TWI473349B - 獨立式多頻天線 - Google Patents

Description

獨立式多頻天線

本發明有關於一種天線，且特別是一種獨立式多頻天線(stand-alone multi-band antenna)。

傳統內藏式天線多為平面倒F形天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)或是單極天線(monopole antenna )，此些類型的天線必需具有相對應之接地面，才能激發出良好的阻抗匹配與輻射特性。一般而言，天線接地面通常為電子裝置內之系統接地面，此系統接地面用以提供給電子裝置內之電路元件進行佈線。當系統接地面上的電路元件之擺放位置不同，系統接地面的尺寸與形狀也會有所不同。換言之，隨著不同的系統接地面，天線的阻抗與輻射特性就會相對應改變。

對天線設計者而言，除了設計天線佈線圖騰(antenna pattern)之外，亦必需將系統接地面的尺寸與形狀等因素納入考量，也因此會增加天線的設計複雜度。從近期的天線發展概況可以發現，獨立式天線漸漸地被應用於網路通訊的電子裝置中。獨立式天線的優點在於，不需要額外天線接地面，即能有效激發所需的操作頻寬。然而，獨立式天線通常易受周圍環境影響，特別是當獨立式天線周圍存在金屬元件時，其阻抗與輻射特性將有顯著的改變。

中華民國公告第I277243號專利提供一種多頻天線，此多頻天線係為一種獨立式天線。此多頻天線採用雙路徑平面倒F形天線之結構來達成多頻操作之目標，此多頻天線的結構簡單且易於製作。然而，根據平面倒F形天線之特性可知，在共振路徑的末端存在電流分佈較弱之特性(相對而言，亦即代表共振路徑的末端之電場較強)，因此會有邊際場(fringing-field)效應產生。當有物件(且特別是金屬物件)靠近此多頻天線時，此多頻天線的邊際場會與靠近的物件發生相互耦合，進而影響多頻天線的阻抗與輻射特性。由於上述之特性，多頻天線的擺放位置將受到電子裝置內部環境的限制，進而降低多頻天線的實際應用價值。

本發明實施例提供一種獨立式多頻天線，此獨立式多頻天線包括天線接地面、屏蔽金屬牆、第一輻射單元與信號饋入源。第一輻射單元為具有邊際場的天線結構，其連接於天線接地面的至少一邊，且位於天線接地面上方。第一輻射單元用以提供第一操作頻帶與第二操作頻帶。屏蔽金屬牆連接於天線接地面相鄰的複數個側邊，且其高度大於或等該第一輻射單元的高度，以將第一輻射單元的邊際場侷限於獨立式多頻天線內。信號饋入源具有信號饋入點與接地點，其中信號饋入點電性連接第一輻射單元，且接地點電性連接屏蔽金屬牆。

本發明實施例提供一種獨立式多頻天線，此獨立式天線包括天線接地面、屏蔽金屬牆、第一輻射單元與信號饋入源。第一輻射單元為具有邊際場的天線結構，其連接於天線接地面的至少一邊，且位於天線接地面上方。第一輻射單元用以提供第一操作頻帶與第二操作頻帶。屏蔽金屬牆連接於天線接地面相鄰的複數個側邊，且其高度相關於第一輻射單元與屏蔽金屬牆之間的特定距離，以將第一輻射單元的邊際場侷限於獨立式多頻天線內。信號饋入源具有信號饋入點與接地點，其中信號饋入點電性連接第一輻射單元，且接地點電性連接屏蔽金屬牆。

綜上所述，本發明實施例所提供的獨立式多頻天線具有屏蔽金屬牆，此屏蔽金屬牆可以有效地將獨立式多頻天線的邊際場侷限在獨立式多頻天線的本體結構中，降低邊際場與其他靠近獨立式多頻天線之元件產生耦合之問題。據此，本發明實施例的獨立式多頻天線具有能夠抵抗周圍環境變化之能力。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

本發明實施例的獨立式多頻天線可以內藏於各種不同網路通訊產品的電子裝置內，且更可以經過設計，而提供2.4GHz(2400～2484MHz)、5.2GHz(5150～5350MHz)與5.8GHz(5725～5825MHz)的操作頻帶來作為電子裝置的通訊頻帶。另外，本發明實施例的獨立式多頻天線更可以是由單一金屬片經過複數次彎折而一體成型的天線。以下將詳細地說明本發明實施例所提供的各種獨立式多頻天線。

[獨立式多頻天線之實施例]

請參照圖1，圖1是本發明實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。獨立式多頻天線1包括天線接地面2、屏蔽金屬牆3、第一輻射單元4、第二輻射單元5、信號饋入點61與接地點62。獨立式多頻天線1為可獨立操作之多頻天線，且可以是由厚度為0.3毫米單一金屬片經由複數次的彎折而一體成型的天線結構，但單一金屬片的厚度並不以此為限。第一輻射單元4實質上為平面倒F形天線的結構，第二輻射單元5則可以是一個寄生金屬片(parasitic plate)。

根據平面倒F形天線之特性可以知道，在共振路徑的末端存在電流分佈較弱之特性(相對而言，亦即代表共振路徑的末端之電場較強)，因此會有邊際場產生，此時若有金屬物件靠近時，天線的邊際場會與靠近的金屬物件產生耦合，從而導致天線特性明顯受其影響。

獨立式多頻天線1的第一輻射單元4在共振路徑的末端會有邊際場的產生，因此，屏蔽金屬牆3設置於靠近第一輻射單元4末端之天線接地面2的側邊，以將邊際場侷限於獨立式多頻天線1內。如此，當有金屬物件靠近獨立式多頻天線1時，獨立式多頻天線1可以降低與金屬物件產生耦合。

簡言之，獨立式多頻天線1中之垂直的屏蔽金屬牆3能夠有效將平面倒F形天線的邊際場侷限在獨立式多頻天線1的本體結構中，以降低邊際場與靠近獨立式多頻天線1之其他元件會產生耦合的問題。據此，獨立式多頻天線1具有能夠抵抗周圍環境變化之能力，故獨立式多頻天線1在實際應用上更具有彈性。

以下將說明圖1之獨立式多頻天線1的詳細結構，然而，本發明的獨立式多頻天線之結構並不限定於此。圖1僅是本發明的其中一種實施例，其他具有屏蔽金屬牆且可以將邊際場侷限於本體內之獨立式多頻天線亦為本發明的其他實施例。

在圖1的實施例中，天線接地面2具有第一長邊21、第一短邊22、第二長邊23與第二短邊24，其中第一長邊21與第二長邊23皆相鄰於第一短邊22與第二短邊24，第一長邊21相對於第二長邊23，且第一短邊22相對於第二短邊24。屏蔽金屬牆3是由天線接地面2部份延伸之金屬片所構成，屏蔽金屬牆3與天線接地面2相互垂直。更準確地說，屏蔽金屬牆3為延自第二長邊23與第二短邊24的L形金屬牆所構成。屏蔽金屬牆3具有第一屏蔽部31與第二屏蔽部32，其中第一屏蔽部31與第二屏蔽32彼此相鄰連接。第一屏蔽部31連接於第二長邊23，第二屏蔽部32連接於第二短邊24，且第一屏蔽部31與第二屏蔽部32垂直於天線接地面2。另外，要說明的是，在其他的實施例中，第一屏蔽部31與第二屏蔽部32亦有可能僅彼此相鄰而未真實地連接。

第一輻射單元4位於天線接地面2上方，第一輻射單元4的一端連接第一短邊22，且第一輻射單元4沿著第一長邊21的方向延伸。第一輻射單元4用以提供第一操作頻帶與第二操作頻帶。第一輻射單元4包括第一金屬部41、蜿蜒金屬部42與第二金屬部43，其中蜿蜒金屬部42連接於第一金屬部41與第二金屬部43之間，且第一金屬部41的一端連接第一短邊22。

第一金屬部41具有至少一次彎折，以使第一金屬部41的一端得以連接第一短邊22，且得以第一金屬部41的部分得以沿著第一長邊21延伸(亦即往第二短邊24的方向延伸)。總之，第一金屬部41彎折後為一個L形的金屬片體。蜿蜒金屬部42具有複數個蜿蜒金屬線段，這些蜿蜒金屬線段至少具有三次彎折。蜿蜒金屬部42的一端連接第一金屬部41的側邊，且蜿蜒金屬部42的另一端則連接第二金屬部43的另一側邊。第二金屬部43則位在第一金屬部41的延伸方向上。

第二輻射單元5的一端連接屏蔽金屬牆3的第一屏蔽部31，第二輻射單元5可以是一個L形的金屬片體。第二射單元5的一端向第一短邊22延伸，第二輻射單元5的主體則沿著第二長邊23延伸(亦即往第二短邊24的方向延伸)。第二輻射單元5可以用來提供第三操作頻帶。

在圖1的實施例中，信號饋入點61設在第一金屬部41上，接地點62則在第二輻射單元5上，並且信號饋入點61與接地點62均設置在第一金屬部41與第二輻射單元5彼此相鄰的側邊上。接地點62透過第二輻射單元5而電性連接至屏蔽金屬牆3。信號饋入點61與接地點62構成獨立式多頻天線1的信號饋入源。電子裝置可以透過信號饋入傳輸線與獨立式多頻天線1連接，其中信號饋入傳輸線可以例如是小型同軸線(mini-coaxial line)。信號饋入源的信號饋入點61(亦即射頻信號輸出端)連接第一輻射單元4，信號饋入源的接地點62則連接第二輻射單元5。

接著，更進一步地介紹圖1之獨立式多頻天線1之各元件的長度、寬度與間距等尺寸。然而，需要說明的是，圖1之獨立式多頻天線1的各元件長度、寬度與間距等尺寸並非用以限定本發明，圖1僅是本發明用來說明的其中一種實施例。

在圖1的實施例中，第一長邊21與第二長邊23的長度皆為35毫米，且第一短邊22與第二短邊24的長度皆為12毫米。第一屏蔽部31之長度與寬度分別為35毫米與5毫米，且第二屏蔽部32之長度與寬度分別為12毫米與5毫米。

第一金屬部41連接於第一短邊22之一端的邊長為5.5毫米，且第一金屬部41中沿著第一長邊21延伸之部分的長度為L。蜿蜒金屬部42沿著第一長邊21延伸之長度L_MP 與第二金屬部43沿著第一長邊21延伸之長度L_EP 的總和為8.5毫米。另外，蜿蜒金屬線段的線寬為0.5毫米(參照圖2)，且蜿蜒金屬線段之間的距離亦為0.5毫米(參照圖2)。

第二輻射單元5與第一輻射單元4之間的距離為2毫米，且第二輻射單元5連接於第一屏蔽部31之連接側邊的邊長為6毫米。第二輻射單元5之主體的長度為17.5(11.5+6)毫米，第二輻射單元5之主體與第一屏蔽部31之間的距離為1.5毫米，且第二輻射單元5之主體的寬度為3(4.5-1.5)毫米。信號饋入點61與接地點62於天線接地面2的投影皆與第一短邊21相距3.5毫米。

請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的獨立式多頻天線展開後的平面圖。圖1之獨立式多頻天線1可以是由圖2所述的金屬片結構經過多次彎折而形成，其中第一屏蔽部31與第二屏蔽部32分別以第二長邊23與第二短邊24為軸經過90度彎折後，便可以形成圖1所示垂直的屏蔽金屬牆3。

第一屏蔽部31還與第二輻射單元5連接，在對第一屏蔽部31與第二屏蔽部32彎折後，第二輻射單元5以第一屏蔽部31與第二輻射單元5連接的連接側邊為軸經過90度彎折後，便可以形成圖1所示的垂直的第二輻射單元5。第一金屬部41以第一短邊22為軸先經90度的彎折後，再以第一金屬部41與第一短邊22距離5毫米的彎折線(圖2中第一金屬部41上的虛線)為軸經90度的彎折後，即可以形成圖1所示的第一輻射單元4。

請繼續回到圖1，圖1實施例中的屏蔽金屬牆3雖然垂直於天線接地面2，但實際上屏蔽金屬牆3僅要與天線接地面2具有0～180度(不包括0與180度)的夾角，即可以降低邊際場與靠近獨立式多頻天線1之其他元件會產生耦合的問題。不過整體來說，將屏蔽金屬牆3設計為垂直於天線接地面2所產生的屏蔽效果較佳，且所需的寬度也較少。

另外，圖1實施例中的天線接地面2雖然為矩形，但實際上亦可以是多邊形的天線接地面。此時，屏蔽金屬牆3被設計用以侷限第一輻射單元4的邊際場於獨立式多頻天線中，因此，屏蔽金屬牆3會與多邊形的天線接地面之複數個邊連接，且與天線接地面具有不為0的夾角。另外，第一輻射單元4則可以是由天線接地面2之至少一邊所延伸出來之具有邊際場的天線結構。

在圖1的實施例中，第一輻射單元4的末端與屏蔽金屬牆3之間具有特定距離。當此特定距離較小時，邊際場效應對靠近獨立式多頻天線1的金屬物件影響較大，因此，此時屏蔽金屬牆3的高度(即屏蔽金屬牆3與天線接地面2的垂直距離)大於或等於第一輻射單元4的高度(即屏蔽金屬牆3與天線接地面2的垂直距離)。當此特定距離較大時，邊際場效應對靠近獨立式多頻天線1的金屬物件影響較小，因此，此時屏蔽金屬牆3的高度甚至可以小於第一輻射單元4的高度。換言之，屏蔽金屬牆3的高度相關於第一輻射單元4之末端與屏蔽金屬牆3之間的特定距離，且在特定距離大於某一個特定值時，屏蔽金屬牆3的高度可以小於第一輻射單元4的高度。

另外，屏蔽金屬牆3的設置位置可以在第一輻射元件4的側緣(側緣可以例如為末端、側邊或其他開路端)附近，第一輻射單元4的側緣都會有邊際場，只是第一輻射單元4末端的邊際場最強，因此，圖1的實施例將屏蔽金屬牆3設置於第二短邊24。

除此之外，如同前面所述，屏蔽金屬牆3未必得與天線接地面2垂直。然而，第一輻射單元4的高度同樣相關於第一輻射單元4的末端與屏蔽金屬牆3之間的特定距離。換言之，若第一輻射單元4的末端與屏蔽金屬牆3之間的特定距離較小時，則屏蔽金屬牆3的高度須大於或等於第一輻射單元4的高度。若第一輻射單元4的末端與屏蔽金屬牆3之間的特定距離較大時，則屏蔽金屬牆3的等效高度亦可能小於第一輻射單元4的高度。

在第一輻射單元4之共振路徑中，複數次彎折的蜿蜒金屬部42可以藉由適當調整蜿蜒金屬線段的彎折次數與共振路徑的長度，即可有效控制第一輻射單元4所激發的第一操作頻帶與第二操作頻之操作頻率比。另外，第二輻射單元5的長度約為第三操作頻帶之中心頻率的四分之一波長。

舉例來說，若要使第一操作頻帶與第二操作頻帶分別為2.4 GHz(中心頻率為2442 MHz)與5.8 GHz(中心頻率為5775 MHz)的操作頻帶，則僅要調整調整蜿蜒金屬線段42的彎折次數與共振路徑的長度，使其第一操作頻帶與第二操作頻帶的中心頻率比約為1：2。另外，更可以調整第二輻射單元5的長度，使第三操作頻帶為5.2 GHz(中心頻率為5250 MHz)的通訊頻帶。如此，第三操作頻帶與第二操作頻帶可以結合成一個更寬的操作頻帶，以讓獨立式多頻天線1可以進行多頻操作(操作於2.4GHz附近的操作頻帶與5.2GHz至5.8GHz之間的操作頻帶)。

接著，請參照圖3，圖3是本發明實施例的獨立式多頻天線之返迴損失的曲線圖。圖3中的返迴損失是在電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)為2.5：1的定義下所量測，由圖3可以看到，圖1的獨立式多頻天線1可以操作於2.4GHz附近的操作頻帶與5.2GHz至5.8GHz之間的操作頻帶。除此之外，獨立式多頻天線1之阻抗頻寬皆能符合7.3分貝之返迴損失的要求。

接著，請參照圖4，圖4是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於2.4GHz頻帶之中心頻率2442MHz時的場型圖。在圖4中E_θ 與E_φ 的曲線中強度較強者為主極化曲線，強度較弱者則為交叉極化曲線。由圖4中x-z平面、y-z平面與x-y平面的場型圖可知，圖1之獨立式多頻天線1操作於中心頻率2442MHz時，獨立式多頻天線1為近似全向性輻射天線。

接著，請參照圖5，圖5是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於5.2GHz頻帶之中心頻率5250MHz時的場型圖。在圖5中E_θ 與E_φ 的曲線中強度較強者為主極化曲線，強度較弱者則為交叉極化曲線。由圖5中x-z平面、y-z平面與x-y平面的場型圖可知，圖1之獨立式多頻天線1操作於中心頻率5250MHz時，獨立式多頻天線1為近似全向性輻射天線。

接著，請參照圖6，圖6是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於5.8GHz頻帶之中心頻率5775MHz時的場型圖。在圖6中E_θ 與E_φ 的曲線中強度較強者為主極化曲線，強度較弱者則為交叉極化曲線。由圖6中x-z平面、y-z平面與x-y平面的場型圖可知，圖1之獨立式多頻天線1操作於中心頻率5775MHz時，獨立式多頻天線1為近似全向性輻射天線。

請參照圖1與圖7，圖7是本發明實施例的獨立式多頻天線之返迴損失的曲線圖。蜿蜒金屬部42沿著第一長邊21延伸之長度L_MP 與第二金屬部43沿著第一長邊21延伸之長度L_EP 的總和為8.5毫米，但可以調整長度L_MP 與L_EP ，以調整獨立式多頻天線1的返迴損失。在圖7中，可以發現當蜿蜒金屬部42沿著第一長邊21延伸之長度L_MP 變大時，則第三操作頻帶的返迴損失會變大且其中心頻率會略為上升，而第二操作頻帶的返迴損失變化不大但其中心頻率會明顯下降。由圖7可以發現，若要使第二與第三操作頻帶之頻寬可同時涵蓋5.8GHz與5.2GHz的通訊頻帶，則可以設計長度L_MP 與L_EP 分別為5.5毫米與3毫米。

請參照圖1與圖8，圖8是本發明實施例的獨立式多頻天線之返回損失的曲線圖。第一金屬部41中沿著第一長邊21延伸之部分的長度L可以被調整，以調整第一至第三操作頻帶的中心頻率。由圖8可以得知，長度L越大，則第一與第二操作頻帶的中心頻率會明顯下降，且第三操作頻帶的中心頻率會略為上升。由圖7可以發現，若要使第一至第三操作頻帶之頻寬可同時涵蓋2.4GHz、5.8GHz與5.2GHz的通訊頻帶，則可以設計長度L為15.5毫米。

請參照圖9，圖9是本發明實施例的獨立式多頻天線之天線增益與輻射效率之曲線圖。圖9是使用圖1之獨立式多頻天線1所量測的天線增益與輻射效率，在圖9中，可以看到在2.4GHz、5.2GHz與5.8GHz的操作頻帶之輻射效率與天線增益皆至少可以達到60%與1分貝(dBi)以上。

[獨立式多頻天線之另一實施例]

請參照圖10，圖10是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。圖10的獨立式多頻天線7與圖1的獨立式多頻天線1的差異在於，圖10中第一輻射單元4’的蜿蜒金屬部42’內的蜿蜒金屬線段之蜿蜒走向不同於圖1中第一輻射單元4的蜿蜒金屬部42內的蜿蜒金屬線段之蜿蜒走向。由圖10的實施例可以得知，蜿蜒金屬線段之蜿蜒走向並非用以限定本發明。

[獨立式多頻天線之另一實施例]

請參照圖11，圖11是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。圖11的獨立式多頻天線8與圖1的獨立式多頻天線1的差異在於，圖11中第二輻射單元的第二輻射單元5’並非是屏蔽金屬牆的寄生金屬片，第二輻射單元5’具有至少一次的彎折，其一端連接於天線接地面的第一短邊，且第二輻射單元5’的部分則沿著天線接地面的第一長邊延伸(亦即向著天線接地面的第二短邊延伸)。由圖11的實施例可以得知，第二輻射單元的位置與大小並非用以限定本發明。

[獨立式多頻天線之另一實施例]

請參照圖12，圖12是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。圖12的獨立式多頻天線9與圖1的獨立式多頻天線1的差異在於，圖12中缺少了第二輻射單元，且因為缺少第二輻射單元，故接地點62’會位於屏蔽金屬牆的第一屏蔽部。信號饋入源的接地點62’連接到屏蔽金屬牆，且信號饋入源的信號饋入點61’連接到第一輻射單元。由圖12的實施例可以得知，第二輻射單元的有無並非用以限定本發明。另外，在其他種類的實施例中，獨立式多頻天線不僅可以包括第二輻射單元，其更可以包括第三輻射單元。

[獨立式多頻天線之另一實施例]

請參照圖13，圖13是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。圖13的獨立式多頻天線10與圖1的獨立式多頻天線1的差異在於，獨立式多頻天線10的屏蔽金屬牆3’並非垂直於天線接地面2’，而是與天線接地面2’之間具有30度的夾角。然而，在這個實施例中，屏蔽金屬牆3’的高度(即與天線接地面2’之間的垂直距離)依然大於或等於第一輻射單元的高度。

[獨立式多頻天線應用於電子裝置的實施例]

本發明實施例的獨立式多頻天線可以應用於各種不同的電子裝置中，因為獨立式多頻天線具有垂直於天線接地面的屏蔽金屬牆可以將第一輻射單元末端所產生之邊際場，大部分地侷限在獨立式多頻天線之本結構之中，進而降低電子裝置之內部其它元件對獨立式多頻天線的影響。請參照圖14，圖14是本發明實施例之獨立式多頻天線應用於筆記型電腦之示意圖。筆記型電腦99具有電子元件91、用以支撐液晶顯示裝置的支撐接地面92、主要接地面93與獨立式多頻天線1’。獨立式多頻天線1’配置於電子元件91旁，電子元件91配置於支撐接地面92的中心線CL上。電子元件91與獨立式多頻天線1’皆設置在支撐接地面92的頂邊上，且電子元件91與獨立式多頻天線1’僅相距1毫米。

在這個實施例中，獨立式多頻天線1’之阻抗頻寬皆能符合7.3分貝(dB)之返回損失的要求(假設電壓駐波比為2.5：1)，且獨立式多頻天線1’依然可以具有良好的輻射特性。另外，須要說明的是，獨立式多頻天線1’可以是上述各實施例中的獨立式多頻天線。除此之外，筆記型電腦99更可以包括一個以上的獨立式多頻天線1’，以形成具有多輸入多輸出天線系統的筆記型電腦99。

[實施例的可能功效]

綜上所述，本發明實施例的獨立式多頻天線具有連接於天線接地面的屏蔽金屬牆，此屏蔽金屬牆可以有效地將獨立式多頻天線的邊際場侷限在獨立式多頻天線的本體結構中，降低邊際場與其他靠近獨立式多頻天線之元件產生耦合之問題。據此，本發明實施例的獨立式多頻天線具有能夠抵抗周圍環境變化之能力。同時，根據前述的量測結果，本發明實施例的獨立式多頻天線具有良好的輻射效率與天線增益。

另外，相較於傳統的平面倒F形天線，本發明實施例的獨立式多頻天線不需要額外的天線接地面，即可以有效地激發各個操作頻帶。除此之外，本發明實施例的獨立式多頻天線具有製作簡單且尺寸較小等特性，故更可以廣泛地應用在不同網路通訊產品的電子裝置(例如：筆記型電腦、無線液晶顯示裝置或其他具無線通訊功能的多媒體播放裝置等)中。

順帶一提的是，有鑑於市場上有越來越多的使用多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)技術的通訊產品之電子裝置問世，本發明實施例的獨立式多頻天線更可以延伸應用於使用多輸入多輸出之電子裝置中。換言之，可以將在同一個電子裝置中內藏多個本發明實施例的獨立式多頻天線。據此，本發明實施例的獨立式多頻天線在實際應用上具有相當大的彈性與延伸性。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1．．．獨立式多頻天線

2．．．天線接地面

21．．．第一長邊

22．．．第一短邊

23．．．第二長邊

24．．．第二短邊

3．．．屏蔽金屬牆

31．．．第一屏蔽部

32．．．第二屏蔽部

4．．．第一輻射單元

41．．．第一金屬部

42．．．蜿蜒金屬部

43．．．第二金屬部

5．．．第二輻射單元

61．．．信號饋入點

62．．．接地點

7．．．獨立式多頻天線

4’．．．第一輻射單元

42’．．．蜿蜒金屬部

8．．．獨立式多頻天線

5’．．．第二輻射單元

9．．．獨立式多頻天線

61’．．．信號饋入點

62’．．．接地點

99．．．筆記型電腦

1’．．．獨立式多頻天線

91．．．電子元件

92．．．支撐接地面

93．．．主要接地面

圖1是本發明實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。

圖2是本發明實施例提供的獨立式多頻天線展開後的平面圖。

圖3是本發明實施例的獨立式多頻天線之返回損失的曲線圖。

圖4是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於2.4GHz頻帶之中心頻率2442MHz時的場型圖。

圖5是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於5.2GHz頻帶之中心頻率5250MHz時的場型圖。

圖6是本發明實施例的獨立式多頻天線操作於5.8GHz頻帶之中心頻率5775MHz時的場型圖。

圖7是本發明實施例的獨立式多頻天線之返回損失的曲線圖。

圖8是本發明實施例的獨立式多頻天線之返迴損失的曲線圖。

圖9是本發明實施例的獨立式多頻天線之天線增益與輻射效率之曲線圖。

圖10是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。

圖11是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。

圖12是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。

圖13是本發明另一實施例提供的獨立式多頻天線之立體圖。

圖14是本發明實施例之獨立式多頻天線應用於筆記型電腦之示意圖。

1．．．獨立式多頻天線

2．．．系統接地面

21．．．第一長邊

22．．．第一短邊

23．．．第二長邊

24．．．第二短邊

3．．．屏蔽金屬牆

31．．．第一屏蔽部

32．．．第二屏蔽部

4．．．第一輻射單元

41．．．第一金屬部

42．．．蜿蜒金屬部

43．．．第二金屬部

5．．．第二輻射單元

61．．．信號饋入點

62．．．接地點

Claims (18)

1. 一種獨立式多頻天線，包括：一天線接地面，其形狀為一矩形，且具有一第一長邊、一第一短邊、一第二長邊與一第二短邊；一第一輻射單元，係為具有一邊際場的一天線結構，位於該天線接地面上方，用以提供一第一操作頻帶與一第二操作頻帶，包括：一第一金屬部，具有至少一次彎折，其一端電性連接該天線接地面之該第一短邊，其另一端朝向該天線接地面之該第二短邊延伸；一第二金屬部，位於該第一金屬部之延伸方向；以及一蜿蜒金屬部，位於該第一與第二金屬部之間，具有複數個蜿蜒金屬線段；一屏蔽金屬牆，連接於該天線接地面相鄰的該第二長邊與該第二短邊，該屏蔽金屬牆的高度大於或等該第一輻射單元的高度，以將該第一輻射單元的該邊際場侷限於該獨立式多頻天線內；以及一信號饋入源，具有一信號饋入點與一接地點，其中該信號饋入點電性連接該第一輻射單元，且該接地點電性連接該屏蔽金屬牆。
2. 如申請專利範圍第1項所述之獨立式多頻天線，其中該屏蔽金屬牆垂直於該天線接地面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之獨立式多頻天線，其中該屏蔽金屬牆具有彼此相鄰的一第一與第二屏蔽部，該第一與第二屏蔽部分別連接該天線接地面相鄰的該第二長邊與該第 二短邊。
4. 如申請專利範圍第1項所述之獨立式多頻天線，其中該蜿蜒金屬部的一端連接該第一金屬部之一側邊，該蜿蜒金屬部的另一端連接該第二金屬部之另一側邊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之獨立式多頻天線，更包括：一第二輻射單元，其一端電性連接該屏蔽金屬牆，其另一端則朝向該第二短邊之方向延伸，該第二輻射單元朝向該第二短邊之方向延伸之部分亦同時沿該第一長邊之方向延伸，該第二輻射單元用以提供一第三操作頻帶；其中該接地點連接該第二輻射單元。
6. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該屏蔽金屬牆為L形金屬牆，且該第二輻射單元為L形金屬片。
7. 如申請專利範圍第1項所述之獨立式多頻天線，其中該第二金屬部與該蜿蜒金屬部沿著該第一長邊方向延伸之長度總合為8.5毫米。
8. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該第一至該第三操作頻帶分別為接近2.4GHz、5.8GHz與5.2GHz的操作頻帶。
9. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該獨立式多頻天線係由一金屬片經過複數次彎折而一體成型，且該金屬片的厚度為0.3毫米。
10. 如申請專利範圍第1項所述之獨立式多頻天線，其中該些蜿蜒金屬線段係經過至少3次彎折，且該些蜿蜒金屬線段之線寬為0.5毫米。
11. 如申請專利範圍第7項所述之獨立式多頻天線，其中該第二金屬部與該蜿蜒金屬部沿著該第一長邊方向延伸之長度分別為3毫米與5.5毫米，該第一金屬部沿著第一長邊方向延伸之長度為15.5毫米，且該第一與第二輻射單元相距2毫米。
12. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該第二輻射單元為該屏蔽金屬牆的一寄生金屬片，係連接該屏蔽金屬牆，且其沿該第一長邊之方向延伸之長度為17.5毫米。
13. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該第二輻射單元具有至少一次彎折，該第二輻射單元的一端連接該第一短邊，且該第二輻射單元的另一端則朝該第二短邊的方向延伸。
14. 如申請專利範圍第5項所述之獨立式多頻天線，其中該信號饋入點與該接地點於該天線接地面的投影皆與該第一短邊相距3.5毫米。
15. 一種獨立式多頻天線，包括：一天線接地面，其形狀為一矩形，且具有一第一長邊、一第一短邊、一第二長邊與一第二短邊；一第一輻射單元，係為具有一邊際場的一天線結構，位於該天線接地面上方，用以提供一第一操作頻帶與一第二操作頻帶，包括：一第一金屬部，具有至少一次彎折，其一端電性連接該天線接地面之該第一短邊，其另一端朝向該天線接地面之該第二短邊延伸；一第二金屬部，位於該第一金屬部之延伸方向；以 及一蜿蜒金屬部，位於該第一與第二金屬部之間，具有複數個蜿蜒金屬線段；一屏蔽金屬牆，連接於該天線接地面相鄰的該第二長邊與該第二短邊，該屏蔽金屬牆的高度相關於該第一輻射單元與該屏蔽金屬牆之間的一特定距離，以將該第一輻射單元的該邊際場侷限於該獨立式多頻天線內；以及一信號饋入源，具有一信號饋入點與一接地點，其中該信號饋入點電性連接該第一輻射單元，且該接地點電性連接該屏蔽金屬牆。
16. 如申請專利範圍第15項所述之獨立式多頻天線，其中當該特定距離大於一特定值，該屏蔽金屬牆的高度小於該第一輻射單元的高度；當該定距離小於該特定值，該屏蔽金屬牆的高度大於或等於該第一輻射單元的高度。
17. 如申請專利範圍第16項所述之獨立式多頻天線，該屏蔽金屬牆垂直於該天線接地面，該屏蔽金屬牆具有彼此相鄰的一第一與第二屏蔽部，該第一與第二屏蔽部分別連接該天線接地面相鄰的該第二長邊與該第二短邊。
18. 如申請專利範圍第17項所述之獨立式多頻天線，其中該蜿蜒金屬部的一端連接該第一金屬部之一側邊，該蜿蜒金屬部的另一端連接該第二金屬部之另一側邊。