單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，包括：一天線區(qū)，該天線區(qū)包括獨立的一輻射主體及獨立的一頻帶頻寬調(diào)整區(qū)，該輻射主體包括有一第一延伸端、一第二延伸端及一饋入信號端，該第一延伸端沿第一方向形成一第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)；該第二延伸端與該第一延伸端接合并沿第二方向形成一主要輻射區(qū)；該饋入信號端與該二延伸端接合處連接并沿第三方向延伸；該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)設(shè)置于該二延伸端所夾成區(qū)域之間；一接地區(qū)，鄰設(shè)于該饋入信號端；以及一第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)，以該接地區(qū)與鄰近該天線區(qū)之間的區(qū)域增減面積做一調(diào)整。本發(fā)明為可輕易調(diào)整的掛壁式單極寬頻天線，具有大寬頻的優(yōu)點，適用于多種電子產(chǎn)品，可直接于電路板上印刷成形，具有低成本及體積輕巧的優(yōu)勢。
【專利說明】單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種印刷式掛壁式單極寬頻天線。
【背景技術(shù)】
[0002]于科技發(fā)展日新月異的現(xiàn)今時代中，電子產(chǎn)品需要多種輕巧尺寸的天線，應(yīng)用的電子產(chǎn)品舉例而言，可包括:行動電話、筆記型計算機或外接式無線傳輸裝置(無線網(wǎng)絡(luò)基地臺(Access Point, AP)或無線網(wǎng)卡(Card Bus)中)，一般而言,平面的倒F型天線(PlanarInverse-F Antenna, PIFA)或單極天線(Monopole Antenna)的二種類天線，具有結(jié)構(gòu)輕巧及傳輸效能優(yōu)良的特性，已廣泛存在于手持式電子產(chǎn)品中。而現(xiàn)有傳統(tǒng)的二種天線，其設(shè)計多半同軸纜的內(nèi)層導體層與外層導體層分別焊接于平面的倒F型天線的信號饋入點及信號接地點，再將傳輸信號經(jīng)由平面的倒F型天線輸出。而單極天線亦是使用較早且仍存于一般市售手持電子產(chǎn)品的天線結(jié)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有一寛頻天線如中國臺灣專利號TW 200824289所揭露，該天線結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，具有易造成傾倒及生產(chǎn)技術(shù)難度較高的問題，且該天線設(shè)置于電子產(chǎn)品中需要一天線固定結(jié)構(gòu)來進行固定，如此便增加了生產(chǎn)成本。
[0004]現(xiàn)有另二寛頻天線如中國臺灣專利號TW M260011及TW M325616所揭露，該二外接天線為因應(yīng)電子無線頻寬區(qū)段，設(shè)計上采用較大的體積的天線結(jié)構(gòu)，對于講究輕巧的電子產(chǎn)品而言，無疑增加了使用上的不便性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其為提供一種可輕易調(diào)整的掛壁式單極寬頻天線。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，本申請的單極寬頻的天線的操作頻段經(jīng)由簡易的調(diào)整與修正，可適用于第四代行動通信標準長期演進技術(shù)(LongTerm Evolution, LTE)、WiFi (802.11a)、超寬頻 UWB (Ultra Wideband)及全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access, WiMAX)的相關(guān)電子產(chǎn)品的通信頻段。
[0007]為達上述目的，本發(fā)明為一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其制作于一印刷電路板上，包括有:
[0008]一天線區(qū)，該天線區(qū)包括獨立的一輻射主體及獨立的一頻帶頻寬調(diào)整區(qū)，該輻射主體包括有一第一延伸端、一第二延伸端及一饋入信號端，其中該第一延伸端沿第一方向形成一第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)；該第二延伸端與該第一延伸端接合并沿第二方向形成一主要輻射區(qū)；該饋入信號端與該二延伸端接合處連接并沿第三方向延伸；該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)系設(shè)置于該二延伸端所夾成區(qū)域之間；
[0009]一接地區(qū)，鄰設(shè)于該饋入信號端；以及[0010]一第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)，是以該接地區(qū)與鄰近該天線區(qū)之間的區(qū)域增減面積做一調(diào)整。
[0011]較佳者，該饋入信號端更連接有一電阻，且該電阻的電阻值為50Ω。
[0012]較佳者，該輻射主體的形狀接近于『Y』字形。
[0013]較佳者，該單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)的操作頻段為4GHz至7GHz。
[0014]較佳者，該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)的形狀接近于三角形島狀區(qū)塊，其中一頂角鄰近于該
第二延伸端。
[0015]較佳者，該輻射主體為一微帶線所構(gòu)成。
[0016]較佳者，該輻射主體延伸至一預(yù)定的共振長度，而該第二延伸端長度等于所設(shè)計頻段使用頻率共振的四分之一長度。
[0017]較佳者，該第二延伸端的部分向第二方向逐漸變寬。
[0018]較佳者，該第一延伸端具有至少一彎折。
[0019]較佳者,該印刷電路板為一介電質(zhì)基板所構(gòu)成。
[0020]本發(fā)明的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)為一種可輕易調(diào)整的掛壁式單極寬頻天線。具有大寬頻的優(yōu)點，故可適用于多種電子產(chǎn)品中，本申請的單極寬頻的天線直接于電路板上印刷成形，具有低成本及體積輕巧的優(yōu)勢。
`[0021]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0022]圖一為本發(fā)明單極寬頻天線的前視結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖二為本發(fā)明單極寬頻天線的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖三A~C為本發(fā)明單極寬頻天線利用接地區(qū)的第一、二阻抗匹配調(diào)整區(qū)及頻帶頻寬調(diào)整區(qū)做頻率寬度調(diào)整示意圖；
[0025]圖四為本發(fā)明單極寬頻天線的電壓駐波比與頻率的曲線圖。
[0026]其中，附圖標記:
[0027]I~印刷電路板
[0028]11~天線區(qū)
[0029]111~輻射主體
[0030]1111~第二延伸端
[0031]1112~第一延伸端
[0032]1113~饋入信號端
[0033]112~頻帶頻寬調(diào)整區(qū)
[0034]12~接地區(qū)
[0035]121~第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)
【具體實施方式】
[0036]茲配合下列的圖式說明本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)及其連結(jié)關(guān)系。
[0037]請參閱圖一至圖二所示，為本發(fā)明單極寬頻天線的結(jié)構(gòu)圖，其為制作于一印刷電路板I上，該印刷電路板I為一介電質(zhì)基板所構(gòu)成，包括有:一天線區(qū)11，該天線區(qū)11包括獨立的一輻射主體111及獨立的一頻帶頻寬調(diào)整區(qū)112，該輻射主體111包括有一第一延伸端1112、一第二延伸端1111及一饋入信號端1113，該輻射主體111的形狀接近于『Y』字形，其中該第一延伸端1112沿第一方向形成一第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)，且該第一延伸端1112具有至少一彎折；該第二延伸端與該第一延伸端1112接合并沿第二方向形成一主要輻射區(qū)，且該第二延伸端1111的部分向第二方向逐漸變寬；該饋入信號端1113與該二延伸端(1111、1112)接合處連接并沿第三方向延伸，該饋入信號端1113更連接有一電阻(圖中未示)，且該電阻的電阻值為50 Ω，當然本領(lǐng)域技術(shù)人員可任意更換電阻值來周整不同的頻帶寬度；上述該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)112系設(shè)置于該二延伸端(1111、1112)所夾成區(qū)域之間；一接地區(qū)12，鄰設(shè)于該饋入信號端1113 第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)(見于圖三A)，是以該接地區(qū)12與鄰近該天線區(qū)之間的區(qū)域增減面積做一調(diào)整。該單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)的操作頻段為4GHz至 7GHz。[0038]請參閱圖三A至圖三C所示，為本發(fā)明單極寬頻天線利用接地區(qū)的第一、二阻抗匹配調(diào)整區(qū)及頻帶頻寬調(diào)整區(qū)做頻率寬度調(diào)整示意圖，其中圖三A為調(diào)整前的天線結(jié)構(gòu)，其中該輻射主體111的第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)1112可進行加寬(如虛線區(qū)域)來調(diào)整頻帶頻寬；同時也可將該接地區(qū)12外的第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)121 (如虛線區(qū)域，將原本三階梯形狀修改為二階梯形狀)加以填補，即可形成如圖三B的調(diào)整結(jié)構(gòu)，通過改變第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)1112及第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)121，即可達到簡易調(diào)整頻帶頻寬的目的。
[0039]承上述，再者同樣以圖三A為調(diào)整前的天線結(jié)構(gòu)，其中將三角形島狀區(qū)塊之頻帶頻寬調(diào)整區(qū)112加以移除，即可形成如圖三C的調(diào)整結(jié)構(gòu)，也可達到簡易調(diào)整頻帶頻寬的目的。
[0040]上述的制作于一印刷電路板I上的掛壁式單極寬頻天線，該單極天線是在一介電質(zhì)基板的一側(cè)面印制有一微帶線(Microstrip Line),該微帶線是一種帶狀導線,與地平面之間用一種介電質(zhì)隔離開，其另一面直接接觸空氣，只有一個地平面作為參考層面，并將其一端作為信號饋入端。該介電質(zhì)基板的另一側(cè)面在對應(yīng)于該微帶線的位置未印制接地金屬面，非天線位置對應(yīng)的另一側(cè)面可分為印制接地金屬面(三層板)或無金屬(雙層板)的兩種不同結(jié)構(gòu)。
[0041]所述天線區(qū)11的輻射主體111將其一端做為信號饋入端1113，該微帶線的另一端對應(yīng)于該接地區(qū)12以外的位置向兩個不同方向延伸，以形成天線的輻射主體111，該輻射主體111延伸至一預(yù)定的共振長度，而第二延伸端1111長度等于所設(shè)計頻段使用頻率共振的四分之一長度，該輻射主體111即可做天線輻射頻帶信號。輻射主體111的另一方向延伸對應(yīng)調(diào)整天線的阻抗匹配，使天線的電壓駐波比(VSWR)可達到規(guī)范。該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)112的形狀接近于三角形島狀區(qū)塊，其中一頂角鄰近于該第二延伸端1111，用以增加應(yīng)用頻率的寬度。
[0042]請參閱圖四所示，為本發(fā)明單極寬頻天線的電壓駐波比與頻率的曲線圖，當電壓駐波比(VSWR)的最大值設(shè)定為2時，可可觀察出在4.2GHz至7.3GHz的全頻段皆在該電壓駐波比(VSWR)的最大值的下方，代表本申請的天線有可效應(yīng)用于無線通信的全波段，完全符合關(guān)于長期演進技術(shù)(Long Term Evolution, LTE)、WiFi (802.11a)、超寬頻 UWB (UltraWideband)及全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)的相關(guān)電子產(chǎn)品的通信頻段的標準。[0043]通過上述圖一至圖四的揭露，即可了解本發(fā)明為一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，主要目的為提供一種可輕易調(diào)整的掛壁式單極寬頻天線，具有大寬頻的優(yōu)點，故可適用于多種電子產(chǎn)品中，本申請的單極寬頻的天線直接于電路板上印刷成形，具有低成本的優(yōu)勢。
[0044]綜上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及各實施例皆已詳細揭示，而可充分顯示出本發(fā)明案在目的及功效上均深賦實施的進步性，極具產(chǎn)業(yè)的利用價值，且為目前市面上前所未見的運用，依專利法的精神所述，本發(fā)明案完全符合發(fā)明專利的要件。
[0045]當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其制作于一印刷電路板上，其特征在于，包括有: 一天線區(qū)，該天線區(qū)包括獨立的一輻射主體及獨立的一頻帶頻寬調(diào)整區(qū)，該輻射主體包括有一第一延伸端、一第二延伸端及一饋入信號端，其中該第一延伸端沿第一方向形成一第一阻抗匹配調(diào)整區(qū)；該第二延伸端與該第一延伸端接合并沿第二方向形成一主要輻射區(qū)；該饋入信號端與該二延伸端接合處連接并沿第三方向延伸；該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)設(shè)置于該二延伸端所夾成區(qū)域之間； 一接地區(qū)，鄰設(shè)于該饋入信號端；以及 一第二阻抗匹配調(diào)整區(qū)，以該接地區(qū)與鄰近該天線區(qū)之間的區(qū)域增減面積而做一調(diào)MiF.0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該饋入信號端更連接有一電阻，且該電阻的電阻值為50 Ω。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射主體的形狀接近于Y字形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)的操作頻段為4GHz至7GHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該頻帶頻寬調(diào)整區(qū)的形狀接近于三角形島狀區(qū)塊，其中，一頂角鄰近于該第二延伸端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射主體為一微帶線所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射主體延伸至一預(yù)定的共振長度，該第二延伸端長度等于所設(shè)計頻段使用頻率共振的四分之一長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該印刷電路板為一介電質(zhì)基板所構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第二延伸端的部分向第二方向逐漸變寬。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極寬頻的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一延伸端具有至少一彎折。
【文檔編號】H01Q1/38GK103531893SQ201210230265
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月4日
【發(fā)明者】黃智勇, 杜健志, 羅國彰 申請人:智易科技股份有限公司