专利名称：天线结构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种天线结构，特别是指一种具有较大使用频宽的天线。
背景技术：
按，现今网际网路技术的大幅提升，使得无论是在工作方面或者生活方面，都提供民众相当多的服务，初期网际网路为有线网路，亦即于使用时必须装配网路线，如此相当不便，尤其是在众多人必须使用网路的情形下，例如办公室或者学校等场所，必须耗费时间与人力配置网路线，而所配置的网路线更是有如蜘蛛网般的密密麻麻，不但难整理也相当不美观，随着无线网路的诞生，已渐渐改善有线网路上述的缺点。在无线网路技术中，是藉由天线以无线方式进行网路资料的传输，若没有天线，则无线网路的装置，例如无线接取器(Access Point；AP)或网路用户端，将会无法发射或接收资料，因此，天线的角色在无线网路技术来说，是不可或缺的一环。
习用倒F型天线具有体积小、结构简单、设计容易等特点，因此近年来被大量应用于各种不同的通讯系统和产品中，而无线网路技术中，倒F型天线也是常被应用的元件。倒F型天线的使周频宽，主要是因应各国无线网路所使用的频宽不同而设计，例如在5.15十亿赫兹(GHz)到5.35十亿赫兹(GHz)之间，或仅在5.47十亿赫兹(GHz)到5.725十亿赫兹(GHz)之间，即使用频率范围较小。
但是，对于经常出国且需使用无线网路的使用者而言，会因为各国无线网路所使用的频宽不同，而必须换上符合当地使用频宽的天线，才可于提供有无线网路的场所使用无线网路，如没有更换适合的天线，将会影响使用无线网路，这对常出国的使用者来说有相当的不便性。若倒F型天线需设计可以跨越数个区域使用的频宽，例如5.15十亿赫兹(GHz)到5.825十亿赫兹(GHz)之间甚至更大的频宽，则由于倒F型天线本身的结构，如要增加频宽，在设计上会造成一定的难度。
因此本发明提供一种天线结构，特别适合无线桥接器作为隐藏式(Embedded)天线的应用，其有较大的使用频宽，足以涵概日本、欧洲及美国FCC频谱，即4.9十亿赫兹(GHz)到5.85十亿赫兹(GHz)甚至5.9十亿赫兹(GHz)之间，以提高天线的使用性，进而增加使用者的便利性，如此可解决上述的问题。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种天线结构，其可提高天线的使用频宽，以接收或发送讯号，进行网路资料的传输，提高使用者于使用天线的便利性。
本发明的另一目的，在于提供一种天线结构，其是于提高天线的使用频宽时，可同时保持良好的增益。
本发明的又一目的，在于提供一种天线结构，其因结构简单，制程容易，所以可降低生产成本。
本发明天线结构，其包含有一辐射元件、一接地元件与一馈入元件，辐射元件具有至少两端点，辐射元件的一端点与接地元件的一端相连接，接地元件的另一端且连接至一接地面，于接地元件的对角端，即辐射元件的另一端点，其与馈入元件的一端相连接，而馈入元件的另一端与一传输线相连接，即馈入元件所在上午位置与接地元件所在的位置呈对角线。
图1为本发明实施例的立体图；图2A为本发明实施例的前视图；图2B为本发明实施例的侧视图；图2C为本发明实施例的仰视图；图3A为本发明另一实施例的前视图；图3B为本发明另一实施例的侧视图；图3C为本发明另一实施例的仰视图；图4A为本发明实施例的反射损失图；图4B为本发明实施例的电压驻波比图；图5A为本发明实施例的E平面辐射场形图；
图5B为本发明实施例的H平面辐射场形图。
图号说明10天线 12辐射元件 14接地元件16馈入元件 17馈入元件 18同轴电缆20接地面30曲线 35曲线实施方式兹为使贵审查委员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如后请参阅图1、图2A、图2B与图2C，其为本发明实施例的立体图、前视图、侧视图与仰视图；如图所示，本发明的天线10包含有一辐射元件12、一接地元件14与一馈入元件16。其中辐射元件12作为天线的本体，用于接收或发送讯号，辐射元件12至少具有二个端点，接地元件14的一端设置于辐射元件12的一端点，接地元件14的另一端是和一接地面20连接，而馈入元件16的一端设置于辐射元件12的另一端点，馈入元件16所在的位置与接地元件14所在的位置呈对角线。
馈入元件16为圆柱形馈入元件，其也可为带形馈入元件，馈入元件16的一端连接辐射元件12，另一端连接一同轴电缆18的传输线或各型印刷电路板传输线，以用于馈入讯号至辐射元件12，而藉由辐射元件12发射传输，或者用于传输辐射元件12所接收的讯号至处理单元(图未示)，进行后续处理，在辐射元件12与接地面20之间是以空气作为介质，亦可使用一辅助支撑元件(图未示)以辅助支撑辐射元件12，该辅助支撑元件是为一介电常数(Dielectric Constant)低于1.2、消耗因子(DissipationFactor)低于0.01的介质，例如泡棉(foam)。
由图2A、B及C图可知，本发明的接地元件14设置于辐射元件12的较佳位置，其为辐射元件12的一端点，即与接地元件14连接的端点，分别离辐射元件12的一边的距离为C1与D1，距离C1为接地元件14的长度L1的一半，而距离D1为接地元件14的宽度W1的一半，即接地元件14的长边与辐射元件12的宽边相切，且接地元件14的宽边与该辐射元件12的长边相切，此外只要接地元件14与馈入元件16保持对顶角位置，接地元件14的长边亦可与辐射元件12的长边相切，而接地元件14的宽边亦可与该辐射元件12的宽边相切。由图2A、B及C图所示，接地元件14与馈入元件16是与辐射元件12的下表面连接，但依照设计及使用材料的考量，接地元件14与馈入元件16亦可与辐射元件12的上表面连接。
另外，本发明的辐射元件12的长度L可介于10厘米～15厘米之间，宽度W可介于6厘米～8厘米之间，厚度T可介于0.2厘米～0.43厘米之间，而接地元件14的长度L1可介于1厘米～3厘米之间，宽度W1可介于0.2厘米～0.43厘米之间，高度H1可介于5厘米～7厘米之间，若馈入元件16为圆柱形馈入元件时，例如一金属柱，其半径R可介于0.3厘米～1厘米之间，而馈入元件16因仅须与辐射元件12相连接即可，所以馈入元件16的高度H没有特别限制，可以大于或是小于接地元件14的高度H1，亦可使高度H等于高度H1。
请参阅图3A、B图与C图，其为本发明另一实施例的前视图、侧视图与仰视图；如图所示，此实施例的馈入元件17不同于上述实施例的馈入元件16，此实施例的馈入元件17为带形馈入元件，例如一金属带(Strip)，其一端连接辐射元件12的端点，另一端连接微带(Micro-strip)传输线、共平面导波管(Co-planarWaveguide)传输线或带线(Strip-line)传输线等各型印刷电路板传输线，馈入元件17使用金属带的优点主要有三其一、可与接地元件14及辐射元件12共构，便利模具制作，省料省工；其二、便利获得以印刷电路板为主体的接地面20的支撑，避免辐射元件12塌陷；其三、便利直接与印刷电路板的各型传输线相连，避免无谓传输损耗。
馈入元件17如与接地元件14及辐射元件12共构，则长度L2可介于1厘米～3厘米之间，宽度W2可介于0.2厘米～0.43厘米之间，而馈入元件17的高度H2没有特别限制，仅须使辐射元件12与馈入元件17相连接即可。又如图所示，馈入元件17为金属带时，其设置于辐射元件12的较佳位置，为辐射元件12的另一端点，即辐射元件12与馈入元件17所连接的端点，分别离辐射元件12一边的距离为C2与D2，而距离C2为馈入元件17的长度L2的一半，而距离D2为馈入元件17的宽度W2的一半，即馈入元件17的长边与辐射元件12的宽边相切，且宽边与该辐射元件12的长边相切。
又，只要接地元件14与馈入元件17保持对顶角位置，接地元件14及金属带的馈入元件17的长边亦可与辐射元件12的长边相切，而接地元件14及金属带的馈入元件17的宽边亦可与该辐射元件12的宽边相切。
请参阅图4A，其为本发明实施例的反射损失图；如图所示，曲线30与纵轴反射损失(Return Loss)为-10dB的直线所交的两点，其对应的横轴的频率分别4.9GHz与5.85GHz，因此可知本发明的天线的使用频宽即介于4.9GHz与5.85GHz之间，优于习用天线的使用频宽，故本发明的天线可应用于IEEE802.11a与IEEE802.11j所定义的使用频段，另外由图示的曲线30与所对应的横轴的频率可得知，本发明的天线的中心频率趋近于5.4GHz。
请参阅图4B，其为本发明实施例的电压驻波比图；本发明的天线的使用频宽亦可以由图4B电压驻波比(Voltage StandingWave Ratio，VSWR)图得知，曲线35与纵轴电压驻波比(VSWR)为2的直线所交的两点，其对应的横轴的频率亦分别为4.9GHz与5.85GHz，而中心频率同样亦趋近于5.4GHz。
请参阅图5A与图5B，其为本发明实施例的E平面的辐射场形图与H平面的辐射场形图；如图所示，本发明的天线在使用频率为5.35GHz的情形下，在E平面与H平面所得的平均增益分别为-2.8dBi与-4.01dBi，由此可知，本发明于增加使用频宽后，仍能维持一定的平均增益，故有较高的使用效能，此外由图5A可知，最小增益发生在171度，其所对应的增益值为-26.98dBi，而最大增益发生在56度，其所对应的增益值为3.29dBi，而图5B所示的H平面，其最小增益值为-15.21dBi，是发生在208度，而最大增益为-1.53dBi，是发生在283度。
综上所述，本发明的天线结构，其是于辐射元件的一端点设有接地元件，接地元件连接至接地面，而馈入元件设置于辐射元件的另一端点，馈入元件与传输线相连接，馈入元件所在的位置与接地元件所在的位置呈对角，如此本发明的天线具有较大的使用频宽，而可提高天线的使用性能，增加使用者于使用天线的便利性。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及原理的等变化与修饰，均应包含于本发明的申请专利范围内。
权利要求
1.一种天线结构，其特征在于，包含有一辐射元件，至少具有二个端点；一接地元件，其一端连接该辐射元件的一端点，另一端连接至一接地面；一馈入元件，其一端连接该辐射元件的另一端点，另一端连接至一传输线，该馈入元件所在位置与该接地元件所在位置呈对角。
2.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该辐射元件为方形。
3.如申请专利范围第2项所述的天线结构，其特征在于，该辐射元件的长度可介于10厘米～15厘米之间，宽度可介于6厘米～8厘米之间，厚度可介于0.2厘米～0.43厘米之间。
4.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该接地元件的长度可介于1厘米～3厘米之间，宽度可介于0.2厘米～0.43厘米之间，高度可介于5厘米～7厘米之间。
5.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该馈入元件可为一圆柱形馈入元件。
6.如申请专利范围第5项所述的天线结构，其特征在于，该圆柱形馈入元件的半径可介于0.3厘米～1厘米之间。
7.如申请专利范围第5项所述的天线结构，其特征在于，该圆柱形馈入元件可为一金属柱。
8.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该馈入元件可为一带形馈入元件。
9.如申请专利范围第8项所述的天线结构，其特征在于，该带形馈入元件的长度可介于1厘米～3厘米之间，宽度可介于0.2厘米～0.43厘米之间。
10.如申请专利范围第8项所述的天线结构，其特征在于，该带形馈入元件可为一金属带。
11.如申请专利范围第8项所述的天线结构，其特征在于，该带形馈入元件的长边与该辐射元件的宽边相切，该带形馈入元件的宽边与该辐射元件的长边相切。
12.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该接地元件的长边与该辐射元件的宽边相切，该接地元件的宽边与该辐射元件的长边相切。
13.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，更包括一辅助支撑元件，在该辐射元件与该接地面之间，以辅助支撑该辐射元件。
14.如申请专利范围第13项所述的天线结构，其特征在于，该辅助支撑元件为一介电常数低于1.2，消耗因子低于0.01的介质。
15.如申请专利范围第14项所述的天线结构，其特征在于，该辅助支撑元件可为一泡棉。
16.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该馈入元件可连结一同轴电缆的传输线。
17.如申请专利范围第1项所述的天线结构，其特征在于，该馈入元件可连结各型印刷电路板传输线。
全文摘要
本发明是有关于一种天线结构，其包含有一辐射元件，至少具有二个端点，辐射元件的一端点设置有一接地元件，接地元件连接至一接地面，而辐射元件的另一端点设置有一馈入元件，馈入元件连接至一传输线，馈入元件所在的位置与接地元件所在的位置呈对角线，如此本发明的天线具有较大的使用频宽，可提高使用性能，供使用者更为便利的使用天线。
文档编号H01Q1/36GK1758483SQ200510114210
公开日2006年4月12日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者刘一如, 田鸿昆 申请人:智邦科技股份有限公司