TW201436369A - 多頻混合式天線 - Google Patents

Abstract

本發明是關於一種天線，包含具有一第一端和一第二端之高頻生成組件，該高頻生成組件包含一饋入點，和與該饋入點耦接之分岔導電元件，並且該分岔導電元件具有一彎角端，該饋入點界定該高頻生成組件之該第一端，該彎角端界定該高頻生成組件之第二端；至少一低頻生成組件，該至少一低頻生成組件包含該高頻生成組件以及延伸自該分岔導電元件之至少一對雙極臂；以及一平衡不平衡轉換部與該饋入點耦接。

Description

多頻混合式天線

本發明係關於一種天線，特別是關於一種多頻帶天線。

所屬技術領域中習知之各種多頻帶天線。

本發明的目的在於提供一種大為改進的小型多頻混合式偶極天線。

為達上述之目的，本發明根據一最佳實施例提供一種天線，其包含：一高頻生成組件，具有一第一端和一第二端，該高頻生成組件包含：一饋入點；以及一分岔導電元件，與該饋入點耦接，並具有一彎角端，該饋入點界定該高頻生成組件之該第一端，該彎角端界定該高頻生成組件之第二端；至少一低頻生成組件，該至少一低頻生成組件包含該高頻生成組件以及延伸自該分岔導電元件之至少一對雙極臂；以及一平衡不平衡轉換部與該饋入點耦接。

較佳地，該饋入點是形成在該分岔導電元件上。

根據本發明之較佳實施例，該高頻生成組件具有一大致等於λ/4之電氣長度，λ為高頻帶中的輻射波長。

根據本發明之另一較佳實施例，該低頻生成組件具有 一大致等於λ/2之電氣長度，λ為低頻帶中的輻射波長。

較佳地，該彎角端之彎曲的角度大於30°，並且較佳地該角度大於45°。

較佳地，該彎角端包含一對彎曲不連續處。

較佳地，該對彎曲不連續處互相對稱。

可選地，該對彎曲不連續處互相不對稱。

根據本發明之較佳實施例，該分岔導電元件包含一第一長條和一第二長條，該第二長條大致平行於該第一長條延伸，該第一長條和該第二長條之寬度大致相同，該高頻生成組件操作為一傳輸線負載偶極。

可選地，該分岔導電元件包含一第一長條和一第二長條，該第一長條和該第二長條具有不同寬度，該高頻生成組件操作為一摺疊單極。

較佳地，該至少一對雙極臂包含一對互相對稱之雙極臂。

可選地，該至少一對雙極臂包含一對互相不對稱之雙極臂。

根據本發明之另一較佳實施例，該天線進一步包含至少一對附加的雙極臂延伸自該分岔導電元件。

較佳地，該平衡不平衡轉換部包含一由該分岔導電元件所形成之開槽。

較佳地，該天線進一步包含一同軸電纜，其中該同軸電纜具有一內部導體，並且該內部導體與該分岔導電元件連接，因而形成該饋入點。

根據本發明之較佳實施例，該天線具有二維的幾何形 狀。

可選地，該天線具有三維的幾何形狀。

較佳地，該天線包含一沖壓金屬元件。

較佳地，該天線係形成在一非導電基板之表面。

較佳地，非導電基板包含一印刷電路板基板。

根據本發明之另一較佳實施例，該天線係獨立的。

較佳地，該天線係適用於安裝在一支撐面，該支撐面至少包含專用載具與無線裝置殼體之一。

100、300、400、500、600、700、800‧‧‧天線

102、302、802‧‧‧天線基板

104、304、804‧‧‧分岔導電元件

106、306、406、506、806‧‧‧彎角端

108、308、808‧‧‧彎曲不連續處

110、310、810‧‧‧饋入點

112、312、812‧‧‧同軸電纜

114、314、814‧‧‧放大圖

116、316、816‧‧‧內部導體

118、318、818‧‧‧第一長條

120、320、820‧‧‧外層導電屏蔽

122、322、822‧‧‧第二長條

124、324、824‧‧‧接地連接

130、330、630、730‧‧‧雙極臂

140、340、840‧‧‧第一端

142、342、842‧‧‧第二端

150、350、850‧‧‧開槽

202‧‧‧第一線

204‧‧‧第二線

632‧‧‧樁孔

830‧‧‧第一對雙極臂

832‧‧‧第二對雙極臂

L‧‧‧電氣長度

下文的詳細說明，並配合所附圖式，將讓本發明能更明顯易懂。

第1A圖繪示本發明較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

第1B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

第2圖繪示第1A圖和第1B圖之天線類型之回波耗損曲線圖。

第3A圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

第3B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

第4圖、第5圖、第6圖和第7圖分別繪示本發明其他較佳可選地實施例之天線構造和操作之簡易俯視圖。

第8A圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

第8B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

現參照第1A圖和第1B圖。第1A圖繪示本發明較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。第1B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

如第1A圖所示，提供了一種天線100。天線100可被形成在天線基板102之上。天線基板102可包含印刷電路板(PCB)基板或者可包含可選的非導電基板(如所屬技術領域中習知的)。可選地，如同第1B圖所示，天線基板102也可以被省略，而天線100形成為一獨立的元件。天線100較佳地包含具有彎角端106之分岔導電元件104。在此，舉例來說，彎角端106被實施為一對正交對稱的彎曲不連續處108。然而，可以理解的是，彎角端106可被實施為各種對稱或者是非對稱的有角度地彎曲部分，之後將參照第3A圖至第7圖進行描述。

分岔導電元件104較佳地耦接至饋入點110，並且藉由該饋入點110饋電。饋入點110較佳地是設置在分岔導電元件104之上，並且與彎角端106分隔開。饋入點110較佳地藉由傳輸線路(例如同軸電纜112)接收射頻(RF)輸入信號。如同放大圖114中清楚地出示，同軸電纜112的內部導體116較佳地連接至分岔導電元件104之第一長條118，因而形成饋入點110。同軸電纜112的外層導電屏蔽120較佳地連接至分岔導電元件104之第二長條 122，因而形成接地連接124。然而，應當理解的，饋入點110和接地連接124的配置說明僅是做為範例，並且饋入點110及/或接地連接124可依所屬技術領域中之習知技術，分別藉由可選的饋入或接地配置所形成。

天線100進一步較佳地包含延伸自分岔導電元件104之至少一對雙極臂，在此實施，舉例來說，如較佳地延伸自彎曲不連續處108之一對雙極臂130。如同第1A圖所繪示，雙極臂130可為互相對稱。可選地，雙極臂130可為互相不對稱，將參照第3A圖和第3B圖進行描述。

本發明較佳實施例之特別的特徵為，藉由饋入點110饋電，並且終端有該對雙極臂130之分岔導電元件104，較佳地包含高頻生成組件以及至少一個低頻生成組件。高頻生成組件和至少一個低頻生成組件用最小的相互依賴性操作。

天線100之高頻生成組件較佳地包含饋入點110和與分岔導電元件104，分岔導電元件104與饋入點110耦接並且包含彎角端106。饋入點110較佳地界定高頻生成組件之第一端140，以及彎角端106較佳地界定高頻生成組件之第二端142。可以理解的是，饋入點110所界定之第一端140並非藉由分岔導電元件104之物理上不連續部分所劃分，而是饋入點110界定出高頻生成組件因其電氣操作之有效結點，將於後續進行詳細說明。

天線100之高頻生成組件大致上藉由第1A圖中天線100之陰影部分所表示。然而，可以理解的是，高頻生成組件與天線100中的分岔導電元件104係一體成形，其劃分僅是用於清楚地說明和解釋。

天線100之至少一個低頻生成組件，在此實施，舉例來說，低頻生成組件較佳地包含高頻生成組件以及至少一對雙極臂，在此實施， 舉例來說，雙極臂130較佳地延伸自分岔導電元件104。

可以理解的是，天線100包含高頻生成組件以及低頻生成組件，因而構成多頻帶天線。高頻生成組件較佳地為低頻生成組件之其中一部分。

上述天線100之子部分，可歸因於分岔導電元件104之第一長條118和第二長條122之電氣長度L延伸於饋入點110和彎角端106之間，因而作為高頻生成組件操作。發明人發現當電氣長度L的長度足夠長時，彎角端106會發生顯著的電荷累積。分岔導電元件104具有電氣長度L的部分，在其本身作為高頻共振元件。

天線100之高頻生成組件，藉由延伸連接至饋入點110之具有電氣長度L之第一長條118，接近並且平行於其上具有接地連接124和電氣長度L之第二長條122而形成，因此可被視作為傳輸線負載偶極。第一長條118和第二長條122之寬度較佳地大致相同。在天線100之操作，因為電流從饋入點110流入，電荷累積於彎角端106，從而造成輻射。

天線100之低頻生成組件可被視作為常規的雙極，藉由饋入點110饋電，其中雙極的總電氣長度包含延伸於第一端140和第二端142之間的分岔導電元件104之長度L部分，並結合雙極臂130之電氣長度。

天線100包含操作在高頻帶的輸線負載偶極，與操作在低頻帶的常規的雙極串聯，因而被認為是一種混合式天線，其中輸線負載偶極形成常規的雙極之子部分。

可以理解的是，常規的雙極天線結構為所屬技術領域中習知的。然而，這種常規的雙極天線結構一般僅操作在雙極臂之輻射特性所提 供之單頻帶。本發明較佳實施例之特別的特徵為，天線100作為多頻帶天線操作，其包含高頻生成組件和低頻生成組件。高頻生成組件由分岔導電元件104之介於饋入點110和彎角端106之間的電氣長度L所引起。另外，低頻生成組件由雙極臂130之輻射特性所提供。

藉由天線100之一部分形成高頻生成組件，為非常有利的特徵，因為允許提供天線100在高頻帶操作，而不需要任何附加的輻射部分。相對於習知的雙極天線，其雙極臂必須被施加附加的部件，用以提供第二頻帶的操作。該些雙極臂之附加的部件增加了天線的尺寸，以及往往會造成相互耦合，導致天線的性能下降。

分岔導電元件104之介於饋入點110和彎角端106之間的電氣長度L部分，較佳地等於或者是接近於λ/4，其中λ為對應於天線100的操作之期望的高頻帶波長。可以理解的是，λ為天線100在高頻帶之輻射波長，因而天線100之高頻生成組件具有較佳的電氣長度為λ/4。

低頻生成組件之雙極臂130的總電氣長度，較佳地包含每一雙極臂從饋入點110至相對應的雙極臂末端的電氣長度。電氣長度較佳地等於或者是接近於λ/2，其中λ為對應於天線100的操作之期望的低頻帶波長。可以理解的是，λ為天線100在低頻帶之輻射波長，因而天線100之低頻生成組件具有較佳的電氣長度為λ/2。

為了讓足夠的電荷累積在彎角端106以確保有效的輻射，因而發現彎角端106應當較佳地被彎曲至大於30°的角度，特別是應當較佳地被彎曲至大於45°的角度。當角度小於45°時，天線100到饋入點110之50歐姆輸入組抗的阻抗匹配趨於惡化，因而降低了天線100的性能。

分岔導電元件104在一個遠離彎角端106的方向上，耦接到饋入點110後面的部分，較佳地形成開槽150。開槽150較佳地作為平衡不平衡轉換(balun)變壓器，以改善天線100至饋入點110的阻抗匹配，並且減少因外層導電屏蔽120所誘導的不良電流。

天線100可被實施為二維的天線，以印刷、電鍍或者是其他方法形成在PCB(天線基板102)上。然而，可以理解的是，天線100可選地形成為二維或者是三維的結構，並且不需要非導電基板來支撐。舉例來說，天線100可被形成為二維或者是三維板金元件(沖壓金屬元件)。藉由所屬技術領域中習知的任何適當的方法，板金元件可被附接至專用的塑料載具或者是被附接到無線裝置殼體的非導電部分。進一步可以理解的是，如第1B圖所繪示，天線100可選地被實施為獨立的多種組合形式之三維結構。可以理解的是，在第1B圖中，饋入點110以單點110做為表示，而同軸電纜112的接線為了簡易的呈現，在此被省略。

現參照第2圖，第2圖繪示第1A圖和第1B圖之天線類型之回波耗損曲線圖。

如第2圖所示，第一線202繪示天線100之饋入點110的第一位置之回波損耗，以及第二線204繪示天線100之饋入點110的第二位置之回波損耗。饋入點110的第二位置可藉由饋入點110的第一位置在一個遠離彎角端106的方向上移動幾毫米而被抵銷。從比較在第一線202和第二線204各自相關的頻率最小值可以明顯看出，在一個遠離彎角端106的方向上位移饋入點，引起天線100的低頻和高頻帶共振之位移。

位於圖表中的區域A之天線100的高頻帶共振，相較於位於 圖表中的區域B之天線100的低頻帶共振，可以看到反應於饋入點110的位置改變，而經過一個大的頻率位移。由此可以理解的是，天線100之高、低頻帶藉由調整饋入點110的位置的方法，可被調整為彼此幾乎獨立。上述調整較佳地為改變饋入點110以及天線100之不連續彎角108之間的距離，因而改變天線100之低頻和高頻生成組件之物理及電氣長度。

如第2圖所示，對於饋入點110之第一位置而言，高頻帶可被集中在大約5800MHz，以及低頻帶可被集中在大約2650MHz。然而可以理解的是，天線100可被適用於操作在一個較寬頻率範圍，舉例來說，包括蜂巢式通信頻率、WiFi以及WiMax。

現參照第3A圖以及第3B圖。第3A圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。第3B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

如第3A圖所示，提供一種天線300，天線300可被形成在天線基板302上。天線基板可包含PCB基板或者是包含習知技術中可選的非導電基板。可選地，如第3B圖所示，基板302也可以被省略，而天線300形成為獨立的元件。天線300較佳地包含具有彎角端306的分岔導電元件304。在此，舉例來說，彎角端306被實施為一對正交對稱的彎曲不連續處308。然而可以理解的是，彎角端可以被實施為各種對稱或者是非對稱的有角度地彎曲部分，之後將參照第4圖至第7圖進行描述。

分岔導電元件304較佳地耦接至饋入點310，並且藉由該饋入點310饋電。饋入點310較佳地是設置在分岔導電元件304之上，並且與彎角端306分隔開。饋入點310較佳地藉由傳輸線路(例如同軸電纜312)接收射頻 (RF)輸入信號。如同放大圖314中清楚地出示，同軸電纜312的內部導體316較佳地連接至分岔導電元件304之第一長條318，因而形成饋入點310。同軸電纜312的外層導電屏蔽320較佳地連接至分岔導電元件304之第二長條322，因而形成接地連接324。然而應當理解的，饋入點310和接地連接324的配置說明僅是做為範例，並且饋入點310及/或接地連接324可依所屬技術領域中之習知技術分別藉由可選的饋入或接地配置所形成。

天線300進一步較佳地包含延伸自分岔導電元件304之至少一對雙極臂，在此實施，舉例來說，如延伸自彎曲不連續處308之一對雙極臂330。雙極臂330較佳地為互相不對稱，並且較佳地彼此具有不同的長度和/或寬度。

本發明較佳實施例之特別的特徵為，藉由饋入點310饋電，並且終端有該對雙極臂330之分岔導電元件304，較佳地包含高頻生成組件以及至少一個低頻生成組件。高頻生成組件和至少一個低頻生成組件較佳地用最小的相互依賴性操作。

天線300之高頻生成組件較佳地包含饋入點310和與分岔導電元件304，分岔導電元件304與饋入點310耦接並且具有彎角端306。饋入點310較佳地界定高頻生成組件之第一端340，以及彎角端306較佳地界定高頻生成組件之第二端342。可以理解的是，饋入點310所界定之第一端340並非藉由分岔導電元件304之物理上不連續部分所劃分。而是饋入點310界定高頻生成組件因其電氣操作之有效結點，將於後續進行詳細說明。

天線300之高頻生成組件大致上藉由第3A圖中天線300之陰影部分所表示。然而可以理解的是，高頻生成組件與天線300中的分岔導電 元件304部分係一體成形，其劃分僅是用於清楚地說明和解釋。

天線300之至少一個低頻生成組件，在此實施，舉例來說，低頻生成組件較佳地包含高頻生成組件以及至少一對雙極臂，在此實施，舉例來說，雙極臂330較佳地延伸自分岔導電元件304。

可以理解的是，天線300包含高頻生成組件以及低頻生成組件，因而構成多頻帶天線。高頻生成組件較佳地形成為低頻生成組件之一部分。

上述天線300之子部分，可歸因於分岔導電元件104之第一長條318和第二長條322之電氣長度L延伸於饋入點310和彎角端306之間，因而作為高頻生成組件操作。發明人發現當電氣長度L的長度足夠長時，彎角端306會發生顯著的電荷累積。具有分岔導電元件304之電氣長度L之部分，在其本身作為高頻共振元件。

天線300之高頻生成組件，藉由延伸連接至饋入點310且具有電氣長度L之相對狹窄的第一長條318，接近並且平行於相對較寬的第二長條322，因此可被視作為摺疊單極。在天線300之操作，因為電流從饋入點310流入，電荷累積於彎角端306，從而造成輻射。

天線300之低頻生成組件可被視作為常規的雙極，藉由饋入點310饋電，其中雙極的總電氣長度包含分岔導電元件304之延伸於第一端340和第二端342之間的電氣長度L部分，結合雙極臂330之電氣長度。

天線300包含操作在高頻帶的摺疊單極，與操作在低頻帶的常規的雙極串聯，因而被認為是一種混合式天線，其中摺疊單極較佳地形成常規的雙極之子部分。

可以理解的是，常規的雙極天線結構為所屬技術領域中習知技術。然而，這種常規的雙極天線結構一般地僅操作在雙極臂之輻射特性所提供之單頻帶。本發明較佳實施例之特別的特徵為，天線300作為多頻帶天線操作，其包含高頻生成組件和低頻生成組件。高頻生成組件由分岔導電元件304之介於饋入點310和彎角端306之間的電氣長度L所引起。另外，低頻生成組件由雙極臂330之輻射特性所提供。

藉由天線100之一部分形成高頻生成組件，為非常有利的特徵，因為允許提供天線300在高頻帶的操作，而不需要任何附加的輻射部分。相對於習知的雙極天線，其雙極臂必須被施加附加的部件，用以提供第二頻帶的操作。該些雙極臂之附加的部件增加了天線的尺寸，以及往往會造成相互耦合，導致天線的性能下降。

分岔導電元件304之介於饋入點310和彎角端306之間的電氣長度L部分，較佳地等於或者是接近於λ/4，其中λ為對應於天線300的操作之期望的高頻帶波長。可以理解的是，λ為天線300在高頻帶之輻射波長，因而天線300之高頻生成組件具有較佳的電氣長度為λ/4。

低頻生成組件之雙極臂330的總電氣長度，較佳地包含每一雙極臂從饋入點310至相對應的雙極臂末端的電氣長度。電氣長度較佳地等於或者是接近於λ/2，其中λ為對應於天線300的操作之期望的低頻帶波長。可以理解的是，λ為天線300在低頻帶之輻射波長，因而天線300之低頻生成組件具有較佳的電氣長度為λ/2。

為了讓足夠的電荷累積在彎角端306以確保有效的輻射，因而發現彎角端306應當較佳地被彎曲至大於30°的角度，特別是應當較佳地 被彎曲至大於45°的角度。當角度小於45°時，天線300到饋入點310之50歐姆輸入組抗的阻抗匹配趨於惡化，因而降低了天線300的性能。

天線構造和操作的彎角端根據本發明可選的較佳實施例，另外可選的可能配置分別繪示於第4圖和第5圖中。如第4圖和第5圖所示，彎角端406和彎角端506分別被彎曲至±45°的角度。

如第3A圖所示，雙極臂330可為線性的。可選地，雙極臂330可為非線性的，如第6圖天線600中，示例有角度的雙極臂630。天線600出示包含多個樁孔632用於附接天線600至一支撐面。此外，雙極臂330可具有一種蜿蜒的結構，如第7圖之天線700的雙極臂730所示。

分岔導電元件304在一個遠離彎角端306的方向上，耦接到饋入點310後面的部分，較佳地形成開槽350。開槽350較佳地作為平衡不平衡轉換(balun)變壓器，以改善天線300至饋入點310的阻抗匹配，並且減少因外層導電屏蔽320所誘導的不良電流。

天線300可被實施為二維的天線，以印刷、電鍍或者是其他方法形成在PCB(天線基板302)上。然而可以理解的是，天線300可選地形成為二維或者是三維的結構，並且不需要非導電基板來支撐。舉例來說，天線300可被形成為二維或者是三維板金元件。藉由所屬技術領域中習知技術的任何適當的方法，板金元件可被附接至專用的塑料載具或者是被附接到無線裝置殼體的非導電部分。進一步可以理解的是，如第3B圖所繪示，天線300可選地被實施為獨立的多種組合形式之三維結構。可以理解的是，在第3B圖中，饋入點310以單點310做為表示，而同軸電纜312的接線為了簡易的呈現，在此被省略。

現參照第8A圖和第8B圖。第8A圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。第8B圖繪示本發明另一較佳實施例之天線構造和操作之簡易透視圖。

如第8A圖所示，提供一種天線800，天線800可被形成在天線基板802上。天線基板802可包含PCB基板或者是包含習知技術中可選的非導電基板。可選地，如第8B圖所示，基板802也可以被省略，而天線800形成為獨立的元件。天線800較佳地包含具有彎角端806的分岔導電元件804。在此，舉例來說，彎角端被實施為一對正交地非對稱的彎曲不連續處808。然而可以理解的是，彎角端806可以被實施為各種對稱或者是非對稱的有角度地彎曲部分。

分岔導電元件804較佳地耦接至饋入點810，並且藉由該饋入點810饋電。饋入點810較佳地是設置在分岔導電元件804之上，並且與彎角端806分隔開。饋入點810較佳地藉由傳輸線路(例如同軸電纜812)接收射頻(RF)輸入信號。如同放大圖814中清楚地出示，同軸電纜812的內部導體816較佳地連接至分岔導電元件804之第一長條818，因而形成饋入點810。同軸電纜812的外層導電屏蔽820較佳地連接至分岔導電元件804之第二長條822，因而形成接地連接824。然而應當理解的是，饋入點810和接地連接824的配置說明僅是做為範例，並且饋入點810及/或接地連接824可依所屬技術領域中之習知技術分別藉由可選的饋入或接地配置所形成。

天線800進一步較佳地包含延伸自分岔導電元件804之至少一對雙極臂，在此實施，舉例來說，如較佳地延伸自彎曲不連續處808之第一對雙極臂830，以及較佳地延伸自分岔導電元件804之第二對雙極臂832。 如同第8A圖和第8B圖所繪示之天線800的實施例，可看到第一對雙極臂830和第二對雙極臂832互相不對稱，較佳地彼此具有不同的長度和/或寬度。然而可以理解的是，第一對雙極臂830和第二對雙極臂382兩者或者是其中之一可選地為互相對稱。

本發明較佳實施例之特別的特徵為，藉由饋入點810饋電，並且具有由較佳地包含高頻生成組件以及至少一個低頻生成組件之分岔導電元件804所延伸之第一對雙極臂830和第二對雙極臂832。高頻生成組件和至少一個低頻生成組件較佳地用最小的相互依賴性操作。

天線800之高頻生成組件較佳地包含饋入點810和與分岔導電元件804，分岔導電元件804與饋入點810耦接並且具有彎角端806。饋入點810較佳地界定高頻生成組件之第一端840，以及彎角端806較佳地界定高頻生成組件之第二端842。可以理解的是，饋入點810所界定之第一端840並非藉由分岔導電元件804之物理上不連續部分所劃分。而是饋入點810界定高頻生成組件因其電氣操作之有效結點，將於後續進行詳細說明。

天線800之高頻生成組件大致上藉由第8A圖中天線800之陰影部分所表示。然而可以理解的是，高頻生成組件與天線800中的分岔導電元件804部分係一體成形，其劃分僅是用於清楚地說明和解釋。

至少一個低頻生成組件之天線800，在此實施，舉例來說為第一低頻生成組件和第二低頻生成組件。第一和第二低頻生成組件較佳地包含高頻生成組件以及至少一對雙極臂，在此實施，舉例來說，第一對雙極臂830和第二對雙極臂832，較佳地延伸自分岔導電元件804。一種第一低頻帶較佳地由第一對雙極臂830所提供，以及一種第二低頻帶較佳地由第二 對雙極臂832所提供。

可以理解的是，天線800包含高頻生成組件以及第一低頻生成組件和第二低頻生成組件，因而構成三頻帶天線。可以理解的是，藉由增加更多數量的雙極臂的方法，天線800的操作可被輕易的修改。提供各種充分地互相分離的雙極臂，據此進一步產生低頻帶的操作。

上述天線800之子部分，可歸因於分岔導電元件804之第一長條818和第二長條822之電氣長度L延伸於饋入點810和彎角端806之間，因而作為高頻生成組件操作。發明人發現當電氣長度L的長度足夠長時，彎角端806會發生顯著的電荷累積。分岔導電元件804具有電氣長度L之部分，在其本身作為高頻共振元件。

天線800之高頻生成組件，藉由延伸連接至饋入點810且具有電氣長度L之相對狹窄的第一長條818，接近並且平行於相對較寬的第二長條822所形成，因此可被視作為摺疊單極。在天線800之操作，因為電流從饋入點810流入，電荷累積於彎角端806，從而造成輻射。

天線800之第一和第二低頻生成組件可被視作為常規的雙極，藉由饋入點810饋電。

天線800包含操作在高頻帶的摺疊單極，與操作在第一和第二低頻帶的常規的雙極串聯，因而被認為是一種混合式天線，其中摺疊單極較佳地形成常規的雙極之子部分。

可以理解的是，常規的雙極天線結構為所屬技術領域中習知技術。然而，這種常規的雙極天線結構一般地僅操作在雙極臂之輻射特性所提供之單頻帶。本發明較佳實施例之特別的特徵為，天線800作為多頻帶 天線操作，其包含高頻生成組件和低頻生成組件。高頻生成組件由分岔導電元件804之介於饋入點810和彎角端806之間的電氣長度L所引起。另外，低頻生成組件由第一對雙極臂830和第二對雙極臂832之輻射特性所提供。

藉由天線800之一部分形成高頻生成組件，為非常有利的特徵，因為允許提供天線800在高頻帶的操作，而不需要任何附加的輻射部分。相對於習知的雙極天線，其雙極臂必須被施加附加的部件，用以提供高頻帶的操作。該些雙極臂之附加的部件增加了天線的尺寸，以及往往會造成相互耦合，導致天線的性能下降。

分岔導電元件804之介於饋入點810和彎角端806之間的電氣長度L部分，較佳地等於或者是接近於λ/4，其中λ為對應於天線800的操作之期望的高頻帶波長。可以理解的是，λ為天線800在高頻帶之輻射波長，因而天線800之高頻生成組件具有較佳的電氣長度為λ/4。

第一低頻生成組件之第一對雙極臂830的總電氣長度，包含第一對雙極臂830之每一雙極臂從饋入點810至相對應的雙極臂末端的電氣長度。電氣長度較佳地等於或者是接近於λ/2，其中λ為對應於天線800關聯之第一對雙極臂830的操作之期望的低頻帶波長。

第二低頻生成組件之第二對雙極臂832的總電氣長度，包含第二對雙極臂832之每一雙極臂從饋入點810至相對應的雙極臂末端的電氣長度。電氣長度較佳地等於或者是接近於λ/4，其中λ為對應於天線800關聯之第二對雙極臂832的操作之期望的低頻帶波長。

為了讓足夠的電荷累積在彎角端806以確保有效的輻射，因而發現彎角端806應當較佳地被彎曲至大於30°的角度，特別是應當較佳地 被彎曲至大於45°的角度。當角度小於45°時，天線800到饋入點810之50歐姆輸入組抗的阻抗匹配趨於惡化，因而降低了天線800的性能。

分岔導電元件804在一個遠離彎角端806的方向上，耦接到饋入點810後面的部分，較佳地形成開槽850。開槽850較佳地作為平衡不平衡轉換(balun)變壓器，以改善天線800至饋入點810的阻抗匹配，並且減少因外層導電屏蔽820所誘導的不良電流。

天線800可被實施為二維的天線，以印刷、電鍍或者是其他方法形成在PCB(天線基板802)上。然而可以理解的是，天線800可選地形成為二維或者是三維的結構，並且不需要非導電基板來支撐。舉例來說，天線800可被實施為二維或者是三維板金元件。藉由所屬技術領域中習知技術的任何適當的方法，板金元件可被附接至專用的塑料載具或者是被附接到無線裝置殼體的非導電部分。進一步可以理解的是，如第8B圖所繪示，天線800可選地被實施為獨立的多種組合形式之三維結構。可以理解的是，在第8B圖中，饋入點810以單點810做為表示，而同軸電纜812的接線為了簡易的呈現，在此被省略。

任何熟習此項技藝之人士應當理解，後附之申請專利範圍並非用以限制本發明。而是，本發明的範圍包括，所屬技術領域中之技藝人士藉由閱讀前述說明及參照所附圖示，而生成之特徵的各種組合和子組合，以及其修改和變化，並且該些組合和子組合，以及修改和變化不屬於現有技術。

100‧‧‧天線

102‧‧‧天線基板

104‧‧‧分岔導電元件

106‧‧‧彎角端

108‧‧‧彎曲不連續處

110‧‧‧饋入點

112‧‧‧同軸電纜

114‧‧‧放大圖

116‧‧‧內部導體

118‧‧‧第一長條

120‧‧‧外層導電屏蔽

122‧‧‧第二長條

124‧‧‧接地連接

130‧‧‧雙極臂

140‧‧‧第一端

142‧‧‧第二端

150‧‧‧開槽

L‧‧‧電氣長度

Claims (23)

1. 一種天線，其包含：一高頻生成組件，具有一第一端和一第二端，該高頻生成組件包含：一饋入點；以及一分岔導電元件，與該饋入點耦接，並具有一彎角端，該饋入點界定該高頻生成組件之該第一端，該彎角端界定該高頻生成組件之第二端；至少一低頻生成組件，該至少一低頻生成組件包含該高頻生成組件以及延伸自該分岔導電元件之至少一對雙極臂；以及一平衡不平衡轉換部，與該饋入點耦接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該饋入點是形成在該分岔導電元件上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該高頻生成組件具有一大致等於λ/4之電氣長度，λ為高頻帶中的輻射波長。
4. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該低頻生成組件具有一大致等於λ/2之電氣長度，λ為低頻帶中的輻射波長。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項任一項所述之天線，其中該彎角端之彎曲的角度大於30°。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線，其中該角度大於45°。
7. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該彎角端包含一對彎曲不連續處。
8. 如申請專利範圍第7項所述之天線，其中該對彎曲不連續處互相對稱。
9. 如申請專利範圍第7項所述之天線，其中該對彎曲不連續處互相不對稱。
10. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該分岔導電元件包含第一長條和第二長條，該第二長條大致平行於該第一長條延伸，該第一長條和該第二長條之寬度大致相同，該高頻生成組件操作為一傳輸線負載偶極。
11. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該分岔導電元件包含一第一長條和一第二長條，該第一長條和該第二長條具有不同寬度，該高頻生成組件操作為一摺疊單極。
12. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該至少一對雙極臂包含一對互相對稱之雙極臂。
13. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該至少一對雙極臂包含一對互相不對稱之雙極臂。
14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之天線，進一步包含至少一對附加的雙極臂延伸自該分岔導電元件。
15. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該平衡不平衡轉換部包含一由該分岔導電元件所形成之開槽。
16. 如申請專利範圍第1項所述之天線，進一步包含一同軸電纜，該同軸電纜具有一內部導體，並且該內部導體與該分岔導電元件連接，因而形成該饋入點。
17. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該天線具有二維的幾何形狀。
18. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該天線具有三維的幾何形狀。
19. 如申請專利範圍第17項或第18項所述之天線，其中該天線包含一沖壓金屬元件。
20. 如申請專利範圍第17項或第18項所述之天線，其中該天線係形成在一非導電基板之表面。
21. 如申請專利範圍第20項所述之天線，其中非導電基板包含一印刷電路板基板。
22. 如申請專利範圍第18項所述之天線，其中該天線係獨立的。
23. 如申請專利範圍第18項所述之天線，其中該天線係適用於安裝在一支撐面，該支撐面至少包含專用載具與無線裝置殼體其中之一。