專(zhuān)利名稱(chēng)：印刷電路板式雙頻寬頻天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種印刷電路板式雙頻寬頻天線，尤指可增加天線工作頻寬、達(dá)到多頻段操作目的的雙頻寬頻天線，通過(guò)印刷電路板上非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，以接地線包圍信號(hào)線的方式，增加天線的工作頻寬，達(dá)到多段操作的目的。
背景技術(shù)：
隨著電子科技產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，并帶動(dòng)無(wú)線通訊產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，許多日常生活中應(yīng)用的電子/電氣產(chǎn)品，亦都通過(guò)無(wú)線傳輸方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸，諸如智慧型行動(dòng)電話、全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)或電腦及周邊設(shè)備及無(wú)線網(wǎng)路、筆記型電
腦及無(wú)線網(wǎng)路等，而在各式電子/電氣產(chǎn)品中，天線則具有相當(dāng)重要的角色，一般天線除了必須具備低折反損失(Return Loss),亦必須具有更廣域的操作頻寬(Bandwidth),以供天線接收相關(guān)頻段的信號(hào)，而目前所使使用的雙頻帶天線，低頻帶者如全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(Global System For Mobile Communications, GSM),其頻寬為介于為 880MHz 960MHz,而高頻帶，如寬頻分工多重掘取系統(tǒng)(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA),其頻寬則介于1920MHz 2170MHz ;除了該等頻寬的低、高頻帶天線信號(hào)。然而，現(xiàn)今通訊環(huán)境除了全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)(GSM)外，亦包含有分碼多重存取系統(tǒng)(CDMA)、數(shù)位通訊系統(tǒng)(DCS)、個(gè)人通訊服務(wù)系統(tǒng)(PCS)及寬頻分工多重?cái)X取系統(tǒng)(WCDMA)等，各類(lèi)型式通訊系統(tǒng)，而該多個(gè)通訊系統(tǒng)的頻帶大約介于824MHz 880MHz、1710MHz 1880MHz、1850MHz 1990MHz、1920MHz 2170MHz ;由于目前天線裝置雖可適用于單頻帶或雙頻帶，但頻寬可用的區(qū)間范圍則相當(dāng)有限，大概僅能有約13%的頻寬利用率，并于法增加天線工作的頻寬，無(wú)法因應(yīng)各種通訊系統(tǒng)的信號(hào)傳輸，天線的使用效果亦受到限制，不能進(jìn)行多頻段的操作。是以，如何改善目前天線的工作頻寬局限于特定的頻帶區(qū)域、不易擴(kuò)充增加的困擾與麻煩，且天線的頻寬利用率低適用的通訊系統(tǒng)少的問(wèn)題與缺失，即為從事此行業(yè)的相關(guān)廠商所亟欲研究改善的方向所在。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)人有鑒于上述的問(wèn)題與缺失，搜集相關(guān)資料，經(jīng)由多方評(píng)估及考量，并以從事于此行業(yè)累積的多年經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)由不斷試作及修改，始設(shè)計(jì)出此種可增加天線的工作頻寬、并協(xié)助調(diào)整阻抗匹配，達(dá)到多頻段操作目的的印刷電路板式雙頻寬頻天線的實(shí)用新型專(zhuān)利誕生。本實(shí)用新型的主要目的在于該天線的印刷電路板，為于一側(cè)成型非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，非對(duì)撐式偶極子天線設(shè)有信號(hào)輸入側(cè)，可接收寬頻信號(hào)，且相鄰信號(hào)輸入側(cè)再成型共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)，并由饋入?yún)^(qū)往另一側(cè)延伸分別形成雙頻諧振的高頻輻射路徑、低頻輻射路徑，并利用低頻輻射路徑的接地線，包圍高頻輻射的信號(hào)線，以獲得更大的工作頻寬接收效果，而通過(guò)高頻輻射的信號(hào)線供信號(hào)傳輸部的金屬導(dǎo)體電連接，且通過(guò)金屬導(dǎo)體另一側(cè)所設(shè)的信號(hào)輸出側(cè)，將接收的信號(hào)傳送出外部的機(jī)具，達(dá)到提升雙頻信號(hào)的接收效果、增益信號(hào)頻寬利用率的目的。本實(shí)用新型的次要目的在于該印刷電路板的非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，為達(dá)到雙頻諧振效果，以信號(hào)線為高頻的輻射路徑，其路徑長(zhǎng)度接近高頻工作頻段的四分之一波長(zhǎng)；以接地線為低頻的輻射路徑，其路徑長(zhǎng)度亦為接近低頻工作頻段的四分之一波長(zhǎng)。本實(shí)用新型的再一目的在于該天線的共平面波導(dǎo)的接地線，利用線寬的變化及接地線上鑿設(shè)出至少一個(gè)的槽孔，以獲得更大的低頻工作頻寬。本實(shí)用新型的另一目的在于該天線的信號(hào)線的高頻輻射路徑，為于信號(hào)輸入側(cè)采用頂端加載法(Top-loading)鑿設(shè)出至一個(gè)的槽孔， 以增加天線的工作頻寬、并協(xié)助調(diào)整阻抗匹配，以獲得更大的高頻工作頻寬。為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種印刷電路板式雙頻寬頻天線，包括印刷電路板、信號(hào)傳輸部，其中該印刷電路板于表面成型有非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，并設(shè)有接收寬頻信號(hào)的信號(hào)輸入側(cè)、共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)，再由饋入?yún)^(qū)往另一側(cè)延伸分別形成雙頻諧振的高頻輻射路徑和低頻福射路徑；該信號(hào)傳輸部電連設(shè)于印刷電路板，設(shè)有與輻射路徑電連接金屬導(dǎo)體，并于金屬導(dǎo)體另一側(cè)設(shè)有將信號(hào)傳送的信號(hào)輸出側(cè)。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線,其中，該印刷電路板的信號(hào)輸入側(cè),通過(guò)頂端加載法，成型獲取更大高頻工作頻寬的加載作業(yè)。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其中，該加載作業(yè)于電路板的信號(hào)輸入側(cè),加載鑿設(shè)獲得更大工作頻寬的至少一個(gè)或一個(gè)以上的高頻槽孔，且至少一個(gè)的高頻槽孔，呈圓形、橢圓形、矩形等規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀的槽孔。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線,其中，該雙頻諧振的高頻輻射路徑為信號(hào)線；而低頻輻射路徑、則為接地線；并利用接地線包圍信號(hào)線以構(gòu)成共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其中，該低頻輻射路徑的接地線，為鑿設(shè)出獲得更大工作頻寬的至少一個(gè)低頻槽孔，至少一個(gè)的低頻槽孔，呈圓形、橢圓形、矩形等規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀的槽孔。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其中，該雙頻寬頻天線設(shè)有包覆印刷電路板外部的保護(hù)外殼，并于保護(hù)外殼內(nèi)部設(shè)有收納印刷電路板的收容空間，再于收容空間一側(cè)設(shè)有供信號(hào)傳輸部的信號(hào)輸出側(cè)延伸出保護(hù)外殼外部的定位槽。所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其中，該信號(hào)傳輸部的信號(hào)輸出側(cè)，設(shè)有組裝于保護(hù)外殼的定位槽的轉(zhuǎn)向接頭。

圖I為本實(shí)用新型的立體外觀圖；圖2為本實(shí)用新型的立體分解圖；圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型天線的返回?fù)p失實(shí)驗(yàn)量測(cè)圖；圖5為本實(shí)用新型天線的輻射效率表。[0024]附圖標(biāo)記說(shuō)明1、印刷電路板；11、偶極子天線；13、饋入?yún)^(qū)；12、信號(hào)輸入側(cè)；121、信號(hào)線；122、高頻槽孔；14、接地線；141、線寬變化；142、低頻槽孔；2、信號(hào)傳輸部；21、金屬導(dǎo)體；22、信號(hào)輸出側(cè)；23、轉(zhuǎn)向接頭；231、固定部；3、保護(hù)外殼；30、收容空間；31、定位槽。
具體實(shí)施方式
為達(dá)成上述目的及功效，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段及其構(gòu)造，茲繪圖就本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例詳加說(shuō)明其特征與功能如下，以利完全了解。請(qǐng)參閱圖I、圖2、圖3所示，為本實(shí)用新型的立體外觀圖、立體分解圖、俯視圖，由圖中所示可以清楚看出，本實(shí)用新型的寬頻天線包括印刷電路板I及信號(hào)傳輸部2，其中該印刷電路板I于一側(cè)表面成型非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線11，而非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線 11的一側(cè)設(shè)有信號(hào)輸入側(cè)12，并于信號(hào)輸入側(cè)12的相鄰內(nèi)側(cè)、再分別設(shè)有共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)13、且信號(hào)輸入側(cè)12并往另一側(cè)延設(shè)有信號(hào)線121，則于信號(hào)線121兩側(cè)包圍非對(duì)稱(chēng)式的接地線14。該信號(hào)傳輸部2具有金屬導(dǎo)體21,并于金屬導(dǎo)體21 —側(cè)設(shè)有信號(hào)輸出側(cè)22。上述各構(gòu)件于組裝時(shí)，是利用印刷電路板I上信號(hào)輸入側(cè)12所延伸的信號(hào)線121，供信號(hào)傳輸部2的金屬導(dǎo)體21電連接結(jié)合(可為焊接或高周波溶接或?qū)щ娔z等方式結(jié)合、電導(dǎo)通)，即可通過(guò)印刷電路板I、信號(hào)傳輸部2組構(gòu)成本實(shí)用新型的天線。且上述本實(shí)用新型的天線，可于印刷電路板I外部罩覆保護(hù)外殼3，通過(guò)保護(hù)外殼3內(nèi)部收容空間30、并于收容空間30 —側(cè)設(shè)有貫通至外部的定位槽31，供印刷電路板I組裝、定位于收容空間30內(nèi)，再由印刷電路板I 一側(cè)的信號(hào)輸出部2，利用信號(hào)輸出側(cè)22穿過(guò)定位槽31、延伸至收容空間30外部，而信號(hào)輸出部2于信號(hào)輸出側(cè)22連設(shè)有轉(zhuǎn)向接頭23，即可利用轉(zhuǎn)向接頭23的固定部231，嵌設(shè)定位于保護(hù)外殼3的定位槽31，則組構(gòu)成天線，以供進(jìn)行無(wú)線信號(hào)的傳輸，并可通過(guò)轉(zhuǎn)向接頭23調(diào)節(jié)印刷電路板I與保護(hù)外殼3的旋轉(zhuǎn)方向。而印刷電路板I于表面成型的非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線11，由信號(hào)輸入側(cè)12、信號(hào)線121及包覆于信號(hào)線12兩側(cè)的接地線14構(gòu)成偶極結(jié)構(gòu)；且為了達(dá)到雙頻諧振的效能，則利用信號(hào)輸入側(cè)12、信號(hào)線121為高頻的輻射路徑，其長(zhǎng)度接近高頻工作頻段的四分之一波長(zhǎng)，再以接地線14為低頻的輻射路徑，則長(zhǎng)度即為接近低頻工作頻段的四分之一波長(zhǎng)；而上述的工作頻段波長(zhǎng)，則是以相對(duì)應(yīng)的工作頻段的中心頻率加以計(jì)算；因此所成型的天線，信號(hào)饋入結(jié)構(gòu)則是采用非對(duì)稱(chēng)的共平面波導(dǎo)饋入法(Co-planar waveguide),通過(guò)天線的信號(hào)輸入側(cè)12的信號(hào)線121 (高頻輻射路徑)，被非對(duì)稱(chēng)式接地線14 (低頻輻射路徑)所包圍，以供天線整體型式構(gòu)成類(lèi)似共平面波導(dǎo)饋入的單極天線，進(jìn)而增加天線的工作頻寬。再者，天線的信號(hào)輸入側(cè)12，采用頂端加載法(Top-loading)，在信號(hào)輸入側(cè)12鑿設(shè)出至少一個(gè)的高頻槽孔122 (SLOT)，以增加天線的工作頻寬、并協(xié)助調(diào)整阻抗匹配，以獲得更大的高頻工作頻寬的加載作業(yè)；至少一個(gè)或一個(gè)以上的高頻槽孔122，可呈圓形、橢圓形、矩形等規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀等，各種型式的槽孔。至于天線的接地線14，在共平面波導(dǎo)的接地線14上，利用接地線14的線寬變化141、以及鑿設(shè)至少一個(gè)的低頻槽孔142 (SLOT)，而可獲得更大的低頻工作頻寬；至少一個(gè)的低頻槽孔142，則可呈圓形、橢圓形、矩形等規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀等，各種型式的槽孔。且本實(shí)用新型的天線，采LTE頻段(可以同時(shí)適用在分碼多重存取系統(tǒng)[CDMA]、全球行動(dòng)通訊系統(tǒng)[GSM]、數(shù)位通訊系統(tǒng)[DCS]、個(gè)人通訊服務(wù)系統(tǒng)[PCS]以及寬頻分工多重?cái)X取系統(tǒng)[WCDMA]等)。請(qǐng)參閱圖2、圖3、圖4、圖5所示，為本實(shí)用新型的立體分解圖、俯視圖、天線的返回?fù)p失實(shí)驗(yàn)量測(cè)圖、天線的輻射效率表，由圖中所示可以清楚看出，本實(shí)用新型的天線操作頻段較佳實(shí)施例中，利用印刷電路板I上非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線11，于信號(hào)輸入側(cè)12的頂端加載鑿設(shè)高頻槽孔122、共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)13以及接地線14的線寬變化141、鑿設(shè)低頻槽孔142，若天線的中心頻率約為2. 5GHz頻帶，且電壓駐波比小于2. 5 (VSWR)的定義下，天線的操作模態(tài)阻抗頻寬的低頻的操作頻段為790MHz 960MHz，且天線的高頻的操作頻段即為1710MHz 2690MHz ;通過(guò)增加天線的工作頻寬，使天線得到良好的阻抗匹配，而可達(dá)到多頻段操作的目的，增益天線的輻射效率，可以達(dá)到涵蓋無(wú)線廣域網(wǎng)路(GSM850[824MHz 894MHz]/900[890MHz 960MHz]/1800[1710MHz 1880MHz]/1900[1850MHz 1990MHz]/UMTS[1920MHz 2170MHz])等，增益天線的高、低雙頻的寬頻的多頻段的操作目的。是以，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，非因此局限本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，本實(shí)用新型的印刷電路板式雙頻寬頻天線，于印刷電路板I的表面成型非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線11，并于偶極子天線11的信號(hào)輸入側(cè)12，延伸信號(hào)線121且受到接地線14的包圍，即利用信號(hào)線121為高頻的輻射路徑，則接地線14為低頻的輻射路徑，并在信號(hào)輸入偵忪2、接地線14上分別鑿設(shè)高頻槽孔122、低頻槽孔142，而達(dá)到增益天線的工作頻寬、得到良好的阻抗匹配，形成多頻段操作的目的，再通過(guò)非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線11使天線整體型式類(lèi)似共平面波導(dǎo)饋入的單極天線，可增加天線的工作頻寬，并可達(dá)到協(xié)助調(diào)整阻抗匹配、獲得更大的工作頻寬的效能，故舉凡可達(dá)成前述效果的結(jié)構(gòu)、裝置皆應(yīng)受本實(shí)用新型所涵蓋，此種簡(jiǎn)易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍內(nèi)，合予陳明。故，本實(shí)用新型主要針對(duì)印刷電路板式雙頻寬頻天線的設(shè)計(jì)，利用印刷電路板上信號(hào)線為高頻的輻射路徑，包圍在信號(hào)線外的接地線，即為低頻的輻射路徑，并經(jīng)過(guò)信號(hào)線與接地線的鑿設(shè)槽孔，而使天線獲得更大的工作頻寬為主要保護(hù)重點(diǎn)，且可達(dá)到多頻段操作模式的目的，乃僅使天線的高、低頻的工作頻寬增加的優(yōu)勢(shì)，則可增益天線的頻寬率利用的功能，然而，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，非因此即局限本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，故舉凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及圖式內(nèi)容所為的簡(jiǎn)易修飾及等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)同理包含于本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍內(nèi)，合予陳明。綜上所述，本實(shí)用新型上述印刷電路板式雙頻寬頻天線于實(shí)際使用時(shí)，為確實(shí)能達(dá)到其功效及目的，故本實(shí)用新型誠(chéng)為一實(shí)用性?xún)?yōu)異的實(shí)用新型，為符合新型專(zhuān)利的申請(qǐng)要件，爰依法提出申請(qǐng)，盼審委早日賜準(zhǔn)本案，以保障本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)人的辛苦創(chuàng)作，倘若鈞局審委有任何稽疑，請(qǐng)不吝來(lái)函指示，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)人定當(dāng)竭力配合，實(shí)感德便。
權(quán)利要求1.一種印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，包括印刷電路板、信號(hào)傳輸部，其中 該印刷電路板于表面成型有非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，并設(shè)有接收寬頻信號(hào)的信號(hào)輸入偵U、共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)，再由饋入?yún)^(qū)往另一側(cè)延伸分別形成雙頻諧振的高頻輻射路徑和低頻福射路徑； 該信號(hào)傳輸部電連設(shè)于印刷電路板，設(shè)有與輻射路徑電連接金屬導(dǎo)體，并于金屬導(dǎo)體另一側(cè)設(shè)有將信號(hào)傳送的信號(hào)輸出側(cè)。
2.如權(quán)利要求I所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該印刷電路板的信號(hào)輸入側(cè)，通過(guò)頂端加載法，成型獲取更大高頻工作頻寬的加載作業(yè)。
3.如權(quán)利要求2所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該加載作業(yè)于電路板的信號(hào)輸入側(cè)，加載鑿設(shè)獲得更大工作頻寬的至少一個(gè)或一個(gè)以上的高頻槽孔，且至少一個(gè)的高頻槽孔，呈圓形、橢圓形或矩形的槽孔。
4.如權(quán)利要求I所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該雙頻諧振的高頻輻射路徑為信號(hào)線；而低頻輻射路徑、則為接地線；并利用接地線包圍信號(hào)線以構(gòu)成共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該低頻輻射路徑的接地線，為鑿設(shè)出獲得更大工作頻寬的至少一個(gè)低頻槽孔，至少一個(gè)的低頻槽孔，呈圓形、橢圓形或矩形的槽孔。
6.如權(quán)利要求I所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該雙頻寬頻天線設(shè)有包覆印刷電路板外部的保護(hù)外殼,并于保護(hù)外殼內(nèi)部設(shè)有收納印刷電路板的收容空間，再于收容空間一側(cè)設(shè)有供信號(hào)傳輸部的信號(hào)輸出側(cè)延伸出保護(hù)外殼外部的定位槽。
7.如權(quán)利要求I所述的印刷電路板式雙頻寬頻天線，其特征在于，該信號(hào)傳輸部的信號(hào)輸出側(cè)，設(shè)有組裝于保護(hù)外殼的定位槽的轉(zhuǎn)向接頭。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型有關(guān)一種印刷電路板式雙頻寬頻天線，該雙頻寬頻天線的印刷電路板，于表面成型有非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線，而非對(duì)稱(chēng)式偶極子天線設(shè)有信號(hào)輸入側(cè)、共平面波導(dǎo)饋入?yún)^(qū)，再由饋入?yún)^(qū)往另一側(cè)延伸分別形成雙頻諧振的高頻輻射路徑、低頻輻射路徑，并利用低頻輻射路徑的接地線，包圍高頻輻射的信號(hào)線，分別予以鑿設(shè)槽孔以獲得更大的工作頻寬接收效果，即通過(guò)高頻輻射的信號(hào)線供信號(hào)傳輸部的金屬導(dǎo)體電連接，且通過(guò)金屬導(dǎo)體另一側(cè)所設(shè)的信號(hào)輸出側(cè)將接收的信號(hào)傳送出外部的機(jī)具，達(dá)到提升雙頻信號(hào)的接收效果、增益信號(hào)頻寬利用率的目的。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK202474202SQ20122003605
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者劉晉豪, 彭嘉美, 陳一鋒 申請(qǐng)人:東莞驊國(guó)電子有限公司