天线的制作方法

文档序号:6913303阅读:98来源:国知局

专利名称::天线的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及一种天线,特别涉及一种具有高阻抗且宽带的天线。
背景技术
:随着无线通讯科技的发展,使用者可不受地形限制,利用无线通讯系统进行信息传输。而天线为无线通讯领域中重要的组件之一,目前天线的制作以印刷电路板方式较受到制造厂商的青睐,其具有制造容易与成本低廉等优点。请参照图1A与图1B,图1A与图1B为现有全向性天线的示意图。其中,图1A为现有的全向性天线正面示意图,图1B为现有的全向性天线反面示意图。全向性天线具有基板l、信号馈入部2、第一线路3、第二线路4、第一辐射部5与第二辐射部6。其中,第二辐射部6为接地部。现有的全向性天线的增益都不高。为了提高增益,多以串接的方式串接开路式偶极天线。但是为了让串接的辐射单元或接地单元彼此间能阻抗匹配,因此在开路式偶极天线的线路上,会制作较宽的金属线来传递信号。其中金属线路制作较宽的方式,造成縮短了金属线与辐射单元的辐射端之间的间距,使金属在线传递的信号影响了辐射端上的信号,造成金属线与辐射端之间的耦合效应。这种金属线与辐射端之间的耦合效应,不只影响了辐射单元彼此间的阻抗匹配,也使得频带的宽度受到限制。而另一方面,若为了避免金属线与辐射端之间的耦合效应,而增加金属线与辐射端之间的间距,却容易造成全向性天线的指向性过高。而为了避免现有的全向性天线的问题,通过将第一辐射单元的接点与第二辐射单元的接点以钻孔焊接的方式来串接第一辐射单元与第二辐射单元的设计,以形成循环式回路,利用具有循环式天线辐射单元的偶极天线的高阻抗特性,可以达到较现有的技术更为宽带的功效,但是为了使第一辐射单元与第二辐射单元连接,会使工艺的难度提高而降低良率。相关专利请参考中国台湾专利第M329254号。
发明内容鉴于以上的问题,本实用新型提供一种天线,通过将辐射部与接地部连接以形成封闭回路,利用循环式偶极天线的高阻抗特性,可以达到较为宽带的功效,同时具有降低工艺难度与提高良率的作用。根据本实用新型所揭露的天线,包含有基板、辐射部与信号馈入部。辐射部包含第一辐射单元与第二福射单元。第一辐射单元和第二辐射单元位于基板的同一表面上,且信号馈入部位于第一辐射单元上。第二辐射单元与第一辐射单元形状相同且位置相互对称。第二辐射单元连接于第一辐射单元,以使第一辐射单元与第二辐射单元形成一封闭回路。于此,第二辐射单元作为此天线的接地单元,并且经由信号馈入部馈入或馈出信号。根据本实用新型所揭露的另一天线,包含有基板、主信号馈入部、多个辐射部与子信号馈入部。基板具有第一表面与第二表面,第一表面具有第一线路,第二表面具有与第一线路叠合的第二线路。主信号馈入部位于第一线路与第二线路上,以馈入或馈出信号。各辐射部包含第一辐射单元与第二辐射单元。第一辐射单元与第二辐射单元位于第一表面,且第一辐射单元电性连接于第一线路。同一辐射部的第二辐射单元与第一辐射单元形状相同且位置相互对称,且第二辐射单元连接于第一辐射单元,以使第一辐射单元与第二辐射单元形成一封闭回路。第二辐射单元作为此天线的接地单元。子信号馈入部位于第二线路与第一辐射单元上,以馈入或馈出信号。根据本实用新型所揭露的天线,通过主信号馈入部与子信号馈入部将信号馈入,并经由第一线路与第二线路传递至辐射部。因为第一辐射单元与该第二辐射单元脚位相互连接在一起,形成循环式封闭回路,以提供高阻抗特性且更为宽带的功效,同时具有降低工艺难度与提高良率的作用。以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述,但不作为对本实用新型的限定。图1A为现有的全向性天线的第一面示意图;图IB为现有的全向性天线的第二面示意图2为本实用新型的第一实施例的示意图3A为本实用新型的第二实施例的第一表面示意图3B为本实用新型的第二实施例的第二表面示意图4为本实用新型第二实施例的驻波比的量测图5A为本实用新型的第二实施例以频率值1710MHz所做的水平面的中心极化场形图5B为本实用新型的第二实施例以频率值1825MHz所做的水平面的中心极化场形图5C为本实用新型的第二实施例以频率值1940MHz所做的水平面的中心极化场形图5D为本实用新型的第二实施例以频率值2055MHz所做的水平面的中心极化场形图5E为本实用新型的第二实施例以频率值2170MHz所做的水平面的中心极化场形图6A为本实用新型的第二实施例以频率值1710MHz所做的垂直面的中心极化场形图6B为本实用新型的第二实施例以频率值1825MHz所做的垂直面的中心极化场形图6C为本实用新型的第二实施例以频率值1940MHz所做的垂直面的中心极化场形图6D为本实用新型的第二实施例以频率值2055MHz所做的垂直面的中心极化场形图;以及图6E为本实用新型的第二实施例以频率值2170MHz所做的垂直面的中心极化场形图。其中,附图标记1基板2信号馈入部3第一线路4第二线路5第一辐射部6第二辐射部IO基板ll表面20信号馈入部30第一辐射单元31本体32第一延伸部33第二延伸部34第一沟槽35第一沟槽40第二辐射单元41本体42第三延伸部43第四延伸部44第二沟槽45第二沟槽50基板51第一表面52第二表面53第一线路54第二线路60主信号馈入部70子信号馈入部80第一辐射单元81本体82第一延伸部83第二延伸部84第一沟槽85第一沟槽90第二辐射单元91本体92第三延伸部93第四延伸部94第二沟槽95第二沟槽具体实施方式请参照图2,图2为本实用新型第一实施例的示意图。如图2所示,天线包含有基板10、信号馈入部20与辐射部。基板10具有一表面11。辐射部包含第一辐射单元30与第二辐射单元40。第一辐射单元30与第二辐射单元40位于表面11上。第二辐射单元40用以作为此天线的接地单元。第二辐射单元40系连接于第一辐射单元30,以使第一辐射单元30与第二辐射单元40形成一循环式封闭回路。信号馈入部20位于第一辐射单元30上,以馈入或馈出预定频段的信号。第-辐射单元30可具有本体31与由本体31两侧延伸出的第一延伸部32与第二延伸部33。第二辐射单元40可具有本体41与由本体41两侧延伸出的第三延伸部42与第四延伸部43。其中,第一延伸部32连接于第三延伸部42,且第二延伸部33连接于第四延伸部43,致使第一辐射单元30与第二辐射单元40形成循环式封闭回路。第一辐射单元30可更具有多个第一沟槽,以抑制漏电流对第一辐射单元30的影响。第二辐射单元40亦可具有多个第二沟槽,以抑制漏电流对第二辐射单元40的影响。于此,第二沟槽与第一沟槽可以形状相同且位置相互对称。当然第二沟槽与第一沟槽也可以形状相异且不对称。于本实施例中,于第一辐射单元30的本体31上可具有第一沟槽34、35。于此,第一沟槽34、35相互平行设置。其中,第一沟槽34的开口位于第一辐射单元30的本体31相对于第二辐射单元40的另一侧(即第一辐射单元30的本体31的外侧),且第一沟槽34由第一辐射单元30的本体31的外侧朝向第二辐射单元40延伸。其中,第一沟槽34的延伸方向可为于相应于第一辐射单元30的本体31外侧与第二辐射单元40之间的最小距离的方向。第一沟槽35的开口位于第一辐射单元30的本体31邻近第二辐射单元40的一侧(即第一辐射单元30的本体31的内侧),且第一沟槽35由第一辐射单元30的本体31的内侧朝远离第二辐射单元40的方向延伸。于此,第一沟槽35可向相反于第一沟槽34的延伸方向平行延伸。于本实施例中,于第二辐射单元40的本体41上可有第二沟槽44、45。于此,第二沟槽44、45相互平行设置。其中,第二沟槽44的开口位于第二辐射单元40的本体41相对于第一辐射单元30的另一侧(即第二辐射单元40的本体41的外侧),且第二沟槽44由第二辐射单元40的本体41之外侧朝向第一辐射单元30延伸。其中,第二沟槽44的延伸方向可为于相应于第二辐射单元40的本体41外侧与第一辐射单元30之间的最小距离的方向。第二沟槽45的开口位于第二辐射单元40的本体41邻近第二辐射单元40的一侧(即第二辐射单元40的本体41的内侧),且第二沟槽45由第二辐射单元40的本体41的内侧朝远离第一辐射单元30的方向延伸。于此,第二沟槽45可向相反于第二沟槽44的延伸方向平行延伸。本实施例还可以包括一信号线(图中未显示)。信号线包含有芯线、绝缘层与金属接地层。绝缘层包覆芯线,且金属接地层包覆绝缘层上。其中,芯线电性连接信号馈入部20,且金属接地层连接于第二辐射单元40。芯线用以传递预定频段信号。绝缘层用以将芯线与外部绝缘。金属接地层用以避免外接电磁信号影响芯线所传递的信号,且金属接地层具有信号接地的功效。基板10通常为印刷电路板,当然,亦可以采用其它种类。而且,基板IO可以是硬板或可挠式软板。其中,硬板的材质可为玻璃纤维或电木等其它材质;而可挠式软板的材质可为聚酰亚胺(PI)或是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等其它材质。信号馈入部20可由基板10表面11上的第一辐射单元30上贯穿基板10至基板IO另一表面的孔洞。第一辐射单元30的形状可以为M形,当然也可以矩形或指状形状等几何图形。第二辐射单元40可与第一辐射单元30形状相同且位置相互对称,当然第二辐射单元40也可与第一辐射单元30形状相异且不对称。当经由信号线的芯线将特定频段的信号传递至信号馈入部20,并经由信号馈入部20而馈入至第一辐射单元30,以由第一辐射单元30接收并辐射上述的信号。于此,第一辐射单元30连接第二辐射单元40以形成一循环式封闭回路。因此,在第一辐射单元30上传递的频段信号会经由第一延伸部32与第三延伸部42的连接和第二延伸部33与第四延伸部43的连接传递至第二辐射单元40,以由第二辐射单元40接收并辐射上述的信号。并且,可通过第一沟槽34、35、第二沟槽44、45的设计来抑制于上述的频段信号传递时,漏电流对第一辐射单元30与第二辐射单元40所造成的影响。根据本实施例的天线,通过将第一辐射单元连接于第二辐射单元,使第一辐射单元与第二辐射单元形成循环式封闭回路,以提供高阻抗特性、高增益和宽带,同时能使工艺的难度降低而提高良率。请参照图3A及图3B。图3A及图3B为本实用新型的第二实施例示意图。其中,图3A为本实用新型的第二实施例的第一表面示意图。图3B为本实用新型的第二实施例的第二表面示意图。如图3A及图3B所示,本实施例所述的天线包含有基板50、主信号馈入部60、多个子信号馈入部70与多个辐射部。基板50具有第一表面51与第二表面52。第一表面51具有第一线路53,且第二表面52具有与第一线路53叠合的第二线路54。主信号馈入部60位于第一线路53与第二线路54上。各辐射部包含第一辐射单元80与第二辐射单元90。第一辐射单元80与第二辐射单元90位于第一表面51。第二辐射单元90电性连接于第一线路53。第二辐射单元90用以当作此天线的接地单元。第二辐射单元90与第一辐射单元80形状相同且位置相互对称,且第二辐射单元90连接于第一辐射单元80,以使第一辅射单元80与第二辐射单元90形成一封闭回路。子信号馈入部70位于第二线路54与第一辐射单元上。第一辐射单元80可具有本体81与由本体81两侧延伸的第一延伸部82与第二延伸部83。第二辐射单元90可具有本体91与由本体91两侧延伸的第三延伸部92与第四延伸部93。其中,第一延伸部82连接于第三延伸部92,第二延伸部83连接于第四延伸部93,使第一辐射单元80与第二辐射单元90形成一循环式封闭回路。第一辐射单元80可还具有多个第一沟槽,以抑制漏电流对第一辐射单元80的影响。第二辐射单元90具有多个第二沟槽,以抑制漏电流对第二辐射单元90的影响。第二沟槽与第一沟槽可以形状相同且位置相互对称。当然第二沟槽与第一沟槽也可以形状相异且不对称。于本实施例中,于第一辐射单元80的本体81上可具有第一沟槽84、85。于此,第一沟槽84、85相互平行设置。其中,第一沟槽84的开口位于第一辐射单元80的本体81相对于第二辐射单元90的另一侧(即第一辐射单元80的本体81的外侧),且第一沟槽84由第一辐射单元80的本体81的外侧朝向第二辐射单元90延伸。其中,第一沟槽84的延伸方向可为于相应于第一辐射单元80的本体81外侧与第二辐射单元90之间的最小距离的方向。第一沟槽85的开口位于第一辐射单元80的本体81邻近第二辐射单元90的一侧(即第一辐射单元80的本体81的内侧),且第一沟槽85由第一辐射单元80的本体81的内恻朝远离第二辐射单元90的方向延伸。于此,第一沟槽85可向相反于第一沟槽84的延伸方向平行延伸。于本实施例中,于第二辐射单元90的本体91上可有第二沟槽94、95。于此,第二沟槽94、95相互平行设置。其中,第二沟槽94的开口位于第二辐射单元90的本体91相对于第一辐射单元80的另一侧(即第二辐射单元90的本体91的外侧),且第二沟槽94由第二辐射单元90的本体91的外侧朝向第一辐射单元80延伸。其中,第二沟槽94的延伸方向可为于相应于第二辐射单元90的本体91外侧与第一辐射单元80之间的最小距离的方向。第二沟槽95的开口位于第二辐射单元90的本体91邻近第二辐射单元90的一侧(即第二辐射单元90的本体91的内侧),且第二沟槽95由第二辐射单元90的本体91的内侧朝远离第一辐射单元80的方向延伸。于此,第二沟槽95可向相反于第二沟槽94的延伸方向平行延伸。本实施例还可以包括一信号线(图中未显示)。信号线包含有芯线、绝缘层与金属接地层。绝缘层包覆芯线,且金属接地层包覆绝缘层上。其中,芯线电性连接位于第二表面52上的主信号馈入部60,且金属接地层连接于第二辐射单元40。芯线用以传递预定频段信号。绝缘层用以将芯线与外部绝缘。金属接地层用以避免外接电磁信号影响芯线所传递的信号,且金属接地层具有信号接地的功效。基板50通常为印刷电路板,当然,亦可以采用其它种类。而且,基板50可以是硬板或可挠式软板。其中,硬板的材质可为玻璃纤维或电木等其它材质;而可挠式软板的材质可为聚酰亚胺(PI)或是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等其它材质。主信号馈入部60可由基板50第一表面51上的第一线路53上贯穿基板50至第二表面52的第二线路54的孔洞。子信号馈入部70可由第一辐射单元80上贯穿基板50至基板50第二表面52的第二线路54的孔洞。第一辐射单元80的形状可以为M形,当然也可以矩形或指状形状等几何图形。第二辐射单元90可与第一辐射单元80形状相同且位置相互对称,当然第二辐射单元90也可与第一辐射单元80形状相异且不对称。当经由信号线的芯线将特定频段的信号经由主信号馈入部60传递至第二表面52的第二线路54,再经由子信号馈入部70将频段信号馈入至第一辐射单元80,由第一辐射单元80接收并辐射上述的频段信号。由于第一福射单元80连接第二辐射单元90以形成一循环式封闭回路。因此在第一辐射单元80上传递的频段信号会经由第一延伸部82与第三延伸部92的连接和第二延伸部83与第四延伸部93的连接传递至第二辐射单元90,已由第二辐射单元90接收并辐射上述的信号。并且,可通过第一沟槽84、85与第二沟槽94、95用以抑制上述的频段信号传递时,漏电流对第一辐射单元80与第二辐射单元90所造成的影响。根据本实施例的天线,通过将第一辐射单元连接于第二辐射单元,使第一辐射单元与第二辐射单元形成循环式封闭回路以提供高阻抗、高增益与宽带,同时能使工艺的难度降低而提高良率。请参照图4,图4为本实用新型第二实施例的驻波比的量测图,可以看出在频率1710MHz2170MHz内,驻波比值维持在2以下。请参照图5A、图5B、图5C、图5D与图5E,为本实用新型第二实施例的水平面的中心极化场形图,分别以频率值1710MHz、1825MHz、1940MHz、2055MHz与2170MHz所作的测试。请参照图6A、图6B、图6C、图6D与图6E,为本实用新型第二实施例的垂直面的中心极化场形图,分别以频率值1710MHz、1825MHz、1940腿z、2055MHz与2170MHz所作的测试。请参照表一,表一分别为图5A图5E与图6A图6E所整理的量测表。由表中可以看出垂直面与水平面的中心极化最大增益接超过10dBi以上,且最大增益会随着频率增加而上升。同时,由表中可以看出垂直面的频带宽(BandWidth,BW)的角度在30度以上。水平面的频带宽的角度在35度以上。频带宽的角度会随着频率增加而减少。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表一、频率17102170MHz量测表当然,本实用新型还可有其它多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。权利要求1、一种天线,其特征在于,包含一基板,具有一表面;一辐射部,包含一第一辐射单元,位于该表面上;以及一第二辐射单元,位于该表面上,以当作接地单元,该第二辐射单元与该第一辐射单元形状相同且位置相互对称,且该第二辐射单元连接于该第一辐射单元,以使该第一辐射单元与该第二辐射单元形成一封闭回路;以及一信号馈入部,位于该第一辐射单元上,以馈入或馈出一信号。2、根据权利要求1所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有一本体。3、根据权利要求2所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有多个第一沟槽,该多个第一沟槽的延伸方向为相应于该第一辐射单元的该本体外侧与该第二辐射单元之间的最小距离的方向,以抑制漏电流对该第一辐射单元的影响。4、根据权利要求2所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有由本体两侧延伸出的一第一延伸部与一第二延伸部。5、根据权利要求1所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有一本体。6、根据权利要求5所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有多个第二沟槽,该多个第一沟槽的延伸方向为相应于该第一辐射单元的该本体外侧与该第二辐射单元之间的最小距离的方向,以抑制漏电流对该第一辐射单元的影响。7、根据权利要求5所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有由本体两侧延伸出的一第三延伸部与一第四延伸部。8、根据权利要求1所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元与该第二辐射单元的形状为M形。9、一种天线,其特征在于,包含一基板,具有一第一表面与一第二表面,该第一表面具有一第一线路,该第二表面具有与该第一线路叠合的--第二线路;一主信号馈入部,位于该第一线路与该第二线路上,以馈入或馈出一信号;多个辐射部,各该辐射部包含一第一辐射单元,位于该第一表面且电性连接于该第一线路;以及一第二辐射单元,位于该第一表面,以当作接地单元,该第二辐射单元与该第一辐射单元形状相同且位置相互对称,且该第二辐射单元连接于该第一辐射单元,以使该第一辐射单元与该第二辐射单元形成一封闭回路;以及多个子信号馈入部,位于该第二线路与该第一辐射单元上,以馈入或馈出该信号。10、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有一本体。11、根据权利要求IO所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有多个第一沟槽,该多个第一沟槽的延伸方向为相应于该第一辐射单元的该本体外侧与该第二辐射单元之间的最小距离的方向,以抑制漏龟流对该第一辐射单元的影响。12、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元具有由本体两侧延伸出的一第一延伸部与一第二延伸部。13、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有一本体。14、根据权利要求13所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有多个第二沟槽,该多个第一沟槽的延伸方向为相应于该第一辐射单元的该本体外侧与该第二辐射单元之间的最小距离的方向,以抑制漏电流对该第一辐射单元的影响。15、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该第二辐射单元具有由本体两侧延伸出的一第三延伸部与一第四延伸部。16、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该第一辐射单元与该第二辐射单元的形状为M形。17、根据权利要求9所述的天线,其特征在于,该多个辐射部呈矩阵分布。专利摘要一种天线,其包含基板、辐射部与信号馈入部。辐射部包含第一辐射单元与第二辐射单元。第一辐射单元和第二辐射单元位于基板的相同表面上。信号馈入部位于第一辐射单元上。第二辐射单元与第一辐射单元形状相同且位置相互对称,且第二辐射单元连接于第一辐射单元,以使第一辐射单元与第二辐射单元形成一封闭回路。如此一来,除了提高阻抗外,也可达到较宽的频宽。文档编号H01Q21/30GK201226374SQ20082011596公开日2009年4月22日申请日期2008年6月25日优先权日2008年6月25日发明者杨朝闵,郑智仁申请人:寰波科技股份有限公司
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