贴片天线结构及应用该结构的无线通信装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种贴片天线结构及应用该结构的无线通信装置。贴片天线结构包括辐射板、接地点及馈入点。辐射板具有长边。接地点位于长边。馈入点位于长边。接地点与馈入点相对长边的中心呈对称。一实施例中，由于贴片天线结构的设计，可减少需架设无线通信装置的数量。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种贴片天线结构，且特别涉及一种具有对称结构的贴片天线结 构。 贴片天线结构及应用该结构的无线通信装置
【背景技术】
[0002] -些无线通信装置可能需要设置于天花板，若其发射的无线信号强度最大是在装 置的正下方，则信号覆盖的区域可能会不够大，导致需要架设较多台无线通信装置，方能达 成完整的覆盖范围。 实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种贴片天线结构及应用该结构的无线通信装置，可 有效减少需架设无线通信装置的数量。
[0004] 为达上述目的，本实用新型提供一种贴片天线结构，其包括：
[0005] 一辐射板，具有一长边；
[0006] 一接地点，位于该长边；以及
[0007] -馈入点，位于该长边；
[0008] 其中，该接地点与该馈入点相对该长边的一中心呈对称。
[0009] 上述的贴片天线结构，其中该辐射板更具有一短边，该长边与该短边的比例介于 1 :1. 87 至 1 :3. 6 之间。
[0010] 上述的贴片天线结构，其中该辐射板更具有一短边，该长边与该短边的比例介于 1 :2. 34 至 1 :2. 35 之间或 1 :2. 9 至 1 :3. 1 之间。
[0011] 上述的贴片天线结构，其中该接地点与该馈入点分别位于该长边的两端。
[0012] 上述的贴片天线结构，其中该接地点位于该长边的一第一端与该中心之间，而该 馈入点位于该长边的一第二端与该中心之间。
[0013] 上述的贴片天线结构，其中更包括：
[0014] -接地板，平行该辐射板；以及
[0015] -接地接脚，连接该接地点与该接地板。
[0016] 上述的贴片天线结构，其中该接地板的面积至少大于该辐射板的面积。
[0017] 为达上述目的，本实用新型还提供一种无线通信装置，其包括：
[0018] 一电路板，包括一接地层；以及
[0019] 一上述的贴片天线结构，该贴片天线结构以该接地板设于该电路板的该接地层 上。
[0020] 为达上述目的，本实用新型还提供一种贴片天线结构，其包括：
[0021] 一辐射板，具有一长边及一短边；
[0022] -接地点，位于该长边；
[0023] 一馈入点，位于该长边，该馈入点与该接地点相对该长边的中心呈对称，且该接地 点与该馈入点分别邻近该长边的两端；
[0024] -接地板，平行该辐射板且该接地板的面积至少大于该辐射板的面积；
[0025] -接地接脚，连接该接地点与该接地板；
[0026] -馈入接脚，从该馈入点往该接地板的方向延伸；以及
[0027] -连接线，连接于该馈入接脚。
[0028] 为达上述目的，本实用新型还提供一种贴片天线结构，其包括：
[0029] 一辐射板，具有一长边及一短边；
[0030] 一接地点，位于该长边；
[0031] 一馈入点，位于该长边，该馈入点与该接地点相对该长边的一中心呈对称，且该接 地点与该馈入点邻近该长边的该中心；
[0032] -接地板，平行该辐射板且该接地板的面积至少大于该辐射板的面积；
[0033] -接地接脚,连接该接地点与该接地板；
[0034] -馈入接脚，从该馈入点往该接地板的方向延伸；以及
[0035] 一连接线，连接于该馈入接脚。
[0036] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型 的限定。
【专利附图】
【附图说明】 [0037]
[0038] 图1A绘示依照本实用新型一实施例的无线通信装置的外观图；
[0039] 图1B绘示图1A的贴片天线结构的场型图；
[0040] 图1C绘示图1A的仰视图；
[0041] 图2绘示依照本实用新型另一实施例的贴片天线结构的外观图；
[0042] 图3A绘示依照本实用新型另一实施例的无线通信装置的外观图；
[0043] 图3B绘示图3A的仰视图。
【具体实施方式】
[0044] 下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
[0045] 图1A绘示依照本实用新型一实施例的无线通信装置的外观图。无线通信装置100 例如是各种网络通讯产品，如无线路由器、微型基地台或其它可收发无线信号的装置。无线 通信装置100可挂设在天花板或高处，使其无线信号可辐射至地面（朝向+Z轴）。无线通 信装置1〇〇包括电路板110、贴片天线（patch antenna)结构120及连接线130。贴片天线 有时亦可称为微带天线（microstripantenna)。
[0046] 贴片天线结构120可设于电路板110上。贴片天线结构120包括辐射板121、接地 点121g、馈入点121f、接地接脚122、馈入接脚123及接地板124。无线通信装置100是以 贴片天线结构120的辐射板121朝向地面的方式配置于高处。
[0047] 本实施例的辐射板121例如是矩形，其具有长边121e及短边121s。接地点121g 及馈入点位于长边121e，且接地点121g与馈入点121f相对长边121e的中心Cl呈对称。 本实施例中，长边121e与短边121s的比例可介于约1 :1. 87与约1 :3. 6之间，使贴片天线 结构120的辐射场型中最大增益方向不在+Z方向。
[0048] 图1B绘示图1A的贴片天线结构的辐射场型图。由于长边121e与短边121s的比 例介于约1 :1. 87与约1 :3. 6之间，可获得场型P1。场型P1中，+Z轴二侧方向的辐射强度 高于+Z轴方向的辐射强度，且二最大增益方向之间辐射角度可大于120度以上。当辐 射角度愈大，表示信号覆盖范围愈大。进一步地说，就达到相同的信号覆盖率而言，由于 本实施例的贴片天线结构120的辐射角度Θ i扩大，因此可减少所需架设无线通信装置1〇〇 的数量。此外，场型P1中最大增益可达到2dBi以上，然此非用以限制本实用新型实施例。
[0049] 此外，藉由长边121e与短边121s的比例设计，可获得不同的操作模式。例如，一 实施例中，当长边121e与短边121s的比例介于1 :2. 9至1 :3. 1之间，贴片天线结构120的 辐射场型符合TM02操作模式；另一实施例中，当长边121e与短边121s的比例介于1 :2. 34 至1 :2. 35之间，平板天线结构120的辐射场型符合TM21操作模式。
[0050] 如图1A所示，接地接脚122连接接地点121g与接地板124,使接地点121g通过接 地接脚122电性连接于接地板124。馈入接脚123从馈入点121f延伸出（例如朝向接地 板124方向延伸），但不直接连接于接地板124,即馈入接脚123的端部与接地板124间隔 一距离，如此可避免馈入点121f与接地板124电性短路。
[0051] 一实施例中，辐射板121、接地接脚122与馈入接脚123可构成一体成形结构。就 具体工艺方法而言，一实施例中，可对单一板件进行钣金工法，如折弯及/或冲压，使接地 接脚122与馈入接脚123相对辐射板121夹一角度A1，此角度A1大致上等于、小于或大于 90度。另一实施例中，辐射板121、接地接脚122与馈入接脚123至少二者可分别制造完成 后，再通过焊合、卡合、黏合、其它暂时性或永久性方式结合在一起。
[0052] 如图1A所示，连接线130包括馈入线131、绝缘层132及接地网线133。馈入线 131 -端电性连接于电路板110,另一端可采用例如是焊合方式连接于馈入接脚123上，以 传输辐射板121与电路板110之间的信号。绝缘层132包覆馈入线131，并形成于馈入线 131与接地网线133之间，以电性隔离馈入线131与接地网线133。接地网线133可电性连 接于接地板124与一接地电位，使接地板124接地。
[0053] 接地板124平行辐射板121配置。本实施例中，接地板124与辐射板121可沿Z 轴方向相对配置，使从辐射板121往-Z轴方向辐射至接地板124的电磁波受到挤压而往+Z 轴二侧向外辐射，而形成如图1B所示的辐射场型。
[0054] 图1C绘示图1A的仰视图。本实施例中，接地板124的面积至少大于辐射板121 的面积，且整个辐射板121沿Z轴方向重叠于接地板124。另一实施例中，接地板124的面 积亦可大致上等于或小于辐射板121的面积。此外，由于接地板124与辐射板121重叠，可 使接地接脚122往接地板124的方向连接于接地板124中与辐射板121的重叠处。
[0055] 本实施例的接地点121g与馈入点121f是分别邻近长边121e的第一端121el与 第二端121e2,此处的"邻近"指的是"接近但不接触"或"直接接触"。一实施例中，接地点 121g与中心C1的距离大于中心C1至第一端121el的一半距离或三分之二的距离，而馈入 点121f与中心C1的距离大于中心C1至第二端121e2的一半距离或三分之二的距离。
[0056] 虽然本实施例的接地点121g与馈入点121f是以分别邻近长边121e的第一端 121el与第二端121e2为例说明，但本实用新型实施例不限于此。另一实施例中，接地点 121g可位于长边121e的中心C1与第一端121el之间，相似地，馈入点121f可位于长边 121e的中心C1与第二端121e2之间，以下举例说明。
[0057] 图2绘示依照本实用新型另一实施例的贴片天线结构的外观图。贴片天线结构 220包括辐射板121、接地点121g、馈入点121f、接地接脚122、馈入接脚123及接地板124。 与上述贴片天线结构120不同的是，本实施例的贴片天线结构220的接地点121g与馈入点 121f邻近辐射板121的长边121e的中心C1。例如，接地点121g与中心C1的距离小于中 心C1至第一端121el的一半距离或三分之一的距离，而馈入点121f与中心C1的距离小于 中心C1至第二端121e2的一半距离或三分之一的距离。然而，接地点121g与馈入点121f 相对于中心Cl的距离可视贴片天线结构220的阻抗匹配及/或所设计的工作带宽而定，本 实用新型实施例不加以限制。上述所设计的工作带宽例如是介于2. 4GHz至5GHz之间，或 其它符合WiFi规范的操作带宽。
[0058] 图3A绘示依照本实用新型另一实施例的无线通信装置的外观图。无线通信装置 300包括电路板310、贴片天线结构120、连接线130及导电胶340。与上述电路板110不 同的是，本实施例的电路板310包括接地层310g。导电胶340形成于电路板310的接地层 310g与贴片天线结构120的接地板124之间，以固定接地层310g与接地板124的相对位 置，并电性连接接地层310g与接地板124。
[0059] 图3B绘示图3A的仰视图。接地层310g的面积大于接地板124的面积，且整个接 地板124与接地层310g沿Z轴方向重叠；在此设计下，使从辐射板121往-Z轴方向辐射至 大面积的接地层310g的电磁波受到挤压而往+Z轴二侧向外辐射，如此可获得图1B所示的 场型P2。如图1B所示，场型P2中，最大二增益方向之间的夹角02由于受到接地层310g 的挤压而扩大。相较于场型P1，场型P2的夹角92大于场型Pi夹角θ1;如此一来，就达 到相同的信号覆盖率而言，所需架设无线通信装置300的数量可少于无线通信装置100的 架设数量。
[0060] 另一实施例中，无线通信装置300的贴片天线结构120可以图2的平板天线结构 220取代。如此，同样可使无线通信装置300获得类似图1Β的场型Ρ2的场型。
[0061] 当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1. 一种贴片天线结构，其特征在于，包括： 一辐射板，具有一长边； 一接地点，位于该长边；以及 一馈入点，位于该长边； 其中，该接地点与该馈入点相对该长边的一中心呈对称。
2. 如权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，该辐射板更具有一短边，该长边与 该短边的比例介于1 :1. 87至1 :3. 6之间。
3. 如权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，该辐射板更具有一短边，该长边与 该短边的比例介于1 :2. 34至1 :2. 35之间或1 :2. 9至1 :3. 1之间。
4. 如权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，该接地点与该馈入点分别位于该 长边的两端。
5. 如权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，该接地点位于该长边的一第一端 与该中心之间，而该馈入点位于该长边的一第二端与该中心之间。
6. 如权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，更包括： 一接地板，平行该辐射板；以及 一接地接脚，连接该接地点与该接地板。
7. 如权利要求6所述的贴片天线结构，其特征在于，该接地板的面积至少大于该辐射 板的面积。
8. -种无线通信装置，其特征在于，包括： 一电路板，包括一接地层；以及 一如权利要求1所述的贴片天线结构，该贴片天线结构以该接地板设于该电路板的该 接地层上。
9. 一种贴片天线结构，其特征在于，包括： 一辐射板，具有一长边及一短边； 一接地点，位于该长边； 一馈入点，位于该长边，该馈入点与该接地点相对该长边的中心呈对称，且该接地点与 该馈入点分别邻近该长边的两端； 一接地板，平行该辐射板且该接地板的面积至少大于该辐射板的面积； 一接地接脚，连接该接地点与该接地板； 一馈入接脚，从该馈入点往该接地板的方向延伸；以及 一连接线，连接于该馈入接脚。
10. -种贴片天线结构，其特征在于，包括： 一辐射板，具有一长边及一短边； 一接地点，位于该长边； 一馈入点，位于该长边，该馈入点与该接地点相对该长边的一中心呈对称，且该接地点 与该馈入点邻近该长边的该中心； 一接地板，平行该辐射板且该接地板的面积至少大于该辐射板的面积； 一接地接脚，连接该接地点与该接地板； 一馈入接脚，从该馈入点往该接地板的方向延伸；以及 一连接线，连接于该馈入接脚。
【文档编号】H01Q1/50GK203850430SQ201420087504
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】刘献文, 林丰渝, 陈庆鸿 申请人:中怡(苏州)科技有限公司, 中磊电子股份有限公司