TW201703347A - 印刷式多頻天線 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種印刷式多頻天線，其可包含接地區、第一輻射體及第二輻射體。接地區可連結於射頻纜線之接地層，射頻纜線連結至射頻訊號模組。第一輻射體可連結於接地區，第一輻射體可包含第一左支部及第一右支部，第一左支部可位於射頻纜線與接地區之接點之一側，第一右支部可位於射頻纜線與接地區之接點之另一側，第一輻射體與接地區的內側邊可形成一空間區域。第二輻射體可設置於此空間區域內，並可連結於射頻纜線之訊號線，第二輻射體可包含第二左支部及第二右支部，第二左支部可位於射頻纜線與第二輻射體之接點之一側，第二右支部可位於射頻纜線與第二輻射體之接點之另一側。

Description

印刷式多頻天線

本發明係有關於一種多頻天線，特別是一種單極式及耦合式並用的印刷式天線。

現今，由於行動裝置已成為了人們生活上不可或缺的物品，因此也帶動了通訊產業的蓬勃發展，也因為如此，各式各樣小巧的天線已被開發出來，並廣泛應用在各種不同的行動裝置中，例如，平面倒F形天線(Planar inverse-F antenna)或單極天線(Monopole antenna)。然而，上述習知技藝之天線卻有著許多令人垢病的缺點。

例如，平面倒F形天線之結構較為複雜，且由於平面倒F形天線是於屬於立體式天線，因此其需要額外的模具成本及組裝成本，上述之各種因素導致其成本較高，因此也直接提高了應用此天線的產品之製造成本，導致其商業競爭力下降；另外，平面倒F形天線頻寬較窄，且平面倒F形天線並不易因應不同的應用需求而進行頻段微調，因此其應用上也受到了很大的限制。

因此，如何提出一種多頻天線，其能夠有效改善習知技藝之天線之結構複雜、成本較高，且使用上較缺乏彈性的情況已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種印 刷式多頻天線，以解決習知技藝之天線結構複雜、成本較高，且使用上較缺乏彈性的問題。

根據本發明之其中一目的，提出一種印刷式多頻天線，其可包含接地區、第一輻射體及第二輻射體。接地區可連結於射頻纜線之接地層，射頻纜線連結至射頻訊號模組。第一輻射體可連結於接地區，第一輻射體可包含第一左支部及第一右支部，第一左支部可位於射頻纜線與接地區之接點之一側，第一右支部可位於射頻纜線與接地區之接點之另一側，第一輻射體可與接地區的內側邊形成一空間區域。第二輻射體可設置於此空間區域內，並可連結於射頻纜線之訊號線，第二輻射體可包含第二左支部及第二右支部，第二左支部可位於射頻纜線與第二輻射體之接點之一側，第二右支部可位於射頻纜線與第二輻射體之接點之另一側。

在一實施例中，第一左支部可不對稱於第一右支部。

在一實施例中，第二左支部可不對稱於第二右支部。

在一實施例中，第一左支部可朝垂直方向及/或水平方向延伸。

在一實施例中，第一左支部實質上可呈L字形。

在一實施例中，第一左支部更可包含至少一補塊。

在一實施例中，第一左支部之補塊與第一輻射體之阻抗匹配有關。

在一實施例中，第一右支部可朝垂直方向及/或水平方向延伸。

在一實施例中，第一右支部實質上可呈L字形。

在一實施例中，第一右支部更可包含至少一補塊。

在一實施例中，第一右支部之補塊可位於第一右支部之末端，並與第一輻射體之頻寬有關。

在一實施例中，第一右支部之長度與第一輻射體之操作頻段有關。

在一實施例中，第二右支部可朝垂直方向及/或水平方向延伸。

在一實施例中，第二右支部實質上可呈U字形。

在一實施例中，第二右支部更可包含至少一補塊。

在一實施例中，第二右支部之補塊可位於第二右支部之中央，並與第二輻射體之頻寬有關。

在一實施例中，第二右支部之長度與第二輻射體之操作頻段有關。

在一實施例中，第二左支部可朝垂直方向及/或水平方向延伸。

在一實施例中，第二左支部實質上可呈U字形。

在一實施例中，第二左支部更可包含至少一補塊。

在一實施例中，第二左支部之補塊可位於第二左支部之末端，並與第二輻射體之阻抗匹配有關。

在一實施例中，第二左支部之長度與第二輻射體之操作頻段有關。

在一實施例中，上述之補塊可呈矩形、圓形、橢圓形、長方形、梯形、多角形或不規則形等等。

承上所述，依本發明之印刷式多頻天線，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之印刷式多頻天線之阻抗匹配、工作頻段及頻寬均很容易調整，因此可以符合多種應用的需求，使用上極具彈性。

(2)本發明之印刷式多頻天線可直接印刷於電路板上，故不需要額外的模具成本及組裝成本，且結構極為簡單，因此成本較低。

(3)本發明之印刷式多頻天線之訊號可以直接在電路板饋入，不需要使用額外的纜線，因此成本可以進一步降低。

(4)本發明之印刷式多頻天線不需要額外的接地端，因此，本發明之印刷式多頻天線之尺寸可以平面倒F形天線小。

(5)本發明之印刷式多頻天線可使用於獨立的電路板，也可以用於與系統搭配之電路板，因應用上更為多元。

1‧‧‧印刷式多頻天線

11‧‧‧接地區

12‧‧‧第一輻射體

121‧‧‧第一左支部

122‧‧‧第一右支部

13‧‧‧第二輻射體

131‧‧‧第二左支部

132‧‧‧第二右支部

14‧‧‧射頻纜線

141‧‧‧接地層

142‧‧‧訊號線

143‧‧‧隔離層

A、B‧‧‧接點

1221、1311、1321‧‧‧補塊

第1圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第一實施例之示意圖。

第2圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第二實施例之示意圖。

第3圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第三實施例之示意圖。

第4圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第四實施例之示意圖。

第5圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第五實施例之示意圖。

第6圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第六實施例之示意圖。

第7圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第一示意圖。

第8圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第二示意圖。

第9圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第三示意圖。

第10圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第四示意圖。

第11圖 係為本發明之印刷式多頻天線之第八實施例之示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之印刷式多頻天線之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第一實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1使用於小面積之獨立電路板，其可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

接地區11可連結於射頻纜線14之接地層141，射頻纜線141可連結至射頻訊號模組(未繪於圖中)。第一輻射體12可連結於接地區11，並與接地區11的內側邊形成一空間區域，第一輻射體12可包含第一左支部121及第一右支部122，第一左支部121可位於射頻纜線14與接地區11之接點A之一側，第一右支部122可位於射頻纜線141與接地區11之接點A之另一側。第一左支部121可不對稱於第一右支部122。

第二輻射體13可設置於第一輻射體12與接地區11的內側邊所形成的空間區域，並連結於射頻纜線14之訊號線142，訊號線142與接地層141之間則透過隔離層143隔離，第二輻射體13可以包含第二左支部131及第二右支部132，第二左支部131可以位於射頻纜線14與第二輻射體13之接點B之一側，而第二右支部132可以位於射頻纜線14與第二輻射體13之接點B之另一側。同樣的，第二左支部131可以不對稱於第二右支部132。

為了能夠符合多種不同的應用需求，印刷式多頻天線1之第一輻射體12及第二輻射體13可針對不同的應用調整其工作頻段、頻寬及阻抗匹配。第一輻射體12之第一左支部121及第一右支部122可選擇性地向垂直方向、水平方向或其它不同方向延伸，使第一輻射體12有著不同的特性；同樣的，第二輻射體13之第一左支部131及第一右支部132可選擇性地向垂直方向、水平方向或其它不同方向延伸，使第二輻射體13有著不同的特性， 進而使印刷式多頻天線1可以應付不同的應用需求。

其中，第一左支部121之長度與第一輻射體12之阻抗匹配有關，調整第一左支部121之長度可以調整第一輻射體12之阻抗匹配。第一右支部122之長度與第一輻射體12之操作頻段有關，調整第一右支部122之長度可調整第一輻射體12之操作頻段。第二左支部131之長度與第二輻射體13之操作頻段有關，調整第二左支部131之長度可調整第二輻射體13之操作頻段。

在本實施例中，第一左支部121向垂直方向延伸，第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形。第二左支部131及第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形。由上述可知，藉由調整第一輻射體12及第二輻射體13可改變兩者的特性，使印刷式多頻天線1能滿足於多種不同的應用需求。

請參閱第2圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第二實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

同樣的，接地區11可連結於射頻纜線14之接地層141，射頻纜線141可連結至射頻訊號模組(未繪於圖中)。第一輻射體12可連結於接地區11，並與接地區11的內側邊形成一空間區域，第一輻射體12可包含第一左支部121及第一右支部122，第一左支部121可位於射頻纜線14與接地區11之接點A之一側，第一右支部122可位於射頻纜線141與接地區11之接點A之另一側。第一左支部121可不對稱於第一右支部122。第二輻射體13可連結於射頻纜線14之訊號線142，第二輻射體13可設置於第一輻射體12與接地區11的內側邊所形成的空間區域，第二輻射體13可包含第二左支部131及第二右支部132，第二左支部131可位於射頻纜線14與第二輻 射體13之接點B之一側，第二右支部132可位於射頻纜線14與第二輻射體13之接點B之另一側。同樣的，第二左支部131可不對稱於第二右支部132。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121及第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形；第二左支部131及第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。

請參閱第3圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第三實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121向垂直方向延伸，而第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形；第二左支部131及第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形；而接地區11突出於印刷式多頻天線1，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。

請參閱第4圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第四實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121及第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形；第二左支部131及第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形；而接地區11突出於印刷式多頻天線1，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不 同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。

請參閱第5圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第五實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121及第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形，且第一左支部121的延伸長度較第一右支部122來的長；第二左支部131及第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形，第二左支部131的延伸長度較第二右支部132來的長；而接地區11突出於印刷式多頻天線1，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。

請參閱第6圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第六實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121向垂直方向延伸，而第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形；第二左支部131向垂直方向延伸，並呈L字形，而第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，並呈U字形；而接地區11突出於印刷式多頻天線1，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。

請參閱第7圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第一示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11及第一輻射體12、第二輻射體13。

與前述實施例不同的是，在本實施例中，第一左支部121向垂直方向 延伸，而第一右支部122同時向垂直方向及水平方向延伸，並呈L字形，其中，第一右支部122可更包含補塊1221，其可位於第一右支部122之末端，其係與第一輻射體12之頻寬有關；第二左支部131向垂直方向延伸，且其向垂直方向延伸的長度較第二右支部132來的長，其中第二左支部131可更包含補塊1311，其可位於該第二左支部131之末端，並與第二輻射體13之阻抗匹配有關，而第二右支部132同時向垂直方向及水平方向，其中，第二右支部132可更包含補塊1321，其位於第二右支部132之中央，並與第二輻射體13之頻寬有關；而接地區11突出於印刷式多頻天線1，上述之設置使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，以使印刷式多頻天線1能滿足於不同的應用需求。上述之補塊1221、1311、1321可因應不同的需求而有著不同的形狀，例如，矩形、圓形、橢圓形、長方形、梯形、多角形或不規則形等等。

由上述可知，印刷式多頻天線1藉由前述的調整方式使第一輻射體12及第二輻射體13有不同的特性，使其可以應用於不同的操作頻段，如LTE-Band 5(824~894MHz)、LTE-Band 20(791~862MHz)、LTE-Band 1(1920~2170MHz)、LTE-Band 3(1710~1880MHz)、LTE-Band 4(1710~2155MHz)、3G-Band(860~960MHz)、UMTS(1920~2170MHz)、LTE-Band 40(2300~2400MHz)、LTE-Band 7(2500~2690MHz)，故很適合應用於筆記型電腦、行動電話、分享器(Access point)及具WiFi功能之電視等等各種不同的產品上。

值得一提的是，習知技藝之天線之彈性調整其工作頻段、頻寬及阻抗匹配等等特性不易因應不同的應用需求而進行調整。相反的，本發明之印刷式多頻天線之第一輻射體及第二輻射體之分支可以朝不同的方向延伸至適當的共振長度，更可以增加各種不同形狀補塊，以彈性調整其工作頻段、 頻寬及阻抗匹配，使其能夠滿足不同的應用需求，因此使用上較習知技藝之天線更具彈性，應用也更為廣泛。

又，由於習知技藝之天線，如平面倒F形天線，為立體式天線，故需要額外的模具成本及組裝成本。相反的，本發明之印刷式多頻天線可以直接印刷於電路板上，因此可以省去模具成本及組裝成本，且結構更為簡單，因此成本較低，故應用本發明之印刷式多頻天線之產品之成本可以進一步降低，使其更具商業競爭力。

再者，由於習知技藝之天線，如平面倒F形天線，需要額外的接地端，因此其體積無法進一步縮小。相反的，本發明之印刷式多頻天線可以不需要額外的接地端，故本發明之印刷式多頻天線之尺寸可以一般平面倒F形天線小，使其應用上更為廣泛。因此，由上述可知，本發明實具進步性之專利要件。

請參閱第8圖、第9圖及第10圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第七實施例之第二示意圖、第三示意圖及第四示意圖。第8圖說明本實施例之印刷式多頻天線1之反射損失(Return loss)，第9圖說明了本實施例之印刷式多頻天線1之電壓駐波比(VSWR)，而第10圖則說明了本實施例之印刷式多頻天線1之輻射效率。由上述各圖式中可以看出，經過調整之印刷式多頻天線1之各項特性不但可以符合應用上的需求，其反射損失、電壓駐波比及天線輻射效率也都能符合業界的規範。

請參閱第11圖，其係為本發明之印刷式多頻天線之第八實施例之示意圖。如圖所示，印刷式多頻天線1可包含接地區11、第一輻射體12及第二輻射體13。與前述實施例不同的是，在本實施例中，印刷式多頻天線1使用於大面積與系統搭配之電路板，故其具有較大之接地區11。故由上述可知，印刷式多頻天線1不但可使用於獨立的電路板，也可以用於與系統搭 配之電路板，因應用上更為多元。

綜上所述，本發明之印刷式多頻天線之阻抗匹配、工作頻段及頻寬均很容易調整，因此可以符合多種不同的應用需求，使用上極具彈性。本發明之印刷式多頻天線可直接印刷於電路板上，且結構簡單，因此成本可以降低。本發明之印刷式多頻天線之訊號可以直接饋入於電路板，不需要使用額外的纜線，因此成本可以進一步降低。本發明之印刷式多頻天線不需要額外的接地端，因此，本發明之印刷式多頻天線之尺寸可以比平面倒F形天線小。本發明之印刷式多頻天線可使用於獨立的電路板，也可以用於與系統搭配之電路板，因應用上更為多元。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧印刷式多頻天線

11‧‧‧接地區

12‧‧‧第一輻射體

121‧‧‧第一左支部

122‧‧‧第一右支部

13‧‧‧第二輻射體

131‧‧‧第二左支部

132‧‧‧第二右支部

14‧‧‧射頻纜線

141‧‧‧接地層

142‧‧‧訊號線

143‧‧‧隔離層

A、B‧‧‧接點

Claims (23)

1. 一種印刷式多頻天線，係包含：一接地區，係連結於一射頻纜線之一接地層，該射頻纜線連結至一射頻訊號模組；一第一輻射體，係連結於該接地區，該第一輻射體包含一第一左支部及一第一右支部，該第一左支部位於該射頻纜線與該接地區之接點之一側，該第一右支部位於該射頻纜線與該接地區之接點之另一側，該第一輻射體與該接地區的內側邊形成一空間區域；以及一第二輻射體，係設置於該空間區域內，並連結於該射頻纜線之一訊號線，該第二輻射體包含一第二左支部及一第二右支部，該第二左支部係位於該射頻纜線與該第二輻射體之接點之一側，該第二右支部係位於該射頻纜線與該第二輻射體之接點之另一側。
2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一左支部係不對稱於該第一右支部。
3. 如申請專利範圍第2項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部係不對稱於該第二右支部。
4. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一左支部係朝垂直方向及/或水平方向延伸。
5. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一左支部實質上係呈L字形。
6. 如申請專利範圍第4項所述之印刷式多頻天線，其中該第一左支部更包含至少一補塊。
7. 如申請專利範圍第6項所述之印刷式多頻天線，其中該第一左支部之該補塊係與該第一輻射體之阻抗匹配有關。
8. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一右支部係朝垂直方同及/或水平方向延伸。
9. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一右支部實質上係呈L字形。
10. 如申請專利範圍第8項所述之印刷式多頻天線，其中該第一右支部更包含至少一補塊。
11. 如申請專利範圍第10項所述之印刷式多頻天線，其中該第一右支部之該補塊係位於該第一右支部之末端，並與該第一輻射體之頻寬有關。
12. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第一右支部之長度係與該第一輻射體之操作頻段有關。
13. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二右支部係朝垂直方向及/或水平方向延伸。
14. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二右支部實質上係呈U字形。
15. 如申請專利範圍第13項所述之印刷式多頻天線，其中該第二右支部更包含至少一補塊。
16. 如申請專利範圍第15項所述之印刷式多頻天線，其中該第二右支部之該補塊係位於該第二右支部之中央，並與該第二輻射體之頻寬有關。
17. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二右支部之長度係與該第二輻射體之操作頻段有關。
18. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部係朝垂直方向及/或水平方向延伸。
19. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部實質上係呈U字形。
20. 如申請專利範圍第18項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部更包含至少一補塊。
21. 如申請專利範圍第20項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部之該補塊係位於該第二左支部之末端，並與該第二輻射體之阻抗匹配有關。
22. 如申請專利範圍第1項所述之印刷式多頻天線，其中該第二左支部之長度係與該第二輻射體之操作頻段有關。
23. 如申請專利範圍第6、10、15或20項所述之印刷式多頻天線，其中該補塊係呈矩形、圓形、橢圓形、長方形、梯形、多角形或不規則形。