专利名称：高辐射效率微型天线的制作方法
技术领域：
高辐射效率微型天线技术领域[0001]本实用新型关于一种微型天线，特别是指一种可以增加频宽并缩小天线尺寸的 微型天线。
背景技术：
[0002]由于通信技术的进步，越来越多的电子产品都开始具有无线通信的功能，早期 因受限于技术问题，使用于大多数通信产品的天线或多或少会暴露于产品之外，但是随 着无线通信技术的蓬勃发展，手机、无线区域网路(WLAN)和卫星导航(GPS)这类个 人化电子产品因为市场需求量大，使得相关产品制造商在提升该些产品的品质和性能之 余，更致力追求于外观的设计，使用于这些通信产品的天线开始被要求可以被隐藏在产 品内部，除了增加产品外观设计的多元性之外，更使得这些产品具有轻薄、短小的特 性，希望能藉此吸引普罗消费者的目光。[0003]一般线性天线大部分以单极天线(monopole)或PIFA(planar inverted-Fantenna)天线原理设计，当这类天线放置于手持式产品时，容易受人体的干扰而造成天线功能的下 降，导致接收能力变差。相对而言，回路(Loop)天线的特性比较不易受到人体等外界环 境的影响，然而利用回路天线原理设计的天线，容易有体积过大或频宽较窄的缺点。发明内容[0004]本实用新型人针对上述缺失提出改善对策，本实用新型的微型天线具有体积 小、频宽较大且较不易受到使用者人体干扰等优点。[0005]本实用新型涉及一种微型天线，此一微型天线具有可以增加频宽，又具有容 易调整阻抗和共振频率的优点，十分适合应用于手持式电子产品，以提升无线传输的效 能。[0006]本实用新型的微型天线包括有至少一基体、至少一第一电极、至少一第二电极 和至少一第三电极，其中，第一电极连结于一信号馈入端，第二电极连接于一接地端并 与第一电极并行排列设置，第三电极亦连接于一接地端且设置于第一电极和第二电极的 相对一侧，设置在第一电极的上方或下方的位置以与第一电极产生部分区域相互重叠的 状态，并保持一设定间距，以便由第一电极的上方或下方与第三电极在基体上产生一夹 层空间，通过所形成的夹置空间大小便会产生不同的电容效应以显著缩小天线体积，并 且通过第一电极、第二电极与第三电极间的相对位置或距离调整，更可调整存在于电极 间的等效电容值，因此，可以达到增加频宽、缩小天线体积的效果。[0007]实施时，该第一电极、第二电极和该第三电极分别设置于该基体的表面或内 部。[0008]实施时，该第一电极、第二电极和该第三电极为平面几何图形。[0009]实施时，该第二电极包括有至少一向该第一电极的方向凸出且与该第一电极至 少部分重叠的延伸部。[0010]实施时，该基体的侧面设有多个端电极，该端电极分别与该第一电极或第二电 极或第三电极相连。[0011]实施时，该端电极分别与该信号馈入线或该接地线相连。[0012]实施时，该微型天线设置于一电路板净空区的表面或内部，净空区内的电路板 视同天线的基体。[0013]实施时，该电路板上设置有多个导通孔或导通体。[0014]实施时，该第一电极、该第二电极和该第三电极透过该导通孔或导通体分别与 设置于该电路板上的该信号馈入线或该接地线相连。[0015]与现有技术相比，本实用新型具有体积小、频宽较大且较不易受到使用者人体 干扰，容易调整阻抗和共振频率的优点。
[0016]图1是本实用新型微型天线实施例一的立体示意图。[0017]图2是本实用新型微型天线实施例一的立体分解示意图。[0018]图3是本实用新型微型天线实施例一的回波损耗图。[0019]图4是本实用新型微型天线实施例二的立体示意图。[0020]图5是本实用新型微型天线实施例三的立体示意图。[0021]图6是本实用新型微型天线实施例四的立体示意图。[0022]图7是本实用新型微型天线实施例五的立体示意图。[0023]图8是本实用新型微型天线实施例六的立体示意图。[0024]图9是本实用新型微型天线实施例七的立体示意图。[0025]图10是本实用新型微型天线实施例八的立体示意图。[0026]图11是本实用新型微型天线实施例九的俯视图。[0027]图12是本实用新型微型天线实施例九的立体示意图。[0028]图13是本实用新型微型天线实施例十的立体示意图。[0029]图14是图13的俯视图。[0030]附图标记说明IOA-基体；IOB-第二基体；IOC-第三基体；101-第一表面； 102-第二表面；103-第一侧面；104-第二侧面；11-第一电极；12-第二电极；12A-延 伸部；13-第三电极；14-端电极；2-电路板；21-净空区；22-信号馈入线；23-接地 线；M导通孔或导通体。
具体实施方式
[0031]以下以实施例说明本实用新型的微型天线，在下述实施例中，为了说明上的方 便及使审查员得以更容易了解本发明创作的精神，所有电极以长条形的形状为例，但在 实际应用时，该些电极并不一定限定为长条形，而系可为各种几何形状或是不规则的形 状。[0032]实施例一[0033]请参考图1和图2所示，本实施例的微型天线设置于一电路板2上，此微型天线 包括有一基体10A、一第一电极11、一第二电极12、一第三电极13和三端电极14。[0034]其中基体IOA是介电材料，并具有一第一表面101、一第二表面102、一第一侧 面103和一第二侧面104;第一电极11是导电材质并设置于第一表面101，并与信号馈入 线22连结；又第二电极12是与第一电极11并行设置于第一表面101并与接地的导线23 连结；而第三电极13设置于基体11上第二表面102靠近第二侧面104的一端，且第三电 极13与第一电极11有部分区域重叠，在基体IOA中产生一相互重叠而具有电容效应的区 域。端电极14设置于第一侧面103和第二侧面104，并分别与第一电极11、第二电极12 和第三电极13相连，而各该电极11、12和13也经由端电极14分别与电路板2上的信号 馈入线22与接地线23连结，通过端电极14的设置也可提升微型天线固定于电路板2时 的稳定度。[0035]在本实施例中，在第一表面101分别设置第一电极11和第二电极12，两个电极 11、12间会产生电容效果，可以增加微型天线的等效电容量，来增加微型天线的频宽。 而经由第一电极11与第三电极13相互重叠区域的设置，产生电容的效果，可以降低天 线的共振频率或缩小天线的体积。改变第二电极12与第三电极13的大小、形状与相对 位置，可以决定两个电极12、13间是否重叠，或是重叠区域的大小、形状与间距，可以 调整天线的特性。总而言之，通过变更各该电极11、12和13的尺寸、形状或各该电极 11、12和13间的相对位置或间距，即可调整天线的共振频率与阻抗，得到所需的天线特 性。[0036]本实施例天线的回波损耗(Return Loss)如图3所示，此天线的频宽约为天线共 振频率的6%。一般而言，根据回路天线原理设计的天线的频宽，通常小于天线共振频 率的3%。通过本实施例的结构设置，可以增加天线的频宽，天线的频宽值可以因此增加 至 128MHz。[0037]实施例二[0038]请参考图4所示，本实施例与实施例一大致相同，其中最大不同在于，第一电 极11和第二电极12具有不同的长度与形状，且第三电极与第二电极没有重叠区域，以产 生与实施例一不同的等效电容值，因此可以更进一步产生与实施例一不同的天线特性。[0039]实施例三[0040]请参考图5所示，本实施例是本实用新型微型天线的另一实施态样图，其与 实施例一大致相同，其中最大不同处在于，本实施例在基体IOA上更堆叠有第二基体 10B,使得第一电极11和第二电极12夹置于基体IOA和第二基体IOB之间，第三电极13 如同实施例一设置于第二表面102上。[0041]在本实施例中，基体IOA可与第二基体IOB为相同或不同的材质，当基体IOA 和第二基体IOB为相同材质时，可视为第一电极11和第二电极12并行设置于一体成形介 电基体的内部。然而，如果第二基体IOB选用较高介电系数的材质时，可进一步缩减天 线体的尺寸。[0042]实施例四[0043]请参考图6所示，本实施例与实施例三大致相同，其中最大不同是在基体IOA之 下更重叠有第三基体10C，使本实施例中包括有三个相互重叠的基体10A、第二基体IOB 和第三基体10C，且基体10A、IOB和IOC为相同或不同的材质，当基体10A、第二基体 IOB和第三基体IOC为相同材质时，可视为第一电极11、第二电极12和第三电极13是分别设置于一体成形介电材质基体的内部，且第一电极11、第二电极12和第三电极13透 过设置于基体10A、IOB和IOC侧面的端电极14，与电路板(图中未示)的信号馈入线 (图中未示)和接地线(图中未示)分别产生电性连接。[0044]实施例五[0045]请参考图7所示，本实施例与实施例四大致相同，其中第一电极11和第二电极 12分别设置于第二基体IOB和基体IOA的表面，通过这样的设置，本实施例可以在第一 电极11和第二电极12或是第一电极11和第三电极13之间产生与实施例四不同的电容 值，因此，可以产生与实施例四不同的天线特性。[0046]实施例六[0047]请参考图8所示，本实施例是实施例五的一变化应用，其中不同之处在于本实 施例中，第一电极11设置于第二基体IOB的上表面与第三基体IOC的下表面，两个第一 电极经由端电极14连结，并与信号馈入线连结，因此，本实施例更可通过两个第一电极 11分别设置于第三电极13的上方和下方，分别产生两个重叠夹置的区块所形成的两个具 有电容器作用的夹层，以产生与实施例五不同的天线特性。[0048]实施例七[0049]请参考图9所示，本实施例是本实用新型微型天线的另一实施例，在本实施例 中，第三电极13除了设置于基体IOA的下表面外，也同时于第二基体IOB的上表面设 置，通过端电极14连结两个第三电极13并与接地线连结。因此，两个第一电极11与 两个第三电极13之间，分别形成三个具电容效应的夹层区域，经由分别改变各电极的尺 寸、形状或各电极间之间距，可以调整各重叠区域的电容值，因此可调整天线的特性， 并可以同时达到缩小天线的整体尺寸大小及增加天线频宽的功效。[0050]实施例八[0051]请参考图10所示，本实施例与实施例五大致相同，其中第二电极12更包括有一 向第一电极11的下方延伸形成的延伸部12A，延伸部12A并与第一电极11间形成具电容 效应的重叠区域，通过这样的设置，本实施例可以在第一电极11和第二电极12之间产生 与实施例五不同的电容值，因此，可以产生与实施例五不同的频宽效果或用以调整天线 的特性。[0052]实施例九[0053]请参考图11和图12所示，本实施例将本实用新型的微型天线直接设置于一电路 板2的一净空区(clearance zone) 21上，此一净空区21是电路板在布建电路时所预留没有 布建任何线路或接地层的区域，本净空区可作为本实用新型微型天线的基体，因此可以 在制作电路板2的同时，在净空区21正反面完成第一电极11、第二电极12和第三电极 13的设置，并使第一电极11、第二电极12和第三电极13在不需要端电极的辅助下，直 接分别与电路板2上的信号馈入线22和接地线23相连，以达到简化制程、节省材料和组 装成本的效果。[0054]实施例十[0055]请参考图13和图14所示，本实施例是实施例九的变化态样，其中微形天线夹置 于电路板2上净空区21的内部，也就是说第一电极11、第二电极12和第三电极13并非 一定设置于净空区21的表面，当微型天线的电极11、12和13设置于净空区21的内部时，各电极11、12和13是通过导通孔或导通体M，使第一电极11、第二电极12和第三 电极13与电路板2的信号馈入线22或接地线23电性连接。[0056]综上所述，本实用新型的微型天线便是利用将各电极分别设置于基体的表面或 内部，并且通过调整各电极的形状或尺寸，或是各电极之间的相对位置与距离、上下重 叠区域的形状、体积和面积状态，来产生调整天线频宽和改变天线共振频率与阻抗或其 他天线特性的效果。[0057]以上所述，通过实施例说明本发明的特点，其目的在使熟习该技术者能了解本 发明的内容并据以实施，而非限定本发明的专利范围，故凡其他未脱离本发明所揭示的 精神而完成的等效修饰或修改，仍应包含在以下所述的申请专利范围中。
权利要求1.一种微型天线，连结至少一信号馈入线及至少一接地线，以收发无线电信号，其 特征在于，该微型天线包括至少一介电材质的基体；至少一第一电极，与该信号馈入线连结；至少一第二电极，与第一电极并行排列设置并与该接地线连结；及 至少一第三电极，与该接地线连结，并设置于该第一电极的上方或下方，且第三电 极部分区域与第一电极相互重叠并保持一设定间距。
2.如权利要求1所述的微型天线，其特征在于，该第一电极、第二电极和该第三电极 分别设置于该基体的表面或内部。
3.如权利要求2所述的微型天线，其特征在于，该第一电极、第二电极和该第三电极 为平面几何图形。
4.如权利要求3所述的微型天线，其特征在于，该第二电极包括有至少一向该第一电 极的方向凸出且与该第一电极至少部分重叠的延伸部。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微型天线，其特征在于，该基体的侧面设有多个 端电极，该端电极分别与该第一电极或第二电极或第三电极相连。
6.如权利要求5所述的微型天线，其特征在于，该端电极分别与该信号馈入线或该接 地线相连。
7.如权利要求1所述的微型天线，其特征在于，该微型天线设置于一电路板净空区的 表面或内部，净空区内的电路板视同天线的基体。
8.如权利要求7所述的微型天线，其特征在于，该电路板上设置有多个导通孔或导通体。
9.如权利要求8所述的微型天线，其特征在于，该第一电极、该第二电极和该第三电 极透过该导通孔或导通体分别与设置于该电路板上的该信号馈入线或该接地线相连。
专利摘要本实用新型是一种微型天线，其包括有至少一基体、至少一第一电极、至少一第二电极和至少一第三电极，其中，第二电极与第一电极并行排列设置，第三电极设置于第一电极的上方或下方且其部分区域与第一电极相互重叠并保持一设定间距。通过变更第一电极、第二电极、第三电极的几何形状、相对距离或位置，或变更第一电极与第三电极相互重叠区域的形状、尺寸或间距，可以调整天线的阻抗、频率或其他天线特性，以达到缩小天线体积及增加天线频宽的效果。
文档编号H01Q1/38GK201812931SQ20102051249
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日
发明者周志伸 申请人:咏业科技股份有限公司