米，长边的长度L约为25厘米，短边约为7厘米，此短边分别约有4厘米设在水平面101，3厘米设在垂直面102，开口14的宽度约为7厘米。需要注意的是，上述长度均是为配合特定工作频段而设计的规格，若需要收发不同频段的射频信号，或是有其他任何设计变更，亦可适当更改上述各项长度数据，当不能以此为限。

参阅图3及图4，第一馈入段11与第二馈入段12分别自共用回路段13开口14的两侧向下延伸约6厘米，并且分别具有一第一馈入点111及一第二馈入点121于末端，该第一、二馈入点111、121分别与一收发电路(transceiver)(图未示)电连接，射频信号由该等收发电路(图未示)经第一、第二馈入点111、121馈入，再由天线辐射出去，或由天线接收信号，经第一、第二馈入点111、121传递至该等收发电路(图未示)。此段所述的第一馈入段11及第二馈入段12的延伸长度并不限于6厘米，亦可依实际使用情况调整。

参阅图3，导体臂2是由第二馈入段12与共用回路段13相接处延伸出，并概呈L型地曲折延伸至回路导体1的内侧；导体臂2包括一由第二馈入段12与共用回路段13相接处向共用回路段13内侧延伸的第一匹配段21，及一由第一匹配段21末端朝第一馈入段11的方向延伸的第二匹配段22，第二匹配段22正对着开口14。

第二匹配段22与共用回路段13部分邻近且平行，如图3所示，如此可以增加耦合面积，并且定义第二匹配段的长度R，调整长度R即可改变此天线的阻抗，以与该等收发电路(射频电路)的传输线(例如同轴电缆)阻抗匹配，使得本实施例由第一馈入点111或第二馈入点121看入的阻抗相当于50欧姆，而等同于该等收发电路的传输线阻抗(一般为50欧姆)。

配合参阅图4，本实施例中，该第二匹配段22的长度R约为9厘米，且两端分别约与共用回路段的两侧边相距6厘米和10厘米，该第一匹配段21约5厘米长，其中分别约有2厘米设在水平面101，约3厘米设在垂直面102，上述长度亦可依情况修改，并不以前述长度为限，比如需调整阻抗匹配，则调整第二匹配段22的长度R即可达成想要的效果。

在本实施例中，双馈入双频天线以第一馈入点111作为信号馈入时，可与一第一谐振信号的频段2.1GHz产生谐振，以第二馈入点121作为信号馈入时，可与一第二谐振信号2.4GHz产生谐振；参阅图5及图6，经实验得知，其电压驻波比(VSWR)测量值，分别于2.1GHz及2.4GHz周围的频段内均可小于2。

本实施例其辐射场型(Radiation Pattern)，如图7所示，是本实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在第一谐振信号2140MHz时的辐射场型测量结果。

参阅图8，是本实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在第二谐振信号2442MHz时的辐射场型测量结果。由图7及图8可得知，本实施例在各测量平面上均产生大致全向性的辐射场型，因而能满足无线区域网路***的辐射需求。

综合以上所述，本实施例提供另一种有别于传统的双馈入双频天线结构，利用回路导体及两个馈入点的结构来达成双频段的效果，不必再增设不同长度的辐射部，也因此可有效缩小天线体积，并且，调整该回路导体1的长度L及该第二匹配段22的长度R，可分别对工作频段及阻抗作调整，依此可轻易达成对于天线规格的要求。

以上所述的，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种双馈入双频天线，包括：

一回路导体，该回路导体为一开放回路，并设有供信号馈入的一第一馈入点及一第二馈入点；及

一导体臂，由该回路导体延伸出。

2.根据权利要求1所述的双馈入双频天线，其中，该回路导体包括一第一馈入段、一共用回路段及一第二馈入段，上述三者依序连接围绕；该第一馈入段与该第二馈入段两者之间界定出一开口；该第一馈入点与该第二馈入点分别位于该第一馈入段与该第二馈入段上。

3.根据权利要求2所述的双馈入双频天线，其中，该导体臂是由该第二馈入段与该共用回路段相接处延伸出。

4.根据权利要求3所述的双馈入双频天线，其中，该导体臂概呈L型曲折延伸至该回路导体的内侧。

5.根据权利要求2或4所述的双馈入双频天线，其中，该共用回路段与该导体臂部分邻近且平行。

6.根据权利要求4所述的双馈入双频天线，其中，该导体臂包括一由该第二馈入段与该共用回路段相接处向该共用回路段内侧延伸的第一匹配段，及一由该第一匹配段末端朝该第一馈入段的方向延伸的第二匹配段。

7.根据权利要求6所述的双馈入双频天线，其中，该第二匹配段与该共用回路段部分邻近且平行。

8.根据权利要求7所述的双馈入双频天线，其中，该开口正对着该第二匹配段。

9.根据权利要求1所述的双馈入双频天线，其中，该双馈入双频天线由该第一馈入点或一第二馈入点看进去的阻抗相当于50欧姆。

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