單極天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種單極天線，包括：一天線本體，該天線本體包括一第一輻射部與一第二輻射部，該第二輻射部具有一饋入信號(hào)端，該第一輻射部分別向一第一方向與一第二方向延伸具有一第一長(zhǎng)度與一第一寬度，該第一方向與該第二方向呈垂直，該第一輻射部與該第二輻射部沿該第一方向鄰接；一介質(zhì)部，鄰接于該天線本體；以及一接地部，鄰接于該介質(zhì)部，該介質(zhì)部隔離該天線本體與該接地部；其中，分別調(diào)整該第一輻射部的該第一長(zhǎng)度與該第一寬度，以調(diào)整該天線本體的操作頻率與頻寬，而調(diào)整該第二輻射部的形狀大小，以調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
【專利說明】單極天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種單極天線，尤其涉及一種利用印刷技術(shù)所制作的一單頻單極天線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，無線傳輸?shù)漠a(chǎn)品(例如移動(dòng)電話、筆記型計(jì)算機(jī)、無線網(wǎng)卡等)都需要配置天線以進(jìn)行傳輸與接收的工作。在一般無線傳輸裝置的天線使用上，往往需視其空間的大小、特性以及成本而決定。目前所使用的無線傳輸裝置所使用的天線依照頻率的不同可以分為單頻、雙頻、多頻以及寬頻天線等種類。另外依照構(gòu)造的不同則可以分為兩大類，一是芯片天線，另一為印刷天線；其中芯片天線具有所需面積小、成本高以及頻寬較窄等特點(diǎn)。而印刷天線依結(jié)構(gòu)來分又分為單極天線、雙偶極天線、平面倒F型天線以及環(huán)形天線等，其特征為所需面積大、成本低以及頻寬較寬，正好與芯片天線相反。例如，結(jié)構(gòu)輕巧、傳輸效能良好且可輕易被設(shè)置手持式電子裝置內(nèi)壁的平面倒F型天線(planar inverse-F antenna,以下簡(jiǎn)稱PIFA)或單極天線(monopole antenna)已存在,且被廣泛地應(yīng)用在多種手持式電子裝置的無線傳輸、筆記型計(jì)算機(jī)或無線通訊裝置中。
[0003]在傳統(tǒng)技術(shù)中，多半將同軸纜線(coaxial cable)的內(nèi)層導(dǎo)體層與外圍導(dǎo)體層分別焊接于PIFA的信號(hào)饋入點(diǎn)與信號(hào)接地點(diǎn)，以將欲傳輸?shù)男盘?hào)經(jīng)由PIFA輸出。但是，PIFA的天線頻寬較窄，需針對(duì)不同的環(huán)境作頻段微調(diào)。而單極天線是最傳統(tǒng)且最古典的天線設(shè)計(jì)之一，如圖1所示。圖1所示的傳統(tǒng)單極天線I必需要有支撐部11與基板12相接合，用以支撐與固定單極天線1，且單極天線I容易造成往上、下、左、右傾倒，不易固定，且生產(chǎn)困難,增加生產(chǎn)成本。
[0004]因此，鑒于前述的問題，故亟需提出一新穎的單極天線可輕易調(diào)整以達(dá)到產(chǎn)器的需求，以節(jié)省成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一在于提供一種單極天線，其可根據(jù)不同的環(huán)境作調(diào)整，以達(dá)到多系統(tǒng)共同，并可有效節(jié)省成本支出。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種單極天線，其可印刷于電路板上，以減少立體式天線的模具成本與生產(chǎn)組裝成本。
[0007]本發(fā)明提供的一種單極天線，包括:一天線本體，且該天線本體包括一第一輻射部與一第二福射部，該第二福射部具有一饋入信號(hào)端，且該第一福射部向一第一方向延伸具有一第一長(zhǎng)度，該第一福射部向一第二方向延伸具有一第一寬度，該第一方向與該第二方向呈垂直，且該第一輻射部與該第二輻射部沿該第一方向鄰接；一介質(zhì)部，鄰接于該天線本體；以及一接地部，鄰接于該介質(zhì)部，且該介質(zhì)部隔離該天線本體與該接地部；其中，調(diào)整該第一輻射部的該第一長(zhǎng)度進(jìn)而調(diào)整該天線本體的操作頻率，調(diào)整該第一輻射部的該第一寬度進(jìn)而調(diào)整該天線本體的操作頻寬，調(diào)整該第二輻射部的形狀大小進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0008]較佳地，該第一輻射部為一矩形輻射部，該第一輻射部的長(zhǎng)度約略等于所欲操作的頻段中使用頻率共振波長(zhǎng)的四分之一。
[0009]較佳者，該天線本體包含四個(gè)邊長(zhǎng)，其中三個(gè)邊長(zhǎng)與該介質(zhì)部鄰接，該接地部以相對(duì)應(yīng)上述三個(gè)邊長(zhǎng)的設(shè)置方式與該介質(zhì)部鄰接。
[0010]較佳地，該第二輻射部向該第一方向延伸具有一第二長(zhǎng)度，該第二輻射部向該第二方向延伸具有一第二寬度，該第一長(zhǎng)度大于該第二長(zhǎng)度，該第一寬度大于該第二寬度。
[0011]較佳地，通過調(diào)整該第二長(zhǎng)度及/或該第二寬度，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0012]較佳地，通過調(diào)整沿第一方向的該第一輻射部與該接地部間的一第一距離，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0013]較佳地，通過調(diào)整沿第一方向的該第二輻射部與該接地部間的一第二距離，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0014]較佳地，該第二距離大于該第一距離。
[0015]較佳地，該第二輻射部為一倒F型輻射部，且調(diào)整該倒F型輻射部的形狀大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0016]較佳地，該第二輻射部為一倒F型輻射部，還包括沿第二方向往接地部延伸的一第一延伸部與一第二延伸部，其中該第一延伸部位于該第二輻射部的未端，該第二延伸部位于該第一延伸部與該第一輻射部之間，利用調(diào)整該第一延伸部及/或該第二延伸部的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0017]較佳地，該第一延伸部與第二延伸部間形成一第一槽孔，該第二延伸部與該第一輻射部間形成一第二槽孔，利用調(diào)整該第一槽孔及/或該第二槽孔的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
[0018]較佳地，第二延伸部還包含該饋入信號(hào)端，其用以接收該單極天線的饋入信號(hào)。
[0019]較佳地，還包括一印刷電路板，其包括相對(duì)應(yīng)的一第一表面與一第二表面，該天線本體、該介質(zhì)部以及該接地部共設(shè)于該第一表面，該天線本體投影于該第二表面的區(qū)域不設(shè)置任何電路或元件。
[0020]較佳地，該天線本體設(shè)置于鄰接該印刷電路板的任一邊緣。
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1顯示傳統(tǒng)的單極天線；
[0023]圖2顯示顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一單極天線。
[0024]其中，附圖標(biāo)記
[0025]I單極天線
[0026]11支撐部
[0027]12 基板
[0028]2印刷電路板
[0029]2a第一表面[0030]2b第二表面
[0031]21天線本體
[0032]22介質(zhì)部
[0033]23接地部
[0034]211第一輻射部
[0035]212第二輻射部
[0036]212a第一延伸部
[0037]21北第二延伸部
[0038]L1、L2 長(zhǎng)度
[0039]D1、D2 距離
[0040]W1、W2 寬度
[0041]H1、H2 槽孔
[0042]Fl饋入信號(hào)端
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0044]為對(duì)本發(fā)明的特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解，下文特將本發(fā)明的裝置的相關(guān)細(xì)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)的理念原由進(jìn)行說明，以使本發(fā)明的特點(diǎn)，詳細(xì)說明陳述如下:
[0045]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一單極天線，且該單極天線設(shè)于一印刷電路板
2,該印刷電路板2有相對(duì)應(yīng)相對(duì)應(yīng)的一第一表面2a與一第二表面2b。該單極天線包括:一天線本體21、一介質(zhì)部22與一接地部23，且該天線本體21、該介質(zhì)部22與該接地部23共同設(shè)于該印刷電路板2的一第一表面2a，且該天線本體投影于該第二表面2b的區(qū)域不設(shè)置任何電路或元件。該天線本體21可設(shè)置于鄰近該印刷電路板2的任一邊緣。
[0046]天線本體21包括一第一輻射部211與一第二輻射部212，該第二輻射部212具有一饋入信號(hào)端Fl,且該第一福射部211向一第一方向延伸,具有一第一長(zhǎng)度LI,該第一福射部211向一第二方向延伸,具有一第一寬度Wl,該第一方向與該第二方向約略呈垂直,且該第一輻射部211與該第二輻射部212是沿該第一方向鄰接。其中，可調(diào)整該第一輻射部211的該第一長(zhǎng)度LI進(jìn)而調(diào)整該天線本體21的操作頻率，調(diào)整該第一輻射部211的該第一寬度Wl進(jìn)而調(diào)整該天線本體21的操作頻寬，調(diào)整該第二輻射部212的形狀大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體21的阻抗匹配。更進(jìn)一步而言，該第二輻射部212向該第一方向延伸具有一第二長(zhǎng)度L2，該第二輻射部212向該第二方向延伸具有一第二寬度W2，因此，調(diào)整該第二長(zhǎng)度L2或第二寬度W2可調(diào)整該天線本體21的阻抗匹配。另外，于本實(shí)施例中，該第一長(zhǎng)度LI大于該第二長(zhǎng)度L2，該第一寬度Wl大于該第二寬度W2。此外，該第二輻射部212可為一倒F型輻射部，且調(diào)整該倒F型輻射部的形狀大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體21的阻抗匹配。
[0047]該介質(zhì)部22，鄰接于該天線本體21，而該接地部23，鄰接于該介質(zhì)部22，且該介質(zhì)部22隔離該天線本體21與該接地部23。該第一輻射部211為一近似矩形結(jié)構(gòu)，且調(diào)整沿該第一方向的該第一輻射部211與該接地部23間的一第一距離Dl，及/或調(diào)整沿該第一方向的該第二輻射部212與該接地部23間的一第二距離D2，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配，且該第二距離D2大于該第一距離Dl。
[0048]該第二輻射部212還包括沿該第二方向往該接地部23延伸的一第一延伸部212a與一第二延伸部212b，且該第一延伸部212a位于于該第二輻射部212的末端，第二延伸部位212b于該第一延伸部212a與該第一輻射部211之間，利用調(diào)整該第一延伸部212a及/或該第二延伸部212b的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。且本實(shí)施例中該第二延伸部212b比該第一延伸部212a較長(zhǎng)，且其寬度也比該第一延伸部212a寬。該第二延伸部212b還包括該饋入信號(hào)端Fl，用于對(duì)應(yīng)一饋入信號(hào)點(diǎn)或耦接一傳輸線(未圖示)，且該饋入信號(hào)端Fl可用以接收該單極天線的饋入信號(hào)。
[0049]該第一延伸部212a與第二延伸部212b間形成一第一槽孔Hl，該第二延伸部212b與該第一輻射部211間形成一第二槽孔H2，利用調(diào)整該第一槽孔Hl及/或該第二槽孔H2的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體21的阻抗匹配。
[0050]另外，該天線本體21包含四個(gè)邊長(zhǎng)，其中三個(gè)邊長(zhǎng)與該介質(zhì)部22鄰接，該接地部23以相對(duì)應(yīng)上述三個(gè)邊長(zhǎng)的設(shè)置方式與該介質(zhì)部22鄰接。前述的接地部23的材質(zhì)包括金屬。該單極天線為一單頻單極天線，且該單頻單極天線用于一無線通訊領(lǐng)域，例如IEEE802.lla/b/c/g 或單頻 5.15?5.85GHz 之間。
[0051]于本實(shí)施例，該印刷電路板2可為一介電質(zhì)基板,該介電質(zhì)基板的一表面用于設(shè)置該單極天線，且該表面也設(shè)有接地金屬面(三層板)或完全無金屬(雙層板)，而該介電極基板的另一表面對(duì)應(yīng)于微帶線的位置，且不印制接地金屬面。本發(fā)明的天線本體21的該第二延伸部212b可作為信號(hào)饋入端，而該第一延伸部212a則對(duì)應(yīng)該接地部23作延伸。而該天線本體21的該第一輻射部211的該第一長(zhǎng)度LI可約略等于所欲設(shè)計(jì)的頻段中使用頻率共振波長(zhǎng)的四分之一長(zhǎng)度，故該第一輻射部211可作為該單極天線的輻射頻帶信號(hào)。而該第二輻射部212的該第二長(zhǎng)度L2可被調(diào)整，進(jìn)而調(diào)整該單極天線的阻抗匹配，使得天線的電壓駐波比(VSWR)可以達(dá)到業(yè)界的規(guī)范與要求。另外，本發(fā)明的單極天線不用有如PIFA天線另外的下地端，所以尺寸可以比PIFA天線為小，且本發(fā)明的單極天線信號(hào)饋入方式可直接在電路板上以50Ω的傳輸線方式饋入，免除使用纜線的饋入成本，以及免除立體天線所需負(fù)擔(dān)的模具費(fèi)用與組裝成本。
[0052]本發(fā)明的內(nèi)建式單極天線適用于任何無線通訊產(chǎn)品，并可輕易的調(diào)整與修正，以達(dá)到產(chǎn)品的需求，且本發(fā)明也可應(yīng)用于操作頻段在WiFi 802.lla(5.15?5.85GHz)的系統(tǒng)，例如筆記型計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話或包含WiFi的TV或DVD等。本發(fā)明的印刷式單極天線，除了可多系統(tǒng)共用外，也可直接在電路板上印刷，如此可減少立體式天線的模具成本支出及生產(chǎn)組裝的成本。
[0053]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)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)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單極天線，其特征在于，包括: 一天線本體，且該天線本體包括一第一輻射部與一第二輻射部，該第二輻射部具有一饋入信號(hào)端，且該第一福射部向一第一方向延伸具有一第一長(zhǎng)度，該第一福射部向一第二方向延伸具有一第一寬度，該第一方向與該第二方向呈垂直，且該第一福射部與該第二福射部沿該第一方向鄰接； 一介質(zhì)部，鄰接于該天線本體；以及 一接地部，鄰接于該介質(zhì)部，且該介質(zhì)部隔離該天線本體與該接地部； 其中，調(diào)整該第一輻射部的該第一長(zhǎng)度進(jìn)而調(diào)整該天線本體的操作頻率，調(diào)整該第一輻射部的該第一寬度進(jìn)而調(diào)整該天線本體的操作頻寬，調(diào)整該第二輻射部的形狀大小進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第一輻射部為一近似矩形結(jié)構(gòu)，且調(diào)整沿該第一方向的該第一輻射部與該接地部間的一第一距離，及/或調(diào)整沿第一方向的該第二輻射部與該接地部間的一第二距離，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配，且該第二距離大于該第一距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第二輻射部為一倒F型輻射部，且調(diào)整該倒F型輻射部的形狀大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第二輻射部向該第一方向延伸具有一第二長(zhǎng)度，該第二福射部向該第二方向延伸具有一第二寬度，且該第一長(zhǎng)度大于該第二長(zhǎng)度，該第一寬度大于該第二寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第二輻射部還包括沿第二方向往接地部延伸的一第一延伸部與一第二延伸部，且該第一延伸部位于該第二輻射部的一末端，第二延伸部位于該第一延伸部與該第一輻射部之間，利用調(diào)整該第一延伸部及/或該第二延伸部的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單極天線，其特征在于，該第二延伸部還包括該饋入信號(hào)端，其用以接收該單極天線的饋入信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的單極天線，其特征在于，該第一延伸部與第二延伸部間形成一第一槽孔，該第二延伸部與該第一輻射部間形成一第二槽孔，利用調(diào)整該第一槽孔及/或該第二槽孔的大小，進(jìn)而調(diào)整該天線本體的阻抗匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，還包括一印刷電路板及其相對(duì)應(yīng)的一第一表面與一第二表面，其中該天線本體、該介質(zhì)部與該接地部共同設(shè)于該印刷電路板的該第一表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單極天線，其特征在于，該天線本體投影于該第二表面的區(qū)域不設(shè)置任何電路或元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單極天線，該天線本體設(shè)置于鄰近該印刷電路板的任一邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單極天線，其特征在于，該單極天線為一單頻單極天線，且該單頻單極天線用于一無線通訊領(lǐng)域。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK103855465SQ201210510320
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】黃智勇, 羅國(guó)彰 申請(qǐng)人:智易科技股份有限公司