天线结构及其电子装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种天线结构以及包括此天线结构的电子装置。
【【背景技术】】
[0002]一般而言，无线射频信号可具有线性极化或是圆极化的特性，并根据其应用而赋予无线射频信号不同的极化特性。例如于全球定位系统(Global Posit1ningSystem, GPS)的规范中定义其定位信号所有的电磁波通常为圆极化特性。而为了接收具有圆极化特性的定位信号，信号的接收端则可设置天线可为平板天线(patch antenna)或是陶瓷天线等具有接收圆极化特性的天线来对上述的定位信号进行收发才会有良好的接收效果。上述的两种天线的圆极化特性皆不差，但其天线的频宽以及和圆极化频宽皆有些狭窄，若是所接收的定位信号仅运用在上述的GPS系统时仍可达成要求，但当所接收的定位信号亦必须被同时运用在全球导航卫星系统(Global Navigat1n SatelliteSystem, GNSS)应用时，上述的两种天线所能提供的频宽则略嫌不足。
[0003]又，陶瓷天线的陶瓷基材的硬度高，而平板天线的频宽狭窄，使得设置者难以对收发频率进行微调。至于平板天线以及陶瓷天线都有占用面积较大的问题。另一方面，传统的PIFA虽然具有较宽的收发信号的频宽，但却为线性极化的电磁波，而非圆极化的电磁波。因此随着电子装置的设计日渐轻薄短小的趋势下，且又要在日渐缩小的电子装置上设置兼俱具有圆极化特性及体积小的天线，亦成为本领域技术者的难题之一。
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【发明内容】
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[0004]本发明提供一种天线结构及其电子装置，以具有圆极化特性的平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna, PIFA)收发具有圆极化特性的射频信号。
[0005]本发明的天线结构，用以收发一射频信号，包括一连接部、一接地部、一第一延伸部以及一第二延伸部。连接部具有馈入点以及连接点。接地部连接连接点并具有接地点。第一延伸部连接连接点并具有第一开路端。第二延伸部连接连接点并具有第二开路端。其中，由连接点指向第一开路端以形成第一向量与由连接点指向第二开路端以形成一第二向量，第一向量与第二向量之间具有一夹角，其中夹角大于零。以及，馈入点至第一开路端形成一第一路径的路径长与馈入点至第二开路端形成一第二路径的路径长之差为射频信号对应其波长的四分之一倍或其正整数倍，使得天线结构可收发一圆极化的射频信号。
[0006]一种电子装置，包括一天线结构以及一信号处理单元。信号处理单元连接天线结构，透过天线结构收发一射频信号。其中，天线结构包括一连接部、一接地部、一第一延伸部以及一第二延伸部。连接部具有馈入点以及连接点。接地部连接连接点并具有接地点。第一延伸部连接连接点并具有第一开路端。第二延伸部连接连接点并具有第二开路端。其中，由连接点指向第一开路端以形成第一向量与由连接点指向第二开路端以形成一第二向量，第一向量与第二向量之间具有一夹角，其中夹角大于零。以及，馈入点至第一开路端形成一第一路径的路径长与馈入点至第二开路端形成一第二路径的路径长之差为射频信号对应其波长的四分之一倍或其正整数倍，使得天线结构可收发一圆极化的射频信号。
[0007]相较于现有技术，本发明提供一种天线结构以及包括此天线结构的电子装置，可以两个长度不同的路径于收发射频信号时所产生的相位差达到可收发具有圆极化的射频信号的特性。
[0008]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【【附图说明】】
[0009]图1为根据本发明一实施例所绘示天线结构的结构示意图。
[0010]图2为根据本发明一实施例所绘示天线结构的结构示意图。
[0011]图3为根据本发明一实施例所绘示天线结构的结构示意图。
[0012]图4为根据本发明一实施例所绘示电子装置的功能方块图。
【【具体实施方式】】
[0013]图1为根据本发明一实施例所绘示天线结构的结构示意图。请参照图1，天线结构可被设置于一电子装置中，用以收发一射频信号。天线结构10包括连接部CS、接地部GS、延伸部ESl以及延伸部ES2。
[0014]连接部CS具有馈入点FP以及连接点CP。接地部GS连接连接点CP并具有接地点GP，其中接地点GP耦接系统接地面。延伸部ESl连接连接点CP并具有开路端OTl。延伸部ES2连接连接点CP并具有开路端0T2。其中，由连接点CP指向开路端OTl以形成第一向量与由连接点CP指向开路端0T2以形成一第二向量，而第一向量与第二向量之间具有夹角ANG，其中夹角大于零。其中在本实施例中，夹角ANG实质上为90度，但在实际实施时，可因实际天线的设计规范而有所调整。
[0015]一般而言，传统的PIFA虽然具有较宽的收发信号的频宽，但却为线性极化的电磁波，而非圆极化的电磁波。若是单纯于PIFA中提供两条电流路径，那么各电流所辐射出的电磁波后而合成的极化方向即为线性极化或近似椭圆极化，难以达到圆极化特性的功效。因此，本发明的技术特征且其难度在于，如何运用天线结构10中所设置的两个电流路径(即路径P1、P2)，满足两个电流路径P1、P2于辐射射频信号时，维持两电流间的90度的相位差，以产生圆极化的特性。
[0016]请继续参照图1，在本实施例中，天线结构10的馈入点FP至开路端OTl所形成的路径Pl的路径长，与馈入点FP至开路端0T2所形成的路径P2的路径长之差为射频信号对应其波长的四分之一倍或其正整数倍，使得天线结构10可收发圆极化的射频信号。简言之，路径Pl以及P2的路径长之差即造成了当天线结构10于收发信号时，两个路径Pl以及P2之间具有了 90度的相位差，才使得天线结构10可收发圆极化的射频信号。
[0017]甚者，路径Pl以及P2何者为长、何者为短可决定天线结构10的圆极化特性为左手圆极化(Left Hand Circular Polarizat1n, LHCP)或是右手圆极化(Right HandCircular Polarizat1n, RHCP)。在本实施例中，若路径P2长于路径PI,当天线结构10于收发信号时，透过路径Pl所载的电流对应其辐射的电磁波(或信号)的相位角落后于路径P2所载的电流对应其辐射的电磁波(或信号)90度，而造成右手圆极化(RHCP)。由于现行GPS中所有的信息交换皆为右手圆极化的射频信号，因此如图1中所示的天线结构10即可被用以收发GPS中的定位信号。
[0018]反之，在本发明另一实施例中，若路径Pl长于路径P2，则此天线结构10便有了左手圆极化的特性。天线设计者可根据实际的需求而决定路径Pl是否长于路径P2。
[0019]在本发明的其它实施例中，为了设置上的考虑，天线结构10可透过于延伸部ESl及ES2的其中之一设置一或多个弯折，使得天线结构10可因此缩小整体面积，或是造成两路径长的相位角差90度之用。
[0020]图2为根据本发明一实施例所绘示天线结构的结构示意图。其中，图2所示天线结构10中各结构组件可参照图1所示实施例中的天线结构10，在此不赘述。图2所示的实施例与图1所示的实施例所不同之处在于，图2所示的天线结构10的延伸部ES2包括一弯折部BD1。而在本实施例中，相似于图1所示实施例，路径P2以及路径Pl的路径长之差仍为射频信号对应其波长的四分之一倍或其正整数倍。而透过弯折部BDl的设置，使得弯曲的路径P2相对于路径Pl产生落后90度的相位差。
[0021]在本实施例中，虽然弯折部BDl只显示一个弯折，但是弯折部BDl中亦可设置多个弯折。若要设计多个弯折，只要满足两电流的「路径P2相对于路径Pl可产生落后或超前90度的相位差」即可。抑或是，满足「路径P2以及路径Pl的路径长之差仍为射频信号对应其波长的四分之一倍或其正整数倍」即可发生圆极化的效果。基本上，前述所言的两个条件均指的是同一