芯片型天线用的多回路馈入网络结构的制作方法

文档序号:21225627发布日期:2020-06-23 22:20阅读:190来源:国知局
芯片型天线用的多回路馈入网络结构的制作方法
本实用新型提供一种芯片型天线用的多回路馈入网络结构,尤指一种利用多回路架构来改善芯片型天线的阻抗带宽,来达到多频谐振的效应及巴伦电路的效果,并使芯片型天线的效能不易受到天线周遭信号干扰以增加电磁波耐受能力。
背景技术
:无线通信技术于现今社会便利生活中占有不可或缺的一环,除了有线及无线局域网络的综合布设,而行动电子装置(mobiledevice)亦必须对应设置有无线天线进行信号的接收及发射,行动电子装置方能通过无线局域网络进行互联网的使用及传送数据。上述行动电子装置的无线天线通常属于单一个体或与其他不同功能天线做整合,其体积通常较大庞大而影响行动电子装置的电路布局。另一方面无线天线的操作带宽要求朝向多频及宽带的频段进行设计,在不占据行动电子装置内部太多空间的前题下,如何提供更理想多频及宽带天线成为从事此行业者所亟欲努力的目标。而芯片型天线是个人行动无线装置的首选,但芯片型天线是一种电场天线,容易受到电抗近场内的介电物质影响,而产生阻抗的变化,造成频率失准。也就是说,所有接近天线的元件皆可能降低天线信号辐射效率。另外,天线内置于无线电子装置的机壳内辐射微波信号,而无线电子装置内部可能有大面积的电路板或各种金属元件皆可能影响天线的辐射效率。为解决上述问题,有的天线设计结构为利用集总元件(电感及电容)形成一阻抗匹配电路,进而改善芯片型天线的阻抗带宽,但是该种阻抗匹配电路架构仍使得芯片型天线易受到天线周边环境影响辐射效率,以及无法达到多频匹配的效果,从而有待从事此行业者加以改善。技术实现要素:本实用新型的主要目的在于提供一种芯片型天线用的多回路馈入网络结构,包括:一印刷电路板具有一第一面及一第二面;一馈入网络设置于该印刷电路板的该第一面且具有多个回路,各回路分别连接于一第一接点或一第二接点,该第一接点或该第二接点电性各连接有一电容元件及一接地面;一芯片型天线具有电性连接于该馈入网络的该第一接点的一第一端,以及电性连接于该馈入网络的该第二接点的一第二端,且该芯片型天线与该馈入网络投射至该印刷电路板的该第二面涵盖区域不具有任何金属接地区。藉由前述多回路架构来改善芯片型天线的阻抗带宽,来达到多频谐振的效应及巴伦电路的效果,并使芯片型天线的效能不易受到天线周遭信号干扰以增加电磁波耐受能力。本实用新型的次要目的在于该馈入网络的该多个回路由四个回路所构成,且该四个回路构成一巴伦电路架构以增加电磁波耐受能力。本实用新型的另一目的在于该馈入网络的该多个回路的设置数量,根据芯片型天线周遭环境及相对应接地面的面积大小而做一调整。为了达到上述目的,本实用新型提供了一种芯片型天线用的多回路馈入网络结构,其包括:一印刷电路板,具有一第一面及一第二面;一馈入网络,设置于该印刷电路板的该第一面且具有多个回路,各回路分别连接于一第一接点或一第二接点,该第一接点或该第二接点电性各连接有一电容元件的一端,而各电容元件的另一端则连接至一接地面,该馈入网络于一预定位置设有一信号馈入点以供一线缆做一连接;以及一芯片型天线,设置于该印刷电路板的该第一面,该芯片型天线具有电性连接于该馈入网络的该第一接点的一第一端,以及电性连接于该馈入网络的该第二接点的一第二端,且该芯片型天线与该馈入网络投射至该印刷电路板的该第二面涵盖区域不具有任何金属接地区。在本实用新型的一实施例中,该芯片型天线操作频段的低频操作频段为2450mhz~2500mhz,而高频操作频段为5150~5850mhz。在本实用新型的一实施例中,该馈入网络的该多个回路由四个回路所构成,且该四个回路构成一巴伦电路架构,以增加电磁波耐受能力。在本实用新型的一实施例中,该四个回路的至少一个设置有一电感元件做为阻抗匹配调整。在本实用新型的一实施例中,该馈入网络的该多个回路的设置数量,根据芯片型天线周遭环境及相对应接地面的面积大小而做一调整。在本实用新型的一实施例中,各电容元件所连接的该接地面为同一接地面或为多个不同接地面。附图说明图1为本实用新型馈入网络的详细结构图。图2为本实用新型馈入网络的等效电路图。图3为本实用新型芯片型天线的阻抗匹配图。图4为本实用新型芯片型天线于2400mhz频段的测试辐射场型图。图5为本实用新型芯片型天线于5470mhz频段的测试辐射场型图。附图标记说明:1-印刷电路板;2-馈入网络;21-第一回路;22-第二回路;23-第三回路;24-第四回路;25-第一接点;26-第二接点;27-信号馈入点;3-芯片型天线;31-第一端;32-第二端;4-电容元件;5-电感元件;6-接地面;7-线缆。具体实施方式为达成上述目的及功效,本实用新型所采用的技术手段及其构造,兹绘图就本实用新型的较佳实施例详加说明其构造与功能如下。请参阅图1、图2所示,为本实用新型馈入网络的详细结构图及等效电路图,由图中可清楚看出,本实用新型为包括有:印刷电路板1、馈入网络2、芯片型天线3、电容元件4、电感元件5、接地面6及线缆7,各构件的较为详细解说如下:该印刷电路板1具有一第一面及一第二面。该馈入网络2设置于该印刷电路板1的该第一面且具有多个回路,该多个回路在本实施例中包括有第一回路21、第二回路22、第三回路23、第四回路24,但本实用新型不以此自限,举凡两个以上的回路,皆在本实用新型的保护范围内。各回路分别连接于一第一接点25或一第二接点26,该第一接点25或该第二接点26电性各连接有一电容元件4的一端,而该多个电容元件4的另一端则连接至接地面6,该馈入网络2于一预定位置设有一信号馈入点27以供线缆7做一连接。该多个电容元件4所连接的该接地面6为同一接地面或为多个不同接地面,皆为本实用新型可实施态样。该芯片型天线3设置于该印刷电路板1的该第一面,该芯片型天线3具有电性连接于该馈入网络2的该第一接点25的一第一端31,以及电性连接于该馈入网络2的该第二接点26的一第二端32,且该芯片型天线3与该馈入网络2投射至该印刷电路板1的该第二面(图中未示)涵盖区域不具有任何金属接地区。本实用新型藉由前述多回路架构来改善芯片型天线3的阻抗带宽,来达到多频谐振的效应。并以多回路架构达到巴伦(balum)电路的效果,该巴伦电路又称为平衡不平衡转换器,其主要功用为将一单端信号转为差动信号,并使芯片型天线3的效能不易受到天线周遭信号干扰以增加电磁波耐受(ems)能力。该馈入网络2包括有多个回路,该多个回路优化由四个回路(第一回路21、第二回路22、第三回路23、第四回路24)所构成,而每一回路皆从信号馈入线由一电容元件4连接至接地面6,该四个回路(21、22、23、24)的至少一个设置有一电感元件5做为阻抗匹配调整。该馈入网络2的该多个回路的设置数量,根据芯片型天线周遭环境及相对应接地面的面积大小而做一调整,故设置两个以上的回路于印刷电路板1上皆在本实用新型的保护范围内。本实用新型芯片型天线操作频段以wifiism频段(低频操作频段为2450mhz~2500mhz,而高频操作频段为5150~5850mhz)做为实施应用范围。请参阅图3所示,为本实用新型芯片型天线的阻抗匹配图,其中于该阻抗匹配图中撷取11个参考点,并整理表格如下:由上述表格中可了解于低频操作2400mhz~2500mhz的区间频段中,其回波损耗约介于-9.6896至-27.197db,符合阻抗匹配的标准。另于高频操作5150mhz~5850mhz的区间频段中,其回波损耗约介于-10.100至-27.197db,亦符合阻抗匹配的标准。请参阅图4所示,为本实用新型芯片型天线于2400mhz频段的测试辐射场型图,于左上方图形表示x-y轴平面的电磁波辐射于0o至360o角度的功率强度(db),而x-y轴平面的功率强度转换成3d立体图形即如左下方所示,该3d立体图形极为接近一圆球体形状,表示于本实用新型芯片型天线3搭配馈入网络2的电磁波信号极为稳定而无任何缺角处(缺角处表示电磁波无法辐射区域,即代表电磁波信号不良处)。同样地,于中间下方图形所代表x-z轴平面的3d立体图形亦接近一圆球体形状,亦表示电磁波信号稳定性,以及于右下方图形所代表y-z轴平面的3d立体图形亦接近一圆球体形状,而由图4整体测试图形观之,本实用新型于2400mhz频段具有良好天线辐射场型。请参阅图5所示,为本实用新型芯片型天线于5470mhz频段的测试辐射场型图,于左上方图形表示x-y轴平面的电磁波辐射于0o至360o角度的功率强度(db),而x-y轴平面的功率强度转换成3d立体图形即如左下方所示,该3d立体图形极为接近一圆球体形状,表示于本实用新型芯片型天线3搭配馈入网络2的电磁波信号极为稳定而无任何缺角处。同样地,于中间下方图形所代表x-z轴平面的3d立体图形亦接近一圆球体形状,亦表示电磁波信号稳定性,以及于右下方图形所代表y-z轴平面的3d立体图形亦接近一圆球体形状,而由图4整体测试图形观之,本实用新型于5470mhz频段具有良好天线辐射场型。根据图3至图5的芯片型天线测试图形,即可整理出一3d辐射效率表,如下:频率mhz峰值增益dbi3d增益dbi3d辐射效率%2400-0.33-2.835224500.39-2.14612500-0.04-2.32595150-0.41-3.964052500.51-3.514553502.08-2.265954700.49-3.664356000.55-3.794257250.26-3.934057850.38-3.994058501.21-4.2448藉由图1至图5的揭露,即可了解本实用新型为一种芯片型天线用的多回路馈入网络结构,主要包括:一印刷电路板具有一第一面及一第二面;一馈入网络设置于该印刷电路板的该第一面且具有多个回路,各回路分别连接于一第一接点或一第二接点,该第一接点或该第二接点电性各连接有一电容元件及一接地面;一芯片型天线具有电性连接于该馈入网络的该第一接点的一第一端,以及电性连接于该馈入网络的该第二接点的一第二端,且该芯片型天线与该馈入网络投射至该印刷电路板的该第二面涵盖区域不具有任何金属接地区。藉由前述多回路架构来改善芯片型天线的阻抗带宽,来达到多频谐振的效应及巴伦电路的效果,并使芯片型天线的效能不易受到天线周遭信号干扰以增加电磁波耐受能力。本实用新型应用于无线电子产品中具有极高的实用性,故提出专利申请以寻求专利权的保护。上述详细说明为针对本实用新型一种较佳的可行实施例说明而已,该实施例并非用以限定本实用新型的申请专利范围,凡其他未脱离本实用新型所揭示的技艺精神下所完成的均等变化与修饰变更,均应包含于本实用新型所涵盖的保护范围内。当前第1页12
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