专利名称：双频天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面式天线，尤指一种可利用印刷技术制作于一介电质基板上，分别用以接收不同频段的讯号的平面式双频天线。
背景技术：
1980年初期，欧洲各国为解决移动电话系统不兼容，及用户无法漫游(roaming)全欧洲的问题，共同组成了一名为“移动通讯特别组织”(GroupSpecial Mobile，以下简称GSM)的研究团队，负责研发GSM系统标准，并决定于900MHZ的频道内，订出二个频率，供数位式移动电话系统使用，由于GSM系统采用“数位技术”，不仅提升了系统容量，有效解决了模拟式系统容量不足、通讯保密性不佳及不具数据通讯能力等缺点，更一举解决了各国移动电话系统不兼容的问题。因此，自1992年GSM系统于正式提供服务以来，GSM的应用领域迅速成长，已成为数位式移动电话系统中发展最快速的一种，此由近年来几乎人手一机(GSM手机)的现象，可见一斑。
此外，为满足用户对无线宽频网络的广大需求，整合封包无线电服务(General Packet Radio Service，以下简称GPRS)的通讯协议应运而生，GPRS其实是一种利用现有GSM通讯网路的架构，在无需全面汰换现有GSM系统的状况下，提供高速分封资料数据的服务，令用户得以透过GPRS系统，无线上网，传送及接收所需的文字及图像资料，其传输速度最高可达每秒115K，且能随时保持在连线状态，因此，近年来，已有愈来愈多的用户，选择使用具备GPRS系统功能的手机，以便随时无线上网收发资料。
传统上，使用在GSM手机上的天线均仅局限于单频使用的天线，然而随着前述通讯系统多元化的发展，手机上所使用的天线，亦已逐渐由单频天线，改变为可支持双频系统的双频天线，该种双频天线初期是采用外露式设计的天线，但是，由于该种天线凸露在手机壳体之外，令手机无法被设计成更轻薄短小，不仅在携带上造成用户不便，在外观设计上亦形成若干设计瓶颈与障碍。因此，该等双频手机上所使用的双频天线，已逐渐改为如图1所示的内置式双频天线12，该种双频手机10虽在外观上看不到天线本体，可被设计成更具整体美感，然而，由于该双频天线12是外加在该手机10的印刷电路板11上，不仅组配安装不便，其所占用的空间及成本亦无法被具体降低，导致该种手机10的体积始终无法符合轻薄短小的设计趋势。
有鉴于前述传统双频天线的缺点，发明人根据多年来从事天线制造的技术经验，及所累积的专业知识，针对双频天线的特性，悉心研究各种解决方案，并经不断研究、实验与改良后，终于研制出本发明的一种双频天线。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双频天线，尤其是指一种可利用印刷技术制作于介电质基板上，分别用以接收不同频段的讯号的双频天线。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种双频天线，该双频天线可直接制作在一印刷电路板上，以在该印刷电路板的多余空间上，形成一可分别用以接收不同频段讯号，并令该双频天线可与该印刷电路板上的线路整合在一起，以有效降低组装时间及成本。
本发明要解决的又一技术问题是提供一种双频天线，可将该双频天线的一部分线路，直接制作在该印刷电路板上，该双频天线的其余线路，则制作在一介电质基板上，并令该介电质基板固定在该印刷电路板的边缘，该印刷电路板上所设的一共面波导线的一端可作为该双频天线的讯号馈入端，令该双频天线可间接地与该印刷电路板上的线路整合在一起。
为此，本发明提出了一种双频天线，该双频天线是直接制作于一印刷电路板上，包括
一介电质基板一共面波导线，是印制在该介电质基板的一侧上，其一端是作为讯号馈入端；一接地金属面，该接地金属面是印制在该共面波导线的同一面上，对应于该共面波导线的周缘位置，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔；其中该共面波导线的另一端延伸至该接地金属面以外，并由其纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该辐射体可接收一第一工作频段，该纵向轴的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状导线，该蜿蜒状导线的末端则延伸出另一幅射体，该辐射体可接收一第二工作频段。
如上所述的天线，该二幅射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧。
如上所述的天线，该二辐射体间是相互平行间隔。
如上所述的天线，该二幅射体与该接地金属面间保持平行间隔。
本发明还提出了一种双频天线，该双频天线固定在一印刷电路板的边缘，包括一共面波导线，印制在该印刷电路板的介电质基板的一侧面上，其一端是作为讯号馈入端；一接地金属面，该接地金属面印制在该介电质基板上，对应于该共面波导线的同一面上的周缘位置，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔；另一介电质基板，该另一介电质基板固定在该印刷电路板的边缘，其一侧面印制有一导线，该导线的一端与该共面波导线的另一端相连接，该导线的另一端则沿垂直于该接地金属面的方向延伸，并由该导线的纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该导线的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状的导线，该蜿蜒状导线的末端则延伸出另一辐射体。
如上所述的天线，该二辐射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧。
如上所述的天线，该二辐射体间是相互平行间隔。
如上所述的天线，该二辐射体与该接地金属面间保持平行间隔。
如上所述的天线，该另一介电质基板是水平地固定在该印刷电路板的边缘。
如上所述的天线，该另一介电质基板是垂直地固定在该印刷电路板的边缘。
如上所述的天线，该第一工作频段与第二工作频段是分属不同频段。
本发明的特点及优点是本发明提出的一种双频天线，其在至少一介电质基板的一侧面上，印制一共面波导线，利用该共面波导线的一端作为讯号馈入端，并在该介电质基板的同一侧面上，对应于该共面波导线的周缘位置，印制一接地金属面，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔，该共面波导线的另一端向该接地金属面以外延伸，并由其纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该纵向轴的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状的导线，该蜿蜒状导线的末端则延伸出另一辐射体，该二辐射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧，彼此间不仅相互平行，且与该接地金属面的边缘保持平行间隔，各该辐射体可分别用以接收不同频段的讯号。如此本发明组配安装方便，其所占用的空间及成本被具体降低，导致该种手机的体积可符合轻薄短小的特点。
图1为传统具有内置式双频天线的双频手机的示意图；图2为本发明的一最佳实施例的示意图；图3为图2所示双频天线的平面示意图；图4为本发明的另一最佳实施例的示意图；图5为提供的双频天线的实际量测结果。
主要附图标号说明2、4、印刷电路板 3、5、双频天线 30、40、介电质基板31、41、共面波导线 311、411、讯号馈入端 312、纵向轴32、52、辐射体 33、53、蜿蜒状导线 34、54、另一辐射体35、45、接地金属面 50、另一介电质基板 512、导线
具体实施例方式
为便贵审查员能对本发明的形状、构造、设计原理及其功效，有更进一步的认识与了解，兹列举若干实施例，并配合附图，详细说明如下在本发明的一较佳实施例中，请参阅图2及3所示，利用共面波导(CoplanarWave Guide)作为馈入线，将一双频天线直接制作于一印刷电路板2(如GSM与GPRS双频手机的印刷电路板)，该种共面波导式的双频天线3包括一介电质基板30，该介电质基板30一侧面上印制有一共面波导线31，该共面波导线31的一端作为讯号馈入端311，在该共面波导线31的同一面上，对应于该共面波导线31的周缘位置，则印制有一接地金属面35，该接地金属面35与该共面波导线31保持一定间隔，该共面波导线31的另一端则延伸至该接地金属面35以外，并由其纵向轴312向一侧延伸出一辐射体32，该纵向轴312的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状导线33，该蜿蜒状导线33的末端则延伸出另一辐射体34，该二辐射体32及34被该蜿蜒状导线33间隔在其两侧，彼此间不仅相互平行，且与该接地金属面35间保持平行间隔，各该辐射体32及34可分别用以接收不同频段的第一工作频段与第二工作频段的讯号。
据上所述，本发明可利用该印刷电路板2上多余的空间，根据图2所示的天线结构，将各该共面波导线31、二辐射体32及34、该蜿蜒状导线33及接地金属面35，直接印制至一厚度约为0.8毫米(mm)且介电系数约为4.3-4.7的该印刷电路板2上，实际制作出本发明所称的双频天线，请参阅图3所示，其中该共面波导线31的宽度为1毫米(mm)，该辐射体32的宽度为16毫米，其长度为8.5毫米，该另一辐射体34的宽度为6毫米，其长度亦为8.5毫米，该二辐射体32及34被该蜿蜒状导线33间隔在其两侧，其间距为26毫米，该蜿蜒状导线33的宽度为1.5毫米(mm)，且彼此间隔1.5毫米，该二辐射体32及34与该接地金属面35间保持在6毫米的平行间距。此时，令该天线操作于844.900-968.640百万赫兹(MHZ)及1.90630-2.15955十亿赫兹(GHZ)二个频段，实测其回返损失(ReturnLoss)，其量测结果将如图5所示，二个频段均优于9分贝(dB)。因此，由该量测结果显示，本发明的双频天线，确可分别用以接收GSM与GPRS协议所规定的双频带讯号。
在本发明的另一较佳实施例中，请参阅图4所示，是在一印刷电路板4的介电质基板40的一侧面上，印制一共面波导线41，该共面波导线41的同一面上，对应于该共面波导线41的周缘位置，则印制有一接地金属面45，该接地金属面45与该共面波导线41保持一定间隔，该共面波导线41的另一端，则向该接地金属面45以外延伸至该印刷电路板4的边缘。在该另一较佳实施例中，一双频天线5是水平或垂直地固定在该印刷电路板4的边缘，在图4所示的实施例中，是采用垂直方式固定，该双频天线5包括另一介电质基板50，该另一介电质基板50一侧面上印制有一导线512，该导线512的一端与该共面波导线41的另一端相连接，该共面波导线41的一端可作为该双频天线5的讯号馈入端411，该导线512的另一端则沿垂直于该接地金属面45的方向延伸，并由该导线512的纵向轴向一侧延伸出一辐射体52，该导线512的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状导线53，该蜿蜒状导线53的末端则延伸出另一辐射体54，该二辐射体52及54被该蜿蜒状导线53间隔在其两侧，彼此间不仅相互平行，且与该接地金属面45间保持平行间隔，各该辐射体52、54可分别用以接收不同频段的的第一工作频段与第二工作频段的讯号。
本发明根据图4所示的天线结构，将各该共面波导线41及按地金属面45，直接制作至一厚度约为0.8毫米(mm)且介电系数约为4.3-4.7的该印刷电路板4的多余空间上，再将该二辐射体52、54及该蜿蜒状导线53制作在该另一介电质基板50上，以实际制作出本发明的双频天线5，并将其固定在该印刷电路板4的边缘，令该导线512的一端与该共面波导线41的另一端相连接，该共面波导线41的一端可作为该双频天线5的讯号馈入端411。在该另一较佳实施例中，该共面波导线41的宽度为1毫米(mm)，该辐射体52的宽度为16毫米，其长度为8.5毫米，该另一辐射体54的宽度亦为6毫米，其长度则为8.5毫米，该二辐射体52及54被该蜿蜒状导线53间隔在其两侧，其间距为23毫米，该蜿蜒状导线53的宽度为1.5毫米(mm)，且彼此间隔1.5毫米，该二辐射体52及54与该接地金属面45间保持在6毫米的平行间距。此时，令该天线同样操作于844.900-968.640百万赫兹(MHZ)及1.90630-2.15955十亿赫兹(GHZ)二个频段，实测其回返损失(Return Loss)，其量测结果将仍如图5所示，二个频段都优于9分贝(dB)。因此，由该量测结果显示，该另一较佳实施例所设计的双频天线，亦可分别用以接收GSM与GPRS协定的双频带讯号。
据上所述可知，本发明的双频天线不仅可直接制作在GSM与GPRS双频手机的印刷电路板上，以利用该印刷电路板的多余空间，形成一可分别用以接收不同频段GSM与GPRS讯号的双频天线，亦可选择将该双频天线的一部分线路，直接制作在该GSM与GPRS双频手机的印刷电路板上，并将该双频天线的其余线路，制作在另一介电质基板上，并令该另一介电质基板固定在该印刷电路板的边缘，该印刷电路板上所设的该共面波导线的一端可作为该双频天线的讯号馈入端，如此，该双频天线即可直接或间接地与该印刷电路板上的线路整合在一起，以有效降低该双频手机的组装时间及成本。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，惟，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，但凡熟悉该项技艺人士，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种双频天线，该双频天线是直接制作于一印刷电路板上，包括一介电质基板一共面波导线，是印制在该介电质基板的一侧上，其一端是作为讯号馈入端；一接地金属面，该接地金属面是印制在该共面波导线的同一面上，对应于该共面波导线的周缘位置，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔；其中该共面波导线的另一端延伸至该接地金属面以外，并由其纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该辐射体可接收一第一工作频段，该纵向轴的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状导线，该蜿蜒状导线的末端则延伸出另一幅射体，该辐射体可接收一第二工作频段。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于该二幅射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于该二辐射体间是相互平行间隔。
4.如权利要求3所述的天线，其特征在于该二幅射体与该接地金属面间保持平行间隔。
5.一种双频天线，该双频天线固定在一印刷电路板的边缘，包括一共面波导线，印制在该印刷电路板的介电质基板的一侧面上，其一端是作为讯号馈入端；一接地金属面，该接地金属面印制在该介电质基板上，对应于该共面波导线的同一面上的周缘位置，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔；另一介电质基板，该另一介电质基板固定在该印刷电路板的边缘，其一侧面印制有一导线，该导线的一端与该共面波导线的另一端相连接，该导线的另一端则沿垂直于该接地金属面的方向延伸，并由该导线的纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该导线的末端向另一侧延伸出一蜿蜒状的导线，该蜿蜒状导线的末端则延伸出另一辐射体。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于该二辐射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧。
7.如权利要求6所述的天线，其特征在于该二辐射体间是相互平行间隔。
8.如权利要求7所述的天线，其特征在于该二辐射体与该接地金属面间保持平行间隔。
9.如权利要求8所述的天线，其特征在于该另一介电质基板是水平地固定在该印刷电路板的边缘。
10.如权利要求8所述的天线，其特征在于该另一介电质基板是垂直地固定在该印刷电路板的边缘。
11.如权利要求8所述的天线，其特征在于该第一工作频段与第二工作频段是分属不同频段。
全文摘要
本发明公开了一种双频天线，在一介电质基板的一侧面上，印制一共面波导线，利用该共面波导线的一端作为讯号馈入端，并在该介电质基板的同一侧面上，对应于该共面波导线的周缘位置，印制一接地金属面，该接地金属面与该共面波导线保持一定间隔，该共面波导线的另一端向该接地金属面以外延伸，并由其纵向轴向一侧延伸出一辐射体，该纵向轴的末端并向另一侧延伸出一蜿蜒状的导线，该蜿蜒状导线的末端并延伸出另一辐射体，该二辐射体被该蜿蜒状导线间隔在其两侧，彼此间不仅相互平行，且与该接地金属面边缘亦保持平行间隔，各该辐射体可分别用以接收不同频段的讯号。
文档编号H01Q5/00GK1641933SQ200410001039
公开日2005年7月20日 申请日期2004年1月16日 优先权日2004年1月16日
发明者叶明豪 申请人:明泰科技股份有限公司