专利名称：适用于即插即用装置的数字电视接收天线的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种天线，特别是有关于一种适用于即插即用装置的数字 电视接收天线。
背景技术：
目前全球地面数字电视广播(Digital Television Broadcasting )主要有三套 技术标准，分别为美规ATSC (Advanced Television Systems Committee)、 及欧规DVB陽T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)、日本ISDB-T (Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting)。相4交于传统采用NTSC (National Television Standard Committee)系统的模拟电视广播(Analog Television Broadcasting)系统，数字电视广播是将电视信号由"模拟信号"转 换为"数字信号"的电视系统。将电视广播信号数字化后，可使用一些信号 处理的方式将数字信号在传输前先行压缩，如此可增加频宽的使用效率，也 可以使用信号处理的方式除去数字信号在传送过程中所累积的噪声，以大幅 提高客户端的接收信号质量。而由于欧规系统除了具有移动接收(mobile reception)的优点外，该系统的调制(COFDM)标准信号更能有效解决多重路径 (anti-multipath)干扰的问题，因此现阶段台湾采用是欧规的DVB-T系统。
目前市面上虽然已有相当多将数字电视信号接收、解调模块设计在一小 尺寸的系统接地面上，并以USB (Universal Serial Bus)为传输接口来连接桌 上型或笔记本计算机的即插即用数字电视接收装置。然而市面上即插即用数 字电视接收装置大多使用外接式接收天线，此类外接式接收天线，必定另外 需要一连接传输线用来连接天线与该即插即用数字电视接收装置，如此除了 造成使用者的携带不方便外，更会占用许多额外的置放空间而破坏产品的美 观，且该连接传输线在频繁的拆接使用下，也容易使得内部传输材质的接触 不良。台湾实用新型专利第M270,510号"设有天线的数字电视接收盒"，其 应用天线为传统拉杆式单极天线，但由于其于使用状态时天线尺寸过长，此 在实际应用上为一大缺点。为解决这些问题，我们提出一种创新缩小化的平
面式数字电视接收天线设计，其不仅可产生一涵盖台湾数字电视频道(530 -
602MHz)的操作频宽，且具有结构简单、制作容易、外型轻巧的优点。同时， 由于本发明天线经过适当的缩小化设计，使得其不但于使用状态时天线的整 体高度大幅下降，而其于非使用状态时天线也非常容易被直接弯折收纳，因 此本发明天线相当适合应用为即插即用装置的数字电视接收天线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于即插即用装置的创新缩小化数字电 视接收天线设计，其不仅可以产生一操作频宽涵盖台湾数字电视频道(530 -602MHz),同时本发明天线具有结构简单、制作容易、外型轻巧、易于直接 折迭收藏的优点。
根据本发明的 一 实施例，本发明公开一种适用于即插即用装置的数字电 视接收天线，该数字电一见接收天线包括 一第一导电部；以及一第二导电部， 耦合至该第一导电部且具有一谐振路径，其中该第二导电部可相对于该第一 导电部而调整位置，以及该谐振路径的一有效长度大于该谐振路径的两端点 间的一直线距离。
本发明的实验结果显示，本发明的一实施例可涵盖台湾数字电视频道 (530 - 602 MHz),且天线辐射场型与辐射效率可符合数字电视接收天线的实 际应用。
在本项设计中，我们主要是借由蜿蜒辐射金属臂(亦即呈曲折状的第二 导电部)的方式，来有效的达成延长天线电流谐振路径的效果，而达到天线 缩小化的目的，进而使得本发明天线于使用状态时的天线总高度大幅下降， 且本发明天线仍可保有良好的阻抗频宽与辐射效率特性来满足台湾数字电 视频道(530- 602 MHz)的实际应用需求。由于本发明天线结构简单、制作容 易、外型轻巧，且辐射金属片(亦即第一导电部)具有完整的形状可应用为即 插即用装置的系统接地面，因此本发明天线相当适合应用为即插即用装置的 数字电视接收天线。
配合下列附图、实施例的详细说明，将上述本发明的其它目的与优点详 述于后。
图1为本发明天线一实施例结构图。
图2为本发明天线一实施例在非使用状态的立体外观结构示意图
图3为本发明天线一实施例的返回损失实验测量结果。 图4为本发明天线一实施例于570MHz的辐射场型图。 图5为本发明天线一实施例的天线辐射效率图。 图6为本发明天线的一其它实施例结构图。 图7为本发明天线的一其它实施例结构图。 图8为本发明天线的一其它实施例结构图。 图9为本发明天线的一其它实施例结构图。 主要组件符号说明
数字电视接收天线 蜿蜒辐射金属臂
101、401、 501、 601、 701
102、602 辐射金属片
103、403、 503、 603、 703
104、604 可挠性绝缘部
105介质基板
201谐振路径
202端点
203信号馈入点
204短边
301张角
302间距
具体实施例方式
图1为本发明天线的一实施例101结构图，如图所示，本发明天线101 为一种可装设于即插即用装置(plug-and-play device)的数字电视接收天线，包 括 一辐射金属片(亦即第一导电部(conducting portion))102、 一蜿蜒辐射金 属臂(亦即第二导电部)103、可挠性绝缘部(flexible insulatingportion)104以及 介质基板105,其中该辐射金属片102与该蜿蜒辐射金属臂103为一对谐振 的辐射体(radiator)。该辐射金属片102,大致上为一矩形片状的辐射金属平 氺反(radiating metal plate),且其为即插即用装置的系统4妄i也面(system ground)。 该蜿蜒辐射金属臂103电性耦合至该辐射金属片102，并且与该辐射金属片
102之间具有一张角(flare angle)或夹角301，且该蜿蜒辐射金属臂103上的 谐振路径(resonance path)201的其中一个端点为天线101的信号馈入点(signal feedpoint)203,该信号馈入点203与该辐射金属片102的一短边204间具有 一预设距离的间距302。该张角301介于四十五度到一百八十度之间，该预 设距离的间距302小于$ mm。如图所示，由于该蜿蜒辐射金属臂103呈曲 折状(meandering),因此该蜿蜒辐射金属臂103的谐振路径201的有效长度(如 图1所示的虚线部分)大于谐振路径201的两端点202、 203间的直线距离， 如此一来，本发明天线101可以借由该蜿蜒辐射金属臂103来有效达到延长 天线电流谐振路径201的效果，而达成缩小化的目的，进而使得本发明天线 101在使用状态时的天线总高度大幅下降。另外，即插即用装置可以是具有 通用串行总线接口 (Universal Serial Bus interface, USB interface)的电子装置。
图2为本发明天线101于非使用状态(亦即收合状态)的立体外观结构示 意图(张角301为零度时)。由于本发明天线101的辐射金属片102及蜿蜒辐 射金属臂103均为轻巧的薄片状，使得本发明天线101应用为即插即用装置 的数字电视接收天线时，其在使用状态时，容易配合各种造型设计，而达成 美观的效果。在非使用状态时，本发明天线101也相当易于直接折迭收藏。
更进一步而言，如图1所示，介质基板105经由可挠性绝缘部104而耦 接至辐射金属片102,因此借由将可挠性绝缘部104折弯，介质基板105(以 及介质基板105上的蜿蜒辐射金属臂103)可以相对于辐射金属片102而调整 位置，更且，如图2所示，当蜿蜒辐射金属臂103相对于辐射金属片102而 调整至一收合位置(closedposition)(亦即图2中蜿蜒辐射金属臂103所在位置) 时，辐射金属片102与蜿蜒辐射金属臂103大体上呈平行。
图3为本发明天线一实施例101的返回损失(retumloss)实验测量结果， 本实施例选择下列尺寸进行实验测量该辐射金属片102，形状大致为一矩 形片状，其长度为90mm、宽度为20mm。该蜿蜒辐射金属臂103,其除了 最末端金属臂宽度为7 mm外，其余蜿蜒金属臂宽度均为4 mm，而相邻金 属臂之间相隔距离也均为4mm。而该蜿蜒辐射金属臂103的整体高度为95 mm、整体宽度为20 mm。该蜿蜒辐射金属臂103与该辐射金属片102的张 角30.1等于九十度。而该蜿蜒辐射金属臂103的天线信号馈入点203与该辐 射金属片102的一短边204间的预设距离的间距302为2 mm。该蜿蝶辐射 金属臂103由印刷技术或蚀刻技术而形成于一厚度为0.8 mm的介质基板105
的表面上。参考图3,由纵轴表示返回损失值，横轴表示操作频率，由返回
损失的测量结果可以观察到，本发明天线101在台湾数字电视频道(530-602 MHz)内，天线返回损失值均高于6 dB， 一般而言，此天线返回损失水平能 够满足数字电视信号接收的实际应用需求。若本发明天线101的该张角30J 小于四十五度时，本发明天线101的返回损失值将快速变差，因此导致本发 明天线101的阻抗频宽缩减，而无法完全满足台湾数字电视频道(530 - 602 MHz)的频宽需求。另外，当本发明天线101的该预设距离的间距302大于5 mm时，亦会导致本发明天线101的返回损失值变差。
图4为本发明天线一实施例101在570 MHz的辐射场型图，由所得的 结果，水平面(x-y面)的辐射场型，均大致为一全向性(omnidirectional)辐射 场型，满足一般数字电视频道的应用需求。
图5为本发明天线一实施例101在其操作频带内的天线辐射效率图，参 考图5,纵轴表示天线辐射效率，横轴表示操作频率，由所得的结果，在台 湾数字电视频道(530-602MHz)内，天线101的辐射效率均高于60%, —般 而言，满足数字电视频道操作的实际应用需求。
由上可知，本发明天线101操作于台湾数字电^f见频道(530 - 602 MHz) 的频率范围内，另外，本发明天线IOI操作于辐射金属片102与蜿蜒辐射金
十度之间)的条件下，更且，本发明天线101 ^作f"信号馈入点与辐射 金属片102之间的最短距离小于5mm的条件下。
图6与图7为本发明天线的其它实施例401与其它实施例501结构图， 虽然该实施例401的蜿蜒辐射金属臂(亦即第二导电部)403与该实施例501 的蜿蜒辐射金属臂(亦即第二导电部)503其形状与实施例101有所差异，但 因为其也均能达成延长天线电流谐振路径的效果，故也能使得本发明天线 401、 501达到缩小化的目的。而除了该蜿蜒辐射金属臂403与该蜿蜒辐射金 属臂503的形状差异外，该实施例401与该实施例501其它结构均与该实施 例101相同。该实施例401与该实施例501也均能满足台湾数字电^L频道 (530- 602 MHz)的阻抗频宽与辐射效率需求。
图8为本发明天线的其它实施例601结构图，该实施例601除了蜿蜒辐 射金属臂(亦即第二导电部)603改由一单一金属片切割制作形成(因此天线 601并不包括任何介质基板)之外，其它结构均与该实施例101类似。该蜿
蜒辐射金属臂603也能有效延长天线电流谐振路径，使得本发明天线601达 到缩小化的目的。而该实施例601也能满足台湾数字电视频道(530- 602 MHz) 的阻抗频宽与辐射效率需求。更进一步而言，蜿蜒辐射金属臂603为一体成 型的辐射金属构件(radiating metal component)且大体上位于同一平面(plane) 上，并且，可挠性绝缘部604系连接于辐射金属片602与蜿蜒辐射金属臂603 之间，使得蜿蜒辐射金属臂603可以相对于辐射金属片602而调整位置。
图9为本发明天线的其它实施例701结构图，该实施例701除了蜿蜒辐 射金属臂(亦即第二导电部)703改由辐射金属导线(radiating metal wire)制作 形成(因此天线701并不包括任何介质基板)之外，其它结构均与上一个实 施例601相同。该蜿蜒辐射金属臂703也能有效延长天线电流谐振路径，使 得本发明天线701达到缩小化的目的。该实施例701也能满足台湾数字电视 频道(530- 602 MHz)的阻抗频宽与辐射效率需求。
综合上述的说明，本发明天线只借由蜿蜒辐射金属臂的方法来延长天线 电流谐振路径，即可以使得本发明天线达成缩小化的目的，而使得天线整体 高度大幅下降，且仍能保有良好的阻抗频宽与辐射效率来满足台湾数字电视 频道(530- 602 MHz)的实际应用需求。所以本发明天线相当适合应用为即插 即用装置的数字电视接收天线。又本发明天线结构简单、外型轻巧、制作容 易、且制作成本低，功能明确，因此本发明天线甚具高度产业应用价值，足 以符合发明的范畴。
在上述说明中所叙述的实施例仅为说明本发明装置的原理及其功效，而 非限制本发明。因此，业内人士可在不违背本发明的精神对上述实施例进行 修改及变化。本发明的权利范围应如权利要求书所列。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种适用于即插即用装置的数字电视接收天线，包括一第一导电部；以及一第二导电部，耦合至该第一导电部且具有一谐振路径，其中该第二导电部可相对于该第一导电部而调整位置，以及该谐振路径的一有效长度大于该谐振路径的两端点间的一直线距离。
2. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该第一导电部与该第 二导电部为 一对谐振的辐射体。
3. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该第二导电部呈曲折状。
4. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，还包括 一可挠性绝缘部，连接于该第一导电部与该第二导电部之间，使得该第二导电部可相对于该第一导电部而调整位置。
5. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，还包括一基板，耦接至该第一导电部且可相对于该第一导电部而调整位置； 其中，该第二导电部经由印刷技术或蚀刻技术而形成于该基板的一表面上。
6. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该第一导电部为呈矩 形的辐射金属平板。
7. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该第二导电部大体上 位于同一平面上。
8. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该第二导电部为一体 成型的辐射金属构件。
9. 根据权利要求8所述的数字电视接收天线，其中该第二导电部为辐射 金属导线。
10. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中当该第二导电部调 整至一收合位置时，该第一导电部与该第二导电部大体上呈平行。
11. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该数字电视接收天 线操作在该第一导电部与该第二导电部间的一夹角大于四十五度的条件下。
12. 根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该谐振路径的两端 点的其中之一为该数字电视接收天线的 一信号馈入点，以及该数字电视接收天线操作在该信号馈入点与该第一导电部间的一最短距离小于5 mm的条件 下。
13.根据权利要求1所述的数字电视接收天线，其中该数字电视接收天 线装设于一即插即用装置，以及该第一导电部为该即插即用装置的一系统接 地面。
全文摘要
本发明提供一种适用于即插即用装置的数字电视接收天线，该数字电视接收天线包括一第一导电部；以及一第二导电部，耦合至该第一导电部且具有一谐振路径，其中该第二导电部可相对于该第一导电部而调整位置，以及该谐振路径的一有效长度大于该谐振路径的两端点间的一直线距离。
文档编号H01Q9/30GK101192709SQ20061016310
公开日2008年6月4日 申请日期2006年11月30日 优先权日2006年11月30日
发明者李伟宇, 翁金辂, 苏绍文 申请人:光宝科技股份有限公司;中山大学