专利名称：具串联电容效果的天线结构的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种天线结构创新设计，尤指一种具有串联电容效果的天线结构。
背景技术：
由于无线通讯技术的发展快速，在行动设备体积紧实化的要求下，多频的金属平 面天线已为手机或笔记型电脑的主流元件以接收或发射无线讯号。 在传统上，金属平面天线与行动设备中的电路板连接，是通过一SMT元件连接。由
于一般SMT元件被设计成一些固定的标准值阻抗，使得天线尚需要一匹配电路来调整电容
及电感值，这将造成天线设计的不便，且限制了天线的频宽及效率，有待改善。在申请人的美国专利6， 542， 123(同中国TW申请案号90215908) 「宽频隐藏式天
线」前案中，提供了在天线延伸出一内凹段、一反折段及一突片，以供调整匹配频率。然该案
中所使用手段，会造成天线的延长，并无法适当的调整电容及电感值，在天线设计上仍有限制。
发明内容本实用新型提供一种具串联电容效果的天线结构，以克服上述传统结构的缺陷，
通过形成串联电容效果，达到阻抗匹配，让频宽及效率增加，且电感、电容值可任意调整。
本实用新型一种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括 —用以接收或发射无线讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属
平板；及 —第二金属平板，与该第一金属平板接近但不连接，形成串联电容。 其中，天线延伸出一用以接地，进而使该天线结构形成并联电感的第一延伸臂。 其中，天线沿该第一金属平板周缘形成一第二延伸臂，该第二延伸臂不接地，该天
线结构形成并联电容。 其中，该第一及第二延伸臂以微带线构成。 其中，天线设置于一印刷电路板上，而该第一及第二金属平板分别相对设置于该 印刷电路板的两表面上。 其中，天线延伸出一用以接地，进而形成并联电感效果的第一延伸臂。 其中，第二金属平板延伸出一用以接地，进而使该天线结构形成串联电感效果的
第二延伸臂。 其中，该第一及第二延伸臂以微带线构成。 —种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括 —用以接收或发射无线讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属 平板； —第二金属平板，与该第一金属平板接近，具有一馈入金属平板及一接地金属平板，其间以一导通元件连接；该馈入金属平板延伸出一用以送入信号，并耦合传递无线射频
RF讯号至该天线的馈入点，而该接地金属平板延伸出一接地点；及 —层载板，设置于该天线及该第二金属平板之间； 该天线及第二金属平板中间所夹该层载板构成电容； 该导通元件具有用以调整该天线结构频率的导通或关闭状态。 其中，导通元件为一个二极管；该馈入点具有供该二极管导通及关闭的无线射频
RF信号以及直流DC讯号。 其中，导通元件为一个可调电容。
—种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括 —用以接收或发射无线射频讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属平板，并在底部设有一接地底面； —第二金属平板，与该第一金属平板接近，具有一馈入金属平板及一连接金属平板，其间以一导通元件连接；该馈入金属平板延伸出一用以送入信号，并耦合传递无线射频RF讯号至该天线的馈入点，而该连接金属平板延伸出一连接点以连接该天线的第一金属平板；及 —层载板，设置于该天线及该第二金属平板之间；[0028] 该天线及第二金属平板中间所夹该层载板构成电容；[0029] 该导通元件具有用以调整该天线结构频率的导通或关闭状态。[0030] 其中，导通元件为一个可调电容。 本实用新型将天线结构的匹配方法，是以微带线的原理来完成，这种天线结构能达到阻抗匹配，让频宽及效率增加，且电感、电容值可任意调整，不像传统天线结构以SMT元件连接，只能选用标准值的阻抗。故本实用新型在天线设计上，具有相当的优势。[0032] 进者，本实用新型提供一种具串联电容效果的天线结构，其系在具串联电容效果的天线结构的第二金属平板中，以一馈入金属平板及一接地金属平板构成，其间以一导通元件连接。该馈入金属平板延伸出一馈入点，而该接地金属平板延伸出一接地点。信号从该第二金属平板的馈入点送入，利用该天线及第二金属平板中间所夹一层载板，形成电容效应，从该第二金属平板的馈入点耦合传递无线射频讯号至该天线；又，该导通元件可选择成导通或关闭，以调整该天线结构的频率。 以下，将依据图面所示的实施例详加说明本实用新型的结构及功效。
图1是本实用新型第一种实施例的外观图， 图2是图1实施例的驻波比， 图3是本实用新型第二种实施例的外观图， 图4是图2实施例的驻波比， 图5是本实用新型第三种实施例的立体外观图， 图6是本实用新型第三种实施例的正面视图，其中载板被移除， 图7是本实用新型第三种实施例的背面视图，其中载板被移除， 图8是本实用新型第三种实施例的驻波比图，[0042] 图9是本实用新型第四种实施例的立体外观图， 图10是本实用新型第四种实施例的正面视图，其中载板被移除， 图11是本实用新型第四种实施例的驻波比图。
具体实施方式请参见图l，为本实用新型第一种实施例的天线结构，系以一天线1及一第二金属 平板2所构成，而两元件设置于一具有地面的电路板3上。 天线1为金属平面天线用以接收或发射无线讯号，其上具有一第一金属平板10。 而第二金属平板2与该第一金属平板10接近但不连接，使天线结构形成串联电容效果。 进者，天线1延伸出一第一延伸臂11以接地，使天线结构形成并联电感效果。又， 天线1沿该第一金属平板10周缘形成一第二延伸臂12，该第二延伸臂12不接地，使天线结 构形成并联电容效果。而第一及第二延伸臂11及12皆可以微带线制作。 在图2中所示为图1实施例的驻波比图，显示为一良好的多频天线结构。 请参见图3，为本实用新型的第二种实施例，同样地，以一天线4及一第二金属平 板5所构成，而两元件设置于一具有地面的电路板6上。 天线4为金属平面天线用以接收或发射无线讯号，其上具有一第一金属平板40。 而第二金属平板5与该第一金属平板40接近但不连接，使天线结构形成串联电容效果。天 线4设置于一印刷电路板7上，而该第一金属平板40及第二金属平板5分别相对设置于该 印刷电路板7的两表面上。 进者，天线4延伸出一第一延伸臂41以接地，使天线结构形成并联电感效果。另， 第二金属平板5延伸出一第二延伸臂52以接地，使天线结构形成串联电感效果。第一及第 二延伸臂41及52系以微带线制作。 在图4中所示为图3实施例的驻波比图，显示为一良好的多频天线结构。 显然地，本实用新型将天线结构中的第二金属平板、第一及第二延伸臂等，皆以微
带线制作，使得天线结构的匹配方法是以微带线的原理来完成达到阻抗匹配，让频宽及效 率增加，且天线结构的电感、电容值可任意调整，不像传统天线结构以SMT元件连接，只能
选用标准值的阻抗。故本实用新型在天线设计上，具有相当的优势。 请参见图5至图7，为本实用新型的第三种实施例，其提供了一种具串联电容效果 的天线结构，主要以一天线301、一第二金属平板302及一层载板303所构成。 本实用新型的天线结构被设置于一接地平面304上。 天线301被设置于载板303的正面，其为金属平面天线用以接收或发射无线讯号， 其上至少具有一第一金属平板3011。 第二金属平板302被设置于载板303的背面，故在图5及图6中以虚线表示。第 二金属平板302与第一金属平板3011接近；可参见图7，第二金属平板302具有一馈入金 属平板3021及一接地金属平板3022，其间以一导通元件3023连接。馈入金属平板3021延 伸出一馈入点3021a，而接地金属平板3022延伸出一接地点3022a。 —层载板303设置于天线301及该第二金属平板302之间。使第一金属平板3011 与第二金属平板302相间而设。 本实用新型的天线结构中，信号从第二金属平板302的馈入点3021a送入，利用天线301及第二金属平板302中间所夹一层载板303，形成电容效应，从第二金属平板302的馈入点3021a耦合传递无线射频RF讯号至天线301。 本实用新型相较于第一种实施例，主要增设了导通元件3023，它可以是一个二极管或一个可调电容。利用导通元件3023可选择成导通或关闭，以调整该天线结构的频率。[0061] 参见图8所示，如果使用的导通元件3023为一个二极管，则馈入点3021a除了无线射频RF信号外，尚有直流DC讯号供二极管导通及关闭用途。例如，当电压大于0. 7伏特时，导通元件3023 二极管即导通，反之，当电压小于0. 7伏特时则关闭。利用导通元件3023二极管导通及关闭的特性，形成图8中两种不同的驻波特性结果。 当然，本实用新型的导通元件3023也可使用大小不同的电容连接载板303背面馈入金属平板3021及接地金属平板3022端点，也可以对天线驻波特性进行调整。[0063] 在图8中，使用电源偏压导通元件3023 二极管进行背面馈入金属平板3021及接地金属平板3022的导通及关闭，可形成天线可调整两个频率(700腿z 824腿z及824MHz 960MHz)。 另，如果使用可调电容进行背面馈入金属平板3021及接地金属平板3022的导通元件3023，则驻波比将会在ON (960MHz)及OFF (700MHz)之间的频率范围内皆可调。[0065] 进者，参见图9至图IO，为本实用新型的第四种实施例，其提供了一种具串联电容效果的天线结构，主要以一天线405、一第二金属平板406及一层载板407所构成。[0066] 本实用新型的天线结构被设置于一接地平面408上。 天线405被设置于载板407的正面，其为金属平面天线用以接收或发射无线讯号，其上具有一第一金属平板4051，并在底部设有一接地底面4052。 第二金属平板406被设置于载板407的背面，故在图9中以虚线表示。第二金属平板406与第一金属平板4051接近；可参见图10，第二金属平板406具有一馈入金属平板4061及一及一连接金属平板4062，其间以一导通元件4063连接。馈入金属平板4061延伸出一馈入点4061a，而连接金属平板4062延伸出一连接点4062a穿过载板407以连接天线405的第一金属平板4051。 —层载板407设置于天线405及该第二金属平板406之间。使第一金属平板4051与第二金属平板406相间而设。 同前述的本实用新型第三种实施例，在天线结构中，信号从第二金属平板406的馈入点4061a送入，利用天线405及第二金属平板406中间所夹一层载板407，形成电容效应，从第二金属平板406的馈入点4061a耦合传递无线射频RF讯号至天线405。[0071] 参见图11，本实用新型在此一实施例中导通元件4063可以是一个可调电容。利用导通元件4063可选择成导通或关闭，以调整该天线结构的频率。使用导通元件4063可调电容连接两端点可以对天线结构的驻波特性进行调整，如图ll所示，驻波比将会在0N(960MHz)及0FF(700MHz)之间的频率范围内皆可调。
权利要求一种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括一用以接收或发射无线讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属平板；及一第二金属平板，与该第一金属平板接近但不连接，形成串联电容。
2. 依据权利要求l所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，天线延伸出一用 以接地，进而使该天线结构形成并联电感的第一延伸臂。
3. 依据权利要求2所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，天线沿该第一金 属平板周缘形成一第二延伸臂，该第二延伸臂不接地，该天线结构形成并联电容。
4. 依据权利要求3所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，该第一及第二延 伸臂以微带线构成。
5. 依据权利要求1所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，天线设置于一印 刷电路板上，而该第一及第二金属平板分别相对设置于该印刷电路板的两表面上。
6. 依据权利要求5所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，天线延伸出一用 以接地，进而形成并联电感效果的第一延伸臂。
7. 依据权利要求6所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，第二金属平板延 伸出一用以接地，进而使该天线结构形成串联电感效果的第二延伸臂。
8. 依据权利要求7所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，该第一及第二延 伸臂以微带线构成。
9. 一种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括一用以接收或发射无线讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属平板；一第二金属平板，与该第一金属平板接近，具有一馈入金属平板及一接地金属平板，其 间以一导通元件连接；该馈入金属平板延伸出一用以送入信号，并耦合传递无线射频RF讯 号至该天线的馈入点，而该接地金属平板延伸出一接地点；及一层载板，设置于该天线及该第二金属平板之间；该天线及第二金属平板中间所夹该层载板构成电容；该导通元件具有用以调整该天线结构频率的导通或关闭状态。
10. 依据权利要求9所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，导通元件为一个 二极管；该馈入点具有供该二极管导通及关闭的无线射频RF信号以及直流DC讯号。
11. 依据权利要求9所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，导通元件为一个 可调电容。
12. —种具串联电容效果的天线结构，其特征在于，包括一用以接收或发射无线射频讯号的天线，为金属平面天线，其上至少具有一第一金属 平板，并在底部设有一接地底面；一第二金属平板，与该第一金属平板接近，具有一馈入金属平板及一连接金属平板，其 间以一导通元件连接；该馈入金属平板延伸出一用以送入信号，并耦合传递无线射频RF讯 号至该天线的馈入点，而该连接金属平板延伸出一连接点以连接该天线的第一金属平板； 及一层载板，设置于该天线及该第二金属平板之间；该天线及第二金属平板中间所夹该层载板构成电容； 该导通元件具有用以调整该天线结构频率的导通或关闭状态。
13.依据权利要求12所述的具串联电容效果的天线结构，其特征在于，导通元件为一 个可调电容。
专利摘要一种具串联电容效果的天线结构，主要在一金属平面天线上至少具有一第一金属平板，并以一第二金属平板与该第一金属平板接近但不连接，以形成串联电容效果。进者，进一步利用微带线自该天线或第二金属平板延伸出延伸臂，并选择接地或不接地，以调整该天线结构的匹配阻抗值。据此，达到阻抗匹配，让频宽及效率增加，且电感、电容值可任意调整。
文档编号H01Q13/08GK201438507SQ20092015971
公开日2010年4月14日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者江启名 申请人:耀登科技股份有限公司