专利名称：多频天线的制作方法
技术领域：
本发明为一种多频天线，特别是指一种整合涵盖超宽带技术特性的天 线系统。
背景技术：
随着无线通讯时代的来临，重量轻、体积小、收讯佳、成本低的天线 产品将成为市场主流，双频天线即为一种微型化天线，在天线固定尺寸的 限制条件下，仍然可产生两种共振频率。公知双频天线通常为两种或两种
以上不同天线类型的结合，例如美国专利第6204819号专利所公开的双 频天线结构，将平面倒F型天线与环型天线互相结合，通过切换开关选择 不同的讯号馈入方式，在两天线之间进行切换，然而此天线为立体结构， 体积庞大且配置不易，另外必须增加切换芯片用以操作频带切换，导致电 路结构复杂，制作成本亦较高。
请参阅图1 ，为美国专利第7,180,463号专利"DUAL-BAND ANTENNA"正面示意图，该双频天线印刷在一基板11上，其包括讯号馈 入组件12、 一阻抗组件13、 一第一发射组件14、 一第一馈入点141、 一 第二发射组件15、 一第二馈入点151及一接地点17。讯号馈入组件12与 第一馈入点141和第二馈入点151电性连接，并分别经由接地点17提供各约1/4波长共振腔；第一发射组件14由第一馈入点141与讯号馈入组件 12连接，用以发射较高频率的讯号；第二发射组件15由第二馈入点151 与讯号馈入组件12连接，用以发射较低频率的讯号。
请参阅图2，为美国专利第7， 180,463号专禾lj "DUAL-BAND ANTENNA"反射损耗量测数据示意图，由图标可知，在操作频率为 2.4 2.5GHz以及4.3 6GHz之间，该系统平均值皆位于-10db以下，显示 该双频天线的操作频宽完全涵盖正EE802.11a和802.11b两种通讯标准的 操作频段。
然而该双频天线为增加发射频宽，将第二发射组件15的发射端弯折 为"L"形，以扩大发射端面积，同时也导致天线导体长度及体积过大；另 外为调整第一发射组件14的阻抗匹配，在相对于第二发射组件15的另一 侧边设置支撑部16，且必须与第一发射组件14保持平行并间隔一间隙， 从而与第一发射组件14形成电容性负载，此配置将造成天线结构复杂， 且该支撑部16设置位置不易精确掌握。
发明内容
本发明的目的是提供一种多频天线，利用第一辐射臂及第二辐射臂激 发低频共振模态，寄生导体激发高频共振模态，使天线系统整合涵盖多种 操作频段且具备超宽带特性，改善公知天线微型化无法同时兼顾高频宽 (bandwidth)的缺失。
本发明的另一目的是提供一种多频天线，利用辐射导体与寄生导体的 简易配置形式，从而简化天线组成结构，大幅縮减天线配置空间，使其轻易容置于各种电子装置内部，降低组装难度及制造成本。 为实现上述目的，本发明提供的多频天线，包括 接地面；
辐射导体，包含 馈入部，具有耦合边；
第一辐射臂，连接于该馈入部并沿着某一方向由该馈入部延伸；以及
第二辐射臂，连接于该馈入部并沿着与第一辐射臂延伸方向相反的方
向由该馈入部延伸；
寄生导体，连接于接地面，且具有耦合边并沿着该馈入部的耦合边的 轮廓而配置，且寄生导体的耦合边与馈入部的耦合边之间形成一间隙；以 及
馈入线，包含
中心导线，连接于该馈入部；以及 外层导线，连接于该接地面。
所述的多频天线，其中，该第一辐射臂及第二辐射臂长度相等。 所述的多频天线，其中，该第一辐射臂及第二辐射臂用以激发低频共 振模态。
所述的多频天线，其中，该寄生导体用以激发高频共振模态。 所述的多频天线，其中，该寄生导体为平行四边形。 所述的多频天线，其中，该寄生导体为矩形。 所述的多频天线，其中，该寄生导体为不规则状。
图l为美国专利第7,180,463号专利"DUAL-BAND ANTENNA"正面
示意图。
图2为美国专利第7,180,463号专利"DUAL-BAND ANTENNA"反射
损耗量测数据示意图。
图3为本发明较佳实施例的正面示意图。
图4为本发明实施例的辐射导体与寄生导体另一变化实施态样正面示 意图。
图5为本发明实施例的辐射导体与寄生导体又一变化实施态样正面示意图。
图6为本发明较佳实施例的电压驻波比量测数据示意图。
图7为本发明较佳实施例应用于携带式计算机的立体示意图。 附图中主要组件符号说明
11基板
12讯号馈入组件 13阻抗组件 14第一发射组件 141第一馈入点 15第二发射组件 151第二馈入点 16支撑部 17接地点3双频天线 31辐射导体 311馈入部
311a耦合边 312第一辐射臂 313第一辐射臂 32寄生导体 32a耦合边 33馈入线 331中心导线 332绝缘层 333外层导线 334披覆层 34接地面 4携带式计算机 41框体 42屏幕
具体实施例方式
本发明的多频天线，包括接地面、辐射导体、寄生导体及馈入线。
辐射导体包含馈入部、第一辐射臂及第二辐射臂；馈入线包含中心导 线及外层导线；该馈入部具有第一耦合边，第一辐射臂连接于馈入部并沿着某一方向由馈入部延伸，第二辐射臂连接于馈入部并沿着与第一辐射臂 延伸方向相反的方向由馈入部延伸；寄生导体连接于接地面，且具有第二 耦合边并沿着该馈入部的第一耦合边的轮廓而配置，且寄生导体的第二耦 合边与馈入部的第一耦合边之间形成一间隙；中心导线连接于馈入部，外 层导线连接于接地面。
本发明主要利用辐射导体两侧延伸设置的第一辐射臂及第二辐射臂 用以激发天线系统的低频共振模态，.且该第一辐射臂及第二辐射臂长度相 等，经由微调可使低频共振模态形成二阶共振模态，以增加低频共振模态 的频宽；另外经由延伸连接于接地面的寄生导体用以激发高频共振模态，
与该低频模态合成一超宽带模态，使该天线系统涵盖多种操作频段且同时 兼具宽带特性，轻易整合为具有超宽带技术特性的天线系统，改善公知天 线微型化设计时，往往无法涵盖多种系统频带的限制。此外，由辐射导体 与寄生导体的简易配置形式，从而简化天线组成结构与体积，大幅缩减天 线配置空间，使其轻易容置于各种电子装置内部，降低组装难度及制造成 本。
为能进一步了解本发明的详细内容，列举下列较佳实施例说明如后。
请参阅图3，为本发明较佳实施例的正面示意图。该多频天线包括
辐射导体31、寄生导体32、馈入线33及接地面34。辐射导体31包含 馈入部311、第一辐射臂312及第二辐射臂313;馈入线33包含中心导 线331、绝缘层332、外层导线333及披覆层334。
该馈入部311具有第一耦合边311a，第一辐射臂312连接于馈入部 311并沿着某一方向由馈入部311延伸，第二辐射臂313连接于馈入部311并沿着与第一辐射臂312延伸方向相反的方向由馈入部311延伸；寄生导
体32连接于接地面34，且具有第二耦合边32a并沿着该馈入部311的第 一耦合边311a的轮廓而配置，且寄生导体32的第二耦合边32a与馈入部 311的第一耦合边311a之间形成一间隙c，通过第一耦合边311a及第二耦 合边32a的间隙c用以产生电容性耦合效应，从而增加寄生导体32的辐 射传导效率；中心导线331连接于馈入部311另一端部，利用中心导线331 传递馈入线33的高频传输讯号至馈入部311，外层导线333则连接于接地 面34。
辐射导体31的馈入部311为梯形，上底长度约为6mm，下底长度约 为lmm，高度约为3mm，第一辐射臂312及第二辐射臂313长度相等， 长度约为15mm，宽度约为1.5mm，本实施例中寄生导体32设置为平行 四边形，上、下底面长度约为lmm，高度约为3mm。
本实施例主要利用辐射导体31两侧延伸设置的第一辐射臂312及第 二辐射臂313用以激发天线系统的低频共振模态，且该第一辐射臂312及 第二辐射臂313的长度相等，经由微调可使低频共振模态形成二阶共振模 态，以增加低频共振模态的频宽；另外经由延伸于接地面34的寄生导体 32用以激发高频共振模态，与该低频模态合成一超宽带模态，使该天线系 统涵盖多种操作频段且同时兼具宽带特性，轻易整合为具有超宽带技术特 性的天线系统，改善公知天线微型化设计时，往往无法涵盖多种系统频带 的限制。轻易整合2.3GHz至6GHz范围间的传输频带，由于传统无线通 讯在传输时需要连续发出电波，耗电量需求相对较大，而超宽带技术只有 在需要传输数据时才会发出脉冲电波，因此可有效减少耗电量，通过超宽带技术降低耗电量并大量传输影音数据。另由辐射导体31与寄生导体32 的简易配置形式，从而简化天线组成结构与体积，大幅縮减天线配置空间， 使其轻易容置于各种电子装置内部，降低组装难度及制造成本。
图4为本发明实施例的辐射导体与寄生导体另一变化实施态样正面示 意图，本实施例与上述第一实施例大致相同，其差异处在于该辐射导体31 的馈入部311为矩形，而寄生导体32亦为矩形，经此配置使寄生导体32 的第二耦合边32a沿馈入部311的第一耦合边311a的轮廓平行配置，并以 形成一间隙c用以产生电容性耦合效应，从而增加寄生导体32的辐射传 导效率。
图5为本发明实施例的辐射导体与寄生导体又一变化实施态样正面示 意图，本实施例与上述第一实施例大致相同，其差异处在于该辐射导体31 的馈入部311为阶梯形，而寄生导体32亦为阶梯形，同上述变化实施例 得知，该寄生导体32的第二耦合边32a与馈入部311的第一耦合边311a 的轮廓互相平行并形成一间隙c，经此产生电容性耦合效应，从而增加寄 生导体32的辐射传导效率。
图6为本发明较佳实施例的电压驻波比量测数据示意图，其天线的低 频操作频宽Sl及高频操作频宽S2在电压驻波比定义为2的情况下，操作 频率范围涵盖2.3GHz至6GHz，此频带频宽范围涵盖下列系统频宽
<formula>formula see original document page 11</formula>且该电压驻波比皆位于平均值1.5以下，显示本发明的天线结构，确 实已具备超宽带技术的优异特性，并较公知双频天线改良结构具有更为广 泛的操作频宽范围，同时其组成结构亦较为简化，符合设计者微型化的需 求。
图7为本发明较佳实施例应用于携带式计算机的立体示意图，将多频
天线3设置于携带式计算机4的一框体41边缘，接地面34采用锡箔片， 并将锡箔片整片贴覆于框体41表面，框体41内缘设置一屏幕42，该框体 41可视为整个双频天线3的接地面，通过锡箔片将接地讯号传送至框体 41;由辐射导体31与寄生导体32的简易配置形式，从而简化天线组成结 构与体积，大幅縮减天线配置空间，使天线模块轻易摆置于各种电子装置 内部，从而降低组装难度。
以上实施例并非用以局限本发明的范围，本领域技术人员所作的各种 更动与润饰，在不脱离本发明的精神和定义下，均在本发明申请的权利要 求范围内。
权利要求
1、一种多频天线，包括接地面；辐射导体，包含馈入部，具有耦合边；第一辐射臂，连接于该馈入部并沿着某一方向由该馈入部延伸；以及第二辐射臂，连接于该馈入部并沿着与第一辐射臂延伸方向相反的方向由该馈入部延伸；寄生导体，连接于接地面，且具有耦合边并沿着该馈入部的耦合边的轮廓而配置，且寄生导体的耦合边与馈入部的耦合边之间形成一间隙；以及馈入线，包含中心导线，连接于该馈入部；以及外层导线，连接于该接地面。
2、 如权利要求1所述的多频天线，其中，该第一辐射臂及第二辐射 臂长度相等。
3、 如权利要求1所述的多频天线，其中，该第一辐射臂及第二辐射 臂用以激发低频共振模态。
4、 如权利要求1所述的多频天线，其中，该寄生导体用以激发高频 共振模态。
5、 如权利要求1所述的多频天线，其中，该寄生导体为平行四边形。
6、 如权利要求1所述的多频天线，其中，该寄生导体为矩形。
7. 如权利要求1所述的多频天线，其中，该寄生导体为不规则状。
全文摘要
多频天线包括接地面、辐射导体、寄生导体及馈入线；辐射导体包含馈入部、第一辐射臂及第二辐射臂；馈入线包含中心导线及外层导线；该馈入部具有耦合边；寄生导体连接于接地面，并具有耦合边沿着该馈入部的耦合边的轮廓而配置，且寄生导体的耦合边与馈入部的耦合边之间形成一间隙；中心导线连接于馈入部，外层导线连接于接地面。通过第一辐射臂及第二辐射臂激发低频共振模态，寄生导体激发高频共振模态，使天线系统整合涵盖多种操作频段且具备超宽带特性，同时简化天线组成结构。
文档编号H01Q13/08GK101442151SQ20071018649
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者曾义伟, 林圣智, 萧富仁, 邱宗文 申请人:连展科技电子(昆山)有限公司