CN201369388Y - 多频双馈入芯片型天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多频双馈入芯片型天线，包括一组基板，该组基板可藉由导电型支撑机构立于电路基板上，该组基板可为一单层基板或者多层基板的结构，而其天线图案则设置于基板的表面或者基板的内部，该天线图案设有两个讯号馈入点和无线通讯设备的电路基板的模块相连，使天线讯号可从该两个馈入点连通至电路基板的电路，并且，所述的天线图案又设有可分别调整接收不同频段的耦合电极。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多频双馈入芯片型天线，特别是指利用多回路与多耦合概念使天线具有高辐射效率，并且解决在一无线通讯设备的电路基板中要设置多天线且要获得高效率时就必须占用太多电路基板面积及净空区的缺点。
背景技术
目前各类无线通讯设备所配备的内部天线，多半仅拥有单一频宽讯号操作的能力，而且一般都需要于电路基板上额外给予足够的净空区域才能提高天线的效率，使天线发挥辐射的功能。
阻抗匹配(Impedance Matching)，为天线设计上相当重要的条件，若馈线终端所接负载阻抗等于馈线特性阻抗时，称为馈线终端是匹配连接的，匹配时，馈线只存在传向终端负载的入射波，而没有终端负载产生的反射波，因此，当天线作为终端负载时，匹配能保证天线取得全部信号功率，则讯号便可以从***端完全地传递至天线端，称之为“阻抗完全匹配”，若***的馈线特性阻抗与天线的阻抗不相等，则讯号在传递过程中，会因阻抗馈线特性阻抗与天线阻抗不匹配时，负载只能吸收馈线上传输的部份高频能量，而不能全部吸收的部份能量将反射回***端。两者的阻抗值差异愈大则反射的能量就愈多，在设计***及天线时一般会将阻抗值定为50ohm，因此天线的阻抗愈接近50ohm，则其匹配愈佳。
目前，笔记型计算机、行动电话等携带式无线电子通讯设备大多利用内建型天线达成电子产品无线信号的传输。为满足日益轻薄短小的电子产品对天线空间及多种频道，例如GPS，WiFi，Bluetooth，FM，甚至是行动电视(Mobil TV)的多种功能的要求，一般采用辐射场形佳、结构简单、制作简易、而且天线的长度仅需约电磁波波长四分之一的PIFA(Planar InvertedF-Antenna)型天线，而且在设计天线时常利用电感组件以调整共振频率及阻抗匹配。
现有技术中的一种多频天线，如图8所示，主要包含：一基座8a；一第一传导组件8b，与该基座平行，并透过一连接组件8c与该基座连接；一辐射组件8d，与该第一传导组件8b垂直，且包含一第一部份8e及一第二部份8f，其中该第一部份8e是用来接收该第一频率的讯号，该第二部份8f是用来接收该第二频率的讯号，该第一传导组件8b与该辐射组件8d连接于一接点，该接点位于对应该第一部份与该第二部份交界的位置；以及一第二传导组件8g，与该基座垂直，且设置于该基座相对于该连接组件的另一边上。
上述常见多频天线结构，其整体会占用相当大的空间，无法符合通讯设备的要求。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种多频双馈入芯片型天线，利用多频双馈入芯片型天线，在有限的机构空间中发挥天线的最大效应，使电子产品可朝向轻、薄、短、小的设计发展。
本实用新型的另一目的在于该多频双馈入芯片型天线能够在有空间限制的机构中作不同频段讯号的操作，符合微小化产品的应用。
本实用新型的第三目的在于该多频双馈入芯片型天线使接地(Ground)部份也能成为天线辐射体的一部份，而可得到较佳天线场型及效率。
本实用新型的第四目的在于该多频双馈入芯片型天线可藉由一导电型支撑结构而立于PCB板的上，避免占据过多的电路基板面积，并且较不容易受到附近金属所影响，使天线的辐射效能更好。
本实用新型的第五目的在于该多频双馈入芯片型天线包含一单层或多层的介电基板，其天线布局图案可形成在基板的表面或者内部，并且其图案具有两个讯号馈入点以及多个接地点，其中两个讯号馈入点可分别取出单一或者多个共振频率，本芯片天线的辐射电极同时也包括由导电性支架延伸出来的第一辐射本体与第二辐射本体，由接地点延伸出来的第三辐射体，以及分别与第一、二与第三辐射体间能产生耦合作用的耦合电极，以调整阻抗匹配与频率点。
本实用新型的第六目的在于该多频双馈入芯片型天线包含一组与电路基板连接的基板；一天线布局图案，介于该组基板的表面或者内部，用以传送无线讯号至电路基板的电路；所述的天线图案包括有第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部和接地部，并且设有二个讯号馈入点和电路基板相接；其中，第三辐射部和接地部相连以构成接地，而第一辐射部和第三辐射部，以及第二辐射部和第三辐射部之间，并设有可依接收讯号频率调整的耦合电极布局。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型使用于电路基板的立体示图；
图2为本实用新型的天线图案示图；
图3为本实用新型的等效电路图；
图4为表示本实用新型应用时GPS效率和接地面积的表示图；
图5为本实用新型的回波损耗图；
图6为本实用新型的史密斯图；
图7为本实用新型的频率与隔离关系图；
图8为常见的一种多频天线示意图。
主要组件符号说明：
1000：天线本体
100：基板
200：电路基板
1：第一基板
2：第二基板
10、20：讯号馈入点
101、102、103：导电性支架
300：天线图案
31：第一辐射部
32：第二辐射部
33：第三辐射部
34：接地部
4：第一组耦合电极
5：第二组耦合电极
41a、41b、42a、42b：电极单体
51a、51b、52a、52b：电极单体
8a：基座
8b：第一传导组件
8c：连接组件
8d：辐射组件
8e：第一部份
8f：第二部份
8g：第二传导组件
8g：第二传导组件
具体实施方式
本实用新型的多频双馈入芯片型天线，如图1所示，该天线本体1000，包括一组基板100，该组基板100藉由一例如以多数导电性支架101，102，103……构成的支撑机构立设于电路基板200的上方，该组基板100包括第一基板1和第二基板2，第一基板1和第二基板2的间设置天线布局图案，该组基板100并以两个讯号馈入点10、20连接于电路基板200上所形成的电路。
参见图2所示，所述设于第一基板1和第二基板2之间的天线布局图案300，包括有第一辐射部31、第二辐射部32、第三辐射部33和接地部34；该第一辐射部31和讯号馈入点10相接，可经讯号馈入点10馈入讯号；第二辐射部32和讯号馈入点20相接，可经讯号馈入点20馈入讯号；第三辐射部33，和接地部34连接，可透过接地部34接地。
同样地如图2所示，该天线图案300又包括有第一组耦合电极4和第二组耦合电极5；第一组耦合电极4设于第一辐射部31和第三辐射部33之间的区域，主要设有自第一辐射部31垂直延伸的电极41a、41b，以及自第三辐射部33垂直延伸的电极42a、42b；第二组耦合电极5则是在第二辐射部32和第三辐射部33之间的区域，设有自第二辐射部32垂直延伸的电极51a、51b，以及自第三辐射部33垂直延伸的电极52a、52b。
藉此，由于天线的接地部34等图案也是设在天线本体的基板上，故可减少无线通讯设备的电路基板上天线所占用的空间；而且，天线本体1000以直立的方式架设于无线通讯设备的电路基板200上，亦不会占用到电路基板的板面，而且因为天线本体1000为直立式，天线的辐射效能不容易受到附近金属所影响，可维持较佳的天线效能。
本实用新型的多频双馈入芯片型天线，实施时如图2与图3所示，以第三辐射部33发射讯号及接收讯号，当第三辐射部33接收讯号为一频率与频宽的讯号时，透过电极单体41a、41b和42a、42b耦合，传送至第一辐射部31，再经讯号馈入点10进入电路基板的电路，另一方面则经接地部34接地，形成回路。当第三辐射部33接收讯号为另一频率与频宽的讯号时，透过电极单体51a、51b和52a、52b耦合，传送至第二辐射部32，再经讯号馈入点20进入电路基板的电路，另一方面则经第三辐射部33、电极单体41a、41b和42a、42b至接地部34接地，形成回路。
此外，若本实用新型要应用来接收第三个频率与频宽的讯号时，天线本体布局图案可形成具有单独一组耦合电极6，接地部36与辐射体部35的布局图样。
而藉由调整耦合电极4中，电极41a、41b和42a、42b的相对距离及长度，可适于接收不同频率与频宽的讯号；若调整耦合电极5中，电极单体51a、51b和52a、52b的相对距离及长度，则又可接收另一组不同的频率与频宽的讯号。因此，调整耦合电极4、5即可依史密斯图调整天线的最佳阻抗匹配与频率，进而得分别依Wi-Fi无线网络协议IEEE802.11a，b，g，的频率，GPRS(整合封包无线电服务技术，General Packet Radio Service)的高速宽频的适用频率(例如128K)，GSM(Global System for Moblie Communications)***使用频率为890-960MHz(GSM 900)或1,710-1,880MHz(GSM 1800)而调整，或GPS的L1(Link 1)载波频率1575.42MHZ，L2(Link 2)载波频率1227.60MHZ而调整，或者适用于IEEE 802标准所制定的48-bit地址而分别调整。
请参照图4所示，本实用新型的多频双馈入芯片型天线，应用于GPS***时，显示GPS的效率和接地面积成反比，即接地面积愈小，GPS的效率愈高。
图5的频率与回波损耗的关系测试结果图，显示出在本实用新型天线的两个馈入频率点，其回波损耗(return loss)急速减小，显示出在天线的两个馈入频率点有很大的能量可进行传送。
图6的史密斯图(Smith chart)，显示出本实用新型芯片型天线的两组耦合电极4、5，其在要求的两个工作频率范围内，阻抗均趋近于50ohm，故两组耦合电极所构成的天线单元能够与馈线处于良好的阻抗匹配。
图7是显示两组耦合电极4、5之间的隔离状况。该图表示，两组天线单元不会产生干扰。
本实用新型的多频双馈入芯片型天线，其实施时，讯号馈入点的数量及位置均可适当调整，即讯号馈入点并不以二组为限，亦可为三组、四组或其它多点馈入的多频多馈入型式。
而本实用新型的多频双馈入芯片型天线，其基板立设于电路基板的结构是一实施范例，实施时基板和电路基板的连接型态可视电器产品而调整，故基板并不以立设于电路基板为限，基板亦可横设或斜设等其它方式连接于电路基板。
综合以上所述，本实用新型的多频双馈入芯片型天线，确实具有前所未有的创新构造，其既未见于任何刊物，且市面上亦未见有任何类似的产品，所以，其具有新颖性应无疑虑。另外，本实用新型所具有的独特特征以及功能远非常用所可比拟，所以其确实比常用更具有其进步性，而符合我国专利法有关创作专利的申请要件的规定，乃依法提起专利申请。
以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施例，本实用新型的构造特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺的人在本实用新型领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在以下本案的专利范围。
Claims (8)
1、一种多频双馈入芯片型天线，其特征在于，包括：
一组与电路基板连接的基板；
一天线布局图案，介于该组基板的表面或者内部，用以传送无线讯号至电路基板的电路；
所述的天线图案包括有第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部和接地部，并且设有二个讯号馈入点和电路基板相接；其中，第三辐射部和接地部相连以构成接地，而第一辐射部和第三辐射部，以及第二辐射部和第三辐射部之间，并设有可依接收讯号频率调整的耦合电极布局。
2、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述基板立设于电路基板的上方。
3、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述基板由单一基板或者多层基板组成。
4、如权利要求3所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述天线图案形成于单一基板或多层基板的内部或表面。
5、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述第一辐射部和第一讯号馈入点相接。
6、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述第二辐射部和第二讯号馈入点相接。
7、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述耦合电极，自第一辐射部和第三辐射部，以及第二辐射部和第三辐射部，向一端相对延伸且保持一距离所形成。
8、如权利要求1所述的多频双馈入芯片型天线，其特征在于，所述讯号馈入点又可为三个或三个以上而构成多频多馈入型式。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107579334A (zh) * | 2016-07-05 | 2018-01-12 | 宏碁股份有限公司 | 移动装置 |
| CN107978842A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-05-01 | 深圳市盛路物联通讯技术有限公司 | 微带天线 |
| CN109216907A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-01-15 | 锐捷网络股份有限公司 | 一种双馈天线以及电子设备 |
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2008
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Assignee: Hebang Electronic (Suzhou) Co., Ltd. Assignor: Jiabang Science & Technology Co., Ltd. Contract record no.: 2012990000931 Denomination of utility model: Multifrequency double-fed chip type antenna Granted publication date: 20091223 License type: Exclusive License Record date: 20121226 |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20091223 |