专利名称：超宽带印刷式天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种应用于无线通信设备上的天线。
背景技术：
随着短距离无线传输需求的快速成长、通信局域网络的无线化以及个人移动通信产品的多元化，无线通信数据传输量以及传输速率亦随之增加。有鉴于此，美国联邦通信委员会(Federal Communication Commissions，FCC)于2002年2月核定超宽带通信系统为一般商业用通信系统，并规范超宽带通信系统为高传输、低功率及短距离通信系统。此外，美国电气电子工程师协会(Instituteof Electrical and Electronic Engineering，IEEE)亦制定针对于无线个人局域网络(Wireless Personal Area Network，WPAN)的IEEE 802.15标准，并包含高传输及低功率的特性，来满足具有高传输速度的移动通信消费产品。目前，针对于IEEE 802.15标准的超宽带频带限定在3.1GHz-10.6GHz之间。
对于应用于无线局域网络的接入点(Access Point)以及笔记本电脑的MINI-PCI、PCMCIA、USB等接口的无线网卡，或应用于个人通信的移动电话等无线通信设备，为了方便携带，一般需要设计成较小体积。天线为上述无线通信设备的必备组件，故减小天线体积为减小无线通信设备体积的一种解决方案。现有的天线设计利用较大面积的改良式双锥形天线(Biconical Antenna)来达到宽带，但其会大幅增加天线本身的面积。故在兼顾实现天线的超宽带并有效降低损耗的前提下，如何进一步改进设计架构，以最小的面积来设计出超宽带的天线则是一大挑战。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种超宽带印刷式天线，以在不影响性能的前提下具有较小面积。
一种超宽带印刷式天线，设置于基板上，其包括天线本体、信号传输线以及至少一个第一接地部。天线本体用于收发电磁波信号，其包括第一辐射部与第二辐射部。第一辐射部与第二辐射部部分电性连接且相互平行，第一辐射部与第二辐射部之间设置有间隙。信号传输线与天线本体电性连接，用于向天线本体馈入电磁波信号。用于接地的第一接地部设置于信号传输线的一侧。
上述超宽带印刷式天线以两辐射部相互靠近耦合的方式，可在保持原有超宽带印刷式天线辐射效能的前提下，有效缩小超宽带印刷式天线所占的面积。
图1为本发明实施方式中的超宽带印刷式天线的示意图。
图2为图1中的超宽带印刷式天线的∏-∏向截面示意图。
图3为经电磁模拟所得本发明实施方式中超宽带印刷式天线的回波损耗测试图。
图4至图7为经电磁模拟所得本发明实施方式中超宽带印刷式天线的辐射场型图。
图8为本发明另一实施中的超宽带印刷式天线的示意图。
图9为经电磁模拟所得本发明另一实施方式中超宽带印刷式天线的回波损耗测试图。
图10至图13为经电磁模拟所得本发明另一实施方式中超宽带印刷式天线的辐射场型图。
具体实施例方式
请参阅图1，所示为本发明实施方式中超宽带印刷式天线10的结构示意图。
超宽带印刷式天线10设置于基板30上，其包括天线本体100、信号传输线160、至少一个第一接地部120以及第二接地部140(参阅图2所示)。
信号传输线160设置于基板30的第一表面，信号传输线160与天线本体100电性连接，用于向天线本体100馈入电磁波信号。至少一个第一接地部120设置于信号传输线160的一侧。在图1中，显示有两个第一接地部120对称设置于信号传输线160的两侧。天线本体100亦设置于基板30的第一表面，用于收发电磁波信号。在本实施方式中，天线本体100大致呈方形。在本发明的其它实施方式中，天线本体100亦可为圆形、多边形或其它不规则形状。天线本体100包括第一辐射部102、第二辐射部104、间隙106以及多个微型凸部108。在本实施方式中，信号传输线160与第一辐射部102相连。
第一辐射部102与第二辐射部104部分电性连接且相互平行。在本实施方式中，第一辐射部102的长度与第二辐射部104的长度相等。间隙106设置于第一辐射部102与第二辐射部104之间，并且间隙106的延伸方向与信号传输线160相互平行。多个凸部108位于间隙106内，并自第一辐射部102或第二辐射部104朝向间隙106延伸。在本实施方式中，凸部108自第一辐射部102朝向第二辐射部104的方向延伸，另一部分凸部108自第二辐射部104向第一辐射部102的方向延伸，并且被设置于第一辐射部102的凸部108与被设置于第二辐射部104的凸部108呈对称分布。在本发明的其它实施方式中，被设置于第一辐射部102的凸部108与被设置于第二辐射部104的凸部108可为不对称分布，或者凸部108亦可只被设置于第一辐射部102或第二辐射部104其中之一，并自第一辐射部102或第二辐射部104延伸。
在本发明的其它实施方式中，第一辐射部102的长度与第二辐射部104的长度可不相等，信号传输线160亦可与第二辐射部104相连。
请参阅图2，所示为图1中的超宽带印刷式天线10的∏-H向截面示意图。
在本实施方式中，第二接地部140设置于基板30与该第一表面相对的第二表面，且第二接地部140于基板30的铺设长度大于第一接地部120于基板30的铺设长度，两者的长度差为L，可增强第二接地部140对第一辐射部102以及第二辐射部104的映像作用，从而提高超宽带印刷式天线10的工作频宽，同时降低信号传输线160与第一接地部120所产生的噪声对第一辐射部102以及第二辐射部104所产生的不良影响。
在本实施方式中，信号传输线160的长度约为20mm，宽度约为0.53mm。第一辐射部102的长度约为13.9mm，宽度约为3.53mm。第二辐射部104的长度约为13.9mm，宽度约为4.03mm。间隙106的长度约为12.9mm，宽度约为0.97mm。凸部108的长度约为1mm，宽度约为0.2mm。L的长度约为10mm。
请参阅图3，所示为经电磁模拟所得本发明实施方式中超宽带印刷式天线10的回波损耗测试图。由图可知，超宽带印刷式天线10工作于IEEE 802.15标准的3.1GHz至10.6GHz频段时其衰减幅度均小于-8dB。
请参阅图4至图7，所示为经电磁模拟所得本发明实施方式中超宽带印刷式天线10的辐射场型图。从图4与图5可知，超宽带印刷式天线10工作于IEEE802.15标准的4GHz频段时具有全向性辐射的特性。从图6与图7可知，超宽带印刷式天线10工作于8GHz频段时具有好的辐射特性。
请参阅图8所示为本发明另一实施方式中的超宽带印刷式天线10′的示意图。
超宽带印刷式天线10′与超宽带印刷式天线10的区别为第一辐射部102′与第二辐射部104′均未设置有凸部108，其它部份的结构均与超宽带印刷式天线10相同，因此省略说明。
在本实施方式中，第一辐射部102′的长度约为14.2mm，宽度约为3.53mm。第二辐射部104′的长度约为14.2mm，宽度约为4.03mm。其它部份的尺寸均与超宽带印刷式天线10相同。
请参阅图9，所示为经电磁模拟所得本发明另一实施方式中超宽带印刷式天线10′的回波损耗测试图。由图可知，超宽带印刷式天线10′工作于IEEE802.15标准的3.1GHz至10.6GHz频段时其衰减幅度均小于-8dB。
请参阅图10至图13，所示为经电磁模拟所得本发明另一实施方式中超宽带印刷式天线10′的辐射场型图。从图10与图11可知，超宽带印刷式天线10′工作于IEEE 802.15标准的4GHz频段时具有全向性辐射的特性。从图12与图13可知，超宽带印刷式天线10′工作于8GHz频段时具有好的辐射特性。
本发明实施方式中的超宽带印刷式天线10、10′，可通过第一辐射部102、102′与第二辐射部104、104′相互靠近耦合的方式，来增加耦合量并缩小超宽带印刷式天线10、10′所占据的面积，并将第二接地部140于基板30的铺设长度大于第一接地部120于基板30的铺设长度，以增强辐射频宽。另，在一个实施例中，印刷式天线10采用具有凸部108的设计方式，以在保持超宽带印刷式天线10辐射效能的前提下，缩短辐射部的长度，从而达到进一步减小面积的功效。
权利要求
1.一种超宽带印刷式天线，设置于基板上，其特征在于，所述超宽带印刷式天线包括天线本体，用于收发电磁波信号，所述天线本体包括第一辐射部与第二辐射部，所述第一辐射部与所述第二辐射部部分电性连接且相互平行，间隙设置于所述第一辐射部与所述第二辐射部之间；信号传输线，与所述天线本体电性连接，用于向所述天线本体馈入电磁波信号；以及至少一个第一接地部，设置于所述信号传输线的一侧，用于接地。
2.如权利要求1所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述间隙的延伸方向与所述信号传输线相互平行。
3.如权利要求1所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述至少一个第一接地部包括两个第一接地部，分别设置于所述信号传输线的两侧。
4.如权利要求1所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述天线本体更包括至少一个凸部，所述凸部位于所述间隙内。
5.如权利要求4所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述凸部自所述第一辐射部朝向所述间隙延伸。
6.如权利要求4所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述凸部自所述第二辐射部朝向所述间隙延伸。
7.如权利要求4所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述凸部自所述第一辐射部及所述第二辐射部朝向所述间隙延伸。
8.如权利要求1所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述第一接地部铺设于所述基板的第一表面。
9.如权利要求8所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，更包括第二接地部，铺设于所述基板的第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对。
10.如权利要求9所述的超宽带印刷式天线，其特征在于，所述第二接地部于所述基板的铺设长度大于所述第一接地部于所述基板的铺设长度。
全文摘要
一种超宽带印刷式天线，设置于基板上，其包括天线本体、信号传输线以及至少一个第一接地部。天线本体用于收发电磁波信号，其包括第一辐射部与第二辐射部，第一辐射部与第二辐射部部分电性连接且相互平行，第一辐射部与第二辐射部之间设置有间隙。信号传输线与天线本体电性连接，用于向天线本体馈入电磁波信号。用于接地的第一接地部设置于信号传输线的一侧。本发明的超宽带印刷式天线在不影响性能的前提下，可有效的缩小超宽带印刷式天线占据的面积。
文档编号H01Q13/10GK101083353SQ200610060940
公开日2007年12月5日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者施延宜 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司