双频天线的制作方法

本发明涉及一种天线，且特别涉及一种双频天线。

背景技术：

请参照图1，其所绘示为传统双频天线。该双频天线被制作于双层印刷电路板(pcb，printedcircuitboard)上。其中，双频天线被设计在印刷电路板的表层(toplayer)上，而金属接地面(metalgroundsurface)130被设计于印刷电路板的底层(bottomlayer)上。再者，双频天线的辐射组件(radiationelement)被设计在天线净空区域(antennaclearance)110。

如图1所示，双频天线中，a点(nodea)为该辐射组件的天线馈入端口(antennafeedport)，由天线馈入端口a延伸的传导路径(conductingpath)p1为高频共振路径(resonantpath)，由天线馈入端口a延伸的传导路径p2为低频共振路径。基本上，辐射组件的二个操作频率(operatingfrequency)可由调整二个传导路径p1、p2的长度来决定。其中，二个传导路径p1、p2为导线(conductingline)。

举例来说，高操作频率(higheroperatingfrequency)的波长为λ1，低操作频率(loweroperatingfrequency)的波长为λ2，则传导路径p1的长度即为(1/4)λ1，传导路径p2的长度即为(1/4)λ2。

请参照图2，其所绘示为传统共平面波导式(coplanarwaveguide，简称cpw)双频天线。该cpw双频天线被制作于单层印刷电路板上。其中，双频天线的辐射组件被设计在天线净空区域210，而金属接地面230a、230b被设计于印刷电路板上，双频天线的二侧。

如图2所示，双频天线中，b点为该辐射组件的天线馈入端口，由天线馈入端口b所延伸的传导路径p3为高频共振路径，由天线馈入端口b所延伸的传导路径p4为低频共振路径。同理，当高操作频率的波长为λ3且低操作频率的波长为λ4时，则传导路径p3的长度即为(1/4)λ3，传导路径p4的长度即为(1/4)λ4。

请参照图3，其所绘示为传统另一双频天线。该双频天线被揭露于美国专利号us6801168。该双频天线被制作于双层印刷电路板上。其中，双频天线的第一幅射组件被设计在印刷电路板的表层，第二辐射组件与金属接地面330被设计于印刷电路板的底层。其中，双频天线的第一辐射组件被设计在印刷电路板表层的天线净空区域，第二辐射组件被设计在印刷电路板底层的天线净空区域。

如图3所示，双频天线中，c点为双频天线的天线馈入端口，由天线馈入端口c所延伸的传导路径p5为低频共振路径。再者，第二辐射组件接触于金属接地面330，由金属接地面330所延伸的传导路径p6为高频共振路径。

请参照图4，其所绘示为传统另一双频天线。该双频天线被揭露于美国专利公开号us20040108957。该双频天线被制作于双层印刷电路板上。其中，双频天线的第一幅射组件412与第二辐射组件414被设计在印刷电路板的表层，且双频天线的第一辐射组件412与第二辐射组件414被设计在印刷电路板表层的天线净空区域。

如图4所示，双频天线中，d点为双频天线的天线馈入端口，由天线馈入端口d所延伸的传导路径p7为高频共振路径。再者，第二辐射组件414的传导路径p8为低频共振路径。

技术实现要素：

本发明提供一种双频天线，其包括：一第一传导路径，该第一传导路径的一第一端连接至一天线馈入端口，且该第一传导路径的长度决定该双频天线的一第一操作频率；一滤波器，该滤波器的一第一端连接至该第一传导路径的一第二端；以及一第二传导路径，该第二传导路径的一第一端连接至该滤波器的一第二端，其中该第一传导路径加上该第二传导路径决定该双频天线的一第二操作频率；其中，该滤波器阻止该第一操作频率的频段，且通过该第二操作频率的频段。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有较好的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

图1为传统双频天线。

图2为传统共平面波导式双频天线。

图3为传统另一双频天线。

图4为传统另一双频天线。

图5为本发明双频天线。

图6a至图6d为本发明滤波器的第四个示例。

图6e为第四示例滤波器的s21系数图。

图7为搭配第四个示例滤波器530的双频天线的s11系数图。

附图标记说明：

110、210、510：天线净空区域

130、230a、230b、330、430、530：金属接地面

414、412：辐射组件

具体实施方式

请参照图5，其所绘示为本发明双频天线。该双频天线制作于双层印刷电路板上。其中，双频天线设计在印刷电路板的表层上，而金属接地面530设计于印刷电路板的底层上。再者，双频天线的辐射组件系设计在天线净空区域510。

根据本发明的实施例，辐射组件包括一第一传导路径pa、一滤波器(filter)530与一第二传导路径pb。其中，滤波器530连接于第一传导路径pa与第二传导路径pb之间。

如图5所示，双频天线中，e点为该辐射组件的天线馈入端口，第一传导路径pa的第一端连接于天线馈入端口e，第一传导路径pa的第二端连接于滤波器530，再者，第二传导路径pb的第一端连接于滤波器530。

根据本发明的实施例，由天线馈入端口e所延伸的第一传导路径pa为高频共振路径，而由天线馈入端口e所延伸的第一传导路径pa加上第二传导路径pb即为低频共振路径。再者，辐射组件的二个操作频率可由第一传导路径pa以及第二传导路径pb的长度来决定。

举例来说，当高操作频率的波长为λa且低操作频率的波长为λb时，则高频共振路径的长度即为(1/4)λa，低频共振路径的长度即为(1/4)λb。也就是说，第一传导路径p1的长度为(1/4)λa，而第一传导路径pa加上第二传导路径pb的长度即为(1/4)λb。

再者，本发明的滤波器530具备通过低操作频率以及阻止高操作频率的特性。以wifi双频系统(dual-bandwifisystem)中的2.4g操作频率以及5g操作频率为例，滤波器530具备通过2.4g频段以及阻止5g频段的特性(2gbandpassand5gbandrejection)。

请参照图6a，其所绘示为本发明滤波器的第一个示例。滤波器530由一电感器l组成。电感器l的一端连接于第一传导路径pa的第二端，电感器l的另一端连接于第二传导路径pb的第一端。其中，电感器l的电感值约在4nh与10nh之间。

举例来说，电感器l的电感值为6.8nh，其具有0.2pf的寄生电容值(parasiticcapacitance)。因此，电感器l的自振频率(inductorself-resonance)约在4ghz～6ghz的频段之间，亦即滤波器530的带阻频率(bandstopfrequency)约在4ghz～6ghz之间。

举例来说，电感器l的电感值为6.8nh时，由s11系数图(s11plot)可以观测到，搭配第一个示例的滤波器530的双频天线，则其具有双频共振(dual-frequencyresonance)的特性。然而，5g频段被阻止的带宽太窄，且2.4g频段的天线效率(antennaefficiency)不佳约只有40％。

请参照图6b，其所绘示为本发明滤波器的第二个示例。滤波器530由二电感器l1与l2并联组成。电感器l1与l2的一端连接于第一传导路径pa的第二端，电感器l1与l2的另一端连接于第二传导路径pb的第一端。其中，电感器l的电感值约在4nh与10nh之间。

举例来说，二个电感器l1与l2的电感值为6.8nh时，由s11系数图(s11plot)可以观测到，搭配第二个示例的滤波器530的双频天线，则其具有双频共振的特性，且2.4g频段的天线效率已经有所改善。然而，5g频段被阻止的带宽还是太窄。

请参照图6c，其所绘示为本发明滤波器的第三个示例。滤波器530由电感器l与电阻r并联组成。电感器l与电阻r的一端连接于第一传导路径pa的第二端，电感器l与电阻r的另一端连接于第二传导路径pb的第一端。其中，电感器l的电感值约在4nh与10nh之间，电阻r的电阻值约在400欧姆与2000欧姆之间。

举例来说，电感器l的电感值为6.8nh且电阻器r的电阻值为650欧姆时，由s11系数图(s11plot)可以观测到，搭配第三个示例的滤波器530的双频天线，则其具有双频共振的特性，且5g频段被阻止的带宽已经变宽。然而，2.4g频段的天线效率不佳约只有40％。

请参照图6d，其所绘示为本发明滤波器的第四个示例。滤波器530由电感器l、电容器c与电阻r并联组成。电感器l的一端连接于第一传导路径pa的第二端，电感器l的另一端连接于电容器c的一端，电容器c的另一端连接于第二传导路径pb的第一端。再者，电阻r的一端连接于第一传导路径pa的第二端，电阻r的另一端连接于第二传导路径pb的第一端。其中，电感器l的电感值约在4nh与10nh之间，电阻r的电阻值约在400欧姆与2000欧姆之间，电容器c的电容值约在0.1pf与2pf之间。

举例来说，电感器l的电感值为6.2nh且电阻r的电阻值为560欧姆且电容器c的电容值为0.5f时，由s11系数图(s11plot)可以观测到，搭配第四个示例的滤波器530的双频天线，则其具有双频共振的特性，5g频段被阻止的带宽已经变宽(widen)，而2.4g频段的天线效率已经改善至80％，且5g频段的天线效率约为55％。

请参照图6e，其所绘示为第四示例滤波器的s21系数图(s21plot)。明显地，滤波器530在2.4ghz的频段的s21系数约为0.2db，亦即滤波器530具备通过2.4g频段的特性。再者，滤波器530在5ghz的频段的s21系数约为-15db，亦即滤波器530具备阻止5g频段的特性。

请参照图7，其所绘示为搭配第四个示例滤波器530的双频天线的s11系数图(s11plot)。其中，在频率2.412ghz时的s11系数为-14.884db，在频率2.472ghz时的s11系数为-14.506db，在频率5.10ghz时的s11系数为-15.628db，在频率5.90ghz时的s11系数为-10.230db。

因此，本发明的双频天线确实可运用于wifi双频系统(dual-bandwifisystem)中的2.4g频段以及5g频段。

再者，本发明系以运用于wifi双频系统(dual-bandwifisystem)的双频天线为例来说明。但是，本发明并不限定于此，在此领域的技术人员也可以根据本发明的内容来设计双频天线，并运用于其他双频系统。

综上所述，虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可可作各种的改动与润饰。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求书为准。