天线装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种天线装置，包括第一短路元件、第二短路元件、第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件。第一短路元件与第二短路元件电性连接至接地面。第一辐射元件具有馈入点，并设置在第一短路元件与第二短路元件之间。第二辐射元件电性连接在第一辐射元件与第一短路元件之间。第三辐射元件电性连接在第一辐射元件与第二短路元件之间。第一辐射元件至第三辐射元件、第一短路元件与第二短路元件形成并联设置的两个天线元件，以使天线装置操作在第一频段与第二频段。本实用新型的天线装置具有良好的双宽带操作与全向性辐射场型，从而可有效地增加吸顶式网络设备的信号涵盖范围。
【专利说明】
天线装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种天线装置，尤其涉及一种具有宽带操作与全向性辐射场型的天线装置。
【背景技术】
[0002]近年来，吸顶式的网络设备，例如:无线接入点(accesspoint，简称AP)，通常被安装在空间中的制高点(例如，天花板)，以藉此取得较大的信号涵盖范围。此外，为了使吸顶式网络设备能够提供最佳的信号涵盖范围，其内部的天线装置往往必须具有全向性的辐射场型。然而，现有的天线装置往往无法同时满足双宽带操作以及全向性辐射场型的需求，进而限缩了吸顶式网络设备在实际应用上的发展。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种天线装置，具有良好的双宽带操作与全向性辐射场型，从而可有效地增加吸顶式网络设备的信号涵盖范围。
[0004]本实用新型的天线装置，包括第一短路元件、第二短路元件、第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件。第一短路元件与第二短路元件电性连接至接地面。第一辐射元件具有馈入点，并设置在第一短路元件与第二短路元件之间。第二辐射元件电性连接在第一辐射元件与第一短路元件之间。第三辐射元件电性连接在第一辐射元件与第二短路元件之间。第一辐射元件至第三辐射元件、第一短路元件与第二短路元件形成并联设置的两个天线元件，以使天线装置操作在第一频段与第二频段。
[0005]作为本实用新型的一实施例，所述第一辐射元件、所述第二辐射元件与所述第一短路元件形成一第一倒F型天线，所述第一辐射元件、所述第三辐射元件与所述第二短路元件形成一第二倒F型天线。
[0006]作为本实用新型的一实施例，所述第一辐射元件的长度为所述第一频段的1/2波长。
[0007]进一步地，所述第二辐射元件的长度与所述第三辐射元件的长度分别为所述第二频段的1/4波长。
[0008]作为本实用新型的一实施例，所述第一辐射元件包括面对所述接地面的一第一侧壁，且所述馈入点设置在所述第一侧壁的中心处。
[0009]进一步地，所述第一辐射元件还包括与所述第一侧壁相对的一第二侧壁，且所述第二侧壁连接所述第二辐射元件与所述第三辐射元件。
[00?0]进一步地，所述第一福射元件至第三福射元件形成一 T型结构。
[0011]作为本实用新型的一实施例，所述第一辐射元件垂直于所述接地面，且所述第二辐射元件与所述第三辐射元件平行于所述接地面。
[0012]进一步地，所述第一短路元件与所述第二短路元件垂直于所述接地面。
[0013]作为本实用新型的一实施例，所述第一辐射元件至第三辐射元件、所述第一短路元件与所述第二短路元件分别为一矩形金属片。
[0014]基于上述，本实用新型的天线装置通过第一辐射元件至第三辐射元件、第一短路元件与第二短路元件形成并联设置的两个天线元件。藉此，天线装置将可具有良好的双宽带操作与全向性辐射场型，进而可适用于吸顶式网络设备，并可有效地增加吸顶式网络设备的信号涵盖范围。
[0015]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
【附图说明】
[0016]图1与图2是依照本实用新型一实施例的天线装置的示意图；
[0017]图3是依照本实用新型一实施例的天线装置在第一频段下的返回损失曲线图；
[0018]图4是依照本实用新型一实施例的天线装置在第二频段下的返回损失曲线图；
[0019]图5是依照本实用新型一实施例的天线装置相对于接地面的设置示意图；
[0020]图6是依照本实用新型一实施例的天线装置的辐射场型示意图；
[0021 ]图7是依照本实用新型另一实施例的天线装置相对于接地面的设置示意图；
[0022]图8是依照本实用新型另一实施例的天线装置的示意图；
[0023]图9是用以说明图8实施例所示的天线装置的辐射场型图。
[0024]附图标记:
[0025]100:天线装置
[0026]110:第一辐射元件
[0027]111:第一部分
[0028]112:第二部分
[0029]120:第二辐射元件
[0030]130:第三辐射元件
[0031]140:第一短路元件
[0032]150:第二短路元件
[0033]160:固定元件
[0034]101:接地面
[0035]SDll:第一侧壁
[0036]SD12:第二侧壁
[0037]SD21、SD31:侧壁
[0038]FPl:馈入点
[0039]D11、D7:间距
[0040]D12、D82:长度
[0041]710:边缘
【具体实施方式】
[0042]图1与图2是依照本实用新型一实施例的天线装置的示意图。如图1与图2所示，天线装置100包括第一辐射元件110、第二辐射元件120、第三辐射元件130、第一短路元件140与第二短路元件150。其中，第一辐射元件至第三辐射元件110?130、第一短路元件140与第二短路元件150可例如各是一矩形金属片。
[0043]天线装置100还可包括固定元件160。具体而言，天线装置100可通过固定元件160紧贴在接地面101上。因此，固定元件160可视为接地面101的一部分。此外，在另一实施例中，所属技术领域的技术人员也可依设计所需移除固定元件160，并使天线装置100中的第一短路元件140与第二短路元件150直接电性连接至接地面101。
[0044]请继续参照图1与图2，第一辐射元件110具有一馈入点FP1，且第一辐射元件110设置在第一短路元件140与第二短路元件150之间。具体而言，第一辐射元件110包括相对的第一侧壁SDll与第二侧壁SD12。其中，第一侧壁SDll面对接地面101。第二侧壁SD12用以连接第二辐射元件120与第三辐射元件130。此外，馈入点FPl设置在第一侧壁SD11的中心处。在一实施例中，第一辐射元件110垂直于接地面101，并可划分成第一部分111与第二部分112。举例来说，在一实施例中，第一部分111与第二部分112可为相互独立的两个元件，且第一部分111紧贴第二部分112以形成第一辐射元件110。在另一实施例中，第一部分111与第二部分112可例如是一体成型。
[0045]第二辐射元件120电性连接在第一辐射元件110与第一短路元件140之间。第三辐射元件130电性连接在第一辐射元件110与第二短路元件150之间。具体而言，第二辐射元件120与第三辐射元件130相对于第一辐射元件110呈对称设置。举例来说，以第一辐射元件110所在的几何平面为基准，第二辐射元件120与第三辐射元件130对称地设置在第一辐射元件110的相对两侧。在一实施例中，第二辐射元件120平行于接地面101，并电性连接第一辐射元件110中的第一部分111。第三辐射元件130平行于接地面101，并电性连接第一辐射元件110中的第二部分112。藉此，第一辐射元件至第三辐射元件110?130将可形成一 T型结构。
[0046]第一短路元件140电性连接第二辐射元件120的侧壁SD21，且第二短路元件150电性连接第三辐射元件130的侧壁SD31。具体而言，第一短路元件140沿着垂直于第二辐射元件120的方向，从第二辐射元件120的侧壁SD21延伸至接地面1I。第二短路元件150沿着垂直于第三辐射元件130的方向，从第三辐射元件130的侧壁SD31延伸至接地面101。此外，在一实施例中，第一短路元件140与第二短路元件150垂直于接地面101。
[0047]值得注意的是，第一部分111、第二辐射元件120与第一短路元件140可形成第一倒F型天线(inverted-F antenna)。第二部分112、第三福射元件130与第二短路元件150可形成第二倒F型天线。此外，所述第一倒F型天线与第二倒F型天线相互并联。换言之，第一辐射元件至第三辐射元件110?130、第一短路元件140与第二短路元件150可形成并联设置的两个天线元件，且所述两个天线元件分别为一倒F型天线。藉此，天线装置100将可操作在第一频段与第二频段，并具有双宽带操作的特性。
[0048]举例来说，馈入点FPl分别至第一侧壁SDll的两侧的间距Dll可为第一频段的1/4波长。换言之，第一辐射元件110的长度(亦即，第一侧壁SDll的长度)可为第一频段的1/2波长。藉此，天线装置100主要可通过第一辐射元件110操作在第一频段。此外，第一辐射元件110所形成的多个电流路径还可有效地扩展第一频段的带宽。例如，图3是依照本实用新型一实施例的天线装置在第一频段下的返回损失(Sll)曲线图。如图3所示，天线装置100的第一频段可例如是5GHz频段，且天线装置100在4.5GHz?6.5GHz间的返回损失可达到在-1ldB以下。
[0049]另一方面，第二辐射元件120的长度与第三辐射元件130的长度皆标示为D12，且长度D12为第二频段的1/4波长。藉此，天线装置100主要可通过第二辐射元件120与第三辐射元件130操作在第二频段。此外，第二辐射元件120与第三辐射元件130所形成的多个电流路径还可有效地扩展第二频段的带宽。例如，图4是依照本实用新型一实施例的天线装置在第二频段下的返回损失曲线图。如图4所示，天线装置100的第二频段可例如是2.4GHz频段，且天线装置100在2.17GHz?3GHz间的返回损失可达到在-1OdB以下。
[0050]值得一提的是，所属技术领域的技术人员可藉由调整第一至第三辐射元件110?130的长度(亦即，Dll与D12)以及两短路元件140与150的设置位置，来改变第一辐射元件至第三辐射元件110?130的电流分布，进而使天线装置100的辐射场型产生对应的变动。换言之，所属技术领域的技术人员可微调第一辐射元件至第三辐射元件110?130上的电流，以控制天线装置100的辐射场型，从而使天线装置100具有全向性辐射场型。
[0051]举例来说，图5是依照本实用新型一实施例的天线装置相对于接地面的设置示意图。如图5所示，在一实施例中，天线装置100可设置在接地面101的中心处。此外，当天线装置100设置在接地面101的中心处时，天线装置100的辐射场型将如图6所示。其中，图6的左半部为2.45GHz的天线装置100在θ = 60°的XY-平面上的辐射场型，且图6的右半部为5.5GHz的天线装置100在θ = 60°的XY-平面上的辐射场型。此外，图6中的实线与虚线分别用以表示天线装置100的主极化增益与交叉极化增益。如图6所示，天线装置100在2.45GHz与5.5GHz下皆具有全向性福射场型。
[0052]换言之，天线装置100具有良好的双宽带操作与全向性辐射场型。因此，在实际应用上，天线装置100适用于吸顶式网络设备，并可有效地增加吸顶式网络设备的信号涵盖范围。除此之外，天线装置100是通过短路元件140与短路元件150耦接至接地面101，亦即天线装置100具有双端接地结构。因此，第一辐射元件至第三辐射元件110?130上的电流可呈现较均匀的分布，从而使天线装置100的辐射场型可以较为稳定而不易受到外在环境的影响。
[0053]图7是依照本实用新型另一实施例的天线装置相对于接地面的设置示意图。如图7所示，在另一实施例中，天线装置100可邻近接地面101的一边缘710。例如，天线装置100与边缘710之间的间距D7可例如是10mm。值得注意的是，当天线装置100邻近接地面101的边缘710时，天线装置100在第一频段(亦即，高频频段)的辐射场型会受到接地面101的影响。此时，可通过微调第二辐射元件120与第三辐射元件130的长度以及短路元件140与短路元件150的设置位置，来降低接地面101对天线装置100所造成的影响。
[0054]举例来说，图8是依照本实用新型另一实施例的天线装置的示意图。如图8所示，当天线装置100邻近接地面101的边缘710时，第二辐射元件120的长度与第三辐射元件130的长度可被调整至D82，其中长度D82小于图1中所示的长度D12。换言之，当天线装置100邻近接地面101的边缘710时，可缩减第二辐射元件120的长度与第三辐射元件130的长度，并可沿着远离边缘710的方向偏移设置短路元件140与短路元件150。藉此，将可降低接地面101对天线装置100所造成的影响。例如，图9是用以说明图8实施例所示的天线装置的辐射场型图。其中，图9的左半部为天线装置100操作在2.45GHz时于Θ = 60°的XY-平面上的辐射场型，且图9的右半部为天线装置100操作在5.5GHz时于Θ = 60°的XY-平面上的辐射场型。此外，图9中的实线与虚线分别用以表示天线装置100的主极化增益与交叉极化增益。参照图9，随着辐射元件120与辐射元件130在长度上的微调以及短路元件140与短路元件150的偏移设置，天线装置100在2.45GHz与5.5GHz下依旧具有良好的全向性辐射场型。
[0055]综上所述，本实用新型的天线装置通过第一辐射元件至第三辐射元件、第一短路元件与第二短路元件形成并联设置的两个天线元件。藉此，天线装置将可具有良好的双宽带操作与全向性辐射场型，进而可适用于吸顶式网络设备，并可有效地增加吸顶式网络设备的信号涵盖范围。此外，天线装置具有双端接地结构，因此天线装置的辐射场型可以较为稳定且不易受到外在环境的影响。
[0056]虽然本实用新型已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的改动与润饰，故本实用新型的保护范围当视所附权利要求界定范围为准。
【主权项】
1.一种天线装置，其特征在于，包括: 一第一短路元件与一第二短路元件，电性连接至一接地面； 一第一辐射元件，具有一馈入点，并设置在所述第一短路元件与所述第二短路元件之间； 一第二辐射元件，电性连接在所述第一辐射元件与所述第一短路元件之间；以及 一第三辐射元件，电性连接在所述第一辐射元件与所述第二短路元件之间，其中所述第一辐射元件至第三辐射元件、所述第一短路元件与所述第二短路元件形成并联设置的两个天线元件，以使所述天线装置操作在一第一频段与一第二频段。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，其中所述第一辐射元件、所述第二辐射元件与所述第一短路元件形成一第一倒F型天线，所述第一辐射元件、所述第三辐射元件与所述第二短路元件形成一第二倒F型天线。3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件的长度为所述第一频段的1/2波长。4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第二辐射元件的长度与所述第三辐射元件的长度分别为所述第二频段的1/4波长。5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件包括面对所述接地面的一第一侧壁，且所述馈入点设置在所述第一侧壁的中心处。6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件还包括与所述第一侧壁相对的一第二侧壁，且所述第二侧壁连接所述第二辐射元件与所述第三辐射元件。7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件至第三辐射元件形成一 T型结构。8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件垂直于所述接地面，且所述第二辐射元件与所述第三辐射元件平行于所述接地面。9.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述第一短路元件与所述第二短路元件垂直于所述接地面。10.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射元件至第三辐射元件、所述第一短路元件与所述第二短路元件分别为一矩形金属片。
【文档编号】H01Q5/28GK205429167SQ201620188459
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】李佩儒
【申请人】中磊电子（苏州）有限公司, 中磊电子股份有限公司