專利名稱：高輻射效率微型天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高輻射效率微型天線技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型關(guān)于一種微型天線，特別是指一種可以增加頻寬并縮小天線尺寸的 微型天線。
背景技術(shù)：
[0002]由于通信技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的電子產(chǎn)品都開始具有無線通信的功能，早期 因受限于技術(shù)問題，使用于大多數(shù)通信產(chǎn)品的天線或多或少會暴露于產(chǎn)品之外，但是隨 著無線通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，手機(jī)、無線區(qū)域網(wǎng)路(WLAN)和衛(wèi)星導(dǎo)航(GPS)這類個 人化電子產(chǎn)品因為市場需求量大，使得相關(guān)產(chǎn)品制造商在提升該些產(chǎn)品的品質(zhì)和性能之 余，更致力追求于外觀的設(shè)計，使用于這些通信產(chǎn)品的天線開始被要求可以被隱藏在產(chǎn) 品內(nèi)部，除了增加產(chǎn)品外觀設(shè)計的多元性之外，更使得這些產(chǎn)品具有輕薄、短小的特 性，希望能藉此吸引普羅消費(fèi)者的目光。[0003]一般線性天線大部分以單極天線(monopole)或PIFA(planar inverted-Fantenna)天線原理設(shè)計，當(dāng)這類天線放置于手持式產(chǎn)品時，容易受人體的干擾而造成天線功能的下 降，導(dǎo)致接收能力變差。相對而言，回路(Loop)天線的特性比較不易受到人體等外界環(huán) 境的影響，然而利用回路天線原理設(shè)計的天線，容易有體積過大或頻寬較窄的缺點。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型人針對上述缺失提出改善對策，本實用新型的微型天線具有體積 小、頻寬較大且較不易受到使用者人體干擾等優(yōu)點。[0005]本實用新型涉及一種微型天線，此一微型天線具有可以增加頻寬，又具有容 易調(diào)整阻抗和共振頻率的優(yōu)點，十分適合應(yīng)用于手持式電子產(chǎn)品，以提升無線傳輸?shù)男?能。[0006]本實用新型的微型天線包括有至少一基體、至少一第一電極、至少一第二電極 和至少一第三電極，其中，第一電極連結(jié)于一信號饋入端，第二電極連接于一接地端并 與第一電極并行排列設(shè)置，第三電極亦連接于一接地端且設(shè)置于第一電極和第二電極的 相對一側(cè)，設(shè)置在第一電極的上方或下方的位置以與第一電極產(chǎn)生部分區(qū)域相互重疊的 狀態(tài)，并保持一設(shè)定間距，以便由第一電極的上方或下方與第三電極在基體上產(chǎn)生一夾 層空間，通過所形成的夾置空間大小便會產(chǎn)生不同的電容效應(yīng)以顯著縮小天線體積，并 且通過第一電極、第二電極與第三電極間的相對位置或距離調(diào)整，更可調(diào)整存在于電極 間的等效電容值，因此，可以達(dá)到增加頻寬、縮小天線體積的效果。[0007]實施時，該第一電極、第二電極和該第三電極分別設(shè)置于該基體的表面或內(nèi) 部。[0008]實施時，該第一電極、第二電極和該第三電極為平面幾何圖形。[0009]實施時，該第二電極包括有至少一向該第一電極的方向凸出且與該第一電極至 少部分重疊的延伸部。[0010]實施時，該基體的側(cè)面設(shè)有多個端電極，該端電極分別與該第一電極或第二電 極或第三電極相連。[0011]實施時，該端電極分別與該信號饋入線或該接地線相連。[0012]實施時，該微型天線設(shè)置于一電路板凈空區(qū)的表面或內(nèi)部，凈空區(qū)內(nèi)的電路板 視同天線的基體。[0013]實施時，該電路板上設(shè)置有多個導(dǎo)通孔或?qū)w。[0014]實施時，該第一電極、該第二電極和該第三電極透過該導(dǎo)通孔或?qū)w分別與 設(shè)置于該電路板上的該信號饋入線或該接地線相連。[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有體積小、頻寬較大且較不易受到使用者人體 干擾，容易調(diào)整阻抗和共振頻率的優(yōu)點。


[0016]圖1是本實用新型微型天線實施例一的立體示意圖。[0017]圖2是本實用新型微型天線實施例一的立體分解示意圖。[0018]圖3是本實用新型微型天線實施例一的回波損耗圖。[0019]圖4是本實用新型微型天線實施例二的立體示意圖。[0020]圖5是本實用新型微型天線實施例三的立體示意圖。[0021]圖6是本實用新型微型天線實施例四的立體示意圖。[0022]圖7是本實用新型微型天線實施例五的立體示意圖。[0023]圖8是本實用新型微型天線實施例六的立體示意圖。[0024]圖9是本實用新型微型天線實施例七的立體示意圖。[0025]圖10是本實用新型微型天線實施例八的立體示意圖。[0026]圖11是本實用新型微型天線實施例九的俯視圖。[0027]圖12是本實用新型微型天線實施例九的立體示意圖。[0028]圖13是本實用新型微型天線實施例十的立體示意圖。[0029]圖14是圖13的俯視圖。[0030]附圖標(biāo)記說明IOA-基體；IOB-第二基體；IOC-第三基體；101-第一表面； 102-第二表面；103-第一側(cè)面；104-第二側(cè)面；11-第一電極；12-第二電極；12A-延 伸部；13-第三電極；14-端電極；2-電路板；21-凈空區(qū)；22-信號饋入線；23-接地 線；M導(dǎo)通孔或?qū)w。
具體實施方式
[0031]以下以實施例說明本實用新型的微型天線，在下述實施例中，為了說明上的方 便及使審查員得以更容易了解本發(fā)明創(chuàng)作的精神，所有電極以長條形的形狀為例，但在 實際應(yīng)用時，該些電極并不一定限定為長條形，而系可為各種幾何形狀或是不規(guī)則的形 狀。[0032]實施例一[0033]請參考圖1和圖2所示，本實施例的微型天線設(shè)置于一電路板2上，此微型天線 包括有一基體10A、一第一電極11、一第二電極12、一第三電極13和三端電極14。[0034]其中基體IOA是介電材料，并具有一第一表面101、一第二表面102、一第一側(cè) 面103和一第二側(cè)面104;第一電極11是導(dǎo)電材質(zhì)并設(shè)置于第一表面101，并與信號饋入 線22連結(jié)；又第二電極12是與第一電極11并行設(shè)置于第一表面101并與接地的導(dǎo)線23 連結(jié)；而第三電極13設(shè)置于基體11上第二表面102靠近第二側(cè)面104的一端，且第三電 極13與第一電極11有部分區(qū)域重疊，在基體IOA中產(chǎn)生一相互重疊而具有電容效應(yīng)的區(qū) 域。端電極14設(shè)置于第一側(cè)面103和第二側(cè)面104，并分別與第一電極11、第二電極12 和第三電極13相連，而各該電極11、12和13也經(jīng)由端電極14分別與電路板2上的信號 饋入線22與接地線23連結(jié)，通過端電極14的設(shè)置也可提升微型天線固定于電路板2時 的穩(wěn)定度。[0035]在本實施例中，在第一表面101分別設(shè)置第一電極11和第二電極12，兩個電極 11、12間會產(chǎn)生電容效果，可以增加微型天線的等效電容量，來增加微型天線的頻寬。 而經(jīng)由第一電極11與第三電極13相互重疊區(qū)域的設(shè)置，產(chǎn)生電容的效果，可以降低天 線的共振頻率或縮小天線的體積。改變第二電極12與第三電極13的大小、形狀與相對 位置，可以決定兩個電極12、13間是否重疊，或是重疊區(qū)域的大小、形狀與間距，可以 調(diào)整天線的特性?？偠灾?，通過變更各該電極11、12和13的尺寸、形狀或各該電極 11、12和13間的相對位置或間距，即可調(diào)整天線的共振頻率與阻抗，得到所需的天線特 性。[0036]本實施例天線的回波損耗(Return Loss)如圖3所示，此天線的頻寬約為天線共 振頻率的6%。一般而言，根據(jù)回路天線原理設(shè)計的天線的頻寬，通常小于天線共振頻 率的3%。通過本實施例的結(jié)構(gòu)設(shè)置，可以增加天線的頻寬，天線的頻寬值可以因此增加 至 128MHz。[0037]實施例二[0038]請參考圖4所示，本實施例與實施例一大致相同，其中最大不同在于，第一電 極11和第二電極12具有不同的長度與形狀，且第三電極與第二電極沒有重疊區(qū)域，以產(chǎn) 生與實施例一不同的等效電容值，因此可以更進(jìn)一步產(chǎn)生與實施例一不同的天線特性。[0039]實施例三[0040]請參考圖5所示，本實施例是本實用新型微型天線的另一實施態(tài)樣圖，其與 實施例一大致相同，其中最大不同處在于，本實施例在基體IOA上更堆疊有第二基體 10B,使得第一電極11和第二電極12夾置于基體IOA和第二基體IOB之間，第三電極13 如同實施例一設(shè)置于第二表面102上。[0041]在本實施例中，基體IOA可與第二基體IOB為相同或不同的材質(zhì)，當(dāng)基體IOA 和第二基體IOB為相同材質(zhì)時，可視為第一電極11和第二電極12并行設(shè)置于一體成形介 電基體的內(nèi)部。然而，如果第二基體IOB選用較高介電系數(shù)的材質(zhì)時，可進(jìn)一步縮減天 線體的尺寸。[0042]實施例四[0043]請參考圖6所示，本實施例與實施例三大致相同，其中最大不同是在基體IOA之 下更重疊有第三基體10C，使本實施例中包括有三個相互重疊的基體10A、第二基體IOB 和第三基體10C，且基體10A、IOB和IOC為相同或不同的材質(zhì)，當(dāng)基體10A、第二基體 IOB和第三基體IOC為相同材質(zhì)時，可視為第一電極11、第二電極12和第三電極13是分別設(shè)置于一體成形介電材質(zhì)基體的內(nèi)部，且第一電極11、第二電極12和第三電極13透 過設(shè)置于基體10A、IOB和IOC側(cè)面的端電極14，與電路板(圖中未示)的信號饋入線 (圖中未示)和接地線(圖中未示)分別產(chǎn)生電性連接。[0044]實施例五[0045]請參考圖7所示，本實施例與實施例四大致相同，其中第一電極11和第二電極 12分別設(shè)置于第二基體IOB和基體IOA的表面，通過這樣的設(shè)置，本實施例可以在第一 電極11和第二電極12或是第一電極11和第三電極13之間產(chǎn)生與實施例四不同的電容 值，因此，可以產(chǎn)生與實施例四不同的天線特性。[0046]實施例六[0047]請參考圖8所示，本實施例是實施例五的一變化應(yīng)用，其中不同之處在于本實 施例中，第一電極11設(shè)置于第二基體IOB的上表面與第三基體IOC的下表面，兩個第一 電極經(jīng)由端電極14連結(jié)，并與信號饋入線連結(jié)，因此，本實施例更可通過兩個第一電極 11分別設(shè)置于第三電極13的上方和下方，分別產(chǎn)生兩個重疊夾置的區(qū)塊所形成的兩個具 有電容器作用的夾層，以產(chǎn)生與實施例五不同的天線特性。[0048]實施例七[0049]請參考圖9所示，本實施例是本實用新型微型天線的另一實施例，在本實施例 中，第三電極13除了設(shè)置于基體IOA的下表面外，也同時于第二基體IOB的上表面設(shè) 置，通過端電極14連結(jié)兩個第三電極13并與接地線連結(jié)。因此，兩個第一電極11與 兩個第三電極13之間，分別形成三個具電容效應(yīng)的夾層區(qū)域，經(jīng)由分別改變各電極的尺 寸、形狀或各電極間之間距，可以調(diào)整各重疊區(qū)域的電容值，因此可調(diào)整天線的特性， 并可以同時達(dá)到縮小天線的整體尺寸大小及增加天線頻寬的功效。[0050]實施例八[0051]請參考圖10所示，本實施例與實施例五大致相同，其中第二電極12更包括有一 向第一電極11的下方延伸形成的延伸部12A，延伸部12A并與第一電極11間形成具電容 效應(yīng)的重疊區(qū)域，通過這樣的設(shè)置，本實施例可以在第一電極11和第二電極12之間產(chǎn)生 與實施例五不同的電容值，因此，可以產(chǎn)生與實施例五不同的頻寬效果或用以調(diào)整天線 的特性。[0052]實施例九[0053]請參考圖11和圖12所示，本實施例將本實用新型的微型天線直接設(shè)置于一電路 板2的一凈空區(qū)(clearance zone) 21上，此一凈空區(qū)21是電路板在布建電路時所預(yù)留沒有 布建任何線路或接地層的區(qū)域，本凈空區(qū)可作為本實用新型微型天線的基體，因此可以 在制作電路板2的同時，在凈空區(qū)21正反面完成第一電極11、第二電極12和第三電極 13的設(shè)置，并使第一電極11、第二電極12和第三電極13在不需要端電極的輔助下，直 接分別與電路板2上的信號饋入線22和接地線23相連，以達(dá)到簡化制程、節(jié)省材料和組 裝成本的效果。[0054]實施例十[0055]請參考圖13和圖14所示，本實施例是實施例九的變化態(tài)樣，其中微形天線夾置 于電路板2上凈空區(qū)21的內(nèi)部，也就是說第一電極11、第二電極12和第三電極13并非 一定設(shè)置于凈空區(qū)21的表面，當(dāng)微型天線的電極11、12和13設(shè)置于凈空區(qū)21的內(nèi)部時，各電極11、12和13是通過導(dǎo)通孔或?qū)wM，使第一電極11、第二電極12和第三 電極13與電路板2的信號饋入線22或接地線23電性連接。[0056]綜上所述，本實用新型的微型天線便是利用將各電極分別設(shè)置于基體的表面或 內(nèi)部，并且通過調(diào)整各電極的形狀或尺寸，或是各電極之間的相對位置與距離、上下重 疊區(qū)域的形狀、體積和面積狀態(tài)，來產(chǎn)生調(diào)整天線頻寬和改變天線共振頻率與阻抗或其 他天線特性的效果。[0057]以上所述，通過實施例說明本發(fā)明的特點，其目的在使熟習(xí)該技術(shù)者能了解本 發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，而非限定本發(fā)明的專利范圍，故凡其他未脫離本發(fā)明所揭示的 精神而完成的等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在以下所述的申請專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種微型天線，連結(jié)至少一信號饋入線及至少一接地線，以收發(fā)無線電信號，其 特征在于，該微型天線包括至少一介電材質(zhì)的基體；至少一第一電極，與該信號饋入線連結(jié)；至少一第二電極，與第一電極并行排列設(shè)置并與該接地線連結(jié)；及 至少一第三電極，與該接地線連結(jié)，并設(shè)置于該第一電極的上方或下方，且第三電 極部分區(qū)域與第一電極相互重疊并保持一設(shè)定間距。
2.如權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于，該第一電極、第二電極和該第三電極 分別設(shè)置于該基體的表面或內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求2所述的微型天線，其特征在于，該第一電極、第二電極和該第三電極 為平面幾何圖形。
4.如權(quán)利要求3所述的微型天線，其特征在于，該第二電極包括有至少一向該第一電 極的方向凸出且與該第一電極至少部分重疊的延伸部。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的微型天線，其特征在于，該基體的側(cè)面設(shè)有多個 端電極，該端電極分別與該第一電極或第二電極或第三電極相連。
6.如權(quán)利要求5所述的微型天線，其特征在于，該端電極分別與該信號饋入線或該接 地線相連。
7.如權(quán)利要求1所述的微型天線，其特征在于，該微型天線設(shè)置于一電路板凈空區(qū)的 表面或內(nèi)部，凈空區(qū)內(nèi)的電路板視同天線的基體。
8.如權(quán)利要求7所述的微型天線，其特征在于，該電路板上設(shè)置有多個導(dǎo)通孔或?qū)w。
9.如權(quán)利要求8所述的微型天線，其特征在于，該第一電極、該第二電極和該第三電 極透過該導(dǎo)通孔或?qū)w分別與設(shè)置于該電路板上的該信號饋入線或該接地線相連。
專利摘要本實用新型是一種微型天線，其包括有至少一基體、至少一第一電極、至少一第二電極和至少一第三電極，其中，第二電極與第一電極并行排列設(shè)置，第三電極設(shè)置于第一電極的上方或下方且其部分區(qū)域與第一電極相互重疊并保持一設(shè)定間距。通過變更第一電極、第二電極、第三電極的幾何形狀、相對距離或位置，或變更第一電極與第三電極相互重疊區(qū)域的形狀、尺寸或間距，可以調(diào)整天線的阻抗、頻率或其他天線特性，以達(dá)到縮小天線體積及增加天線頻寬的效果。
文檔編號H01Q1/38GK201812931SQ20102051249
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者周志伸 申請人:詠業(yè)科技股份有限公司