CN102487159B - 多频天线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多频天线，其包含一回路导体、一第一导体臂，及一第二导体臂。回路导体包括一供信号馈入的馈入端，及一由馈入端向外延伸的本体段，本体段设有一邻近馈入端的接地点，回路导体用以共振于一第一频段。第一导体臂由馈入端向外延伸并用以共振于一第二频段。第二导体臂由馈入端向外延伸并用以共振于一第三频段，回路导体、第一导体臂及第二导体臂至少其中一者弯折而位于多个平面。

Description

多频天线
技术领域
本发明涉及一种天线，特别是涉及一种适用于无线局域网络(WirelessLocal Area Network；WLAN)与全球互通微波存取(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access；WiMAX)两种协议的多频天线
背景技术
随着近代无线通讯的蓬勃发展，愈来愈多的无线通讯协议被订定以符合各种无线传输的需求。以往适用于无线局域网络(Wireless Local AreaNetwork；WLAN)与全球互通微波存取(Worldwide Interoperability forMicrowave Access；WiMAX)的天线必须分开设计，使用两个不同结构的天线传输与接收。然而使用不同天线进行不同通讯协议传输的方式却增加了其所需占有的空间，无法符合现今电子装置轻薄短小的设计取向。部分设计公开的平板倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)使用寄生组件耦合的技术来增加操作频宽，然而其高频频段通过寄生组件与辐射组件及接地导体的间距来决定耦合量，使得阻抗频率及频宽难以控制，天线效率也不佳。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种可适用于WLAN与WiMAX两种协议的多频天线。
于是，本发明提供一种多频天线，其包含一回路导体、一第一导体臂，及一第二导体臂。该回路导体包括一供信号馈入的馈入端，及一由该馈入端向外延伸的本体段，该本体段设有一邻近该馈入端的接地点，该回路导体用以共振于一第一频段。该第一导体臂由该馈入端向外延伸并用以共振于一第二频段。该第二导体臂由该馈入端向外延伸并用以共振于一第三频段，该回路导体、第一导体臂及第二导体臂至少其中一者弯折而位于多个平面。
本发明的有益的效果在于，通过回路导体、第一导体臂及第二导体臂分别共振于第一频段、第二频段及第三频段，使本发明多频天线适用的频段涵盖了WLAN与WiMAX两种协议所使用的频段。
附图说明
图1是一本发明多频天线的较佳实施例的立体图；
图2是一本较佳实施例另一视角的立体图；
图3是一本实施例的示意图，说明本实施例是设于一笔记型计算机的面板装置内；
图4是一本实施例的尺寸图；
图5是一类似图4的尺寸图；
图6显示本实施例的电压驻波比图；
图7是一本实施例操作在2300MHz的辐射场型图；
图8是一本实施例操作在2450MHz的辐射场型图；
图9是一本实施例操作在2700MHz的辐射场型图；
图10是一本实施例操作在3500MHz的辐射场型图；及
图11是一本实施例操作在5470MHz的辐射场型图。
主要组件符号说明
100多频天线
1回路导体
11馈入端
12本体段
121第一辐射部
122第二辐射部
13接地点
2第一导体臂
21第一段
22第二段
23第三段
3第二导体臂
31第四段
32第五段
33第六段
4导电铜箔
5同轴导线
51外导体
52内导体
I路径
II路径
III路径
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与有益的效果，在以下配合参考附图的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
参阅图1与图2，本发明多频天线的较佳实施例包含一回路导体1、一第一导体臂2、一第二导体臂3、一导电铜箔4，及一同轴导线5。且如图3所示，本实施例多频天线100是设于一笔记型计算机的面板装置上。
回路导体1包括一供信号馈入的馈入端11，及一大概呈U形并由馈入端11向外延伸的本体段12，本体段12设有一邻近馈入端11的接地点13。本体段12具有一概呈L形并连接于馈入端11的第一辐射部121，及一连接第一辐射部121远离馈入端11的一端的第二辐射部122，第二辐射部122为一长直线段且接地点13是设于第二辐射部122。且第一辐射部121与第二辐射部122分别位于彼此相互垂直的一第一平面及一第二平面。回路导体1用以共振于一第一频段，其电流方向如路径I所示，由馈入端11依序流经第一辐射部121及第二辐射部122。
第一导体臂2由馈入端11向外延伸并包括一连接于馈入端11的第一段21、一连接于第一段21远离馈入端11的一端的第二段22，及一连接于第二段22的第三段23，第一段21是位于第一平面，第二段22位于一垂直第一平面且与第二平面间隔且重叠的第三平面，第三段23位于一垂直第二平面与第三平面且与第一平面间隔且重叠的第四平面。且第三段23是朝第二辐射部122方向延伸，并与第一段21相间隔且概呈平行。第一导体臂2用以共振于一第二频段，其电流方向如路径II所示，由馈入端11依序流经第一段21、第二段22与第三段23。
第二导体臂3由馈入端11向外延伸并包括一连接于馈入端11并位于第一平面的第四段31、一连接于第四段31远离馈入端11的一端并位于第三平面的第五段32，及一连接于第五段32并位于第四平面的第六段33。且第六段33朝第二辐射部122方向弯折延伸。第二导体臂3用以共振于一第三频段，其电流方向如路径III所示，由馈入端11依序流经第四段31、第五段32与第六段33。
回路导体1、第一导体臂2及第二导体臂3弯折位于上述第一平面、第二平面、第三平面及第四平面使多频天线100概呈套筒状。
导电铜箔4与第二辐射部122连接并用以增加接地面积。同轴导线5设于第二辐射部122并具有一外导体51及一内导体52，外导体51与接地点13电连接，内导体52与馈入端11电连接。
参阅图4、图5，是本实施例的详细尺寸(单位为mm)。回路导体1为平板倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)二分之一波长结构的形式，第一导体臂2及第二导体臂3的长度概为所产生频段的四分之一波长。在所述设计尺寸下，多频天线100所产生的第一频段为5.15～5.85GHz，第二频段为2.3～2.7GHz，第三频段为3.3～3.8GHz，上述频段适用于WLAN与WiMAX两种通讯协议。
参阅图6是本实施例的电压驻波比(VSWR)，由图中所示，第一频段(5.15～5.85GHz)、第二频段(2.3～2.7GHz)及第三频段(3.3～3.8GHz)的电压驻波比(VSWR)均小于3：1。且如下表1所示，多频天线100在第一频段、第二频段及第三频段内的辐射效率均大于30％。
  频率(MHz)   效率(dB)   效率(％)
  2300   -3.5   44.0
  2350   -4.1   38.5
  2400   -3.6   43.0
  2450   -2.6   54.8
  2500   -2.9   51.0
  2550   -3.2   46.9
  2600   -3.0   49.2
  2650   -3.0   49.6
  2700   -2.8   52.1
  3300   -4.1   38.7
  3400   -3.6   43.0
  3500   -3.5   44.0
  3600   -4.2   37.7
  3700   -3.8   40.9
  3800   -4.1   38.5
  5150   -1.6   68.3
  5250   -1.8   65.1
  5350   -1.8   65.5
  5470   -2.1   61.1
  5600   -1.9   63.1
  5725   -2.2   59.8
  5785   -2.7   53.3
  5850   -3.4   44.9
表一
参阅图7至图11是本实施例多频天线100的辐射场型图，如图中所示本实施例在上述频段内的全向性相当高。
综上所述，本实施例多频天线100通过回路导体1、第一导体臂2及第二导体臂3分别共振于第一频段(5.15～5.85GHz)、第二频段(2.3～2.7GHz)及第三频段(3.3～3.8GHz)，使本实施例多频天线100适用的频段涵盖了WLAN与WiMAX两种通讯协议所使用的频段，此外通过弯折回路导体1、第一导体臂2及第二导体臂3进一步缩小了多频天线100所占的面积，使多频天线100能符合现今电子装置轻薄短小的设计取向，故确实能达成本发明的目的。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，应当不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种多频天线，包含：
回路导体，包括一供信号馈入的馈入端，及一由该馈入端向外延伸的本体段，该本体段设有一邻近该馈入端的接地点，该回路导体用以共振于一第一频段；
第一导体臂，由该馈入端向外延伸并用以共振于一第二频段；及
第二导体臂，由该馈入端向外延伸并用以共振于一第三频段，该第二导体臂包括连接于该馈入端的第四段、连接于该第四段的远离馈入端的一端的第五段及连接于第五段的第六段，该回路导体、第一导体臂及第二导体臂至少其中一者弯折而位于多个平面。
2.依据权利要求1所述的多频天线，其中，该本体段具有一连接于该馈入端的第一辐射部，及一连接该第一辐射部远离该馈入端的一端的第二辐射部，该接地点是设于该第二辐射部。
3.依据权利要求2所述的多频天线，其中，该第一导体臂包括一连接于该馈入端的第一段、一连接于该第一段远离该馈入端的一端的第二段，及一连接于该第二段的第三段，该第一段、第二段及第三段分别位于不同平面。
4.依据权利要求3所述的多频天线，其中，该第二导体臂包括一连接于该馈入端的第四段、一连接于该第四段远离该馈入端的一端的第五段，及一连接于该第五段的第六段，且该第四段、第五段及第六段分别位于不同平面。
5.依据权利要求4所述的多频天线，其中，该馈入端、第一辐射部、第一段及第四段位于一第一平面。
6.依据权利要求5所述的多频天线，其中，该第二辐射部位于一垂直该第一平面的第二平面。
7.依据权利要求6所述的多频天线，其中，该第二段及第五段位于一垂直该第一平面且与该第二平面间隔且重叠的第三平面。
8.依据权利要求7所述的多频天线，其中，该第三段及第六段位于一垂直该第二平面与第三平面且与该第一平面间隔且重叠的第四平面。
9.依据权利要求8所述的多频天线，其中，该第一频段为5.15～5.85GHz，该第二频段为2.3～2.7GHz，该第三频段为3.3～3.8GHz。
10.依据权利要求9所述的多频天线，还包含一与该第二辐射部连接并用以增加接地面积的导电铜箔。
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