TWI604664B - 多支臂陷波天線 - Google Patents

Description

多支臂陷波天線

本發明係有關於一種無線通訊裝置之天線，特別是指其為一種多支臂陷波天線。

具無線通訊裝置盛行，此等裝置講究輕薄短小、多功能性，但可容納天線的空間越來越小且天線需求的頻寬越來越寬。因此天線縮小化、多頻及寬頻的技術不斷演進，以因應無線通訊裝置的市場需求。

現有無線通訊裝置之多頻天線設計雖然有利用陷波組件原理來達成，如台灣專利公開編號第201044695號“一種多頻單路徑單極天線”，即以陷波組件原理來實現多頻之操作，不過使用此種設計方式，無法滿足天線寬頻需求。

目前亦有利用立體結構來達成多頻或寬頻之操作，如台灣專利公開編號第200929688號“一種多頻天線”，不過使用此種設計方式，將使天線本身佔據太多空間，無法有效利用空間安裝其他零組件。為滿足現有無線通訊裝置之天線縮小化、多頻及寬頻需求，將需要能用於無線通訊裝置之改良式天線。

本發明係在提供一種具有縮小化、多頻及寬頻等特性之多支臂陷波天線。

為達上述之目的，本發明多支臂陷波天線包含：至少二個支臂，支臂包含至少一個支臂片段；至少一個陷波組件，陷波組件包含一電感元件，電氣連接支臂之支臂片段；一訊號饋入元件，用以將射頻訊號正極電氣連接至少一個支臂；一接地元件，用以電氣連接射頻訊號負極提供接地形成單極天線，用以將射頻訊號負極電氣連接至射頻訊號正極電氣連接之支臂形成倒F天線，用以將射頻訊號負極電氣連接至少一個支臂形成耦合槽孔天線。

支臂以低姿態彎折佈線靠近接地元件用以降低天線高度，使多支臂陷波天線更能適應無線通訊裝置低矮的空間。

本發明多支臂陷波天線，其中，支臂片段其長度、寬度及形狀可依特性及空間需要調整，可使用蝕刻、印刷或光學等製程形成，經由陷波組件電氣連接成一連續路徑。

本發明多支臂陷波天線，其中，陷波組件之電感元件可為集總式電路元件或使用蝕刻、印刷或光學等製程形成之元件。

本發明多支臂陷波天線，其中，支臂中之陷波組件可以調整因天線長度縮短所增加的電容性，也利用陷波組件在低頻時具有近似短路的特性，而在高頻時卻具有近似開路的特性，使用諸如單極、倒F、耦合槽孔等天線組態，使多支臂陷波天線具有縮小化、多頻及寬頻等特性。

以下僅藉由具體實施例，且佐以圖式作詳細之說明，俾使貴審查委員能對於本發明之各項功能、特點，有更進一步之了解與認識。

100‧‧‧多支臂陷波天線

200‧‧‧支臂

210‧‧‧支臂片段

220‧‧‧支臂片段

230‧‧‧支臂片段

240‧‧‧支臂片段

300‧‧‧陷波組件

400‧‧‧訊號饋入元件

500‧‧‧接地元件

600‧‧‧二極體

第一圖為習知之多頻單路徑單極天線，台灣專利公開號第201044695號。

第二圖為使用第一圖多頻單路徑單極天線試作之駐波比(VSWR)。

第三圖為本發明一實施例單極天線之示意圖。

第四圖為第三圖本發明一實施例單極天線之駐波比(VSWR)。

第五圖為第三圖本發明一實施例單極天線之輻射效率。

第六圖為第二圖多頻單路徑單極天線試作之駐波比(VSWR)與第四圖本發明一實施例單極天線之駐波比(VSWR)比較圖。

第七圖為本發明一實施例單極天線之陷波組件使用蝕刻、印刷或光學等製程之電感示意圖。

第八圖為本發明一實施例單極天線之陷波組件使用晶片型電感示意圖。

第九圖為本發明一實施例單極天線，其中部分支臂僅含有一個支臂片段示意圖。

第十圖為本發明一實施例單極天線支臂之間經由陷波組件電氣連接，虛線圍繞區塊可鋪設導電材料示意圖。

第十一、十二圖為本發明實施例單極天線支臂之間經由二極體開關切換示意圖。

第十三圖為本發明一實施例單極天線支臂彎折降低高度示意圖。

第十四、十五圖為本發明一實施例單極天線多個陷波組件之示意圖。

第十六圖為本發明一實施例倒F天線之示意圖。

第十七圖為本發明一實施例耦合槽孔天線之示意圖。

第十八圖為本發明一實施例耦合槽孔天線支臂彎折縮小尺寸之示意圖。

第十九圖為本發明一實施例耦合槽孔天線三個支臂之示意圖。

第二十圖為本發明一實施例耦合槽孔天線，其中部分支臂僅含有一個支臂片段示意圖。

請參閱第三圖所示，本發明多支臂陷波天線100包含：二個支臂200，支臂200包含支臂片段210、220；二個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，電氣連接支臂200之支臂片段210、220；一訊號饋入元件400，可為RF接頭、金屬彈片、同軸纜線或微帶傳輸線等，用以將射頻訊號正極電氣連接二個支臂200，為操作方便可將二個支臂片段210以蝕刻、印刷或光學等製程預作電氣連接；一接地元件500，用以電氣連接射頻訊號負極提供接地形成單極天線。支臂片段210、220，其長度、寬度及形狀可依特性及空間需要調整，可使用蝕刻、印刷或光學等製程形成，經由陷波組件300電氣連接成一連續路徑，以低姿態彎折佈線靠近接地元件500用以降低天線高度。支臂片段210路徑諧振出高頻頻率，支臂片段210及220路徑總長諧振出低頻頻率。

請參閱第七圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200及二個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用蝕刻、印刷或光學等製程之電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220形成單極天線。

請參閱第八圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200及二個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用晶片電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220形成單極天線。

請參閱第九圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200(其中一個支臂200僅含有一個支臂片段210，該路徑諧振出另一單獨頻率)及一個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用晶片電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220形成單極天線。

請參閱第十圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200及三個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，其中二個陷波組件300電氣連接支臂200之支臂片段210、220，其中一個陷波組件300為導線電感電氣連接二個支臂200之間調整阻抗，圖中虛線圍繞區塊可鋪設導電材料形成單極天線。

請參閱第十一圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200及二個陷波組件300，並藉由二極體600開關切換支臂200調整頻寬形成單極天線。

請參閱第十二圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用三個支臂200(其中二個支臂200僅含有一個支臂片段210)及一個陷波組件300，並藉由二極體600開關切換支臂200調整頻率形成單極天線。

請參閱第十三圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200及二個陷波組件300，支臂200依需要彎折不同角度以降低高度，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用晶片電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220形成單極天線。

請參閱第十四圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多 支臂陷波天線100使用二個支臂200及四個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用晶片電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220、230形成單極天線。

請參閱第十五圖所示，多支臂陷波單極天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用三個支臂200及七個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，該電感元件使用晶片電感電氣連接支臂200之支臂片段210、220、230、240形成單極天線。

請參閱第十六圖所示，多支臂陷波天線一實施例，該多支臂陷波天線100大致與第三圖之實施例相同，主要是接地元件500用以將射頻訊號負極電氣連接至射頻訊號正極電氣連接之支臂200形成倒F天線。多支臂陷波倒F天線其他圖例可參考上述多支臂陷波單極天線其他圖例所述，另外接地元件500用以將射頻訊號負極電氣連接至射頻訊號正極電氣連接之支臂200形成多支臂陷波倒F天線。支臂片段210路徑諧振出高頻頻率，支臂片段210及220路徑總長諧振出低頻頻率。

請參閱第十七圖所示，多支臂陷波天線一實施例，該多支臂陷波天線100包含：二個支臂200，支臂200包含支臂片段210、220；二個陷波組件300，陷波組件300包含一電感元件，電氣連接支臂200之支臂片段210、220；一訊號饋入元件400，可為RF接頭、金屬彈片、同軸纜線或微帶傳輸線等，用以將射頻訊號正極電氣連接一個支臂200；一接地元件500，用以將射頻訊號負極電氣連接一個支臂200形成耦合槽孔天線100。支臂片段210、220，其長度、寬度及形狀可依特性及空間需要調整，可使用蝕刻、印刷或光學等製程形成，經由陷波組件300電氣連接成一連續路徑，以低姿態 彎折佈線靠近接地元件500用以降低天線高度。支臂片段210路徑諧振出高頻頻率，支臂片段210及220路徑總長諧振出低頻頻率。

請參閱第十八圖所示，多支臂陷波耦合槽孔天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用二個支臂200(其中一個支臂200彎折以縮小尺寸)及二個陷波組件300形成耦合槽孔天線。

請參閱第十九圖所示，多支臂陷波耦合槽孔天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用三個支臂200及三個陷波組件300形成耦合槽孔天線。

請參閱第二十圖所示，多支臂陷波耦合槽孔天線一實施例，該多支臂陷波天線100使用三個支臂200(其中一個支臂200僅含有一個支臂片段210)及二個陷波組件300形成耦合槽孔天線。

上述多支臂陷波單極天線實施例有關支臂200、陷波組件300及二極體600之實施方法亦能實施於上述多支臂陷波倒F天線及多支臂陷波耦合槽孔天線。

請參閱第四圖至第六圖各圖表所示，本發明之運作與效能比較，由該些圖表所示數據可瞭解本發明之多支臂陷波天線除了天線縮小化、多頻且達到寬頻效果，而且未見諸公開使用，合於專利法之規定，懇請賜准專利，實為德便。

以上為本案所舉之實施例，僅為便於說明而設，當不能以此限制本案之意義，即大凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之專利範圍中。

100‧‧‧多支臂陷波天線

200‧‧‧支臂

210‧‧‧支臂片段

220‧‧‧支臂片段

300‧‧‧陷波組件

400‧‧‧訊號饋入元件

500‧‧‧接地元件

Claims (10)

1. 一種多支臂陷波天線，包含：至少二支臂，該支臂包含至少一支臂片段；至少一陷波組件，該陷波組件包含一電感元件，該陷波組件電氣連接該支臂之支臂片段；一訊號饋入元件，用以將射頻訊號正極電氣連接至少一支臂；一接地元件，用以電氣連接該訊號饋入元件之射頻訊號負極；該支臂以低姿態彎折佈線靠近該接地元件，用以降低該多支臂陷波天線之高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該支臂之支臂片段之長度、寬度及形狀係依特性及空間而調整，該支臂之支臂片段以蝕刻、印刷、光學其中之一製程形成者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該陷波組件之電感元件為晶片電感者。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該陷波組件之電感元件以蝕刻、印刷、光學其中之一製程形成者。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該支臂之間藉由陷波組件電氣連接者。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該支臂之間藉由導線電氣連接，該支臂之圍繞區塊鋪設導電材料者。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該支臂之間藉由二極體開關切換調整頻寬、頻率者。
8. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該接地元件用以電氣連接射頻訊號負極提供接地形成單極天線。
9. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該接地元件用以將射頻訊號負極電氣連接至射頻訊號正極電氣連接之該支臂形成倒F天線。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多支臂陷波天線，其中，該接地元件用以將射頻訊號負極電氣連接至少一個該支臂形成耦合槽孔天線。