专利名称：单极天线及电子装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单极天线及电子装置，尤指一种可增加耦合组件以达到所需带宽且具有较小尺寸的单极天线及电子装置。
背景技术：
由于近年来无线通信的蓬勃发展，对于无线通信的需求与日俱增，愈来愈多的信息通过无线网络来传递，各式的手机、全球定位系统、蓝牙耳机及其外围产品都会需要灵敏及内建的天线。再加上随着笔记本型计算机及平板计算机技术的进步，对产品外观以及其轻、薄、短、小的要求逐渐提高，天线空间亦随之压缩。一般而言，消费型通信装置通常使用双极天线(Dipole Antenna)或单极天线 (Monopole Antenna),来进行无线信号的收发。双极天线由两根弯折的半波长金属线构成, 在许多场合显得体积太大，并且其差动馈入的方式也是缺点之一。单极天线是一种由双极天线衍生而来的天线，其仅具有一根金属线，另一边藉由广大的接地面产生镜像效应，而形成与双极天线雷同的天线场型。因此，单极天线的金属线仅需要四分之一波长的长度，所需空间较双极天线小。请参考图1，图I为公知的一单极天线10的示意图。单极天线10由垂直于一接地组件100的一金属线辐射组件102所形成，并经由一馈入组件104馈入无线射频 (Radio-Frequency, RF)信号。只要将辐射组件102剪裁成辐射频率的四分之一波长的长度，即可完成单极天线10的设计。因此，其简单的物理特性不仅容易设计，并且具有低廉的制造成本，使得单极天线广泛地应用于具有无线通信功能的电子产品中。然而，虽然公知的单极天线具有简易设计与低成本的特点，但其设计上灵活性较低，仅有一以辐射频率为中心的辐射频段；又由于目前对天线空间的限制要求，单极天线必须具有辐射频段的四分之一波长的长度，不易缩小尺寸。因此，如何改善上述缺点已成为业界所努力的目标。
实用新型内容因此，本实用新型的主要目的在于提供一种单极天线及电子装置。本实用新型公开一种单极天线，该单极天线用于一电子装置，该单极天线包含一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件，该辐射组件包含一第一辐射部及一第二辐射部，该辐射组件用来收发一第一频段的无线信号；一耦合组件，该耦合组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部，用来收发一第二频段的无线信号；以及一馈入组件，该馈入组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部与该接地组件之间，用来传送该第一频段及该第二频段的无线信号。本实用新型还公开一种电子装置，该电子装置包含一单极天线，该单极天线包含一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件，该辐射组件包含一第一辐射部及一第二辐射部，该辐射组件用来收发一第一频段的无线信号；一耦合组件，该耦合组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部，用来收发一第二频段的无线信号；以及一馈入组件，该馈入组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部与该接地组件之间，用来传送该第一频段及该第二频段的无线信号；以及一射频处理单元，该射频处理单元耦接于该单极天线的该馈入组件，用来处理该第一频段及该第二频段的无线信号。本实用新型可绕曲辐射组件，并藉由新增耦合组件于其中，产生高频频段的耦合效应，以达到所需的低频及高频带宽，且具有较小尺寸。[0010]
[0011]图I为公知的一单极天线的示意图。[0012]图2为本实用新型实施例的一单极天线的示意图。[0013]图3为图2的单极天线的一电压驻波比的示意图。[0014]图4为本实用新型实施例的一单极天线的示意图。[0015]图5为本实用新型实施例的一单极天线的示意图。[0016]图6为本实用新型实施例的一单极天线的示意图。[0017]图7为本实用新型实施例的一电子装置的示意图。[0018]主要组件符号说明[0019]10、20、40、50、60单极天线[0020]100,200接地组件[0021]102,202辐射组件[0022]104,204馈入组件[0023]202长边[0024]202短边[0025]206,506,606耦合组件[0026]2020第一辐射部[0027]2022第二辐射部[0028]Θ夹角[0029]70电子装置[0030]700射频处理单元[0031]具体实施方式
[0032]请参考图2，图2为本实用新型实施例的一单极天线20的示意图。单极天线20适
用于具有无线通信功能的电子产品，如移动电话、笔记本型计算机、平板计算机及个人数字助理等。单极天线20包含有一接地组件200、一辐射组件202、一馈入组件204及一耦合组件206。接地组件200电性连接地端，用来提供接地。辐射组件202由一第一辐射部2020 及一第二辐射部2022所构成，用来收发两个相异频段的无线信号。耦合组件206电性连接于辐射组件202的第二辐射部2022，藉此产生与第一辐射部2020间的耦合效应，以增加单极天线20在高频福射频带的带宽及其福射效率。 详细来说，辐射组件202的第一辐射部2020包含一长边2021及一短边2023，短边 2023的一端电性连接于长边2021，另一端电性连接于第二辐射部2022。长边2021与短边 2023大致呈垂直，以倒L的形式环绕第二辐射部2022周围。如此一来，可增加第一辐射部 2020对接地组件200间的等效电容，使单极天线20上的电流可经由等效电容流回接地组件200，因此增加单极天线20的辐射效率。另一方面，辐射组件202的第二辐射部2022呈一蜿蜒状，以在有限空间下具有单极天线20辐射低频频段所需的电气长度。耦合组件206沿着平行长边2021的方向延伸，电性连接于第二辐射部2022，由于连接的位置处于高频辐射频段所需的电气长度的距离处，因此可增加单极天线20在高频辐射频段的带宽及辐射效率。 简单来说，单极天线20藉由绕曲辐射组件202，以在有限空间中，符合低频频段所需的等效电气长度，并藉由增加耦合组件206，增加高频频段的带宽及辐射效率。因此，单极天线20 不仅具有小尺寸，同时亦可达到高低频段皆良好的的天线效能。关于单极天线20的天线效能，请参考图3及表I。图3为图2的单极天线20的一电压驻波比(voltage standing wave ratio, VSffR)的示意图,表I为图2的单极天线 20的天线效率对应各工作频率的示意图。如图3所示,单极天线20在低频频带(824MHz 960MHz)可具有的电压驻波比小于3，而在高频频带(1710MHz 1950MHz)可具有电压驻波比小于2的良好匹配，并且电压驻波比小于3的带宽约由1700MHz 2100MHz，达到400MHz 的带宽。如表I所示，单极天线20在低频频带的效率皆可达到50%以上，而在高频频带的效率皆可达到38%以上。由图3及表I可知，单极天线20可在低频及高频频段同时具有良好的匹配以及辐射效率。表I
权利要求1.一种单极天线，该单极天线用于一电子装置，该单极天线包括一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；以及一辐射组件，其特征在于，该辐射组件包括一第一辐射部及一第二辐射部，该辐射组件用来收发一第一频段的无线信号；该单极天线还包括一耦合组件，该耦合组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部， 用来收发一第二频段的无线信号；以及一馈入组件，该馈入组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部与该接地组件之间， 用来传送该第一频段及该第二频段的无线信号。
2 如权利要求I所述的单极天线，其特征在于，该辐射组件的该第一辐射部包括 一长边；一短边，该短边的一端电性连接于该长边，另一端电性连接于该第二辐射部。
3.如权利要求2所述的单极天线，其特征在于，该长边与该短边大致呈垂直。
4.如权利要求2所述的单极天线，其特征在于，该长边及该短边的宽度相关于该电子装置的一外形。
5.如权利要求2所述的单极天线，其特征在于，该耦合组件由该第二辐射部沿该长边延伸。
6.如权利要求I所述的单极天线，其特征在于，该辐射组件的该第二辐射部呈一蜿蜒状。
7.如权利要求I所述的单极天线，其特征在于，该第二频段高于该第一频段。
8.一种电子装置，该电子装置包括一单极天线，该单极天线包括一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；以及一辐射组件，其特征在于，该辐射组件包括一第一辐射部及一第二辐射部，该辐射组件用来收发一第一频段的无线信号；该单极天线还包括一耦合组件，该耦合组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部， 用来收发一第二频段的无线信号；以及一馈入组件，该馈入组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部与该接地组件之间， 用来传送该第一频段及该第二频段的无线信号；以及一射频处理单元，该射频处理单元耦接于该单极天线的该馈入组件，用来处理该第一频段及该第二频段的无线信号。
9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该辐射组件的该第一辐射部包括 一长边；一短边，该短边的一端电性连接于该长边，另一端电性连接于该第二辐射部。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该长边与该短边大致呈垂直。
11.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该长边及该短边的宽度相关于该电子装置的一外形。
12.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该耦合组件由该第二辐射部沿该长边延伸。
13.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该辐射组件的该第二辐射部呈一蜿蜒状。
14.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该第二频段高于该第一频段。
专利摘要一种单极天线及电子装置。该单极天线用于一电子装置，该单极天线包括一接地组件，该接地组件电性连接于一地端；一辐射组件，该辐射组件包括一第一辐射部及一第二辐射部，该辐射组件用来收发一第一频段的无线信号；一耦合组件，该耦合组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部，用来收发一第二频段的无线信号；以及一馈入组件，该馈入组件电性连接于该辐射组件的该第二辐射部与该接地组件之间，用来传送该第一频段及该第二频段的无线信号。本实用新型可绕曲辐射组件，并藉由新增耦合组件于其中，产生高频频段的耦合效应，达到所需的低频及高频带宽，且具有较小尺寸。
文档编号H01Q5/00GK202352824SQ20112039746
公开日2012年7月25日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年9月14日
发明者周震宇, 李致维, 赖长信 申请人:纬创资通股份有限公司