专利名称：：多频天线的制作方法
技术领域：
：本发明是有关于一种多频天线，特别是指一种应用于个人无线区域网络(WPAN)的多频天线。
背景技术：
：蓝牙(Bluetooth)通信技术是由瑞典电信公司索尼爱立信(SonyEricsson)在1998年所研发，取名蓝牙是有典故的，相传在十世纪的挪威，有个维京国王名叫『。合拉德蓝牙』(HaraldBluetooth)，他因统一丹麦而名留青史，一千年后，索尼爱立信的行销人员认为他们在统一消费性电子商品，对世界所做的贡献可以媲美哈拉德蓝牙国王，因此将这个无线传输技术命名为蓝牙。然而罗贯中在其所著的三国演义里开宗明义就讲到"天下大势，分久必合，合久必分"，索尼爱立信想以蓝牙技术来统一消费性电子商品，但是各种通信技术却是不断地推陈出新，例如超宽频(Ultra-Wideband,UWB)技术在2002年已由美国联邦通信委员会(FederalCommunicationCommission,FCC)允许而使用在消费性电子产品上。而应用于上述两种通信技术(即个人无线区域网络WPAN[2.4022.480GHz(Bluetooth)及3.168~4.752GHz(UWBBandI)]}的笔记本电脑内置天线，目前皆以倒F型平板天线(PIFA,PlanarInverted-FAntennas)型式的天线架构来实现，部份设计会加上寄生或耦合元件，在空间上交叠产生较强的耦合量，以达到双频或宽频的效果。在此，本发明亦提出一种应用于WPAN的多频天线，以增益消费市场。
发明内容因此，本发明的目的，即在提供一种体积小、宽频、设计的结构简单且容易控制其频率的多频天线。于是，本发明多频天线是包括一回路辐射部、一第一辐射臂及一第二辐射臂。回路辐射部包括一转折处、远离该转折处且彼此相邻的一馈入端及一接地端。第一辐射臂是由该馈入端向外延伸。第二辐射臂是由该转折处向外延伸，并与该第一辐射臂位于该回路辐射部的同一侧。图l是一立体图，说明本发明多频天线的优选实施例的结构；图2是一示意图，说明该优选实施例设置于笔记本电脑的位置；图3是一平面图(反面)，说明该优选实施例的结构；图4是一平面图(正面)，说明该优选实施例的结构；图5是一平面图，说明该优选实施例的尺寸大小；图6是该优选实施例的电压驻波比(VSWR)的测量结果图，(a)曲线为^叉回路辐射部存在时所测量的结果，(b)曲线为回路辐射部与第一辐射臂结合后所测量的结果，(c)曲线为本实施例的多频天线的回路辐射部、第一辐射臂及第二辐射臂结合后所测量的结果。图7是该优选实施例设置于笔记本电脑的电压驻波比(VSWR)的测量结果图8是该优选实施例在2440MHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形；图9是该优选实施例在3168MHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形；图IO是该优选实施例在3960MHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形；及图11是该优选实施例在4752MHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形。主要元件符号说明1多频天线2回路辐射部21第一辐射段22第二辐射段23第三辐射段24转折处25馈入端26接地端3第一辐射臂31第一段32第二段4第二辐射臂43第三段44第四段45间隙8同轴传输线81正端82负端9笔记本电脑91位置92位置具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。参阅图1与图2,本发明多频天线1的优选实施例是i殳置于笔记本电脑9内，设置的位置可为位置91或位置92，其主要结构包括一回路辐射部2、一第一辐射臂3及一第二辐射臂4。为了方便容置在笔记本电脑9中的特定空间，多频天线l设计为立体的型式而设置于笔记本电脑9内，然而其亦可以平面的型式存在，在此为了方便说明其结构，故先以平面的型式(参阅图3与图4,图4为正面视图，图3为反面视图)来作说明。回路辐射部2概呈一矩形开放回路，包括一第一辐射段21、一第二辐射段22、一第三辐射段23、一转折处24、远离该转折处24且彼此相邻的一馈入端25及一接地端26。第一辐射段21的一端(开放端)即为接地端26,其另一端与第二辐射段22的一端相连，且第一、第二辐射段21、22两者概呈垂直。第二辐射段22的另一端是与第三辐射段23的一端相连，且第二、第三辐射段22、23两者概呈垂直，而第三辐射段23的另一端即为馈入端25。另6外，转折处24为第三辐射段23与第二辐射段22相连的一端。值得一提的是，可用一条同轴传输线8的正端81连接至馈入端25，而同轴传输线8的负端82就连接至接地端26，以完成信号的馈入。第一辐射臂3是由馈入端25向外延伸，包括一端与回路辐射部2的馈入端25相连的一第一段31,及一端连接于第一段31的另一端且与第一段31概呈垂直的一第二段32，而第一段31与第三辐射段23概呈垂直。第二辐射臂4是由转折处24向外延伸，并与第一辐射臂3位于回路辐射部2的同一侧，其包括一端与回路辐射部2的转折处24相连的一第三段43，及一端连接于第三段43的另一端且与第三段43概呈垂直的一第四段44，而第三段43与第三辐射段23概呈垂直。另外，第四段44与第二段32彼此相向，且间隔一间隙45。参阅图4与图5,图5为本优选实施例的多频天线1的尺寸大小标示图，由图中可看出，第四^殳44与第二段32相隔的间隙45为1.5mm,而第一辐射段21与第三辐射段23相隔的间隙为lmm,此lmm即为第二辐射段22的宽度，在此将各段的长度表示于下列表l中。当将多频天线1从图4的平面型式弯折成图1的立体型式时，第一辐射段21位于一第一平面(图未示)；第二辐射段22、第三辐射段23、第一段31及第三段43位于与第一平面概呈垂直的一第二平面(图未示)；第二段32及第四段44位于与第二平面概呈垂直的一第三平面(图未示)。借由弯折成立体的方式，可以缩小天线的体积，增加产业上的利用率。长度(mm)宽度(mm)J第一辐射段30第二辐射段71第三辐射段30第一段4第二段14第三段第四段14.55表1而本多频天线1在本实施例中主要应用于(但不限于)超宽频频段(UWBBandI,3168MHz4752MHz)与蓝牙频段(Bluetooth,2402MHz2480MHz)，其设计概念是利用回路辐射部2工作在一第一频段(大致为超宽频频段)，再利用第二辐射臂4与回路辐射部2结合而使多频天线1可以工作在频率范围低于超宽频频段的一第三频段(即蓝牙频段，2402MHz2480MHz);而想要让多频天线1工作在上述的两个频段，可以针对回路辐射部2与第二辐射臂4的各段进行长度或宽度的调整(如表1的尺寸)，以调整至所要的频段。然而，参阅图6，图6的(a)曲线为天线仅有回路辐射部2存在时所测量到的电压驻波比(VSWR),由图中可以看出，在3168MHz4752MHz的超宽频频段中，其阻抗匹配效果不佳、频宽较窄，例如有一小段频段的电压驻波比(VSWR)是大于2.5的；有鉴于此，本发明加入了第一辐射臂3的设计，借由第一辐射臂3与回路辐射部2结合而使多频天线1可以工作在一第二频段(大致为超宽频频段)，而且第一频段与第二频段的合成使得多频天线1可以在符合电压驻波比(VSWR)的要求下，工作在所要的超宽频频段，如图6的(b)曲线所示，为结合有回路辐射部2与第一辐射臂3的天线被测量到的电压驻波比(VSWR),由图中可以看出，在3168MHz4752MHz的超宽频频段中，其电压驻波比(VSWR)均小于2.5，而且小于(a)曲线的《直，所以工作频宽可以包括整个超宽频频带，解决了频宽不足的问题。另外，图6的(c)曲线则为结合有回路辐射部2、第一辐射臂3及第二辐射臂4的多频天线1被测量到的电压驻波比，比较(c)曲线与(b)曲线可以看出，(c)曲线由于多了第二辐射臂4，所以可以工作在2402MHz2480MHz的频^殳中，且其电压驻波比(VSWR)可小于2.5。图7为多频天线1应用于笔记本电脑9(见图2)的电压驻波比(VSWR)图，由图中可以看出，频率从2402MHz2480MHz及3168MHz4752MHz均可小于2.5。而下页表2为多频天线1在应用频段内的总辐射能量(TotalRadiationPower)及效率(E伍ciency)整理表，由表中可看出，总辐射能量〉-5.5dB,且效率>30%。最后，图5图8为本优选实施例分别在2440MHz、3168MHz、3960MHz及4752MHz测量的辐射场型(RadiationPattern)图形，由图中可看出，其辐射场型的全向性佳。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2综上所述，本实施例多频天线1的体积小、并借由第二辐射臂4的设计解决了频宽不足的问题而达成宽频的特点，且其设计结构简单，容易控制频率，故确实能实现本发明的目的。以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，均仍属本发明涵盖的范围内。权利要求1.一种多频天线，包括一回路辐射部，包括一转折处、远离该转折处且彼此相邻的一馈入端及一接地端；一第一辐射臂，由该馈入端向外延伸；及一第二辐射臂，由该转折处向外延伸，并与该第一辐射臂位于该回路辐射部的同一侧。2.根据权利要求1所述的多频天线，其中，该回路辐射部概呈一矩形开放回路，并包括一端为该接地端的一第一辐射段，一端连接于该第一辐射段另一端且与该第一辐射段概呈垂直的一第二辐射H及一端连接于该第二辐射段另一端且与该第二辐射段概呈垂直的一第三辐射段，该第三辐射段的另一端为该馈入端，该第三辐射段与该第二辐射段相连的一端为该转折处。3.根据权利要求2所述的多频天线，其中，该第一辐射臂包括一端与该回路辐射部的馈入端相连的一第一段，及一端连接于该第一段的另一端且与该第一段概呈垂直的一第二段，该第一段与该第三辐射段概呈垂直。4.根据权利要求3所述的多频天线，其中，该第二辐射臂包括一端与该回路辐射部的转折处相连的一第三段，及一端连接于该第三段的另一端且与该第三段概呈垂直的一第四段，该第三段与该第三辐射段概呈垂直。5.根据权利要求4所述的多频天线，其中，该第二段与该第四段彼此相向，且间隔一间隙。6.根据权利要求l-5其中任一所述的多频天线，其中，该回路辐射部工作在一第一频段，该第一辐射臂与该回路辐射部结合而工作在一第二频段，且该第一频段与第二频段可合成一超宽频频段。7.根据权利要求6所述的多频天线，其中，该第二辐射臂与该回路辐射部结合而工作在频率范围低于该超宽频频段的一第三频段。8.根据权利要求7所述的多频天线，其中，该超宽频频段为3168MHz4752固z。9.根据权利要求8所述的多频天线，其中，该第三频段为2402MHz2480MHz。10.根据权利要求9所述的多频天线，其中，该第一辐射段位于一第一平面；该第二辐射段、该第三辐射段、该第一段及该第三段位于与该第一平面概呈垂直的一第二平面；该第二段及该第四段位于与该第二平面概呈垂直的一第三平面。11.根据权利要求5所述的多频天线，其中，该间隙实质上为1.5mm。12.根据权利要求IO所述的多频天线，其中，该第一段的长度实质上为5mm，宽度实质上为4mm;该第二段的长度实质上为14mm,宽度实质上为5mm。13.根据权利要求12所述的多频天线，其中，该第三段的长度实质上为5mm,宽度实质上为5mm;该第四段的长度实质上为14.5mm，宽度实质上为5mm。14.根据权利要求13所述的多频天线，其中，该第一辐射段的长度实质上为30mm，宽度实质上为5mm;该第二辐射段的长度实质上为7mm，宽度实质上为lmm;该第三辐射段的长度实质上为30mm，宽度实质上为3mm。15.根据权利要求14所述的多频天线，其设置于一笔记本电脑。全文摘要一种多频天线，包括一回路辐射部、一第一辐射臂及一第二辐射臂。回路辐射部包括一转折处、远离该转折处且彼此相邻的一馈入端及一接地端。第一辐射臂是由该馈入端向外延伸。第二辐射臂是由该转折处向外延伸，并与该第一辐射臂位于该回路辐射部的同一侧。本发明具有体积小、宽频、设计的结构简单且容易控制其频率等诸多优点。文档编号H01Q1/22GK101527387SQ20081008324公开日2009年9月9日申请日期2008年3月4日优先权日2008年3月4日发明者吴朝旭,方启印,蔡调兴申请人:广达电脑股份有限公司