TWI476989B

TWI476989B - 多頻天線

Info

Publication number: TWI476989B
Application number: TW098127535A
Authority: TW
Inventors: Chun Ming Chiu; Po Kang Ku; Wen Fong Su; Hsien Sheng Tseng
Original assignee: Hon Hai Prec Ind Co Ltd
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2015-03-11
Also published as: US20110037680A1; TW201108506A; US8587486B2

Description

多頻天線

本創作涉及一種多頻天線，尤其涉及一種應用於無線通訊產品上之多頻天線。

隨著近年來無線網路的快速發展，於天線的性能需求上也逐漸提高，電子設備中整合的天線不但要求尺寸的縮小化，且必須具備有內藏式、整合性與多頻帶等特性，才具有市場競爭力。

目前適用於無線網路的電子通訊產品，已有一些習用的雙頻倒F型天線設計，該等天線通常包括一第一輻射臂、一第二輻射臂、一短路金屬臂、一接地片及一饋線，其中第一輻射臂及第二輻射臂連接該短路金屬臂於一端且沿相反方向向兩側延伸，該短路金屬臂的另一端連接該接地片，饋線連接位於該短路金屬臂上的饋點，訊號自該饋點中導入令該第一輻射臂及第二輻射臂達成第一、第二工作頻率。如台灣專利公告第I240450號所揭示的內容。然，當工作頻率較低時對應的輻射臂往往要設計得較長，兩個輻射臂必須要反向延伸，藉如是排配令天線的尺寸較大，浪費電子設備內部空間。

因此，本創作提供一種尺寸小、節省空間的多頻天線。

本創作之主要目的在於提供一種小尺寸的多頻天線。

為達成上述目的，本創作多頻天線包括：接地金屬片，具有一邊緣及一接地點，該邊緣上設有一短路點；第一輻射金屬片，工作於第一工作頻帶，位於該接地金屬片之上方；第二輻射金屬片，工作於第二工作頻帶，其自該邊緣向上延伸且位於該接地金屬片上方；短路金屬臂，包括一饋入點，且位於該第一輻射金屬片與接地金屬片之間，一端連接第一輻射金屬片的一端，另一端連接接地金屬片的短路點；饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至饋入點，該外層接地導體連接至該接地金屬片的接地點；其中第一輻射金屬片沿著遠離第二輻射金屬片的方向延伸，第一輻射金屬片與第二輻射金屬片之間設有一間隙。

為達成上述目的，本創作多頻天線還可以包括：一種多頻天線，其包括：接地金屬片；第一輻射金屬片，與接地金屬片間隔設置；短路金屬臂，連接第一輻射金屬片和接地金屬片，其包括垂直連接第一輻射金屬片一端之第一支臂及連接第一支臂與接地金屬片之第二支臂，第二支臂上設有一饋點；第二輻射金屬片，自接地金屬片延伸出且與第一輻射金屬片相間隔；其中第二輻射金屬片至少包括與前述短路金屬臂位於同一平面之第一部分，前述第一支臂與第二輻射金屬片及第一輻射金屬片共同形成一間隙。

與習知技術相比，本創作結構簡單、佔用的電子設備內部空間小。

10、20、30‧‧‧接地金屬片

101、201、301‧‧‧邊緣

102、202、302‧‧‧短路點

103、203、303‧‧‧接地點

11、21、31‧‧‧第一輻射金屬片

12、22、32‧‧‧第二輻射金屬片

121、221、321‧‧‧第一部分

122、222、322‧‧‧第二部分

13、23、33‧‧‧短路金屬臂

131、231、331‧‧‧第一支臂

132、232‧‧‧第二支臂

332‧‧‧第一L型結構

333‧‧‧第二L型結構

1321、3321、3331‧‧‧第一臂

1322、3322、3332‧‧‧第二臂

134、234、3334‧‧‧饋入點

14、24、34‧‧‧同軸傳輸線

141、241、341‧‧‧中心導線

142、242、342‧‧‧接地導體

15、25、35‧‧‧間隙

第一圖係本創作天線之第一實施例之立體圖。

第二圖係第一圖所示另一角度之視圖。

第三圖係本創作天線第二實施例之視圖。

第四圖係本創作天線第三實施例之視圖。

請參閱第一圖及第二圖所示，其係本創作之第一實施例之立體圖。第一實施例中，天線1包括接地金屬片10、第一輻射金屬片11、第二輻射金屬片12、短路金屬臂13及一同軸傳輸線14。

接地金屬片10具有一邊緣101，靠近邊緣101中部附近位置處設有一短路點102，短路金屬臂13自該短路點102垂直向上延伸。第一輻射金屬片11是自短路金屬臂13的另一端沿遠離第二輻射金屬片12的方向延伸的矩形金屬片，其位於接地金屬片10上方且大致平行於接地金屬片10。第二輻射金屬片12是自接地金屬片10垂直延伸出去的彎折的矩形金屬片，其包括自接地金屬片10垂直向上延伸之第一部分121及第一部分121末端彎折延伸出去且大致平行於接地金屬片10之第二部分122。該第二部分122與第一輻射金屬片11大致位於同一水平面，該第一部分121與短路金屬臂13位於同一平面。短路金屬臂13位於第一輻射金屬片11與接地金屬片10之間且大致呈N形，其包括垂直連接第一輻射金屬片11的第一支臂131、垂直連接接地金屬片10於短路點102之L型第二支臂132。第二支臂132包括垂直連接第一支臂131之第一臂1321及垂直連接接地金屬片10之第二臂1322，第二臂1322垂直於第一臂1321。一饋入點134設於第二支臂132之第一臂1321上。接地金屬片10上設有一接地點103。同軸傳輸線14用以傳輸訊號，其包括中心導線141及一外層接地導體142。中心導線141連接至饋入點134，接地導體142連接至接地金屬片10之接地點103。第一輻射金屬片11、第二輻射金屬片12及短路金屬臂13的第一支臂131共同形成一間隙15。

第三圖為本創作天線之第二實施例之結構圖。於此實施例中，天線2之第一、第二輻射金屬片21、22、接地金屬片20及同軸傳輸線24的結構、位置均與上一實施例相同，短路金屬臂23與上一實施例之短路金屬臂13不同。短路金屬臂23位於第一輻射金屬片21與接地金屬片20之間，其包括垂直連接第一輻射金屬片21的第一支臂231及連接第一支臂231與接地金屬片20的第二支臂232。接地金屬片20設有邊緣201，邊緣201中部附近設有與第二支臂232連接的短路點202。一饋入點234設於第二支臂232上且可沿第二支臂232上移動，同軸線24的中心導線241連接至該饋入點234，同軸線24的外層接地導體242連接至接地金屬片20之接地點203。第一輻射金屬片21、第二輻射金屬片22及短路金屬臂23的第一支臂231共同形成間隙25。

第四圖為本創作天線之第三實施例之結構圖，於此實施例中，天線3之第一、第二輻射金屬片31、32、接地金屬片30及同軸傳輸線34均與上一實施例結構相同，短路金屬臂33與上一實施例之短路金屬臂23不同。短路金屬臂33位於第一輻射金屬片31及接地金屬片30之間，其包括垂直連接第一輻射金屬片31的第一支臂331及由第一L型結構332與第二L型結構333共同構成的第二支臂。第一L型結構332包括垂直連接第一支臂331之第一臂3321及與第一臂3321垂直的第二臂3322。第二L型結構333包括垂直連接第一臂3321之第一臂3331及垂直連接接地金屬片30於短路點302之第二臂3332。一饋入點334設於第一L型結構332之第二臂3322上且可於第二臂3322上移動，第一臂3321的長度可以調整。同軸線34的中心導線341連接至該饋入點334，同軸線34的外層接地導體342連接至接地金屬片30之接地點303。第一輻射金屬片31、第二輻射金屬片32及短路金屬臂33的第一支臂331共同形成間隙35。

於上述所有實施例中，接地金屬片10(20、30)、第一輻射金屬片11(21、31)、第二輻射金屬片12(22、32)以及短路金屬臂13(23、33)可利用單一金屬片沖壓(stamping)或切割(cutting)製作而成，或是將該第一輻射金屬片11(21、31)、第二輻射金屬片12(22、32)以及短路金屬臂13(或23或33)以印刷或蝕刻方式形成於一微波基板上，再連接至接地金屬片10(20、30)。

同時上述每一實施例中，同軸傳輸線14(24、34)通過饋入點134(234、3334)傳輸訊號令第一輻射金屬片11(21、31)可收發一較低工作頻率的訊號，第二輻射金屬片12(22、32)藉由與第一輻射金屬片11(21、31)及短路金屬臂13(或23或33)耦合得以工作於一較高工作頻率，同時藉由調整間隙15(25、35)的形狀、尺寸以調整該雙頻天線之第一及第二頻帶之頻率飄移和匹配，以達成適當之無線區域或廣域網路系統頻帶要求。

於本創作說明中所述之實施例僅為說明本創作之原理及其功效，而非限制本創作。因此，習於此技術之人士可在不違背本創作之精神對上述實施例進行修改及變化。本創作之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。

10‧‧‧接地金屬片

101‧‧‧邊緣

102‧‧‧短路點

103‧‧‧接地點

11‧‧‧第一輻射金屬片

12‧‧‧第二輻射金屬片

121‧‧‧第二部分

122‧‧‧第一部分

13‧‧‧短路金屬臂

131‧‧‧第一支臂

132‧‧‧第二支臂

1321‧‧‧第一臂

1322‧‧‧第二臂

134‧‧‧饋入點

14‧‧‧同軸傳輸線

141‧‧‧中心導線

142‧‧‧外層接地導體

15‧‧‧間隙

Claims

一種多頻天線，其包括：接地金屬片，具有一邊緣及一接地點，該邊緣上設有一短路點；第一輻射金屬片，工作於第一工作頻帶，位於該接地金屬片之上方；第二輻射金屬片，工作於第二工作頻帶，其自該邊緣向上延伸且位於該接地金屬片上方；短路金屬臂，包括一饋入點，且位於該第一輻射金屬片與接地金屬片之間，一端連接第一輻射金屬片的一端，另一端連接至接地金屬片的短路點；饋入同軸傳輸線，用以傳輸訊號，其包含中心導線及外層接地導體，該中心導線連接至饋入點，該外層接地導體連接至該接地金屬片的接地點；其中第一輻射金屬片沿著遠離第二輻射金屬片的方向自短路金屬臂延伸，第一輻射金屬片、第二輻射金屬片及短路金屬臂共同形成一間隙；第二輻射金屬片為彎折成L型的矩形金屬片，其包括自前述接地金屬片垂直向上延伸之第一部分及與接地金屬片平行之第二部分；前述第二部分與第一部分相互垂直，該第一部分與前述短路金屬臂位於第一平面上，該第二部分與前述第一輻射金屬片位於第二平面上，第一平面與第二平面垂直設置。
如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬片為一位於縱長方向上的矩形金屬片，其一端垂直連接前述短路金屬臂。
如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述接地金屬片、第一輻射金屬片、第二輻射金屬片及短路金屬臂由一單一金屬片沖壓或切割製作而成。
如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬片、第二輻射金屬片及短路金屬臂由印刷或蝕刻技術形成於一微波基板上。
如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述短路金屬臂包括連接至第一輻射金屬片一端之第一支臂及連接第一支臂與接地金屬片之第二支臂。
如申請專利範圍第5項所述之多頻天線，其中前述饋入點位於前述短路金屬臂的第二支臂上。
如申請專利範圍第5項所述之多頻天線，其中前述第二支臂大致為L型，其包括垂直連接前述第一支臂之第一臂及垂直連接前述接地金屬臂至短路點之第二臂。
如申請專利範圍第5項所述之多頻天線，其中前述饋入點設於前述第二支臂之第一臂上。
如申請專利範圍第5項所述之多頻天線，其中前述短路金屬臂包括第一L型結構及第二L型結構，第一L型結構包括垂直連接第一支臂之第一臂及垂直連接該第一臂之第二臂，第二L型結構包括垂直連接第一L型結構之第二臂的第一臂及垂直連接接地金屬片之第二臂。
如申請專利範圍第9項所述之多頻天線，其中前述饋入點設於前述第一L型結構之第二臂上可沿該第二臂移動。
如申請專利範圍第1項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬片工作於該天線之較低操作頻帶，前述第二輻射金屬片工作於該天線之較高操作頻帶，藉由改變前述間隙尺寸大小可調整前述多頻天線之操作頻帶。
一種多頻天線，其包括：接地金屬片；第一輻射金屬片，與接地金屬片間隔設置；短路金屬臂，連接第一輻射金屬片和接地金屬片，其包括垂直連接第一輻射金屬片一端之第一支臂及連接第一支臂與接地金屬片之第二支臂，第二支臂上設有一饋點；第二輻射金屬片，自接地金屬片延伸出且與第一輻射金屬片相間隔；其中第二輻射金屬片至少包括與前述短路金屬臂位於同一平面之第一部分，前述第一支臂與第二輻射金屬片及第一輻射金屬片共同形成一間隙；第二輻射金屬片為彎折成L型的矩形金屬片，其包括自前述接地金屬片垂直向上延伸之第一部分及與接地金屬片平行之第二部分；前述第二部分與第一部分相互垂直，該第一部分與前述短路金屬臂位於第一平面上，該第二部分與前述第一輻射金屬片位於第二平面上，第一平面與第二平面垂直設置。
如申請專利範圍第12項所述之多頻天線，其中前述多頻天線還包括一同軸傳輸線，其包括連接前述饋點之中心導線及連接接地金屬片之外層接地導體。
如申請專利範圍第12項所述之多頻天線，其中前述第一輻射金屬片自前述第一支臂之一端朝遠離第二輻射片之方向延伸。
如申請專利範圍第12項所述之多頻天線，其中前述第二支臂包括一L型結構，該L型結構包括垂直連接第一支臂之第一臂及垂直連接接地金屬片之第二臂。
如申請專利範圍第12項所述之多頻天線，其中前述第二支臂包括第一L型結構及第二L型結構，第一L型結構包括垂直連接第一支臂之第一臂及垂直於該第一臂之第二臂，第二L型結構包括垂直連接第一L型結構之第二臂之第一臂及垂直連接接地金屬片之第二臂。