专利名称：立体双频天线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立体天线，特别是涉及一种双频立体天线。
技术背景在科技发展日新月异的现今时代，手持式电子装置(例如移动电话或是笔记本电脑)或无线传输装置(例如AP)的尺寸日益轻巧，为应对 产品尺寸微小化的需求，多种尺寸轻巧的天线被开发出来。依产品的种类 和需求选用适当的天线除了有助于提升传输效果外，还可进一步降低产品 成本。举例来说，结构轻巧、传输效果良好且可轻易地被设置在手持式电 子装置内壁的平面倒F形天线(Planar Inverse-F Antenna, PIFA)已经存在， 并^t广泛地应用在多种手持式电子装置或无线通讯装置的无线传输中。其 传输方式是将接地信号与欲经由PIFA传输的信号分别经由同轴缆线 (Coaxial Cable)的外围导体层与内层来进行传输。在已有技术中，多半 将同轴缆线的外围导体层与内层导体层分别焊接于PIFA的信号接地点与 信号反馈点，以将欲传输的信号经由PIFA输出。然而平面的天线所能提供的频宽和频段较为受限。 发明内容主要因此，发明人鉴于已有技术的缺失，乃经悉心试验与研究并一直 本着锲而不舍的精神，最终发明出一新颖的立体双频天线装置及方法。相 比于其他平面天线架构，本发明的立体双频天线装置能提供较大的天线输 出增益，且具有较大的频宽和稳定的双频段。上述特点可提高本发明的天线整体效果及应用产品范围。以下为本发明的筒要说明。本发明所提供的立体双频天线装置可有效克服上述已有技术中存在 的缺陷，其不^f旦具有简易的工艺，且因其具有丰支大的频宽，故其可应用于 较多的无线技术领域，这是其他天线，尤其是平面式的天线，所难以达到 的。本发明的目的之一是提供一种包含一天线结构的立体双频天线装置， 该天线结构包含一接地部，该接地部具有一第 一侧边及与该第 一侧边相对的 一第二侧边；一延伸接地部，其以第一夹角向上延伸地i殳置于该接地部的该第一侧边；一第一辐射部，其具有第一长度、 一第一端、 一第二端、相邻于该第 二侧边的一第三侧边及相对于该第三侧边的一第四侧边，其中该第一端以 第二夹角连接于该4妄地部的该第二侧边上；一第二辐射部，其具有第二长度、 一第三端、 一第四端、相邻于该第 四侧边的一第五侧边及相对于该第五侧边的一第六侧边，其中该第三端以 第三夹角连接于该第一辐射部的该第二端，使该接地部、该第一辐射部及 该第二辐射部在一平面上呈s型和Z型中的一个；一第一槽孔，其设置于该第二辐射部的任意位置；一延伸辐射部，其以第四夹角向上延伸地设置于该第二辐射部的该第 六侧边；以及一反馈部，其^:置于该第二端与该第三端的连接处，其中该第一长度 与该第二长度不同。根据上述构想，其还包含一基板，使该天线结构设置于该基板上方， 以增加该天线结构的强度。根据上述构想，其中该基板以一非金属及非磁性材料制成。根据上述构想，其还包含一支撑装置，其设置于该平面、该延伸接地7部及该延伸辐射部所形成的空间中。根据上述构想，其中该支撑装置以 一非金属及非磁性材料制成。根据上述构想，其中该第一夹角为90度。根据上述构想，其中该第二夹角是决定该第一辐射部的频率范围介于 4.5GHz至6.0GHz之间的因素之一。根据上述构想，其中该第一长度决定该第 一辐射部的频率起始点。根据上述构想，其中该第二长度决定该第二辐射部的频率起始点。根据上述构想，其中该第二长度小于该第一长度。根据上述构想，其中该第三夹角是决定该第二辐射部的频率范围介于 2.3GHz至3.0GHz之间的因素之一。根据上述构想，其中该第二辐射部的该第一槽孔呈一矩形、 一圓形、 一多角形及一不》见则形状中的至少一个。根据上述构想，其中该第二辐射部的该第 一槽孔设置于该第二辐射部 的第五侧边。根据上述构想，其中该第二辐射部的该第一槽孔延伸至该延伸辐射部。根据上述构想，其中该第四夹角为90度。根据上述构想，其中该延伸辐射部的长度等于该第二长度。根据上述构想，其中该延伸辐射部包含一第二槽孔，其设置于该延伸 辐射部的任意位置。根据上述构想，其中该延伸辐射部包含不与该第 一槽孔相交的 一第二 槽孔，以将该延伸辐射部分隔成两个部分。才艮据上述构想，其中该两个部分的高度不同。根据上述构想，其中该接地部、该延伸"J妻地部、 第一辐射部、该第 二辐射部以及该延伸辐射部是一体成型的。本发明的另一目的是提供一种包含一z型天线结构的立体双频天线装置，该Z型天线结构包含一第一转折，其具有一第一转折角且其连接一接地部及一第一辐射 部；以及一第二转折，其具有一第二转折角且其连接该第一辐射部及一第二辐 射部。此外，该立体双频天线装置还包含一反馈部，其设置于该第二转折处，以反馈信号；一延伸接地部，其与该接地部不共面延伸地设置于该接地部的外侧；以及一延伸辐射部，其与该第二辐射部不共面延伸地^没置于该第二辐射部 的外侧，其中该第二辐射部的任意位置具有一第一槽孔，且该第一及该第 二辐射部的长度彼此不同。根据上述构想，其还包含一基板，使该Z型天线结构设置于该基板上 方，以增加该Z型天线结构的强度。根据上迷构想，其还包含一支撑装置，其设置于该z型天线结构、该 延伸^"地部及该延伸辐射部所形成的空间中。根据上述构想，其中该第 一转折的宽度与该第 一辐射部的宽度可以有效调整该第一辐射部的阻抗匹配。根据上述构想，其中该第一转折角是决定该第一辐射部的频率范围介于4.5GHz至6.0GHz之间的因素之一。根据上述构想，其中该第一辐射部的长度大于该第二辐射部的长度。根据上述构想，其中该第二转折角是决定该第二辐射部的频率范围介 于2.3GHz至3.0GHz之间的因素之一。根据上述构想，其中该第二辐射部的该第一槽孔呈一矩形、 一圆形、 一多角形及一不规则形状中的至少一个，该第一槽孔的形状大小可以有效调整该第二辐射部的阻抗匹配。根据上述构想，其中该第二辐射部的该第一槽孔延伸至该延伸辐射部。根据上述构想，其中该延伸辐射部包含一第二槽孔，其设置于该延伸 辐射部的任意位置。根据上述构想，其中该延伸辐射部包含不与该第 一槽孔相交的一第二 槽孔，以将该延伸辐射部分隔成两个部分。#^居上述构想，其中该两个部分的高度不同。根据上述构想，其中该第二槽孔的形状大小可以有效调整该第二辐射 部的阻抗匹配。根据上迷构想，其中该延伸辐射部的长度等于该第二辐射部的长度， 借助该延伸辐射部可以有效提高第二辐射部的工作频宽。根据上述构想，其中该z型天线结构、该延伸接地部、以及该延伸辐射部是一体成型的。根据上述构想，其中借助该延伸辐射部和该延伸接地部可以有效提高 该立体双频天线的输出增益。本发明得以借助下列详细说明，使得到更深入的了解
图l是本发明所述立体双频天线装置的第一实施方式示意图； 图2是本发明所述立体双频天线装置的第二实施方式示意图； 图3是本发明所述立体双频天线装置的第三实施方式示意图； 图4是本发明所述立体双频天线装置的第四实施方式示意图；以及 图5显示本发明第一实施方式的电压驻波比。
具体实施方式
本发明将借助下述的较佳实施方式及其配合的附图，做进一步的详细 说明。请参阅图1,其为本发明所述立体双频天线装置的第一实施方式示意 图。如图1所示，本发明的立体双频天线装置1主要包含金属制成的三个部分呈现L型立体结构的接地部11，对应高频频率范围的高频辐射部12,以及对应低频频率范围且呈现L型立体结构的低频辐射部13,其中，位于高频辐射部12与接地部11间的高频夹角121可用以控制 高频频带的频宽，而位于高频辐射部12与低频辐射部13间的低频夹角131 可用以控制低频频带的频宽。本实施方式中高频辐射部12及^f氐频辐射部 13的长宽比例仅为一示例，其可依据欲应用产品的不同频段及其特性稍作 修改。例如，调整高频辐射部12及低频辐射部13的长度可分别改变高频 频带及低频频带的频率起始点，以达到适当的工作频率。为了工艺上的方 便，第一实施方式的金属结构部分可是一体成型的。天线的电压驻波比(VSWR)晃良射功率与输入功率之间的比率，该 比例偏高的原因常是无线射频(RF)系统中两个连接的装置之间阻抗匹配 不良所造成的。因阻抗匹配不良易造成发射信号变弱而低于期望值，故本 发明的立体双频天线装置中设置有多个技术特征，可改善阻抗匹配不良的 问题。以高频而言，调整高频辐射部12的线宽Wl、高频辐射部12与接 地部11间转折处的宽度W2、或高频辐射部12结构末端的弯曲结构14等， 皆可改变高频频带的阻抗匹配，以达到较佳的电压驻波比输出。以低频而 言，本发明在低频辐射部13的区域设置有第一槽孔132及第二槽孔133， 借助调整上述槽孔的长度、宽度、形状或延伸路径，皆可改变低频频带的 阻抗匹配，以达到较佳的电压驻波比输出。借助调整上述多个可变量，可 改善天线中阻抗匹配不良的问题，从而本发明的立体双频天线装置可提供ii较佳的天线有效增益。本发明的另一优势是本发明具有较宽的频宽，这项优势对于产品的应 用范围有4艮大的影响。本发明得以具有较宽的天线频宽，是因为本发明具有增加本发明频宽的如下重要因素高频辐射部12结构末端的弯曲结构 14、低频辐射部13的弯曲结构13a、高频夹角121、低频夹角131以及第 一槽孔132等技术特征。其次，相较于平面式的天线结构，本发明的立体 结构能提供较宽的频宽。再者，如上所述，本发明可有效改善天线中阻抗 匹配不良的问题，解决该问题除了能提供较佳的天线有效增益，还能增加 本发明所述立体双频天线装置的频宽。请继续参阅图1，本发明的RF反馈信号端与RF反馈信号接地端分别 位于高/低频辐射部12、 13及接地部11。本发明的RF反馈信号是由同轴 缆线中心信号线151输入的，由同轴缆线接地端152接地，其中同轴缆线 中心信号线151与同轴缆线接地端152之间焊接一同轴缆线中间隔离层 153以分隔两者。最后，RF反馈信号由同轴缆线出线方向154离开。请参阅图2，其为本发明所述立体双频天线装置的第二实施方式示意 图。本实施方式的示意图为第一实施方式的镜像图，其结构与第一实施方 式相同，只是其具有与第一实施方式相反的出线方向，以符合应用产品不 同天线出线方向的需求。请参阅图3,其为本发明所述立体双频天线装置的第三实施方式示意 图。本实施方式的结构与第一实施方式大致相同，其中接地部11包含平面 接地部lla,以及从平面接地部lla侧边向上延伸的延伸接地部llb。延伸 接地部llb在平面接地部lla的相对侧连接一接地铝箔30，透过该接地铝 箔30可将本发明的天线接地部分连接至系统的接地结构。请参阅图4，其为本发明所述立体双频天线装置的第四实施方式示意 图。为增加本发明所述立体双频天线装置的强度并防止其变形，本实施方 式将第一实施方式的立体双频天线装置设置于一基板40之上，另外还在 其中设置一支撑装置41，其中基板40和支撑装置41也可独立设置。基板 40和支撑装置41的材料一般是选用非金属、非磁性材料，尤其以泡沫最12为适合。支撑装置41除了可以增强天线装置的强度外，其还可使本发明 具有便于组装的优点。例如当本发明应用于笔记本电脑时，其可提供天线 装置组装于笔记本电脑的施力点。
请参阅图5，其显示本发明第一实施方式的电压驻波比。如图中所示， 本发明的电压驻波比低于数值2的频率范围包含2.3GHz 3.0GHz的低频范 围及4.5GHz 6.0GHz的高频范围，这表示本发明可提供700MHz的低频频 宽及1.5GHz的高频频宽。本发明是透过RF反馈信号的路径不同来达到适 用于工作频段在2.3GHz 3.0GHz及4.5GHz~6.0GHz的双频效果，因上述 频宽已完全覆盖正EE 802.11a/b/g/n无线网路标准、全球互通微波存取 (Wimax)以及蓝牙技术等无线通讯技术所需要的频宽范围，故本发明能 应用的范围也相当的广。
此外，上迷实施方式仅用以说明本发明的较佳实施方式，然而本发明 的范围不限于上述的各项具体实施方式
；且本发明得以由本领域技术人员 作出各种修改，然而所述修改均不偏离所附权利要求保护的范围。
权利要求
1.一种立体双频天线装置，其包含一天线结构，该天线结构包含一接地部，其具有一第一侧边及与该第一侧边相对的一第二侧边；一延伸接地部，其以第一夹角不共面延伸地设置于该接地部的该第一侧边；一第一辐射部，其具有第一长度、一第一端、一第二端、相邻于该第二侧边的一第三侧边及相对于该第三侧边的一第四侧边，其中该第一端以第二夹角连接于该接地部的该第二侧边上；一第二辐射部，其具有第二长度、一第三端、一第四端、相邻于该第四侧边的一第五侧边及相对于该第五侧边的一第六侧边，其中该第三端以第三夹角连接于该第一辐射部的该第二端，使该接地部、该第一辐射部及该第二辐射部在一平面上呈S型和Z型中的一个；一第一槽孔，其设置于该第二辐射部的任意位置；一延伸辐射部，其以第四夹角不共面延伸地设置于该第二辐射部的该第六侧边；以及一反馈部，其设置于该第二端与该第三端的连接处，其中该第一长度与该第二长度不同。
2. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其还包含一非金属及非 磁性材料制成的基板，使该天线结构设置于该基板上方，以增加该天线结 构的强度。
3. 如权利要求1所迷的立体双频天线装置，其还包含一非金属及非 磁性材料制成的支撑装置，其设置于该平面、该延伸接地部及该延伸辐射 部所形成的空间中。
4. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第一夹角为90度。
5. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第二夹角是决定 该第 一辐射部的频率范围介于4.5GHz至6.0GHz之间的因素之一。
6. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第一长度决定该 第 一辐射部的频率起始点。
7. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第二长度决定该 第二辐射部的频率起始点。
8. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第二长度小于该 第一长度。
9. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第三夹角是决定 该第二辐射部的频率范围介于2.3GHz至3.0GHz之间的因素之一。
10. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第二辐射部的该 第一槽孔呈一矩形、 一圓形、 一多角形及一不规则形状中的至少一个。
11. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第二辐射部的该 第 一槽孔延伸至该延伸辐射部。
12. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该第四夹角为90度。
13. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部的长 度等于该第二长度。
14. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部包含 一第二槽孔，其设置于该延伸辐射部的任意位置。
15. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部包含 不与该第一槽孔相交的一第二槽孔，以将该延伸辐射部分隔成两个部分。
16. 如权利要求15所述的立体双频天线装置，其中该两个部分的高 度不同。
17. 如权利要求1所述的立体双频天线装置，其中该4妻地部、该延伸 接地部、该第一辐射部、该第二辐射部以及该延伸辐射部是一体成型的。
18. —种立体双频天线装置，其包含一Z型天线结构，其包含一第一转折，其具有一第一转折角且其连接一接J也部及一第一辐 射部；以及一第二转折，其具有一第二转折角且其连接该第一辐射部及一第 二辐射部；一反馈部，其设置于该第二转折处，以反馈信号；一延伸接地部，其不共面延伸地设置于该接地部的外侧；以及一延伸辐射部，其不共面延伸地设置于该第二辐射部的外侧，其中该 第二辐射部的任意位置具有一第一槽孔，且该第一辐射部及该第二辐射部 的长度彼此不同。
19. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其还包含一非金属及 非磁性材料制成的基板，使该Z型天线结构设置于该基板上方，以增加该 Z型天线结构的强度。
20. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其还包含一非金属及 非磁性材料制成的支撑装置，其设置于该Z型天线结构、该延伸接地部及 该延伸辐射部所形成的空间中。
21. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该第一转折角是 决定该第一辐射部的频率范围介于4.5GHz至6.0GHz之间的因素之一。
22. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该第一辐射部的 长度大于该第二辐射部的长度。
23. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该第二转折角是 决定该第二辐射部的频率范围介于2.3GHz至3.0GHz之间的因素之一。
24. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该第二辐射部的 该第一槽孔呈一矩形、 一圆形、 一多角形及一不规则形状中的至少一个。
25. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该第二辐射部的该第 一槽孔延伸至该延伸辐射部。
26. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部包 含一第二槽孔，其设置于该延伸辐射部的任意位置。
27. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部包 含不与该第一槽孔相交的一第二槽孔，以将该延伸辐射部分隔成两个部 分。
28. 如权利要求27所述的立体双频天线装置，其中该两个部分的高 度不同。
29. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该延伸辐射部的 长度等于该第二辐射部的长度。
30. 如权利要求18所述的立体双频天线装置，其中该Z型天线结构、 该延伸4妻地部、以及该延伸辐射部是一体成型的。
全文摘要
本发明涉及一种立体双频天线装置，其包含具有一第一转折及一第二转折的一Z型天线结构，其中该第一转折连接一接地部及一第一辐射部，而该第二转折连接该第一辐射部及具有一第一槽孔的一第二辐射部。该第一及该第二辐射部的长度彼此不同。该立体双频天线装置还包含设置于该第二转折处的一反馈部、非共面延伸地设置于该接地部外侧的一延伸接地部，以及非共面延伸地设置于该第二辐射部外侧的一延伸辐射部，该立体双频天线装置可以有效提高天线的工作频宽及输出增益，并可有效控制天线的阻抗匹配，以使天线有良好的电压驻波比(VSWR)输出。
文档编号H01Q21/30GK101673871SQ20081021555
公开日2010年3月17日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者罗国彰, 陶文思, 黄智勇 申请人:智易科技股份有限公司