专利名称：一种多频天线的制作方法
技术领域：
本发明系关于一种多频天线，特别系指整合多种操作频带于同一天线模块中之天 线设计。
背景技术：
近几年随着无线通讯传输技术的快速进步，无线射频讯号信道越来越拥挤，相关 研究开始由双频向三频甚至四频发展，2007年笔记型计算机天线产业有一个比较大的变 化，就是在Centrino带动无线局域网络(WLAN)内建逐渐成熟之后，将慢慢进入内建3G 和3. 5G的时代，天线内建数量也逐渐增加。目前笔记型计算机天线以内建式以为主，在 Centrino时代，内建天线数为2个，3G时代则将增加到5 6个，多增加的为802. Iln MIMO 天线1个，3G天线2个，有的机种甚至内建UWBl 2个。特别是目前笔记型计算机跨入行动通讯产业后，除了加入标准化的3G通讯模块 夕卜，还需提出性能优异的天线设计及射频系统建置策略，才能在干扰源复杂的笔记型计 算机传输环境中准确且无噪声的收发讯号，另外，由于笔记型计算机中同时存在GPS、BT、 Wi-Fi、WiMax、3G/LTE、DTV等通讯技术，如何做到最佳化的共容设计，成为最重要之技术关 键。同时消费者对于笔记型计算机轻薄短小的标准极高，当天线配置空间愈来愈小，内建无 线通讯模块又愈来愈多，如何将众多天线模块整合于同一狭窄空间中，同时还要避免讯号 互相干扰，成为设计者极高的技术挑战。
发明内容
本发明之目的系提供一种多频天线，利用馈入导体、第二导体及短路部组成双频 天线结构，另外透过馈入导体、第一导体及短路部组成单频回路天线结构，藉由第一导体之 短路部与第二导体连接处形成一开路，避免两天线结构讯号互相干扰，整合多种天线模块 于同一结构中，增加操作频带且兼顾尺寸微型化之设计要求。本发明之另一目的系提供一种多频天线，利用第一导体及短路部组成单频回路 天线结构，藉由第一导体激发第一共振模态，其中心导线至短路部之长度为第一共振模态 四分之一波长，因此，短路部末端为短路，经过四分之一波长路径至中心导线馈入位置为开 路，在第一共振模态中心频率为四分之一波长情况下，第二导体产生之高频及低频共振模 态不会影响第一导体特性。为达上述目的，本发明之多频天线包含一第一导体、一第二导体、一馈入导体、一 短路部、一接地面及一馈入线；第一导体呈蜿蜒状延伸；第二导体设置于第一导体相对侧 方向且沿该第一导体蜿蜒延伸方向之相反侧方向延伸，其中第一导体及第二导体延伸方向 互相平行；馈入导体用以连接第一导体及第二导体；短路部连接于第二导体且蜿蜒延伸形 成一末端，其末端连接于接地面，短路部设置于第一导体相对侧方向且连接于第二导体中 央处，使第二导体形成第一延伸路径及第二延伸路径；馈入线包含一中心导线及外层导线 将中心导线连接于馈入导体，外层导线连接于接地面。
本发明主要提出一种多频天线整合结构，利用馈入导体、第二导体及短路部组成 一组天线结构，由于短路部连接于第二导体中央处，使第二导体形成第一延伸路径及第二 延伸路径，并藉以产生高频及低频共振模态，经此配置组成双频天线结构。另外，透过馈入导体、第一导体及短路部组成另一组天线结构，由于短路部末端至 馈入线之中心导线连接处路径长度约等于第一导体之第一共振模态中心频率四分之一波 长，且短路部末端至馈入线之中心导线连接处路径长度等长于第一导体路径总长度，利用 第一导体长度激发天线系统第一共振模态，使第一导体产生第二低 频共振模态，经此配置 组成单频回路天线结构。利用本发明之设计可于第一导体之短路部与第二导体连接处形成一开路，避免两 天线传输讯号互相干扰，整合两种天线模块于同一辐射导体结构中，除能增加通讯标准之 操作频带，同时亦能兼顾设计尺寸微型化之要求。另外，藉由微调短路部路径长度及尺寸体积，使天线之系统频宽具有较佳之阻抗 匹配，同时亦可藉由微调第一导体蜿蜒路径长度及形状尺寸，同样能使天线之系统频宽具 有特性更为优异之阻抗匹配。为使贵审查人员进一步了解本发明之详细内容，兹列举下列较佳实施例说明如后。
图1为本发明第一实施例之俯视图。图2为本发明第二实施例之俯视图。图3为本发明第二实施例之电压驻波比量测数据图。图4为本发明第二实施例应用于携带式计算机之局部放大立体图。
具体实施例方式请参阅第1图，为本发明第一实施例之俯视图。包含一第一导体(11)、一第二导 体(12)、一馈入导体(13)、一短路部(14)、一接地面(15)及一馈入线(16)。第一导体(11)呈蜿蜒状延伸；第二导体(12)设置于第一导体(11)相对侧方向且 沿该第一导体(11)蜿蜒延伸方向之相反侧方向延伸，其中第一导体(11)及第二导体(12) 延伸方向互相平行；馈入导体(13)用以连接第一导体(11)及第二导体(12)；短路部(14) 连接于第二导体(12)且蜿蜒延伸形成一末端(141)，其末端(141)连接于接地面(15)，短 路部(14)设置于第一导体(11)相对侧方向且连接于第二导体(12)中央处，使第二导体 (12)形成第一延伸路径(121)及第二延伸路径(122)；馈入线(16)包含一中心导线(161) 及外层导线(162)将中心导线(161)连接于馈入导体(13)，外层导线(162)连接于接地 面(15)，其中馈入线(16)之中心导线(161)连接馈入处邻近于馈入导体(13)及第一导体 (11)连接接口处。本实施例利用馈入导体(13)、第二导体(12)及短路部(14)组成双频天线结构， 将短路部(14)连接于第二导体(12)邻近中央位置处，使第二导体(12)形成第一延伸路径 (121)及第二延伸路径(122)，经此产生高频及低频共振模态。另外，透过馈入导体(13)、 第一导体(11)及短路部(14)组成单频回路天线结构，将短路部(14)末端(141)至馈入线(16)之中心导线(161)连接馈入处路径长度设置约等于第一共振模态中心频率四分之一 波长，且该路径长度亦等长于第一导体(11)路径总长度，因此能使第一导体(11)产生 第二低频共振模态，同时将第一导体(11)之短路部(14)与第二导体(12)连接处视为一开 路，避免两天线传输讯号互相干扰，经此将两种天线模块整合于同一辐射导体结构中。本实施例之第一导体(11)近似Z字型，共可分成三段矩形，其中连接于馈入导体 (13)处之矩形长度约为20mm、宽度约为2mm，第二段矩形长度约为6mm、宽度约为2mm，末段 矩形长度约为22mm、宽度约为2mm，第二导体(12)为矩形状，长度约为56mm、宽度约为2mm， 馈入导体(13)为矩形状，长度约为5mm、宽度约为2mm，短路部(14)亦近似Z字型，可分成 三段矩形，其中连接于第二导体(12)矩形长度约为8mm、宽度约为2mm，第二段矩形长度约 为22mm、宽度约为2mm，末段连接于接地面(15)之矩形长度约为9mm、宽度约为2mm。请参阅图2，为本发明第二实施例之俯视图。本实施例与第一实施例大致雷同，其 不同处在于短路部(14)连接于第二导体(12)中央处形成之第二延伸路径(122)设置成弯 折状，然而该第二延伸路径(122)还是与第二导体(12)之第一延伸路径(121)及第一导体 (11)延伸路径互相平行，显示透过本发明之辐射导体整合设计，除能确实设置蜿蜒多变之 导体延伸路径，同时还能增加天线操作频宽及适用频带。请参阅图3，为本发明第二实施例之电压驻波比量测数据图。其中横轴表示频率， 纵轴表示dB值，经由图形曲线显示天线在频率Sl时所呈现之电压驻波比曲线变化，Sl频 率范围涵盖2. 0 7. OGHz,此频带频宽范围涵盖WLAN802. llb/g(频率范围介于2. 4
2.5GHz)、WiMAX(频率范围介于2. 3 2. 4GHz)、(频率范围介于2. 5 2. 7GHz)、WiMAX
3.5G (频率范围介于3. 3 3. 8GHz)以及WiMAX (频率范围介于4. 9 2. 825GHz)之系统频 宽。在标准规范中，各种结构之天线电压驻波比一般规定必须小于3以上，方能满足 天线性能上之各种要求，经由量测数据得知，本发明整体频带频段均位于3以下，且大部分 频段皆小于2，因此操作频宽将获得大幅提升，经此量测数据得知，本发明之天线系统操作 频宽均已达设计所需之操作频宽通讯标准。请参阅图4，为本发明第二实施例应用于携带式计算机之局部放大立体图。将本发 明之天线模块固定于携带式计算机(4)之显示器屏幕框架(41)表面，经此配置进行无线讯 号收发，除透过设置蜿蜒多变之导体延伸路径藉以缩小天线体积，同时更易于内部各别零 组件空间配置。本发明已符合专利要件，实际具有新颖性、进步性与产业应用价值之特点，然其实 施例并非用以局限本发明之范围，任何熟悉此项技艺者所作之各种更动与润饰，在不脱离 本发明之精神和定义下，均在本发明权利范围内。
权利要求
1.一种多频天线，其特征是该多频天线包括第一导体，呈蜿蜒状延伸；第二导体，设置于该第一导体相对侧方向且沿该第一导体蜿蜒延伸方向之相反侧方向 延伸，该第一导体及第二导体延伸方向互相平行；馈入导体，用以连接该第一导体及第二导体；短路部，连接于该第二导体且蜿蜒延伸形成一末端，该短路部设置于第一导体相对侧 方向且连接于第二导体中央处，使该第二导体形成第一延伸路径及第二延伸路径；接地面，该短路部末端连接于接地面；以及馈入线，包含中心导线，连接于该馈入导体；以及外层导线，连接于该接地面。
2.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是该馈入线之中心导线连接处邻近于馈入 导体及第一导体连接接口处。
3.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是该第一导体长度是用以激发天线系统第 一共振模态。
4.根据权利要求3所述的多频天线，其特征是该短路部末端至馈入线之中心导线连接 馈入处路径长度约等于第一共振模态中心频率四分之一波长。
5.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是该短路部末端至馈入线之中心导线连接 馈入处路径长度约等长于第一导体路径总长度。
6.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是藉由微调该短路部路径长度及尺寸体 积，使天线之系统频宽具有较佳之阻抗匹配。
7.根据权利要求1所述的多频天线，其特征是藉由微调该第一导体蜿蜒路径长度及形 状尺寸，使天线之系统频宽具有较佳之阻抗匹配。
全文摘要
一种多频天线，包括一第一导体、一第二导体、一馈入导体、一短路部、一接地面及一馈入线；第一导体呈蜿蜒状延伸；第二导体设置于第一导体相对侧方向且沿该第一导体蜿蜒延伸方向之相反侧方向延伸，其中第一导体及第二导体延伸方向互相平行；馈入导体用以连接第一导体及第二导体；短路部连接于第二导体且蜿蜒延伸形成一末端，其末端连接于接地面，短路部设置于第一导体相对侧方向且连接于第二导体中央处，使第二导体形成第一延伸路径及第二延伸路径；馈入线包含一中心导线及外层导线将中心导线连接于馈入导体，外层导线连接于接地面。
文档编号H01Q1/48GK102130375SQ20101062329
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年9月17日
发明者傅国展, 张耀元, 萧富仁, 邱宗文 申请人:连展科技电子(昆山)有限公司