CN202534782U

CN202534782U - 宽频天线

Info

Publication number: CN202534782U
Application number: CN2012200594078U
Authority: CN
Inventors: 江毓彧; 黄国崙; 曾上晋; 谢家兴
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2022-02-21

Abstract

本实用新型公开一种宽频天线，其包含有一接地元件，电连接于一地端；一馈入信号源，用来传送一第一频段、一第二频段以及一第三频段的无线信号；一第一辐射体，电连接该馈入信号源，用来收发该第一频段的无线信号；一第二辐射体，电连接第一辐射体，用来收发该第二频段的无线信号；以及一第三辐射体，电连接该第二辐射体以及该接地元件，用来收发该第三频段的无线信号；其中该第二辐射体以及该第三辐射体之间还包含一第一槽孔部，且该第一槽孔部通过一第一分段以及一第二分段组成。

Description

宽频天线

技术领域

本实用新型涉及一种宽频天线，尤其涉及一种微型化的宽频天线。

背景技术

具有无线通讯功能的电子产品，如笔记型电脑、个人数字助理（Personal Digital Assistant）等，是通过天线来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号，进而存取无线网络。因此，为了让使用者能更方便地存取无线通讯网络，理想天线的频宽应在许可范围内尽可能地增加，而尺寸则应尽量减小，以配合电子产品体积缩小的趋势。

随着无线通讯技术的演进，无线通讯***的操作频率越来越广，如何有效提高天线频宽，并尽可能减小天线尺寸，已成为业界所努力的目标之一。

实用新型内容

因此，本实用新型的主要目的在于提供一种宽频天线，以解决上述问题。

为达上述目的，本实用新型揭露一种宽频天线，包含有一接地元件，电连接于一地端；一馈入信号源，用来传送一第一频段、一第二频段以及一第三频段的无线信号；一第一辐射体，电连接该馈入信号源，用来收发该第一频段的无线信号；一第二辐射体，电连接第一辐射体，用来收发该第二频段的无线信号；以及一第三辐射体，电连接该第二辐射体以及该接地元件，用来收发该第三频段的无线信号；其中该第二辐射体以及该第三辐射体之间更包含一第一槽孔部，且该第一槽孔部通过一第一分段以及一第二分段组成。

该宽频天线还包含基板，来承载该接地元件、该馈入信号源、该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体，同时在该基板上还挖凿一第二槽孔部与一第三槽孔部。

该第一槽孔部还包含至少一弯折来连接该第一分段以及该第二分段，由靠近该接地元件的一侧往该第二辐射体的一侧延伸。

该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体是通过该第一槽孔部、该第二槽孔部与该第三槽孔部来调整该宽频天线的阻抗匹配。

该基板在一水平方向上还包含第一长度、第二长度、第三长度以及第四长度，在一垂直方向上还包含第一宽度、第二宽度以及第三宽度，该第一长度是该基板的一侧边的长度，该第二长度是该第三辐射体连接该接地元件处距离该基板的另一侧边于该水平方向上的投影长度，该第三长度是该第一分段的一下缘于该水平方向上的投影长度，该第四长度是该第三辐射体于该水平方向上的投影长度，该第一宽度是该接地元件至该侧边于该垂直方向的投影长度，该第二宽度是该第一分段的该下缘于该垂直方向上的投影长度，该第三宽度是该第三辐射体于该垂直方向上的投影长度。

该第一辐射体于该水平方向上包含第一辐射体长度，且该第一辐射体长度不大于该第一长度的二分之一。

该第一槽孔部的该第三长度不大于该第二长度的三分之一，且该第二宽度不大于该第一宽度的三分之一。

该第三辐射体的该第四长度不大于该第二长度的二分之一，且该第三宽度不大于该第一宽度的三分之一。

该第一辐射体以及该第二辐射体还包含至少一槽孔，用以调整该宽频天线的阻抗匹配。

该至少一槽孔另包含有至少一弯折，且该槽孔与该第一槽孔部、该第二槽孔部或该第三槽孔部之间都独立不相连。

该基板的一面承载该接地元件以及一耦合元件，该基板的另一面承载该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体。

该耦合元件的投影面积部分重叠于该第一辐射体与该第二辐射体的投影面积上，用以提供彼此电性耦合。

该第二槽孔部位于该第一辐射体与该接地元件之间，且该第三槽孔部位于该第二辐射体、该第三辐射体与该接地元件之间。

该第一槽孔部还包含一水平分段。

本实用新型的优点在于，本实用新型所提供的宽频天线通过多个槽孔部及至少一槽孔，进一步限制第一辐射体、第二辐射体及第三辐射体的较佳尺寸，同时利用一基板的两面与一耦合元件，提供使用者适性地将三个频段的无线信号有效馈入第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体，搭配各种元件间的适当弯折以配合电子产品缩小体积的趋势，并提供较宽频的无线信号传输，已大幅提高宽频天线的应用范围。

附图说明

图1为本实用新型一宽频天线的示意图；

图2为图1宽频天线标示有各元件较佳尺寸的示意图；

图3A为本实用新型另一宽频天线的示意图；

图3B为本实用新型另一宽频天线的示意图；

图4为本实用新型另一宽频天线的示意图；

图5为图1宽频天线的电压驻波比示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

请参考图1，图1为本实用新型一宽频天线1的示意图。如图1所示，宽频天线1包含一接地元件10、一馈入信号源12、一第一辐射体14、一第二辐射体16以及一第三辐射体18。另外，宽频天线1还包含槽孔部190、192、194，将第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18各自区隔开来，馈入信号源12则从槽孔部190、194馈入第一频段、第二频段以及第三频段的无线信号，进而传送至第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18，用以分别收发中频频段、低频频段以及高频频段的无线信号，而接地元件10提供宽频天线1电连接于一地端。较佳地，本实用新型宽频天线1也可通过一基板S来承载上述元件，并于基板S上挖凿槽孔部190、192、194，其中，第二辐射体16及第三辐射体18之间的槽孔部194利用一第一分段1940与一第二分段1942所组成，第一分段1940与第二分段1942通过至少一弯折相互连接，由靠近接地元件10的一侧往第二辐射体16的一侧延伸，另外，槽孔部190包含于第一辐射体14及接地元件10之间，槽孔部192包含于第二辐射体16、第三辐射体18及接地元件10之间，以使第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18可通过槽孔部190、192、194来调整宽频天线1的阻抗匹配。除此之外，宽频天线1不但通过基板S来承载上述元件，各元件间更可结合其他粘合方式/绝缘材质来达成相同的固定附着功效。关于天线操作频率与电流路径等相关议题，已为本领域具通常知识者所熟知，据此设计者可根据所需的操作频带，适当调整宽频带天线1的尺寸、材质等，或是增加辐射部分支、弯折、匹配元件等，以符合不同***的需求，在此不赘述。

请参考图2，图2为图1宽频天线1标示有各元件较佳尺寸的示意图。请同时参考图1以及图2所示，为了清楚说明各元件较佳尺寸，图2中忽略宽频天线1的各元件标号，仅于基板S平行于一X轴方向上标示有一第一长度L1、一第二长度L2、一第三长度L3以及一第四长度L4，另外平行于一Y轴方向则标示有一第一宽度W1、一第二宽度W2以及一第三宽度W3，而X轴方向与Y轴方向相互垂直，用以限定第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18的较佳尺寸。详细来说，第一长度L1是基板S的一侧边Side的长度，第二长度L2是第三辐射体18连接接地元件10处距离基板S 的另一侧边Side1于X轴方向上的投影长度，第三长度L3是第一分段1940的下缘于X轴方向上的投影长度(至于第一分段1940的上缘于X轴方向上不加以限制，实作方便上，第一分段1940的上缘大致平行于其下缘即可)，第四长度L4是第三辐射体18于X轴方向上的投影长度，第一宽度W1是接地元件10至侧边Side于Y轴方向的投影长度，第二宽度W2是第一分段1940的下缘于Y轴方向上的投影长度(同理，第一分段1940的上缘于Y轴方向上大致平行于其下缘即可)，第三宽度W3是该第三辐射体18于Y轴方向上的投影长度。进一步，第一辐射体14于X轴方向上投影一第一辐射体长度，而第一辐射体长度不大于第一长度L1的二分之一。槽孔部194的第三长度L3不大于第二长度L2的三分之一，且其第二宽度W2不大于第一宽度W1的三分之一。第三辐射体18的第三宽度W3不大于第一宽度W1的三分之一，且其第四长度L4不大于第二长度L2的二分之一。另外，在此实施例中，槽孔部194更包含一水平分段1944，其形状结构并不加以限制，或者槽孔部194也可不包含水平分段1944，仅需满足第二辐射体16的元件尺寸即可。因此，通过上述的说明，已进一步限定第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18的元件尺寸，本领域具通常知识者当然可将其进行修改/变化，皆为本实用新型的范畴。

请参考图3A以及图3B，图3A为本实用新型另一宽频天线30的示意图，而图3B为本实用新型另一宽频天线32的示意图。如图3A以及图3B所示，宽频天线30、32和图1所示的宽频天线1相似，仅宽频天线30更包含一槽孔300，至于宽频天线32包含另一槽孔320，而上述槽孔300、320皆形成于第一辐射体14及第二辐射体16的交叠区域，其中槽孔300为一封闭多边形，而槽孔320包含至少一弯折部，且槽孔300、320与槽孔部190、192、194彼此独立不相连，据此来调整宽频天线30、32的阻抗匹配，并提供宽频天线30、32其组成元件较佳的适性调整。当然，槽孔300、320不一定为图3A或图3B所示的形状及数量，根据使用者的不同需求，宽频天线30、32的其他区域亦可包含不同形状及数量的槽孔，彼此间相互分离/耦接于基板S上，再者，槽孔亦可耦接至槽孔部190、192、194，仅需不违背如图2所示较佳尺寸的限制，皆为本实用新型的范畴。

请参考图4，图4为本实用新型另一宽频天线4的示意图。如图4所示，宽频天线4和图1所示的宽频天线1类似，惟宽频天线4更包含一耦合元件 40，且宽频天线4是通过一基板S1来承载，而基板S1包含有正反两面，正面用来承载接地元件10以及耦合元件40，反面用来承载第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18（图中以虚线表示反面所承载的元件），而馈入信号源12亦由槽孔部190、194馈入第一频段、第二频段以及第三频段的无线信号。由于耦合元件40具有一投影结果，部分重叠于第一辐射体14与第二辐射体16上（或是基板S1上具有一投影区域，以使耦合元件40的投影结果、第一辐射体14与第二辐射体16的投影结果共同重叠于该投影区域上），且耦合元件40的投影结果不大于第一辐射体14累加第二辐射体16的全部面积总合，并通过上述的重叠区域，用来提供耦合元件40电连接于第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18，进而传递第一频段、第二频段以及第三频段的无线信号。当然，耦合元件40的形状及数量，在此仅为示范性，仅需达到电性耦接于第一辐射体14与第二辐射体16的重叠区域的目的，皆为本实用新型的范畴。

换句话说，本领域具通常知识者当可根据本实用新型的实施例，依据不同***或使用者的需求，适当调整各组成元件的尺寸、材质、连接位置等参数，或是增设短路/耦合/匹配元件，用以提高宽频天线1、30、32、4的适用范围，进而有效传送低频/中频/高频频段的无线信号。举例来说，请参考图5，图5为图1宽频天线1量测的电压驻波比（VSWR）示意图，其中图5中的标示点如下：

1 2.30GHz VSWR 1.9045

2 2.35GHz VSWR 1.7827

3 2.40GHz VSWR 1.6040

4 2.50GHz VSWR 1.3111

5 2.70GHz VSWR 1.0805

6 3.30GHz VSWR 1.2811

7 3.80GHz VSWR 1.0779

8 5.15GHz VSWR 1.8721

9 5.85GHz VSWR 1.5328

如图5所示，宽频天线1于第一辐射体14、第二辐射体16以及第三辐射体18满足较佳尺寸的情形下，已经可提供一相当宽频的运作范围，例如从标示点1的2.3GHz频段到标示点9的5.85GHz频段，且其电压驻波比皆介于1到2之间，特别于标示点4的2.5GHz频段到标示点7的3.8GHz频段，其电压驻波比更可达到小于1.5的条件。由此可知，宽频天线1已能适用于较宽宽频的使用者，同理，上述电压驻波比（VSWR）的结果亦能适用于宽频天线30、32、4，在此不赘述。

总而言之，本实用新型所提供的宽频天线通过多个槽孔部及至少一槽孔，进一步限制一第一辐射体、一第二辐射体以及一第三辐射体的较佳尺寸，同时利用一基板的两面与一耦合元件，提供使用者适性地将三个频段的无线信号有效馈入第一辐射体、第二辐射体以及第三辐射体，搭配各种元件间的适当弯折以配合电子产品缩小体积的趋势，并提供较宽频的无线信号传输，已大幅提高宽频天线的应用范围。

Claims

1.一种宽频天线，其特征在于，该宽频天线包含有：

接地元件，电连接于一地端；

馈入信号源，用来传送一第一频段、一第二频段以及一第三频段的无线信号；

第一辐射体，电连接该馈入信号源，用来收发该第一频段的无线信号；

第二辐射体，电连接第一辐射体，用来收发该第二频段的无线信号；以及

第三辐射体，电连接该第二辐射体以及该接地元件，用来收发该第三频段的无线信号；

其中该第二辐射体以及该第三辐射体之间还包含第一槽孔部，且该第一槽孔部通过一第一分段以及一第二分段组成。

2.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该宽频天线还包含基板，来承载该接地元件、该馈入信号源、该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体，同时在该基板上还挖凿一第二槽孔部与一第三槽孔部。

3.如权利要求2所述的宽频天线，其特征在于，该第一槽孔部还包含至少一弯折来连接该第一分段以及该第二分段，由靠近该接地元件的一侧往该第二辐射体的一侧延伸。

4.如权利要求3所述的宽频天线，其特征在于，该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体是通过该第一槽孔部、该第二槽孔部与该第三槽孔部来调整该宽频天线的阻抗匹配。

5.如权利要求2所述的宽频天线，其特征在于，该基板在一水平方向上还包含第一长度、第二长度、第三长度以及第四长度，在一垂直方向上还包含第一宽度、第二宽度以及第三宽度，该第一长度是该基板的一侧边的长度，该第二长度是该第三辐射体连接该接地元件处距离该基板的另一侧边于该水平方向上的投影长度，该第三长度是该第一分段的一下缘于该水平方向上的投影长度，该第四长度是该第三辐射体于该水平方向上的投影长度，该第一宽度是该接地元件至该侧边于该垂直方向的投影长度，该第二宽度是该第一分段的该下缘于该垂直方向上的投影长度，该第三宽度是该第三辐射体于该垂直方向上的投影长度。

6.如权利要求5所述的宽频天线，其特征在于，该第一辐射体于该水平方向上包含第一辐射体长度，且该第一辐射体长度不大于该第一长度的二分之一。

7.如权利要求5所述的宽频天线，其特征在于，该第一槽孔部的该第三长度不大于该第二长度的三分之一，且该第二宽度不大于该第一宽度的三分之一。

8.如权利要求5所述的宽频天线，其特征在于，该第三辐射体的该第四长度不大于该第二长度的二分之一，且该第三宽度不大于该第一宽度的三分之一。

9.如权利要求2所述的宽频天线，其特征在于，该第一辐射体以及该第二辐射体还包含至少一槽孔，用以调整该宽频天线的阻抗匹配。

10.如权利要求9所述的宽频天线，其特征在于，该至少一槽孔另包含有至少一弯折，且该槽孔与该第一槽孔部、该第二槽孔部或该第三槽孔部之间都独立不相连。

11.如权利要求2所述的宽频天线，其特征在于，该基板的一面承载该接地元件以及一耦合元件，该基板的另一面承载该第一辐射体、该第二辐射体以及该第三辐射体。

12.如权利要求11所述的宽频天线，其特征在于，该耦合元件的投影面积部分重叠于该第一辐射体与该第二辐射体的投影面积上，用以提供彼此电性耦合。

13.如权利要求2所述的宽频天线，其特征在于，该第二槽孔部位于该第一辐射体与该接地元件之间，且该第三槽孔部位于该第二辐射体、该第三辐射体与该接地元件之间。

14.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该第一槽孔部还包含一水平分段。