CN1953272B - 多频段天线 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种多频段天线，其包括一个基板、若干个天线区、一个立体天线部。前述若干个天线区以印刷电路方式形成于基板上，且天线区的根部相互平行，而彼此在天线区的延展部朝反方向延展。该立体天线部通过连接柱与该基板相距一特定距离且与该基板相互平行。
Description
【技术领域】
本发明关于一种多频段天线，尤指一种具有特殊结构的设置于一基板上，以接收不同频段讯号的天线。
【背景技术】
现今，由于消费者对移动运算的需求日益增加，因此，便于随身携带的笔记本电脑(Notebook PC)、掌上电脑(Personal Digital Assistant，PDA)愈来愈受到消费者的欢迎。同时，伴随着移动运算需求的增加，能随时随地连结上互联网(Internet)的无线网络模块也成为笔记本电脑的基本配备。这些无线网络模块如：802.11a、802.11b、802.11g等无线网络界面统称为WiFi(Wireless Fidelity)界面，其所运作的频段为2.4GHz(802.11b、802.11g)与5GHz(802.11a)。而在GSM(Global System for MobileTelecommunications)移动电话***所使用的频段中，如900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz等，若在移动电话基地台的电波覆盖区域内，也可利用移动电话营运商所提供的频段达成上网的目的。除了上网的需求的外，无线键盘、无线鼠标等无线***装置的普及化，也使笔记本电脑常配备有可与无线***装置互相传输讯号的无线通讯模块，如蓝芽模块(Bluetooth Module)，其运作频段为2.4GHz。
综上所述，由于使用者对无线传输的需求常包括无线上网装置、无线***装置等，因此在一个移动运算设备上，常必须要配备有可接收不同频段的天线。现有技术中，在移动运算设备上，如笔记本电脑，各种不同频段的天线需分别设置。如此一来，不但在机构上需预留多个天线连接位置，而且每个天线都需要各别的传输信道来将讯号传送到笔记本电脑中的运算处理装置。这样不但会增加相关机构的制造成本，也必须使用多种不同传输线材以传送不同天线模块的讯号，在追求轻薄短小的笔记本电脑设计要求上，会增加设计困难度且难以降低制造成本，同时也会造成使用者的不便。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种多频段天线，特别是一种设置于一基板上具有特殊结构，以接收不同频段讯号的天线。
为达上述目的，本发明一种多频段天线，其包括一基板、若干个天线区、一立体天线部。该若干个天线区以印刷电路方式形成于基板上，且该若干天线区的根部呈平行，而彼此在延展部朝反方向延展。该立体天线部通过连接柱与该基板相距一特定距离且与该基板相互平行。
具体而言，本发明一方面提供一种多频段天线，其包括基板、立体天线部、第三天线区及滤波装置；该基板的第一表面上设有一第一天线区与一第二天线区用以接收无线讯号，该第一天线区与第二天线区各具有一根部与一延展部，该第一天线区与第二天线区的根部呈平行伸出，而该第一天线区与第二天线区彼此朝反方向延展；该立体天线部与该第一天线区及第二天线区电性导通，并与该基板相距一预设距离且与该基板相互平行；该第三天线区设于该基板的第二表面，该第三天线区具有一根部与一延展部，该第三天线区的延展部朝该第二天线区的延展部的延展方向延展；该滤波装置经由一传输线与该第一天线区及第二天线区电性连接，以分离所接收的不同频段讯号。
本发明还提供了一种多频段天线，其包括基板，在该基板的第一表面上设有一第一天线区与一第二天线区用以接收无线讯号，该第一天线区与第二天线区各具有一根部与一延展部，该第一天线区与第二天线区的根部系呈平行伸出，而该第一天线区与第二天线区彼此朝反方向延展，一立体天线部，该立体天线部与该第一天线区及第二天线区电性导通，并与该基板相距一预设距离且与该基板相互平行；在该基板的第二表面设有第三天线区，该第三天线区具有一根部与一延展部，该第三天线区的延展部系朝该第二天线区的延展部的延展方向延展。
本发明多频段天线能接收不同频段的讯号，本发明的多频段天线在应用于电子设备时，不但可有效减少所需天线的数量，并且可避免不同天线需设置各别传输线材的缺点。
【附图说明】
图1为本发明多频段天线的外观示意图。
图2为本发明多频段天线的背面结构示意图。
图3为本发明多频段天线连接一滤波器的示意图。
图4为传输线的结构示意图。
图5为本发明多频段天线的频谱分析结果。
【具体实施方式】
请参阅图1，图1为本发明多频段天线10的结构示意图。多频段天线10包括基板20，该基板20可为一印刷电路板，其上镀覆金属材质的天线区A 及天线区B，该金属材质可为铜或其它具有良好导电性金属。该天线区A与天线区B各具有一根部与一延展部，天线区A与天线区B彼此由根部平行伸出，而在两天线区的延展部彼此朝反方向延展。如图1所示的本发明较佳实施方式，该天线区A与天线区B由根部呈平行细条状伸出，在天线区延展部以圆弧扇形逐渐向反方向延展，其中天线区A的延展面积比天线区B的延展面积要大，以达到良好的收讯效果。天线区A与天线区B的组合可供接收GSM频段、Wi-Fi(Wireless Fidelity)频段等无线频段的无线讯号，其中包含了900MHz-2.4GHz以及5GHz等频段。
天线区A与天线区B的根部设有焊垫区，以供连接电路的焊接。天线区A的根部设有一焊垫60，天线区B的根部则设有焊垫区50。天线区A的焊垫60可供焊接传输天线讯号的电路连接。天线区B的焊垫区50可供焊接接地端的电路连接。天线区B的根部并向两侧延展。
该多频段天线10上另焊固有一立体天线部30，该立体天线部30为金属材质所制成，如铜片或其它具有良好导电性金属，其具有两连接柱32、34。该连接柱32固接于焊垫60上，而另一连接柱34固接于焊垫区50上。该立体天线部30通过连接柱32、34与基板20维持约1-2公分的距离(可视实际应用而定)且与该基板20相互平行。立体天线部30可与基板20上的天线区A及天线区B配合以加强GSM(Global System for MobileTelecommunications)频段中900MHz、1800MHz及1900MHz的收讯效果，其中立体天线部30所延伸出较长区块可加强GSM频段900MHz的收讯效果，而立体天线部30中的较短区块则可加强GSM频段1800MHz及1900MHz的收讯效果。
请参阅图2。图2所示为该基板20的背面结构。该基板20背面镀覆有一金属材质的天线区C，该金属材质可为铜或其它具有良好导电性的金属。该天线区C的延展部呈扇形区域，其与天线区B的延展部的扇形区域相同且位于天线区B背面的同侧。天线区C与天线区B电性导通，且天线区C的根部区域所占面积要大于天线区B的根部区域。
请参阅图3。图3为本发明多频段天线10与一滤波器90连接的示意图。该滤波器90经由一传输线80与天线区A及天线区B上的焊垫50、60达成电性连接。滤波器90可接收由多频段天线10所收讯的讯号，并将讯号中的GSM频段与Wi-Fi(Wireless Fidelity)频段(Wi-Fi频段约为2.4GHz)的讯号加以分离，以供其它讯号处理装置的应用。该传输线80另通过一接地导线82或以直接焊接方式使焊垫50与接地端达成电性连接。
请参阅图4。图4为传输线80的结构示意图。该传输线80为单芯同轴线缆，其具有一讯号导线84、一内绝缘层85、一金属网层86及一外部绝缘包覆层87。讯号导线84用以传输天线所接收的讯号。内绝缘层85可防止讯号导线84与金属网层86产生导通。金属网层86可用以连接接地，并可屏蔽外部电磁波或电磁场所产生的电磁干扰，以避免外部电磁干扰影响讯号导线84上所传输的讯号。外部绝缘包覆层87用以包覆内部线材并提供保护的功能。
请参阅图5。图5为本发明多频段天线的收讯效果示意图。图5显示本发明的多频段天线10利用频谱分析仪进行量测的实验结果。一般来说，GSM频段与Wi-Fi频段天线设计规格所要求的发射损耗须小于-10dB。如图5的频谱分析结果所显示，本发明的多频段天线在各主要频段的发射损耗均小于-10dB，如在900MHz频段的损耗为-18.117dB、在1800MHz频段的损耗为-12.046dB、在1900MHz频段的损耗为-18.754dB、在2.4GHz频段的损耗为-13.758dB、在2.5GHz频段的损耗为-12.518dB、在4.9GHz频段的损耗为-19.989dB、在5.85GHz频段的损耗为-26.243dB。故本发明的多频段天线在所需接收的频段均可达到设计规格所要求的收讯效果。
本发明的多频段天线模块的特殊结构可供接收900MHz-2.4GHz以及5GHz等频段的无线讯号，另利用天线的立体部来加强特定频段的收讯效果，并通过单一传输信道统合多个不同频段的讯号，再利用滤波装置来分离不同频段所接收到的讯号。故本发明的多频段天线在应用于电子设备时，不但可有效减少所需天线的数量，并且可避免不同天线需设置各别传输线材的缺点。因此，本发明的多频段天线不但可降低天线设计的困难度与制造成本，并可增加该天线的应用范围。
Claims (8)
1.一种多频段天线，其特征在于：其包括基板、立体天线部、第三天线区及滤波装置；该基板的第一表面上设有一第一天线区与一第二天线区用以接收无线讯号，该第一天线区与第二天线区各具有一根部与一延展部，该第一天线区与第二天线区的根部呈平行伸出，而该第一天线区与第二天线区彼此朝反方向延展；该立体天线部与该第一天线区及第二天线区电性导通，并与该基板相距一预设距离且与该基板相互平行；该第三天线区设于该基板的第二表面，该第三天线区具有一根部与一延展部，该第三天线区的延展部朝该第二天线区的延展部的延展方向延展；该滤波装置经由一传输线与该第一天线区及第二天线区电性连接，以分离所接收的不同频段讯号。
2.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于：该第一天线区、第二天线区与第三天线区是以印刷电路方式形成于该基板上。
3.如权利要求2所述的多频段天线，其特征在于：该第二天线区与第三天线区与一接地端电性导通。
4.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于：该立体天线部为具有一长区块与一短区块的铜片，该长区块与短区块分别用以加强不同频段的接收效果。
5.如权利要求1所述的多频段天线，其特征在于：该滤波装置可分离GSM频段与Wi-Fi频段的讯号。
6.一多频段天线，其特征在于：其包括基板，在该基板的第一表面上设有一第一天线区与一第二天线区用以接收无线讯号，该第一天线区与第二天线区各具有一根部与一延展部，该第一天线区与第二天线区的根部系呈平行伸出，而该第一天线区与第二天线区彼此朝反方向延展，一立体天线部，该立体天线部与该第一天线区及第二天线区电性导通，并与该基板相距一预设距离且与该基板相互平行；在该基板的第二表面设有第三天线区，该第三天线区具有一根部与一延展部，该第三天线区的延展部系朝该第二天线区的延展部的延展方向延展。
7.如权利要求6所述的多频段天线，其特征在于：该第一天线区、第二天线区与第三天线区是以印刷电路方式形成于该基板上。
8.如权利要求7所述的多频段天线，其特征在于：该第二天线区与第三天线区与一接地端电性导通。
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