专利名称：平板天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线，特别是涉及一种平板天线。
技术背景随着无线传输的蓬勃发展，同时带来各种应用于多频传输的产品与技 术，因此许多新产品会具有无线传输的性能，借以满足消费者的需求。而天线是在无线传输系统中用来发射与接收电磁k:能量的重要元件之一。若 无线传输系统缺少天线，则将无法发射与接收资料。因此，天线的角色对 无线传输来说，是不可或缺的一环。在无线传输中，目前较通用的频带规范有(IEEE 802.11 )无线区域网 络以及数字无线电话标准等等，其中，IEEE 802.11又区分为IEEE 802, lla、 IEEE 802. lib及IEEE 802. llg等规范。IEEE 802. 11a为针对5GHz 频带的规范；IEEE 802. lib及IEEE 802. llg为针对2. 4GHz频带的规范；数 字无线电话标准为针对1. 88GHz ~ 1. 9GHz频带的规范。为符合上述规范，平板天线为目前常见的其中一种天线型态。请参阅图 1所示，现有的无线网络装置是在一主机H1上设置二平板天线1、 1，，而且 平板天线l、 1，分别设置于一壳体C1、 Cl，中，其中，平板天线l及平板 天线l，具有相同的规格，且皆操作于符合无线区域网络规范的频带，以避 免单一天线在接收无线信号时遗漏了部分的无线信号，因此目前常用的解 决方法是使用两组天线来作空间补偿，以降低无线信号遗漏的情形。同理，请参阅图2所示，现有的数字无线电话装置是在一主机H2设置二 平板天线2、 2，，而且平板天线2、 2，分别设置于一壳体C2、 C2，中，其中，平 板天线2及平板天线2，具有相同的规格，且皆操作于符合数字无线电话标 准规范的频带。为了使数字无线电话信号传输具有空间补偿效果，其亦是 需要使用两组天线。请再参阅图3所示，若无线通讯装置需同时具备无线区域网络传输与 数字无线电话传输功能时，则需在主机H3上设置包含上述的四个平板天线 1、 1，、 2、 2，。换言之，业者需要将四个平板天线1、 1，、 2、 2，分别制造 以及分别组装而增加生产成本，且将四个平板天线l、 1，、 2、 2，组装于主 机H3上，不仅占据空间，过多的天线亦会影响产品的美观。由此可见，上述现有的平板天线在结构与使用上，显然仍存在有不便 与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不
费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而 一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解 决的问题。因此如何能创设一种能够整合无线区域网络传输与数字无线电 话传输功能的平板天线，以减少通讯装置所需要的平板天线数量，实属当 前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的平板天线存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品 设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,.并配合学理的运用，积极加以 研究创新，以期创设一种新型结构的平板天线，能够改进一般现有的平板 天线，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品 及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。发明内容本发明的主要目的在于，克服现有的平板天线存在的缺陷，而提供一 种能够整合无线区域网络传输与数字无线电话传输功能的平板天线，所要 解决的技术问题是减少通讯装置所需要的平板天线数量。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种平板天线，其包含一基板、 一第一天线模组以及一第二天线模组。基板具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面；第一天线 模组具有一第一接地单元、 一第一辐射单元、 一第一馈入单元以及一第二 辐射单元；第二天线模组与第一天线^t组并列设置，并具有一第二接地单 元、 一第三辐射单元、 一第二馈入单元以及一第四辐射单元。第一接地单元设置于lj〖反的第一表面，第一辐射单元具有一第一开口，并 设置于基板的第一表面，其中第一辐射单元与第一接地单元电性连接，第 一馈入单元设置于基板的第二表面，第二辐射单元具有与第一开口反向设 置的一第二开口，并设置于基板的第二表面，其中第二辐射单元与第一馈入单元电性连接。第二接地单元设置于基板的第一表面，第三辐射单元具有一第三开 口 ，并设置于基板的第一表面，其中第三辐射单元与第二接地单元电性连 接，第二馈入单元设置于基板的第二表面，第四辐射单元具有与第三开口 反向设置的一第四开口，并设置于基板的第二表面，其中第四辐射单元与 第二馈入单元电性连接。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的平板天线，其中所述的第一天线模组与该第二天线模组之间的 距离大于等于l毫米。前述的平板天线，其中所述的第一天线模组或该第二天线模组的长度
大于等于60毫米。前述的平板天线，其中所述的第一辐射单元更包含 一第一辐射部；一 第二辐射部，是与该第一辐射部相对而设；以及一第一电性连接部，分别 与该第一辐射部及该第二辐射部电性连接以形成该第一开口 ，并与该第一 接地单元电性连接。前述的平板天线，其中所述的第二辐射单元更包含 一第三辐射部；一 第四辐射部，是与该第三辐射部相对而设；以及一第二电性连接部，分别 与该第三辐射部及该第四辐射部电性连接以形成该第二开口 ，并与该第一 馈入单元电性连接。前述的平板天线，其中所述的第一电性连接部设置于该第二电性连接 部的一投影位置。前述的平板天线，其中所述的第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐 射部及该第四辐射部的长度介于25毫米至40毫米之间。前述的平板天线，其中所述的第三辐射单元更包含 一第五辐射部；一 第六辐射部，与该第五辐射部相对而设；以及一第三电性连接部，分别与 该第五辐射部及该第六辐射部电性连接以形成该第三开口 ，并与该第二接 地单元电性连接。前述的平板天线，其中所述的第四辐射单元更包含 一第七辐射部；一 第八辐射部，与该第七辐射部相对而设；以及一第四电性连接部，分别与 该第七辐射部及该第八辐射部电性连接以形成该第四开口，并与该第二馈 入单元电性连接。前述的平板天线，其中所述的第四电性连接部设置于该第三电性连接 部的一投影位置。前述的平板天线，其中所述的第五辐射部、该第六辐射部、该第七辐 射部及该第八辐射部的长度介于17毫米至30毫米之间。前述的平板天线，其中所述的第一天线模组操作于一无线区域网络的频带。前述的平板天线，其中所述的第二天线模组操作于一数字无线电话的频带。经由上述可知，本发明一种平板天线包含一基板、一具有一第一接地单 元、 一第一辐射单元、 一第一馈入单元以及一第二辐射单元的第一天线模 组以及一具有一第二接地单元、 一第三辐射单元、 一第二馈入单元以及一 第四辐射单元的第二天线模组。第二天线模组与第一天线模组并列设置。第 一接地单元、第一辐射单元、第二接地单元以及第三辐射单元设置于基板 的一第一表面，且第一馈入单元，第二辐射单元、第二馈入单元以及第四辐
射单元设置于基板的一第二表面。其中，第一辐射单元、第二辐射单元、第 三辐射单元以及第四辐射单元分别具有一第一开口 、 一第二开口、 一第三 开口以及一第四开口，并分别与第一接地单元、第一馈入单元、第二接地 单元以及第二馈入单元电性连接。借由上述技术方案，本发明平板天线至少具有下列优点本发明的平板天线同时具备无线区域网络传输与数字无线电话传输功能，换言之，当本 发明妁平板天线应用于具有无线区域网络传输与数字无线电话传输功能的 通讯装置时，通讯装置所装设的平板天线数量只需现有技术的二分之一。因 此，在生产通讯装置时不仅可降低生产成本，而且可减少平板天线所占据 的空间。综上所述，本发明新颖的平板天线，是以第一天线模组操作于无线区 域网络的频带，且以第二天线模组操作于数字无线电话的频带。因此，本 发明的平板天线同时具备无线区域网络传输与数字无线电话传输功能，换 言之，当本发明的平板天线应用于具有无线区域网络传输与数字无线电话 传输功能的通讯装置时，通讯装置所装设的平板天线数量只需现有技术的 二分之一。因此，在生产通讯装置时不仅可降低生产成本，而且可减少平 板天线所占据的空间。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产 品构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及 实用的效果，且较现有的平板天线具有增进的突出功效，从而更加适于实 用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细i兑明如下。
图1为显示现有的无线网络装置的一示意图。图2为显示现有的数字无线电话装置的一示意图。图3为显示现有的无线通讯装置的一示意图。图4为显示依据本发明较佳实施例的平板天线的一示意图。图5A以及图5B为分别显示图4中平板天线的基板的第一表面侧与第二表面侧的一组示意图。图6以及图7为显示依据本发明较佳实施例的平板天线的一组电压驻波比量测结果。图8以及图9为显示依据本发明较佳实施例的平板天线操作于1. 89GHz以及2. 45GHz时的H-Plane的一组辐射场型量测结果。图10为显示一包含本发明较佳实施例的平板天线的无线通讯装置的一示意图。1、 r :平板天线2、 2':平板天线4、 4':平板天线41:基板411:第一表面412:第二表面42:第一天线模组421:第一接地单元422:第一辐射单元4221:第一辐射部4222:第二辐射部4223:第一电性连接部423:第一馈入单元'424:第二辐射单元4241:第三辐射部4242:第四辐射部4243:第二电性连接部43:第二天线模组431:第二接地单元432:第三辐射单元4321:第五辐射部4322:第六辐射部4323:第三电性连接部433:第二馈入单元434:第四辐射单元4341:第七辐射部4342:第八辐射部4343:第四电性连接部Cl、 cr :壳体C2、 C2，壳体C3、 C3':壳体D:距离Hl、 H2、 H3、 H4:主机Ll、 Lll、 L12:长度L13、 L14:长度L2、 L21、 L22:长度L23、 L24:长度01:第一开口02:第二开口03:第三开口04:第四开口具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的平板天线其具体实施 方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。请参阅图4所示，依据本发明较佳实施例的一种平板天线4包含一基 板41、 一第一天线模组42以及一第二天线模组43。在本实施例中，第二 天线模组43与第一天线模组42并列设置。基板41具有一第一表面411及与第一表面411相对而设的一第二表面 412。在此要特别说明的是，在图4中，第一表面411以及设置于第一表面 411的元件是以实线表示，而第二表面412以及设置于第二表面412的元件 是以虚线表示。在本实施例中，基板41的材质可为双马来酰亚胺三嗪树脂(Bismaleimide-triazine resin， BT resin)或玻璃纤维强化环氧树脂 (Fiberglass reinforced epoxy resin， FR4 )制成的印刷电路+反，亦可为 以聚酰亚胺(Polyimide )制成的可挠性薄片基板(Flexible film substrate )。第一天线模组42具有设置于基板41的第一表面411的一第一接地单 元421及一第一辐射单元422，以及设置于基板41的第二表面412的一第 一馈入单元423及一第二辐射单元424,其中，第一辐射单元422与第一接 地单元421电性连接；第二辐射单元424与第一馈入单元423电性连接；第 '二天线模组43具有设置于基板41的第一表面411的一第二接地单元431 及一第三辐射单元432，以及设置于基板41的第二表面412的一第二馈入 单元433及一第四辐射单元434，其中，第三辐射单元432与第二接地单元 431电性连接；第四辐射单元434与第二馈入单元433电性连接。在本实施例中，上述的第一接地单元421、第一馈入单元423、第二接 地单元431以及第二馈入单元433的形状可依照实际状况(例如阻抗匹配) 而有不同设计，在此容不赞述。另外，在本实施例中，第一天线模组42与第二天线模组43之间的距 离D大于等于l咖，且第一天线模组42的长度Ll或第二天线模组43的长 度L2大于等于60mm。请同时参阅图5A与图5B所示，其中图5A显示基板41的第一表面41T 及设置于其上的元件，而图5B显示基板41的第二表面412及设置于其上 的元件。第一辐射单元422具有一第一开口 01 (如图5A所示)；第二辐射单元 424具有与第一开口 Ol反向设置的一第二开口 02 (如图5B所示)；第三辐 射单元432具有一第三开口 03 (如图5A所示)；第四辐射单元434具有与 第三开口 03反向设置的一第四开口 04 (如图5B所示)，其中，第一辐射单 元422、第二辐射单元424、第三辐射单元432以及第四辐射单元434的第 一开口 01、第二开口 02、第三开口 03以及第四开口 04的形状可依据实际 状况而有不同的设计，例如为马蹄形，半圓形或凹形等等。平板天线4的第一辐射单元422更包含一第一辐射部4221 、 一第二辐 射部4222以及一第一电性连接部4223。第一辐射部4221是与第二辐射部 4222相对而设，第一电性连接部4223分别与第一辐射部4221及第二辐射 部4222电性连接以形成第一开口 01,其中第一接地单元421是与第一电性 连接部4223电性连接(如图5A所示)。平板天线4的第二辐射单元424更包含一第三辐射部4241 、 一第四辐
射部4242以及一第二电性连接部4243。第三辐射部4241是与第四辐射部 4242相对而设，第二电性连接部4243分别与第三辐射部4241及第四辐射 部4242电性连接以形成第二开口 02，其中第一馈入单元423是与第二电性 连接部4243电性连接(如图5B所示)。在本实施例中，第一电性连接部4223设置于第二电性连接部4243的 一投影位置，意即，第一电性连接部4223与第二电性连接部4243至少部 分重叠，而分别设置于基板41的第一表面411及第二表面412。另外，第一辐射部4221的长度Lll、第二辐射部4222的长度L12、第 三辐射部4241的长度L13及第四辐射部4242的长度L14分别介于25mm至 40mm之间，在本实施例中，第一辐射部4221的长度Lll是与第二辐射部 4222的长度L12相等，而第三辐射部4241的长度L13是与第四辐射部4242 的长度L14相等。同理，平板天线4的第三辐射单元432更包含一第五辐射部4321、 一 第六辐射部43"以及一第三电性连接部4323。第五辐射部4321是与第六 辐射部4322相对而设，第三电性连接部4323分别与第五辐射部4321及第 六辐射部4322电性连接以形成第三开口 03，其中第二接地单元431是与第 三电性连接部4323电性连接(如图5A所示)。平板天线4的第四辐射单元434更包含一第七辐射部4341、 一第八辐 射部4342以及一第四电性连接部4343。第七辐射部4341是与第八辐射部 4342相对而设，第四电性连接部4343分别与第七辐射部4341及第八辐射 部4342电性连接以形成第四开口 04,其中第二馈入单元433是与第四电性 连接部4343电性连接(如图5B所示)。在本实施例中，第四电性连接部4343设置于第三电性连接部4323的 一投影位置，意即，第四电性连接部4343与第三电性连接部4323至少部 分重叠，而分别设置于基板41的第二表面412及第一表面411。另外，第五辐射部4321的长度L21、第六辐射部4322的长度L22、第 七辐射部4341的长度L23及第八辐射部4342的长度L24是介于17mm至30mm 之间。在本实施例中，第五辐射部4321的长度L21是与第六辐射部4322 的长度L22相等，而第七辐射部4341的长度L23是与第八辐射部4342的 长度L24相等。在本实施例中，第一天线模组42是操作于无线区域网络(Wireless Local Area Network, WLAN)的频带。而第二天线模组43是操作于数字无 线电话(Digital Enhanced Cordless Teleco卿imication, DECT)的频带。请同时参阅图6以及图7所示，在图6以及图7中，纵轴代表电压静 态驻波比(VSWR),而横轴代表频率(Frequency)。依照一般业者对于电压 静态驻波比小于2即可接受的定义下，可以观察到本发明较佳实施例的平板天线可冲喿作于频率约2. 38GHz至2. 54GHz以及1. 815GHz至2. 025GHz的 频带范围，换言之，本发明的平板天线4可搡作于无线区域网络的频带以 及数字无线电话的频带。图8以及图9显示本发明较佳实施例的平板天线4分别操作于1. 89GHz 以及2. 45GHz的辐射场型图的量测结果。其中，当平板天线4操作于1. 89GHz 时，在角度为132度下，具有峰值增益约为3.31dBi,而当平板天线4操作 于2. 45GHz时，在角度为231度下，具有峰值增益约为3. 77dBi。请再参阅图IO所示，当一无线通讯装置需同时具备无线区域网络传输 与数字无线电话传输功能时，则仅需在一主机H4上设置二平板天线4、 4， 以作空间补偿的功效，而且将平板天线4、 4，分别设置于一壳体C3、 C3， 中，即能够以两支天线而使无线通讯装置同时具有无线区域网络传输与数 字无线电话传输功能。综上所述，因依据本发明的平板天线，是以第一天线模组操作于无线 区域网络的频带，且以第二天线模组操作于数字无线电话的频带。因此，本 发明的平板天线同时具备无线区域网络传输与数字无线电话传输功能，换 言之，当本发明的平板天线应用于具有无线区域网络传输与数字无线电话 传输功能的通讯装置时，通讯装置所装设的平板天线数量只需现有技术的 二分之一。因此，在生产通讯装置时不仅可降低生产成本，而且可减少平 板天线所占据的空间。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围 内。
权利要求
1、一种平板天线，其特征在于其包含一基板，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；一第一天线模组，具有一第一接地单元、一第一辐射单元、一第一馈入单元以及一第二辐射单元，其中该第一接地单元设置于该基板的该第一表面，该第一辐射单元具有一第一开口，并设置于该基板的该第一表面，该第一辐射单元与该第一接地单元电性连接，该第一馈入单元设置于该基板的该第二表面，该第二辐射单元具有与该第一开口反向设置的一第二开口，并设置于该基板的该第二表面，其中该第二辐射单元与该第一馈入单元电性连接；以及一第二天线模组与该第一天线模组并列设置，并具有一第二接地单元、一第三辐射单元、一第二馈入单元以及一第四辐射单元，其中该第二接地单元设置于该基板的该第一表面，该第三辐射单元具有一第三开口，并设置于该基板的该第一表面，该第三辐射单元与该第二接地单元电性连接，该第二馈入单元设置于该基板的该第二表面，该第四辐射单元具有与该第三开口反向设置的一第四开口，并设置于该基板的该第二表面，该第四辐射单元与该第二馈入单元电性连接。
2、 根据权利要求l所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一天线 模组与该第二天线模组之间的距离大于等于1毫米。
3、 根据权利要求l所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一天线 ;漠组或该第二天线模组的长度大于等于60毫米。
4、 根据权利要求l所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一辐射 单元更包含一第一辐射部；一第二辐射部，是与该第一辐射部相对而设；以及 一第 一 电性连接部，分别与该第 一辐射部及该第二辐射部电性连接以 形成该第一开口，并与该第一接地单元电性连接。
5、 根据权利要求4所述的平板天线，其特征在于其中所述的第二辐射 单元更包含一第三辐射部；一第四辐射部，是与该第三辐射部相对而设；以及 一第二电性连接部，分别与该第三辐射部及该第四辐射部电性连接以 形成该第二开口，并与该第一馈入单元电性连接。
6、 根据权利要求5所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一电性 连接部设置于该第二电性连接部的 一投影位置。
7、 根据权利要求5所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部及该第四辐射部的长度介于25毫米至40毫米之间。
8、 根据权利要求1所述的平板天线，其特征在于其中所述的第三辐射 单元更包含一第五辐射部；一第六辐射部，与该第五辐射部相对而设；以及 一第三电性连接部，分别与该第五辐射部及该第六辐射部电性连接以 形成该第三开口，并与该第二接地单元电性连接。
9、 根据权利要求8所述的平板天线，其特征在于其中所述的第四辐射 单元更包含一第七辐射部一第八辐射部，与该第七辐射部相对而i殳；以及 一第四电性连接部，分别与该第七辐射部及该第八辐射部电性连接以 形成该第四开口，并与该第二馈入单元电性连接。
10、 根据权利要求9所述的平板天线，其特征在于其中所述的第四电 性连接部设置于该第三电性连接部的 一投影位置。
11、 根据权利要求9所述的平板天线，其特征在于其中所述的第五辐 射部、该第六辐射部、该第七辐射部及该第八辐射部的长度介于17毫米至 30毫米之间。
12、 根据权利要求1所述的平板天线，其特征在于其中所述的第一天 线模组操作于一无线区域网络的频带，或该第二天线模组操作于一数字无 线电话的频带。
全文摘要
一种平板天线包含一基板、一具有一第一接地单元、一第一辐射单元、一第一馈入单元以及一第二辐射单元的第一天线模组以及一具有一第二接地单元、一第三辐射单元、一第二馈入单元以及一第四辐射单元的第二天线模组。第二天线模组与第一天线模组并列设置。第一接地单元、第一辐射单元、第二接地单元以及第三辐射单元设置于基板的一第一表面，且第一馈入单元、第二辐射单元、第二馈入单元以及第四辐射单元设置于基板的一第二表面。其中，第一辐射单元、第二辐射单元、第三辐射单元以及第四辐射单元分别具有一第一开口、一第二开口、一第三开口以及一第四开口，并分别与第一接地单元、第一馈入单元、第二接地单元以及第二馈入单元电性连接。
文档编号H01Q21/28GK101150225SQ20061012758
公开日2008年3月26日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者陶文思 申请人:智易科技股份有限公司