CN203134966U

CN203134966U - 微带天线

Info

Publication number: CN203134966U
Application number: CN 201320000970
Authority: CN
Inventors: 周志伸
Original assignee: Unictron Technologies Corp
Current assignee: Unictron Technologies Corp
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-01-04

Abstract

本实用新型有关于一种微带天线，主要于绝缘基材的第一表面及第二表面上分别设置第一导电层及第二导电层，其中导电单元连接第一导电层，并将导电单元与第一导电层连接的区块定义为馈入区。第一导电层上设置有复数个绝缘单元，其中绝缘单元位于馈入区与第一导电层的部分或全部的边缘之间，以增加讯号电流在第一导电层上的路径长度。通过绝缘单元的设置可在不改变微带天线的尺寸、体积或材料的前提下，降低微带天线的垂直及(或)水平极化的谐振点频率，并可让不是正方形结构的微带天线具有圆极化的特性。

Description

微带天线

技术领域

本实用新型有关于一种微带天线，可在不改变微带天线的尺寸、体积或材料的前提之下，降低微带天线的垂直及(或)水平极化的谐振点频率，并可让不是正方形结构的微带天线具有圆极化的特性。

背景技术

相较于一般的天线，微带天线具有平面结构、可大量生产及方便整合在主动元件或电路板…等优点，因而被大量的应用在各种无线传输装置上，例如全球定位***GPS(Global Positioning System)或无线射频辨识(RFID)。

请参阅图1，为已知微带天线的立体透视图。如图所示，已知的微带天线10包括一绝缘基材11、一第一导电层13、一第二导电层15、一馈入区171及一导电元件173，其中第一导电层13位于绝缘基材11的上表面，而第二导电层15则位于绝缘基材11的下表面。导电元件173贯穿绝缘基材11、第一导电层13及第二导电层15，并电性连接第一导电层13。

设置在绝缘基材11上表面的第一导电层13可作为微带天线10的幅射体，而设置在绝缘基材11下表面的第二导电层15则为接地面。在通过微带天线10进行无线讯号的接收时，无线讯号会由第一导电层13经由馈入区171及导电元件173输入，而在进行无线讯号的发射时，讯号则会经由导电元件173及馈入区171传送至第一导电层13，并经由第一导电层13发射无线讯号。

微带天线10接收或发射的无线讯号的频率与第一导电层13的长度及宽度相关，此外亦与绝缘基材11的厚度及介电系数相关。若欲制作共振频率较低的微带天线10，便需要增加第一导电层13的长度或宽度，如此一来将会增加微带天线10的体积及制作成本。当然亦可选用介电系数较高的绝缘基材11制作微带天线10，以达到降低微带天线10的共振频率的目的，此一方式虽然可避免增加微带天线10的体积，但同样会增加微带天线10的制作成本。

实用新型内容

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，其中第一导电层为正方形或近似正方形并连接导电元件，且导电元件与第一导电层连接的区域为馈入区。第一导电层上设置至少一绝缘单元，位于馈入区与第一导电层的边缘之间，可改变讯号电流在第一导电层上的路径长度，借此以降低微带天线的共振频率。

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，其中第一导电层为长方形或长宽不相等的几何图形并连接导电元件，且导电元件与第一导电层连接的区域为馈入区。第一导电层上设置至少一绝缘单元，位于馈入区与第一导电层的部分或全部的边缘之间，可改变讯号电流在第一导电层上的路径长度，借此使得微带天线具有圆极化的特性。

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，仅需要在连接导电元件的第一导电层上设置复数个绝缘单元，便可在不改变微带天线的尺寸、体积及材料的前提下，降低微带天线的共振频率，并可让不是正方形结构的微带天线仍然可以具有圆极化的特性。

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，在调整微带天线共振频率或使得微带天线具有圆极化特性的过程中，并不需要改变导电层及绝缘基材的尺寸及材质。因此在制作微带天线的过程中，可大量制造相同尺寸及材质的导电层及绝缘基材，而有利于降低微带天线的制作成本。

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，在调整微带天线共振频率或使得微带天线具有圆极化特性的过程中，并不需要增加微带天线的体积，借此将有利于增加微带天线的适用范围。

本实用新型的一目的，在于提供一种微带天线，可通过在微带天线的导电层上设置复数个绝缘单元，使得小面积或小体积的微带天线具有较低的共振频率，并达到缩小微带天线的尺寸的目的，以提高微带天线的适用范围。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种微带天线，它包括：

一绝缘基材，包括一通孔、一第一表面及一第二表面，其中该第一表面与该第二表面相对，且该通孔穿透该绝缘基材；

一第一导电层，建置于该绝缘基材的第一表面，其中该第一导电层为各个边长相等或相近的方形；

一第二导电层，建置于该绝缘基材的第二表面；

至少一导电元件，穿过该通孔并连接该第一导电层，且不接触该第二导电层，其中该导电元件连接该第一导电层的区域为一馈入区；及

复数绝缘单元，位于该第一导电层，并设置在该馈入区与该第一导电层的边缘之间，其中该绝缘单元为该第一导电层上未建置导电材料的区域。

所述绝缘单元为圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形、方形或长条形。

所述复数个绝缘单元包括一个或多个第一绝缘单元及一个或多个第二绝缘单元，该第一绝缘单元位于该馈入区的周围，而该第二绝缘单元则位于该第一绝缘单元的***。

所述第一绝缘单元的外缘与该第二绝缘单元的内缘之间存在一间隙，且该间隙小于2mm。

所述绝缘单元包括至少一凸出部。

所述绝缘基材为介电材质或磁性材质。

此外本实用新型还采用以下技术方案：

一种微带天线，它包括：

一第一导电层，建置于该绝缘基材的第一表面，且该第一导电层为长方形、长椭圆形或其他长宽不相等的几何形状，其中该第一导电层包括至少一第一侧边及至少一第二侧边，且该第一侧边大于该第二侧边；

一第二导电层，建置于该绝缘基材的第二表面；

复数绝缘单元，位于该第一导电层，并设置在该馈入区与该第一导电层的第一侧边之间，其中该绝缘单元为该第一导电层上未建置导电材料的区域。

所述绝缘单元包括至少一凸出部。

所述绝缘单元亦设置在该馈入区与该第一导电层的第二侧边之间。

所述绝缘基材为介电材质或磁性材质。

本实用新型有益效果是：在本实用新型中，仅需要在第一导电层上设置复数个绝缘单元，便可降低微带天线的共振频率。已知的微带天线则需要增加第一导电层的面积(长度或宽度)，相较之下，本实用新型所述的微带天线则可在不增加第一导电层的面积(长度L或宽度W)的前提下，降低微带天线的共振频率。此外在本实用新型实中，在降低微带天线的共振频率时，亦不需要更换介电系数较高的绝缘基材。换言之，在制作本实用新型所述的微带天线的过程中，制造商可大量制作相同尺寸及材质的第一导电层、第二导电层及/或绝缘基材，并仅需要在第一导电层上设置绝缘单元，即可改变微带天线的共振频率，借此将有利于大幅降低微带天线的制作成本。在本实用新型实中，仅需要在第一导电层上设置复数个绝缘单元，便可在不改变微带天线的第一导电层、第二导电层、绝缘基材及/或微带天线的尺寸的前提下，使得微带天线具有圆极化的特性，借此以提高微带天线的适用范围。

附图说明

图1：为已知微带天线的立体透视图；

图2A：为本实用新型的微带天线一实施例的立体透视图；

图2B：为本实用新型的微带天线一实施例的剖面示意图；

图2C：为本实用新型的微带天线一实施例的俯视图；

图3：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图4：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图5：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图6：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图7：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图8A：为本实用新型的微带天线又一实施例的立体透视图；

图8B：为本实用新型的微带天线又一实施例的剖面示意图；

图8C：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图9：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图10：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图11：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图；

图12：为本实用新型的微带天线又一实施例的俯视图。

附图标号：

10：微带天线；11：绝缘基材；13：第一导电层；15：第二导电层；171：馈入区；173：导电元件；20：微带天线；21：绝缘基材；211：第一表面；213：第二表面；215：通孔；23：第一导电层；231：穿孔；25：第二导电层；251：穿孔；271：馈入区；273：导电元件；29：绝缘单元；291第一绝缘单元；292：凸出部；293：第二绝缘单元；295：间隙；30：微带天线；31：绝缘基材；311：第一表面；313：第二表面；315：通孔；33：第一导电层；331：第一侧边；333：第二侧边；335：穿孔；35：第二导电层；351：穿孔；371：馈入区；373：导电元件；39：绝缘单元；392：凸出部。

具体实施方式

以下仅以实施例说明本实用新型可能的实施态样，然而并非用以限制本实用新型所欲保护的范畴，先予叙明。

请参阅图2A、图2B、图2C，分别为本实用新型的微带天线一实施例的立体透视图、剖面示意图及俯视图。如图所示，本实用新型所述的微带天线(Micro-strip Antenna)20主要包括一绝缘基材21、一第一导电层23、一第二导电层25、一馈入区271、一导电元件273及复数个绝缘单元29，其中绝缘单元29位于第一导电层23，并设置在馈入区271的周围。

绝缘基材21可为介电材质或磁性材质，并包括一第一表面211及一第二表面213，其中第一表面211与第二表面213相对，例如第一表面211可为上表面，而第二表面213则为下表面。

在本实用新型一实施例中，第一导电层23设置在绝缘基材21的第一表面211上，其中第一导电层23的外观为各个边长(如长度L与宽度W)相等或相近的方形，例如正方形。第二导电层25则设置在绝缘基材21的第二表面213上，并与第一导电层23相对。

导电元件273连接第一导电层23，且不与第二导电层25接触，其中第一导电层23被定义为幅射体，第二导电层25则为接地层，而导电元件273连接第一导电层23的区域可定义为馈入区271。

在本实用新型一实施例中，绝缘基材21包括一通孔215，且通孔215穿透绝缘基材21，而第一导电层23及第二导电层25上则分别设置一穿孔231/251，其中通孔215与穿孔231/251重迭。导电元件273可穿过通孔215及穿孔231/251并连接第一导电层23，例如导电元件273通过馈入区271连接第一导电层23。此外第二导电层25的穿孔251可略大于绝缘基材21上的通孔215，使得设置在通孔215内的导电元件273不会接触第二导电层25。

本实用新型所述的微带天线20主要通过第一导电层23接收无线讯号，并通过馈入区271及导电元件273传输第一导电层23所接收的讯号。此外亦可经由导电元件273及馈入区271将讯号传送至第一导电层23，并通过微带天线20的第一导电层23发射无线讯号。

第一导电层23上设置有复数个绝缘单元29，例如绝缘单元29为第一导电层23上未建置导电材料的区域，并在第一导电层23上形成复数个槽孔。

在本实用新型一实施例中，绝缘单元29可设置在馈入区271的周围，在一较佳的实施例中，第一导电层23的外观近似等边的四边形，例如正方形，而绝缘单元29则设置在馈入区271及第一导电层23的各个边缘(边长)之间。

由于绝缘单元29为第一导电层23内未建置导电材料的区域不具导电的特性，使得第一导电层23上的电流无法通过绝缘单元29。通过将绝缘单元29设置在馈入区271及第一导电层23的各个边缘之间，将会增加讯号电流在第一导电层23上的路径长度，并达到降低微带天线20的共振频率的目的。

在本实用新型实施例中，仅需要在第一导电层23上设置复数个绝缘单元29，便可降低微带天线20的共振频率。请配合参阅图1，已知的微带天线10则需要增加第一导电层13的面积(长度或宽度)，相较之下，本实用新型所述的微带天线20则可在不增加第一导电层23的面积(长度L或宽度W)的前提下，降低微带天线20的共振频率。

此外在本实用新型实施例中，在降低微带天线20的共振频率时，亦不需要更换介电系数较高的绝缘基材11。换言之，在制作本实用新型所述的微带天线20的过程中，制造商可大量制作相同尺寸及材质的第一导电层23、第二导电层25及/或绝缘基材21，并仅需要在第一导电层23上设置绝缘单元29，即可改变微带天线20的共振频率，借此将有利于大幅降低微带天线20的制作成本。

在本实用新型实施例中，第一导电层23为长度L与宽度W相近的方形或近似方形，而绝缘单元29的平均分布在馈入区271与第一导电层23的各个边缘之间，使得微带天线20具有圆极化的特性。

绝缘单元29可为长条形或方形，如图2A及图2C所示，亦可为圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形或任意几何形状，如图3、图4及图5所示。绝缘单元29亦可为长条形、圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形或任意几何形状的组合，如图6及图7所示。此外绝缘单元29亦可包括至少一凸出部292，如图4、图6及图7所示。

请配合参阅图3所示，其中绝缘单元29为圆弧形、椭圆弧形或不规则弧形，并包括一个或多个第一绝缘单元291及一个或多个第二绝缘单元293，其中第一绝缘单元291位于馈入区271的周围，而第二绝缘单元293则位于第一绝缘单元291的***，例如第一绝缘单元291位于馈入区271与第二绝缘单元293之间，而第二绝缘单元293则位于第一绝缘单元291与第一导电层23的边缘之间。在本实用新型一实施例中，第一绝缘单元291的外缘与第二绝缘单元293的内缘之间存在一间隙295，其中间隙295小于2mm。

通过在微带天线20的第一导电层23上设置复数个绝缘单元29，将可使得小面积或小体积的微带天线20具有较低的共振频率，有利于缩小微带天线20的尺寸，并提高微带天线20的适用范围。

请参阅图8A、图8B及图8C，分别为本实用新型具有圆极化特性的微带天线又一实施例的立体透视图、剖面示意图及俯视图。如图所示，本实用新型所述的微带天线30主要包括一绝缘基材31、一第一导电层33、一第二导电层35、一馈入区371、一导电元件373及复数个绝缘单元39，其中第一导电层33为矩形，而绝缘单元39则位于第一导电层33上。

绝缘基材31可为介电材质或磁性材质，并包括一第一表面311及一第二表面313，其中第一表面311与第二表面313相对，例如第一表面311可为上表面，而第二表面313则为下表面。

在本实用新型实施例中，第一导电层33设置在绝缘基材31的第一表面311上，而第二导电层35则设置在绝缘基材31的第二表面313上，并与第一导电层33相对。第一导电层33的外观为长方形、长椭圆形或长宽不相等的其他几何形状，例如第一导电层包括至少一第一侧边331及至少一第二侧边333，其中第一侧边331的长度L1大于第二侧边333的长度L2。

在本实用新型一实施例中，绝缘基材31包括一通孔315，且通孔315穿透绝缘基材31，而第一导电层33及第二导电层35上则分别设置一穿孔335/351，其中通孔315与穿孔335/351重迭。导电元件373可穿过通孔315及穿孔335/351并连接第一导电层33，且不与第二导电层35接触，其中第一导电层33被定义为幅射体，第二导电层35则为接地层，而导电元件373连接第一导电层33的区域可定义为馈入区371。

本实用新型所述的微带天线30主要通过第一导电层33接收无线讯号，并通过馈入区371及导电元件373传输第一导电层33所接收的讯号。此外亦可经由导电元件373及馈入区371将讯号传送至第一导电层33，并通过微带天线30的第一导电层33发射无线讯号。

第一导电层33上设置有复数个绝缘单元39，例如绝缘单元39为第一导电层33上未建置导电材料的区域，并在第一导电层33上形成复数个槽孔。

在本实用新型实施例中，第一导电层33的外观为长方形、长椭圆形或长宽不相等的其他几何形状，且第一导电层33的第一侧边331的长度L1大于第二侧边333的长度L2，而绝缘单元39则设置在馈入区371与第一导电层33的第一侧边331之间。当然在不同实施例中，亦可于馈入区371与第一导电层33的第二侧边333之间设置绝缘单元39，如图8A所示。

由于绝缘单元39不具导电的特性，因此第一导电层33上的讯号电流无法通过绝缘单元39。通过将绝缘单元39设置在馈入区371与第一导电层33的第一侧边331之间，将会增加馈入区371与第一侧边331之间的电流路径长度，使得微带天线30垂直极化与水平极化的共振频率相近而达到圆极化的特性。

在本实用新型实施例中，仅需要在第一导电层33上设置复数个绝缘单元39，便可在不改变微带天线30的第一导电层33、第二导电层35、绝缘基材31及/或微带天线30的尺寸的前提下，使得微带天线30具有圆极化的特性，借此以提高微带天线30的适用范围。虽然本实施例说明如何将原本不是圆极化的微带天线修正成圆极化，然而，根据设计或使用上的需求，调整本实用新型的绝缘单元的设置方式，亦可得到非圆极化的微带天线。

绝缘单元39可为长条形或方形，如图8A及图8C所示，亦可为圆弧形、椭圆弧形或不规则弧形，如图9、图10及图11所示。绝缘单元39亦可为方形、长条形、圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形或任意几何形状的组合，如图12所示。此外绝缘单元39亦可包括至少一凸出部392，如图12所示。

在本实用新型一实施例中，设置在第一导电层33上的绝缘单元39的数量可为两个或两个以上，其中馈入区371与两个第一侧边331之间皆可设置至少一绝缘单元39，此外位于馈入区371两侧的绝缘单元39可以是数量、形状或大小不对称的图形，如图11及图12所示。

在本实用新型中所述的连接指的是一个或多个物体或构件之间的直接连接或者是间接连接，例如可在一个或多个物体或构件之间存在有一个或多个中间连接物。

说明书的***中所描述的也许、必须及变化等字眼并非本实用新型的限制。说明书所使用的专业术语主要用以进行特定实施例的描述，并不为本实用新型的限制。说明书所使用的单数量词(如一个及该个)亦可为复数个，除非在说明书的内容有明确的说明。例如说明书所提及的一个装置可包括有两个或两个以上的装置的结合，而说明书所提的一物质则可包括有多种物质的混合。

以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权的利要求所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1.一种微带天线，其特征在于，它包括：

一第二导电层，建置于该绝缘基材的第二表面；

2.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘单元为圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形、方形或长条形。

3.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述复数个绝缘单元包括一个或多个第一绝缘单元及一个或多个第二绝缘单元，该第一绝缘单元位于该馈入区的周围，而该第二绝缘单元则位于该第一绝缘单元的***。

4.根据权利要求3所述的微带天线，其特征在于，所述第一绝缘单元的外缘与该第二绝缘单元的内缘之间存在一间隙，且该间隙小于2mm。

5.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘单元包括至少一凸出部。

6.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘基材为介电材质或磁性材质。

7.一种微带天线，其特征在于，它包括：

一第二导电层，建置于该绝缘基材的第二表面；

8.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘单元为圆弧形、椭圆弧形、不规则弧形、方形或长条形。

9.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘单元包括至少一凸出部。

10.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘单元亦设置在该馈入区与该第一导电层的第二侧边之间。

11.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，所述绝缘基材为介电材质或磁性材质。