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CN2770115Y - 平面倒f型天线 - Google Patents

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CN2770115Y
CN2770115Y CNU2005200535506U CN200520053550U CN2770115Y CN 2770115 Y CN2770115 Y CN 2770115Y CN U2005200535506 U CNU2005200535506 U CN U2005200535506U CN 200520053550 U CN200520053550 U CN 200520053550U CN 2770115 Y CN2770115 Y CN 2770115Y
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CN
China
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antenna
pin
planar inverted
short
circuit
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Application number
CNU2005200535506U
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English (en)
Inventor
梅家豪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element

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Abstract

一种平面倒F型天线包括：一天线本体、一馈电引脚以及一短路引脚。天线本体具有一开路端以及一短路端。其中，天线本体的短路端通过短路引脚与一接地金属面相连接，该接地金属面包括一馈电结构。馈电引脚沿着与短路引脚平行的方向连接到天线本体的适当位置，同时穿过接地金属面的馈电结构连接到一匹配电路。开路端与馈电引脚之间以及短路端与馈电引脚之间至少存在一波浪状结构，其延伸方向平行于接地金属面。

Description

平面倒F型天线
【技术领域】
本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种应用于无线通信设备的平面倒F型天线。
【背景技术】
无线通信设备如移动电话、无线网络卡、AP(Access Point，接入点)等，其基于电磁波无线传输信号，从而无需采用连接缆线即可实现远程通信。
在无线通信设备中，用于发射和接收射频信号的天线为关键元器件之一，其辐射效率、方向性、频宽和阻抗匹配等特性对无线通信设备的性能影响较大。目前天线可分为外置式天线和内置式天线两类，由于内置式天线使得无线通信设备外形简洁，避免了由于天线外置而受外物碰撞产生弯曲、折断的可能性，因而内置式天线成为无线通信设备应用的趋势。目前在内置式天线中，低温共烧陶瓷(LowTemperatured Cofired Ceramic，LTCC)制程天线具有良好的高频及温度特性，然而其缺点在于价格昂贵，从而无法有效降低成本。印刷在电路板上的平面型倒F天线(Planar Inverted-F Antenna)具有小巧轻薄与成本低廉的优点，因而其应用日趋广泛。
一般而言，平面型倒F天线是在电路板上形成一近似F型的印刷电路，用以接收发送射频信号。请参阅图1，是一种现有的平面倒F型天线示意图，该天线包括天线本体30、馈电引脚40以及短路引脚50。天线本体30用于收发射频信号，具有一开路端31以及一短路端32，用以形成开路-短路结构。天线本体30的短路端32通过短路引脚50与一接地金属面20相连接，接地金属面20包括一馈电结构60。馈电引脚40沿与短路引脚50平行的方向连接到天线本体30的适当位置，同时穿过接地金属面20的馈电结构60连接到一匹配电路(图中未标出)，用以产生一匹配阻抗。馈电引脚40与接地金属面20绝缘。上述接地金属面20、天线本体30、馈电引脚40以及短路引脚50均为分布于电路基板10上的印刷电路。
现代无线通信设备愈来愈朝小型化方向发展，然而依据天线设计原理，平面倒F型天线开路端31以及短路端32的馈电路径长度以射频信号工作波长的1/4为原则，也就是说现有的平面倒F型天线开路端31以及短路端32的直线距离不可小于射频信号工作波长的1/4，因而天线所占据的面积无法有效缩小。有鉴于此，提供一种改良的平面倒F型天线以进一步缩小天线所占据的面积实为必要。
【发明内容】
基于上述现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种改良的平面倒F型天线，使天线所占据的面积有效减小。
本实用新型平面倒F型天线包括：一天线本体、一馈电引脚以及一短路引脚。天线本体具有一开路端以及一短路端。其中，天线本体的短路端通过短路引脚与一接地金属面相连接，该接地金属面包括一馈电结构。馈电引脚沿着与短路引脚平行的方向连接到天线本体的适当位置，同时穿过接地金属面的馈电结构连接到一匹配电路。开路端与馈电引脚之间以及短路端与馈电引脚之间至少存在一波浪状结构，其延伸方向平行于接地金属面。
本实用新型平面倒F型天线的波浪状结构可在保持馈电路径长度为射频信号波长的1/4的前提下，使开路端与短路端之间的直线距离缩短，从而有效缩小平面倒F型天线所占据的面积。另外，波浪状结构会产生电感效应，使得该天线的输入阻抗可以作适当的调整以增加天线匹配阻抗的自由度。
【附图说明】
图1是现有的平面倒F型天线结构示意图。
图2是本实用新型平面倒F型天线结构示意图。
图3是本实用新型平面倒F型天线的反射损耗(Return Loss)测试图。
【具体实施方式】
请参阅图2，是本实用新型平面倒F型天线结构示意图。该平面倒F型天线包括天线本体300、馈电引脚400以及短路引脚500。天线本体300用于收发射频信号，其具有一开路端310以及一短路端320，用以形成开路-短路结构。其中，天线本体300的短路端320通过短路引脚500与一接地金属面200相连接，接地金属面200包括一馈电结构600。馈电引脚400沿与短路引脚500平行的方向连接到天线本体300的适当位置，同时穿过接地金属面200的馈电结构600连接到一匹配电路(图中未标出)，用以产生一匹配阻抗。馈电引脚400与接地金属面200绝缘。此外，馈电引脚400与短路端320之间的天线本体300的宽度要小于馈电引脚400与开路端310之间的天线本体300的宽度。上述接地金属面200、天线本体300、馈电引脚400以及短路引脚500均为分布于一电路基板100上的印刷电路。
天线本体300中，开路端310与馈电引脚400之间存在一波浪状结构330，其延伸方向平行于接地金属面200；短路端320与馈电引脚400之间亦存在一波浪状结构340，其延伸方向平行于接地金属面200。上述波浪状结构可通过蛇行布线(Meander Line)方法形成。
平面倒F型天线的设计中，开路端与短路端的馈电路径长度以射频信号波长的1/4为原则，也就是说现有的平面倒F型天线开路端以及短路端的直线距离不可小于射频信号工作波长的1/4，因而天线所占据的面积无法有效缩小。而本实用新型实施例的波浪状金属可在保持天线本体300的开路端310以及短路端320间的馈电路径长度为1/4波长的前提下，将二者之间的直线距离缩短，从而有效缩小平面倒F型天线所占据的面积。
另外，波浪状结构会产生电感效应并产生内部阻抗，此内部阻抗可通过波浪状结构的波浪数量以及大小作适当的改变，使平面倒F型天线的输入阻抗可作适当的调整，从而增加了与匹配电路连接时所形成的匹配阻抗的自由度。
请参阅图3，是本实用新型平面倒F型天线应用于无线通信设备后测得的反射损耗。由图示可知，在工作频段位于2.4～2.5GHZ之间时，本实用新型平面倒F型天线的反射损耗均小于-20dB。

Claims (13)

1.一种平面倒F型天线，其包括：一天线本体，用于收发射频信号，该天线本体包括一开路端以及一短路端，一馈电引脚，用于连接到天线本体开路端与短路端之间的适当位置，以及一短路引脚，用于接地，其特征在于还包括至少一波浪状结构，位于开路端与短路端之间。
2.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于短路引脚与馈电引脚平行。
3.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于馈电引脚与短路端之间的天线本体宽度要小于馈电引脚与开路端之间的天线本体宽度。
4.如权利要求4所述的平面倒F型天线，其特征在于短路引脚与一接地金属面相连接。
5.如权利要求4所述的平面倒F型天线，其特征在于接地金属面包括一馈电结构。
6.如权利要求5所述的平面倒F型天线，其特征在于馈电引脚穿过接地金属面的馈电结构连接到一匹配电路。
7.如权利要求6所述的平面倒F型天线，其特征在于馈电引脚与接地金属面绝缘。
8.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于波浪状结构位于短路端与馈电引脚之间。
9.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于波浪状结构位于开路端与馈电引脚之间。
10.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于波浪状结构位于短路端与馈电引脚以及开路端与馈电引脚之间。
11.如权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于波浪状结构的延伸方向平行于接地金属面。
12.如权利要求11所述的平面倒F型天线，其特征在于波浪状结构的波浪数量以及大小可作适当的改变。
13.如权利要求12所述的平面倒F型天线，其特征在于开路端以及短路端间的馈电路径长度约为射频信号波长的1/4。
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Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Ambit Microsystems (Shanghai) Co., Ltd.

Assignor: Hongfujin Precise Industry (Shenzhen) Co., Ltd.|Hon Hai Precision Industry Co., Ltd.

Contract fulfillment period: 2009.3.1 to 2015.1.6

Contract record no.: 2009990000117

Denomination of utility model: Planar inverted F shaped antenna, and method for adjusting input impedance

Granted publication date: 20060405

License type: Exclusive license

Record date: 20090220

LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

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Name of requester: GUOJI ELECTRONIC( SHANGHAI ) CO., LTD.

Effective date: 20090220

C17 Cessation of patent right
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Expiration termination date: 20150106

Granted publication date: 20060405