专利名称：双频天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种双频天线。
背景技术：
在移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等无线通信装置 中，天线作为其用来发射、接收无线电波以传递、交换无线电信号的部件，无疑是无线通信 装置中最重要的组件之一。目前，无线通信装置一般都需要具备在双频或者更多频段下进 行通信的功能，因此其天线装置一般都使用双频或多频天线。请参阅图1，一种现有的双频天线80包括一第一辐射臂82和一第二辐射臂84，所 述第一辐射臂82和第二辐射臂84均为一长条型结构，且当二者长度分别为需要传送的信 号所对应的波长的四分之一时，才能用以接收高低不同频段的信号，如此所述双频天线80 所需占用的空间过大，不利于降低便携式电子装置的体积和开发成本，亦与现今便携式电 子装置轻、薄、小的发展趋势相背。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种占用体积较小且设计成本低的双频天线。一种双频天线，用于接收和发送电磁波信号，所述双频天线包括一天线本体、一馈 入端和一接地端，所述天线本体包括一匹配部、一高频部及一低频部，且所述匹配部、高频 部和低频部均设置于同一平面内，其中所述匹配部用以调节所述双频天线的阻抗匹配，其 包括一第一连接端和一第二连接端，所述高频部连接于所述匹配部的第一连接端，并与所 述匹配部之间形成一第一沟槽，所述低频部连接于所述匹配部的第二连接端，并与所述匹 配部和高频部之间形成一第二沟槽，所述馈入端和接地端均设置于所述匹配部上。相较于现有技术，本发明将所述天线本体贴附于便携式电子装置的壳体内表面， 并通过在所述天线本体上开设沟槽以形成一高频部和一低频部，利用所述高频部和低频部 作天线的辐射体，分别用以接收不同频率的信号，如此有效的解决了现有技术中双频天线 安装所需的较大空间的问题，实现了便携式电子装置小型化的需求，同时降低了天线设计 开发成本。
图1为现有的双频天线的结构示意图；图2为本发明较佳实施方式双频天线的平面示意图；图3为图2所示的双频天线贴附于移动电话壳体内表面的平面示意图；图4为图2所示的双频天线的返回损耗测试图。
具体实施例方式图2所示为本发明的一个较佳实施方式提供的双频天线100，其为一平面倒F天线(Planarlnverted-F Antenna，PIFA。所述双频天线100包括一天线本体10、一接地端20和 一馈入端30，所述接地端20和馈入端30均与所述天线本体10电性连接。所述天线本体10可以为一柔性印刷线路板(flexible printed circuit，FPC)， 其包括一匹配部12、一高频部14和一低频部16，所述匹配部12、高频部14及低频部16均 为平坦的薄片状，且完全设置于同一平面内。所述匹配部12包括一主体120，所述主体120为一矩形片状体，其相对的两端分别 延伸形成一宽度较窄的第一连接端122和一宽度比122更窄的第二连接端124，且所述主体 120、第一连接端122以及第二连接端124均有一条边缘位于同一直线I上。通过在设计及 制造阶段调整所述匹配部12的尺寸、形状及相对高频部14和低频部16的位置可以调节所 述双频天线100的阻抗匹配。所述高频部14大致呈“L”形，其包括一第一矩形部142和一第二矩形部144，所述 第一矩形部142垂直地连接于所述匹配部12的第一连接端122，该第一矩形部142的长度 大于所述主体120的宽度，且该第一矩形部142的宽度小于第一连接端122的长度。所述 第二矩形部144垂直于所述第一矩形部142，且该第二矩形部144沿平行于所述第一连接端 122及第二连接端124的方向延伸，从而使所述高频部14在整体上形成一 “L”形片体。由 于第一矩形部142的长度大于所述主体120的宽度，所述第一矩形部142的宽度小于第一 连接端122的长度，故所述高频部14和所述匹配部12之间形成一 “L”形的第一沟槽126， 所述第一沟槽126宽度约为10mm。所述低频部16为一不规则形状的片体，其包括一第一延伸部162、一第二延伸部 164、一第三延伸部166及一第四延伸部168。所述第一延伸部162 —端连接于所述匹配部 12的第二连接端124，并延伸形成一大致呈四分之一圆环的形状，该四分之一圆环最外侧 的一条半径位于所述直线I上，最外侧的另一条半径则与所述第二延伸部164外部边缘处 于同一条直线上。所述第二延伸部164的一端连接于所述第一延伸部162的另一端，且该第 二延伸部164平行于所述高频部14的第一矩形部142。所述第三延伸部166大致呈U形， 其一外侧边垂直地连接于所述第二延伸部164另一端，该第三延伸部166的顶部缺口边缘 呈弧形，其下部边缘平行于所述高频部14的第一矩形部142，所述第三延伸部166的两外侧 边均垂直于平行于所述高频部14的第一矩形部142，且靠近所述第二延伸部164的一外侧 边与所述第二矩形部144靠近所述第一凹槽126的一侧边处于同一条直线上。所述第四延 伸部168为一狭长的矩形片体，其一端连接于所述第三延伸部166的另一端，且该第四延伸 部168平行于所述第二延伸部164，所述第四延伸部168宽度小于所述第二延伸部164。所 述低频部16与所述匹配部12和高频部14围成一形状不规则的第二沟槽128，所述第二沟 槽128与所述第一沟槽126相连通。所述馈入端20和接地端30均可为现有的排针，其一端分别临近所述第一连接端 122和第二连接端124垂直设置于所述匹配部12上，所述馈入端20用以信号的馈入，所述 接地端30为所述双频天线100提供接地作用。本发明双频天线100适用于移动电话、个人数字助理(Personal Digital Assistant, PDA)等便携式电子装置，在本实施方式中，以应用于移动电话加以说明。请一并 参阅图3，所述双频天线100设置于移动电话200内，所述移动电话200还包括一壳体240 以及一电路主板260。
所述壳体240内设置一定位柱242和一容置孔244，所述定位柱242为一圆柱形， 其靠近所述壳体240的一边缘，所述容置孔244可用以装设一摄像头模块。所述电路主板260置于所述壳体240内，其上设有位置与所述馈入端20和接地端 30分别相对应的一馈入点262和一接地点264，其中所述接地点264为所述电路主板260 起接地作用。所述双频天线100贴附于所述壳体240内表面，其中该所述低频部16的第一延伸 部162和第三延伸部164可分别沿所述定位柱242和容置孔244外周缘设置。所述双频天 线100的馈入端20和接地端30的另一端均穿过所述电路主板260，并分别通过所述馈入点 262和接地点264与所述电路主板260电性连接。当所述双频天线100工作时，信号自所述馈入端20进入后，分别形成不同电气 长度的第一电流路径和第二电流路径，所述第一电流路径为从馈入端20经过所述第一连 接端122先后流向所述高频部14的第一矩形部142和第二矩形部144 ；所述第二电流路 径为从馈入端20经过所述第二连接端124流向所述低频部16，并依次流经所述第一延伸 部162、第二延伸部164、第三延伸部166及第四延伸部168。众所周知，不同频率的信号具 有不同的波长，当所述第一电流路径和第二电流路径分别与两种不同频率的信号的波长成 特定比例(路径的长度为1/4波长)时，所述高频部14和低频部16可分别接收/发射所 述两种信号，故本发明可工作在两种不同的频段。在本实施例中，所述第一电流路径长度 约为32mm，所述高频部14的共振频率范围为2. 40GHz-2. 48GHz，满足蓝牙(Bluetooth)信 号频率的通信要求；所述第二电流路径长度约为48mm，所述低频部16的共振频率范围为 1. 575GHz-l. 580GHz，满足全球定位系统(Global Position System, GPS)民用卫星信号频 率的通信要求。天线的反射系数(Reflection)可用来衡量天线工作频带的频宽，请参阅图4，其 横轴表示为频率，纵轴表示为反射损耗值(Return Loss)，反射损耗随频率的变化而变化。 一般以天线的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)为2 1处作为天线使 用的频带，此处的反射损耗值等于-10分贝(dB)，故，反射损耗值小于等于-IOdB的频率范 围均可作为天线工作的频带。由本实施例所示的双频天线100的反射损耗随着频率变化的 图表可知，当VSWR = 2时，所述双频天线100工作于2. 45GHz和1. 57GHz频段时其反射损 耗值均小于-10dB，符合双频天线的应用需求，并可实现接收及发射不同频率信号的功能。天线增益(Gain)是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在 空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。它定量地描述一个天线把输入功率集中辐射 的程度。请参阅表一，由实验测得本发明较佳实施例所示的双频天线100的增益随着工作 频率变化的图表可知，当工作频率为2. 48GHz时，所述双频天线100的增益为_4. 2dB ；当工 作频率为2. 40GHz时，所述双频天线100的增益为_5dB ；当工作频率为1. 58GHz时，所述双 频天线100的增益为_4dB ；当工作频率为1. 57GHz时，所述双频天线100的增益为_5. 2dB。表一本实施例所示的双频天线100的增益随工作频率的变化
Frequency (MHz)2480240015801570Gain(dB)4. 2545. 2
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另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公幵的范围和精神内做其他形式和 细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换 等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
一种双频天线，用于接收和发送电磁波信号，其特征在于所述双频天线包括一天线本体、一馈入端和一接地端，所述天线本体包括一匹配部、一高频部及一低频部，且所述匹配部、高频部和低频部均设置于同一平面内，其中所述匹配部用以调节所述双频天线的阻抗匹配，其包括一第一连接端和一第二连接端，所述高频部连接于所述匹配部的第一连接端，并与所述匹配部之间形成一第一沟槽，所述低频部连接于所述匹配部的第二连接端，并与所述匹配部和高频部之间形成一第二沟槽，所述馈入端和接地端均设置于所述匹配部上。
2.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述双频天线为一平面倒F天线。
3.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述天线本体为一柔性印刷线路板。
4.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述高频部为呈“”形的片体。
5.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述低频部包括依次相连接的一第一 延伸部、一第二延伸部、一第三延伸部及一第四延伸部，所述第一延伸部呈四分之一圆环 状，所述第二延伸部和第四延伸部均垂直于所述第一连接端，所述第三延伸部呈U形，其顶 部缺口边缘呈弧形。
6.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述第一沟槽呈“”形，并与所述第二 沟槽相连通。
7.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述天线本体上可形成第一电流路径 和第二电流路径，所述第一电流路径为从所述馈入端经过所述匹配部的第一连接端流向所 述高频部；所述第二电流路径为从所述馈入端经过所述匹配部的第二连接端流向所述低频 部。
8.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述高频部用于蓝牙通信，其共振频率 范围为 2. 40GHz-2. 48GHz。
9.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于所述低频部用于GPS通信，其共振频率 范围为 1. 575GHz-l. 580GHzο
全文摘要
本发明提供一种双频天线，其用于接收和发送电磁波信号，所述双频天线包括一天线本体、一馈入端和一接地端，所述天线本体包括一匹配部、一高频部及一低频部，且所述匹配部、高频部和低频部均设置于同一平面内，其中所述匹配部用以调节所述双频天线的阻抗匹配，其包括一第一连接端和一第二连接端，所述高频部连接于所述匹配部的第一连接端，并与所述匹配部之间形成一第一沟槽，所述低频部连接于所述匹配部的第二连接端，并与所述匹配部和高频部之间形成一第二沟槽，所述馈入端和接地端均设置于所述匹配部上。
文档编号H01Q1/38GK101888020SQ200910302370
公开日2010年11月17日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者刘信宏, 徐文修, 谢宗霖 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司;奇美通讯股份有限公司