CN1877909B - 双频天线 - Google Patents

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Abstract

一种双频天线，设置于一基板上，用于接收及发射不同频段的电磁波信号，其包括一接地部，一邻近于接地部的信号馈入端，以及一电性连接于信号馈入端的本体。其中，本发明双频天线的本体包括：一第一辐射体，其包括一与上述信号馈入端电性连接的第一连接端，一第一悬空端以及多个弯曲部，其中，弯曲部设置于第一连接端及第一悬空端之间，并且第一悬空端为悬空；一第二辐射体，其包括一与信号馈入端电性连接的第二连接端，以及一第二悬空端，其中，第二悬空端与第一悬空端相对形成一间隙，该间隙形成一电容负载。本发明双频天线由于包括多个弯曲部，以及一可形成一电容负载的间隙，其不但体积小而且可接收不同频段的电磁波信号。

Description

双频天线
【技术领域】
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种双频天线。
【背景技术】
近年来，由于移动通信产品的市场需求大增，使得无线通信发展更为迅速，在众多无线通信标准中，最引人注目的为美国电子电机工程师协会(以下简称：IEEE)制定的802.11无线局域网络(Wireless Local AreaNetwork)协议。该协议制定于1997年，其不仅提供了无线通信上许多前所未有的功能，而且提供了可令各种不同品牌的无线通信产品得以相互沟通的解决方案。该协议的制定无疑为无线通信发展开启了一个新的里程碑。
然而，在2000年8月间，IEEE为使802.11协议能成为美国电子电机工程师协会(IEEE)/美国国家标准协会(ANSI)及国际标准组织(ISO)/国际电子技术公会(IEC)间的联合标准，对其作了更进一步修订，其修订内容中增加了两项重要内容，即IEEE 802.11a协议及IEEE 802.11b协议，根据两项协议规定，在扩展的标准物理层中，其工作频段必须分别设置于5GHz及2.45GHz，所以当无线通信产品欲同时使用该两种通信协议时，传统天线即无法满足此一需求，而必须根据频段上的要求，安装多个天线。这样不仅增加零件成本和安装程序，还需在无线通信产品上腾出较多空间来安装天线，致使无线通信产品的体积始终无法轻易缩小，以符合轻薄短小设计趋势。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种双频天线，该双频天线可接收不同频段的电磁波信号。
本发明双频天线，设置于一基板上，用于接收及发射不同频段的电磁波信号，其包括一设置于上述基板表面的接地部，一邻近于上述接地部的信号馈入端，一电性连接于上述信号馈入端的本体以及一金属支撑体。其中所述本体包括：一第一辐射体，其包括一与上述信号馈入端电性连接的第一连接端，一第一悬空端以及多个弯曲部，其中，所述弯曲部设置于第一连接端及第一悬空端之间，并且第一悬空端为悬空；以及一第二辐射体，其包括一与上述信号馈入端电性连接的第二连接端，以及一第二悬空端，其中，所述第二悬空端与所述第一悬空端相对形成一间隙，该间隙形成一电容负载。上述金属支撑体包括一与本体平行的水平部，以及一与水平部连接的垂直支撑部，所述垂直支撑部的一端与第一辐射体及第二辐射体连接，所述水平部包括连接于垂直支撑部第一端以及连接于信号馈入端的第二端，其中，第二端比第一端的宽度小。
本发明双频天线由于包括多个弯曲部，以及一可形成一电容负载的间隙，其不但体积小而且可接收不同频段的电磁波信号。
【附图说明】
图1为本发明双频天线一较佳实施方式示意图。
图2为图1所示的本发明双频天线的平面示意图。
图3为本发明双频天线的回波损耗(Return Loss)测试图。
图4为对本发明双频天线工作于频率2.45GHz所测得的辐射场型图。
图5为对本发明双频天线工作于频率5.0GHz所测得的辐射场型图。
图6为对本发明双频天线工作于频率5.5GHz所测得的辐射场型图。
图7为对本发明双频天线工作于频率6.0GHz所测得的辐射场型图。
【具体实施方式】
请参阅图1及图2，其中图1为本发明双频天线100的一较佳实施方式示意图，图2为图1所示的本发明双频天线100的平面示意图。
在本实施方式中，如图1及图2所示，双频天线100设置于基板200上，用于接收及辐射不同频段的电磁波信号，其包括一本体101、一金属支撑体102、一信号馈入端103及一接地部104。
在本实施方式中，金属支撑体102设置于本体101与基板200之间，用于将本体101稳固的支撑在基板200上。金属支撑体102包括一垂直支撑部102a及一水平部102b，其中垂直支撑部102a与水平部102b互相垂直连接，其截面呈“L”状。垂直支撑部102a的顶部与本体101垂直连接，其底部与水平部102b垂直连接。这样本体101与水平部102b相互平行。上述水平部102b的第一端112b与垂直支撑部102a垂直连接，其第二端112a与信号馈入端103连接。在本实施方式中，第二端112a比第一端112b的宽度小，可兼做本体101的匹配阻抗。本实施方式中，信号馈入端103可通过金属支撑体102将电磁波信号馈入本体101。接地部104设置于基板200的表面，且对称的分布在信号馈入端103的两边。
本实施方式中，本体101呈多边形状，其中间形成一空腔，图1的本体101右边有一间隙101c。本体101包括与上述金属支撑体102相连接一第一辐射体101a及一第二辐射体101b。具体为，上述第一辐射体101a较第二辐射体101b要长，两者均为处于同一平面上且呈弯曲状的金属片。在本实施方式中，第一辐射体101a工作于2.45GHz(IEEE 802.11b/g)频段，其包括一第一连接端111a及一第一悬空端121a，其中，第一连接端111a与垂直支撑部102a的顶部连接，第一悬空端121a为悬空。在本实施方式中，第二辐射体101b工作于5GHz(IEEE 802.11a)频段，包括一第二连接端111b及一第二悬空端121b，其第二连接端111b亦与垂直支撑部102a的顶部电性连接，第二悬空端121b为悬空，即，第一辐射体101a及第二辐射体101b的交接处为垂直支撑部102a之顶部。此外，第一辐射体101a的第一悬空端121a与第二辐射体101b的第二悬空端121b之间相对形成间隙101c。间隙101c可形成一电容负载，此电容负载所产生的电场扰动可供第一辐射体101a及第二辐射体101b共用，以减小第一辐射体101a与第二辐射体101b的共振长度，相当于减小本体101的体积。间隙101c的宽度愈小则其所产生的电场扰动也愈大，本体101的体积也就会相应的减小更多。然而，为使双频天线100具有较优的性能参数，如具有较高的峰值增益(Peak Gain)及获得全向型辐射场型(Omni-DirectionalRadiation Pattern)，不可片面减小间隙101c的宽度。于实际设计过程中，应在不影响天线100性能之前提下适当调节间隙101c的宽度。此外，为有效减小本体101的体积，在本实施方式中，双频天线100的第一辐射体101a包括多个弯曲部101d，设置于第一连接端111a及第一悬空端121a之间。值得注意的是，在本实施方式中的弯曲部101d，并不只限定于设置在第一连接端111a与第一悬空端121a之间，其还可设置于第一连接端111a，这样第一辐射体101a就通过弯曲部101d直接与垂直支撑部102a连接。上述弯曲部101d不但可在保持第一辐射体101a的馈电路径长度不变情况下有效缩小双频天线100的体积，而且利用弯曲部101d的耦合效应所产生的辐射场，可使双频天线100获得更优的辐射场型。即，上述弯曲部101d既可有效缩小双频天线100的体积，又可提高双频天线100的增益值。本发明中的弯曲部不仅限于此，其可为W形、S形、U形或梳状形。
图3为本发明双频天线100的回波损耗(Return Loss)测试图。由图可知，本发明双频天线100工作在2.45GHz及5GHz频段时其回波损耗都小于-14dB。
图4至图7为对本发明双频天线分别工作在频率为2.45GHz、5.0GHz、5.5GHz及6.0GHz所测得的辐射场型图。由测试结果可知，四种工作频率下本发明双频天线的垂直辐射场型都为全向性(Omni-Directional)。
熟知本领域的技术人员可知，如果要进一步减缩小本发明双频天线100的体积，第二辐射体101b还可包括一弯曲部，此弯曲部可设置于第二辐射体101b的第二连接端111b与第二悬空端121b之间，或者设置于第二连接端111b。当该弯曲部设置于第二连接端111b时，第二辐射体101b就通过该弯曲部直接与第一辐射体101a的第一连接端111a或弯曲部101d连接。此外，当第二辐射体101b包括一弯曲部时，应保证第二辐射体101b较第一辐射体101a要短，以使第二辐射体101b接收的电磁波信号的频率较第一辐射体101a要高。另外，本发明双频天线100并非只工作于2.45GHz及5.0GHz频段，只要对第一辐射体101a及第二辐射体101b的长度及宽度稍做变更，便可使本发明双频天线100接收其他不同频段的电磁波信号。

Claims (7)

1.一种双频天线，设置于一基板上，用于接收及发射不同频段的电磁波信号，其包括一设置于上述基板表面的接地部，一邻近于上述接地部的信号馈入端，一电性连接于上述信号馈入端的本体，其特征在于所述本体包括：
一第一辐射体，其包括一与上述信号馈入端电性连接的第一连接端，一第一悬空端以及多个弯曲部，其中，所述弯曲部设置于第一连接端及第一悬空端之间或设置于第一连接端；以及
一第二辐射体，其包括一与上述信号馈入端电性连接的第二连接端，以及一第二悬空端，其中，所述第二悬空端与所述第一悬空端相对形成一间隙，该间隙形成一电容负载；
所述双频天线还包括金属支撑体，所述金属支撑体包括与所述本体平行的水平部，以及与所述水平部垂直连接的垂直支撑部，所述垂直支撑部的一端与所述第一辐射体及所述第二辐射体连接，所述水平部包括连接于所述垂直支撑部的第一端以及连接于所述信号馈入端的第二端，其中，所述第二端比所述第一端的宽度小。
2.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述第一辐射体的第一连接端与所述垂直支撑部的顶部电性连接。
3.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述第二辐射体的第二连接端与所述垂直支撑部的顶部电性连接。
4.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述第一辐射体的共振长度较所述第二辐射体的共振长度要长。
5.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述本体为中间形成一空腔的多边形。
6.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述第二辐射体还包括多个弯曲部，设置于所述第二连接端与所述第二悬空端之间或设置于所述第二辐射体的第二连接端。
7.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述弯曲部为梳状形、W形、S形或U形。
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