外接式lte多频段天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天线及其制造方法，尤指一种外接式LTE多频段天线及其制造方法。
【背景技术】
[0002]现今时代中多种尺寸的天线被开发出来，以应用在各种手持式电子装置或无线传输装置，例如接入点(AP)中。举例来说，可轻易地被设置在手持式电子装置内壁的倒F形天线(Inverse-F Antenna，IFA)的单频段(2.4GHz)已经普遍存在。随着用户对语音影像及多媒体通信服务质量及传输速度的需求，更进步的无线通信技术，如4G的长期演进技术(Long Term Evolut1n，LTE)被应用在强调轻薄短小的手持式电子装置上。因此，天线也必须具备能使用在LTE系统，由低频(690?960MHz)至高频(2.3?2.5GHz)的多频段、及效能良好的传输能力。在先前技术中可以应用在多频系统上的天线具有结构复杂、或尺寸过大的问题。
【发明内容】
[0003]本案的一方面系提供一种天线。该天线包含一基板、一接地部、一 J形辐射部以及一L形馈入导体。该基板包含一第一表面和相对于该第一表面的一第二表面。该接地部设置于该第一表面上，并包含一主要接地导体和延伸自该主要接地导体的一高频段带宽调整导体，其中该主要接地导体具有一短路端。该J形辐射部设置于该第一表面上，并包含一第一短路导体、一第二短路导体以及一福射导体。该第一短路导体具有一第一长度和第一宽度，并延伸自该短路端。该第二短路导体具有一第二长度，并自该第一短路导体经一第一转角后沿一第一方向延伸。该辐射导体具一第三长度和第二宽度，并自该第二短路导体经一第二转角后沿一第二方向延伸。该L形馈入导体设置于该第二表面上，其中:该L形馈入导体和该J形辐射部之间具有一电容耦合；该第一长度大于该第三长度；该第三长度大于该第二长度；以及该第二宽度大于该第二长度。
[0004]本案的另一方面系提供一种天线。该天线包含一天线主体以及一同轴电缆。该模块包含一基板、一第一短路导体、一第二短路导体、一辐射导体以及一馈入端。该基板包含一第一表面和相对于该第一表面的一第二表面。该接地部设置于该第一表面上，并包含一主要接地导体和延伸自该主要接地导体的一条状导体。该第一短路导体设置于该第一表面上，延伸自该主要接地导体，并与该条状导体平行。该第二短路导体设置于该第一表面上，并自该第一短路导体在一旋转方向经一直角转折后延伸。该辐射导体设置于该第一表面上，并自该第二短路导体沿该旋转方向经一直角转折后延伸。该馈入端设置于该第二表面上。该同轴电缆具有一参考轴，并使该天线以一距离耦合于一电路板，其中该天线相对于该参考轴在顺时针或逆时针方向是可旋转的，且该馈入端及该接地导体经由该同轴电缆分别与该电路板的信号部及接地部电连接。
[0005]本案的又一方面系提供一种制造一天线的方法。该方法包含下列步骤:提供一基板，该基板包含一第一表面和相对于该第一表面的一第二表面；在该第一表面上形成一接地部和延伸自该接地部的一 J形辐射部；在该第二表面上形成一 L形馈入导体；提供一同轴电缆，该同轴电缆包含一中心导体和包围该中心导体的一屏蔽导体；以及藉由将该中心导体和该屏蔽导体分别电连接到该L形馈入导体和该接地部来将该同轴电缆设置于该接地部上。
[0006]本案的再一方面系提供一种天线。该天线包含一基板、一福射部、一馈入导体以及一接地部。该基板具一第一端以及一相对第二端，其中该第一端往该第二端之向为该天线之一延伸方向。该接地部与该福射部电连接、与该馈入导体于铅直方向上親合、且自该第一端沿该延伸方向设置于该基板上，并包含一主要接地导体以及一高频段带宽调整导体。该高频段带宽调整导体沿该延伸方向自该主要接地导体延伸。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的天线系统的立体示意图。
[0008]图2是本发明的天线的立体示意图。
[0009]图3A、图3B和图3C分别为本发明的天线的三个天线结构图。
[0010]图4A、图4B和图4C分别为本发明的天线相对于系统电路的三个示意图。
[0011]图5是本发明的天线结构制作在系统电路的示意图。
[0012]图6是本发明的天线在与系统电路板不同距离时的返回损失-频率坐标图。
[0013]图7A是本发明的天线在系统电路板不同板宽时的返回损失-频率坐标图。
[0014]图7B是本发明的天线在系统电路板不同板长时的返回损失-频带坐标图。
[0015]图8A是本发明的天线在辐射导体不同长度时的返回损失-频率坐标图。
[0016]图8B是本发明的天线在辐射导体不同宽度时的返回损失-频率坐标图。
[0017]图9是本发明的天线在第二馈入导体不同宽度的返回损失-频率坐标图。
[0018]图10是本发明的天线在高频段带宽调整导体不同长度时的返回损失-频率坐标图。
【具体实施方式】
[0019]请参阅图1及图2，该图1系为本发明的一实施例的一天线系统100的立体示意图，该图2为一天线10的立体图。在图1中，该天线系统100包含该天线10及电连接于该天线10的一系统电路板50。该天线10透过具有一长度的同轴电缆30及一旋转连接器40与该系统电路板50连接，其中该同轴电缆30的中心导体301的一端与该系统电路板50的系统信号区501电性连接，而该同轴电缆30的中心导体301的另一端与该天线10的信号馈入点170电性连接，且该同轴电缆30的屏蔽导体302的一端与该系统电路板50的系统接地区502电性连接，而该同轴电缆30的屏蔽导体302的另一端与该天线10的接地部140电性连接，该同轴电缆30的特性阻抗等于50 Ω。
[0020]在一较优的实施例中，该同轴电缆30的长度加上及该旋转连接器40的长度使该系统电路板50与该天线10的距离30L为10?50mm，而使该天线10具有一低频段FB3的操作带宽。该系统电路板50更包含具有一系统板长50L的一系统长边50LS，及具有系统板宽50W的一系统宽边50WS。该系统长边50LS与该同轴电缆30的轴心线垂直，该系统宽边50WS与该同轴电缆30的轴心线平行。在一较优的实施例中，设定该系统板长50L大于40mm，可使该天线10具有一合适的中频段FB2及高频段FBl的阻抗匹配，设定该系统板宽50W大于60mm，可使该天线10具有一合适的低频段FB3的操作带宽。
[0021]请参阅图2，该天线10包括一天线主体11及一基板20，根据本案的一实施例，该天线主体11系为制作于该基板20之的金属导体结构。该基板20包含第一表面201和相对于该第一表面201的一第二表面202。在该第一表面201上配置的该金属导体结构的第一部分包含一接地部140和一 J形福射部120 ;在该第二表面202上配置的该金属导体结构的第二部分包含一馈入端170及一 L形馈入导体130。该天线10更包含一第一板边20RS、一第二板边20UPS，一第三板边20LS及第四板边20LWS。
[0022]请参阅图3A至图3C，其分别为天线10的三个平面结构图。该天线10包括一天线主体11。该天线主体11包括一接地部140和延伸自该接地部140的一 J形辐射部120。该接地部140设置在该第一表面201上。该J形辐射部120延伸自该接地部140边缘中段的短路端142。该J形福射部120包含一第一短路导体121、一第二短路导体122及一福射导体123。该第一短路导体121由短路端142沿一第一方向121D延伸至一第一转角TPl。该第二短路导体122由该第一转角TPl沿一第二方向122D延伸至一第二转角TP2。该辐射导体123由该第二转角TP2沿一第三方向123D延伸，并形成一矩形导体，且该第一方向121D与该第三方向123D为相反。该第一短路导体121具第一长度121L的中心长度和第一宽度121W ;该第二短路导体122具有第二长度122L的中心长度；及该辐射导体123具有一第三长度123L的中心长度和第三宽度123W。该J形辐射部120有助于设定该天线主体11的阻抗匹配。
[0023]该第一短路导体121包含一第一边缘121US和平行于该第一边缘121US的一第二边缘121LS ;该第二短路导体122包含延伸自该第一边缘121US的一第三边缘122RS、及延伸自该第二边缘121LS的一第四边缘122LS，其中该第三边缘122RS平行于该第四边缘122LS，且该第四边缘122LS与该第三板边20LS重合。该辐射导体123包含延伸自该第三边缘122RS的一第六边缘123LS、延伸自该第四边缘122LS的一第五边缘123US、及设置于该第五边缘123US及该第六边缘123LS之间的一第七边缘123RS，其中该第五边缘123US平行于该第六边缘123LS，且该第五边缘123US与该第二板边20UPS重合。
[0024]该天线主体11还包括一条状的高频段带宽调整导体143，该高频段带宽调整导体143设置在该第一表