TWI374577B - Complex antenna - Google Patents
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Description
1374577 , 101年05月17日修正替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明係關於一種複合天線結構，尤其指一種安裝於便 攜式電子設備内可以同時工作於無線局域網和無線廣域 網且具有良好性能和頻寬之複合天線。 [先前技術] [0002] 現代電子設備中，運用無線通訊技術對數據、聲音、圖 像等進行無線傳輸已被越來越多的運用。天線’作為一 種用以感應電磁波的元件’係應用無線通訊技術設備必 φ 要之裝置。如今’人們對於便攜式電子設備之無線接入 要求越來越高，已不滿足於僅僅只是接入WWAN ( .
Wireless Wide Area Network，無線廣域網）’而是 希望同時能接入UWB (Ultra Wide Band ’超寬頻）網 [0003] 目前，WWAN大多基於GSM (Global System for Mobile communication) 'GPS (Global
Positioning System，全球定位系統）、DVB-H ( 籲
Digital Video Broadcasting Handheld ’ 掌上型數 位視頻廣播）和UMTS (Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統） 等技術標準。GSM技術工作頻帶落於900MHz和1800MHz 。GPS和DVB-H技術標準工作於1575MHz頻帶。UMTS工作 頻帶包括1800、1900、2100MHz »而超寬頻（UWB)技 術標準中天線工作頻帶於3. 1_4. 8GHz » [0004] 要使便攜式電子設備能同時工作於WLAN和WWAN，就必須 09614471#單编號 A〇101 第 4 頁 / 共 22 頁 1013185140-0 Γ374577 101年.05月17日核正替換頁 安裝有能工作於上述頻帶之天線。習知技術中一般採用 兩支天線來實現電子設備同時工作於WLAN和WWAN，一支 天線工作於WLAN，另一支天線工作於WWAN。但由於電子 設備小型化趨勢所致，很多電子設備内部空間不足以安 裝兩支或更多支天線。 [0005] 有一種將WLAN天線和MAN天線整合在一支天線上的多頻 天線（如第一圖和第二圖所示）。該多頻天線可以同時 工作於WLAN和WWAN，而且體積較小，適應電子設備小型 ^ 化發展趨勢。然而，該多頻天線之各輻射部間間隔較小 且WLAN木線位於WWAN天線之輻射部與接地部之間，輻射 . 性能彼此有影響。因此，我們有必要對上述天線進行改 良，以彌補上述缺陷。 【發明内容】 [0006] 本發明之目的在於提供一種同時工作於無線廣域網和超 寬頻網路且具有良好性能和頻寬之複合天線。 [0007] 為了實現上述目的，本發明複合天線通過以下方式達成 [0008] —種複合天線，其包括：接地部，為縱長板體；第一天 線，其具有與所述接地部間隔設置之第一、第二、第三 輻射部以及連接第一、第二、第三輻射部和接地部之第 一連接部；第二天線，其具有與所述接地部間隔設置之 第四、第五輻射部和連接第四、第五輻射體與接地部之 第二連接部；其中所述第一天線和第二天線自所述接地 部之同一側邊延伸出且分別應用於無線廣域網和超寬頻 網路，所述第一天線可同時工作於一較低頻帶和一較高 09614471#單織 AG1(U $ 5 1 / ^ 22 I 1013185140-0 1374577 101年05月17日按正替換頁 頻帶，所述第二夭 - 入深工作於一超寬頻帶；所述第一輻射 部、第二輻射部、坌_ 第二輻射部以及第五輻射部之間基本 無重疊。 [0009] /種複合天線，農· ， 丹包括：接地部，為縱長板體；第一天 線、、有與所述接地部間隔設置之複數輻射部以及連 接輻卩和接地部之第-連接部；第二天線，其具有與 Μ 間隔設置之複數藉射部和連接輕射體與接地 部之第一連接部；寄生短路金屬臂；其中所述所述第-夭線可同時工作於—較低頻帶和一較高頻帶，所述第二 讀 天線工作於比第一天線工作頻率更高之較.寬頻帶，所述 寄生短路金屬臂可增強第—天線之較高頻帶；所述第一 天線之輻射部和第二天線之輻射部在所述接地部所在平 面上的投影基本無重疊.
[0010] 較之習知技術，本發明複合天線通過利用合理之立體空 間，將第一天線和第二天線並列排列在兩安裝部之間， 各輕射部作適當合理之彎折且在水平面和沿縱長方向之 垂直面無重疊，從而減小複合天線之整艟構形，並具有 良好的性能和頻寬。 【實施方式】 [0011]本發明多頻天線係安裝於電子設備中能夠收發無線廣域 網（WWAN)和超寬頻網路（UWB)的信號。請參照第三圖 和第四圖所示，其分別為本發明較佳實施方式複合天線 100之不同角度的立體圖。該實施例中複合天線1〇〇安裝 於筆記型電腦（未圖示），其為金屬板體沖壓形成且包 括位於水平平面之具有縱長兩側邊之接地部3、自接地部 1013185140-0 09614471#單編號A0101 第6頁/共22頁 1101年.05月17日修正转掩·3· 3兩端垂直延伸出-對安裝部4和5以及位於^^ 平面同一側之第-天線1和第二天線2。接地部3係位於底 。的第平面且包括—呈直線狀的第一側邊Μ和一具 有缺口321的第二側邊32。 八 咖2]第-天則工作於刪，其包括第一輕射部u、第二轄射 部12、第三輕射部13、第一連接部14以及自接地部3之第 —側邊31垂直向上延伸之寄生短路金屬们5。所述第一 轄射部11、第二轄射部12和第三輕射部13均與接地部㈣ 隔設置。所述第一連接部14連接第一輕射_、第二輻 射部12、第三轄射部13和接地部3，且包括自接地部3第 -側邊32缺〇321之-角落傾斜向外延伸且與接地部3位 於同一平面之第一連接臂141以及連接第一連接臂141和 第一輻射部11及第二輻射部12之第二連接臂142。所述第 連接臂141為Z型且包括一直線型第一段Η"和一 l型 第二段1412。所述第二連接臂142自第一段1411之外側 邊末端垂直向上延伸形成且位於垂直於第一平面之第二 平面。所述第一輻射部Π、第二輻射部丨2以及第二連接 ’142連接於Ρ點。所述第一連接臂丨41第二段1412末端 設有一第一饋點Q。 [〇〇13]所述第一輻射部11包括具有長條狀凹字型第一輻射片in 和自第一輻射片111末端垂直向下延伸之矩形第二輻射片 U2。所述第一輻射片in位於與第一平面平行之第三平 面’所述第二輻射片112位於同時垂直於第一平面和第二 平面之第四平面。第二輻射部12包括位於第三平面且與 第一輻射片111連接於Ρ點之第三輻射片121以及自第三輻 1013185140-0 09614471#·單編號Α0101 第7頁/共22頁 1374577 101年05月17日核正替换頁 射片121末端侧部垂直向下延伸之第四輻射片122，所述 第四輻射片122為L型且位於與第二平面平行之第五平面 。所述第三輻射部13為L型且自第一連接臂141第一段 1412之外側邊末端垂直向上延伸形成，其位於與第二平 面平行之第六平面，所述第二平面位於第五平面和第六 平面之間。所述寄生短路金屬臂15包括自接地部3之第一 側邊31中間位置垂直向上延伸之第一短路片151以及自第 一短路片151末端垂直彎折後水平延伸之第二短路片152 。所述第一短路片151位於第四輻射片122所在之第五平 面，所述第二短路片152位於與第三平面平行之第七平面 且在垂直方向上與第一輻射片111上凹缺處重疊。 [0014] 所述第二天線2工作於UWB，其包括第四輻射部21、第五 輻射部22以及自接地部3第二側邊32—端傾斜向上延伸之 第二連接部23。所述第四輻射部21、第五輻射部22均與 接地部3間隔設置。所述第二連接部23連接第四輻射部21 、第五輻射部22和接地部3，且包括自接地部3第二側邊 32—端傾斜向上延伸之第三連接臂231以及自第三連接臂 231上側邊沿垂直於第一平面之方向向上延伸之第四連接 臂232。所述第三連接臂231包括傾斜延伸之第三段2311 以及自第三段2311末端水平延伸之第四段2312。所述第 三連接臂231第四段2312末端設有一第二饋點R。所述第 四連接臂232為矩形且自第四段2312之頂邊垂直向上延伸 形成。所述第二連接部23位於第二連接臂142所在之第二 平面。 [0015]
所述第四輻射部21自第三連接臂231第四段2312末端之 09614471 产單编號 A〇101 第8頁/共22頁 1013185140-0 Γ374577 101年05月17日修正替換頁 頂邊水平延伸出形成且為細條狀，其位於第二連接臂⑷ 所在之第一平面。所述第五輕射部22自第四連接臂似末 端水平延伸形成且與第四連接臂m連接於連接點〇，其 包括自第四連接臂232末端水平延伸之第五輕射片221以 及自第五輕射片221上靠近安裝部5之-端垂直向上延伸 之第六輕射片222。所述第五輕射片221位於與第三平面 平订之第八平面，所述第六輻射片222位於與第四平面平 仃之第九平面。所述第三平面、第九平面 '第七平面以 及第一平面自上而下排列。 • [〇_所述複合天線1〇〇進一步包括傳輸訊號之第-饋線（未圖 • 不）和第二饋線（未圖示），所述第一饋線之内導體（ 未圖不）電性連接於第一饋點Q，所述第二饋線之内導 體（未圖示）電性連接於第二饋點R，所述第一、第二饋 線之金屬編織層（未圖示）均與接地部3電性連接。 [0017]請參考第五圖所示，其為本發明複合天線1〇〇之第一天線 1之VSWR (電壓駐波比）圖。從五圖可以看出，第一輻射 • 部11可工作頻帶為820MHz- 960MHz，第二輻射部12和 第三輻射部13可工作頻帶分別為丨58GHz-2. 2GHz之一 部份，寄生短路金屬臂15可增強第二輻射部12之工作頻 帶，故，第一天線1可工作頻帶為820MHz-960MHz、 1· 58GHz-2. 2GHz。上述頻帶覆蓋了 WWAN之GSM、GPS、 DVB-Η和UMTS等所有技術標準工作之頻帶。 [0018] 請參考第六圖所示，其為本發明複合天線1〇〇之第二天線 2之VSWR (電壓駐波比）圖》從第六圖可以看出，第五輻 1013185140-0 射部22可工作頻帶為3. 1-4. 8GHz，第四輻射部21可增 09614471#單编號A〇1〇l 第9頁/共22頁 1374577 101年05月17日修正替换頁 [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] 09614471产單编號 強第五輻射部22之工作頻帶，故，第二天線2可工作頻帶 為3. 1 -4. 8GHz。上述頻帶覆蓋了 UWB技術標準工作之頻 帶。 本發明複合天線100合理利用立體空間，使WWAN天線和 UWB天線無空間重疊，各輻射部作適當合理之彎折，且各 輻射部在接地部所在平面上的投影無重疊，從而在保證 複合天線100整體構形小型化之同時，更具有良好的性能 和頻寬。 综上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提 出申請專利。惟，以上所述者僅係本發明之較佳實施方 式，本發明之範圍並不以上述實施方式爲限，舉凡熟習 本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變 化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第一圖係此前設計之多頻天線之立體圖； 第二圖係第一圖之另一角度視圖； 第三圖係本創作複合天線之立體圖； 第四圖係本創作第三圖之另一角度視圖； 第五圖係本創作複合天線之第一天線之電壓駐波比圖； 第六圖係本創作複合天線之第二天線之電壓駐波比圖。 【主要元件符號說明】 複合天線：100 第一天線：1 A0101 第10頁/共22頁 1013185140-0 Γ374577 101年05月17日修正替換頁 [0029] 第一輻射部：11 [0030] 第一輻射片：111 [0031] 第二輻射片：112 [0032] 第二輻射部：12 [0033] 第三輻射片：121 [0034] 第四輻射片：122 [0035] 第三輻射部：13 # [0036] 第一連接部：14 [0037] 第一連接臂：141 [0038] 第一段：1411 [0039] 第二段：1412 [0040] 第二連接臂：142 [0041] • [0042] 寄生短路金屬臂：15 第一短路片：151 [0043] 第二短路片：152 [0044] 第二天線：2 [0045] 第四輻射部：21 [0046] 第五輻射部：22 [0047] 第五輻射片：221 09614471 产單編號 A〇101 第11頁/共22頁 1013185140-0 1374577
[0048] 第六輻射片：222 [0049] 第二連接部：23 [0050] 第三連接臂：231 [0051] 第三段：2311 [0052] 第四段：2312 [0053] 第四連接臂：232 [0054] 接地部：3 [0055] 第一側邊：31 [0056] 第二側邊：32 [0057] 缺口 ： 321 [0058] 安裝部：4、5 [0059] 連接點：0、P [0060] 第一饋點：Q [0061] 第二饋點：R 09614471产單编號 A〇101 第12頁/共22頁 101年05月17日核正替換頁 1013185140-0
Claims (1)
- Γ374577 -- 101年.05月17日梭正替換頁 七、申請專利範圍： 1 . 一種複合天線，其包括： 接地部，為縱長板體； 第一天線，其具有與所述接地部間隔設置之第一、第二、 第三輻射部以及連接第一、第二、第三輻射部和接地部之 第一連接部； 第二天線，其具有與所述接地部間隔設置之第四、第五輻 射部和連接第四、第五輻射體與接地部之第二連接部； 其中，所述第一天線和第二天線自所述接地部之同一側邊 ^ 延伸出且沿縱長向設置，該第一天線和第二天線分別應用 於無線廣域網和超寬頻網路，所述第一天線可同時工作於 一較低頻帶和一較高頻帶，所述第二天線工作於一超寬頻 帶；所述第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部以及第五 輻射部之間基本無重疊。 2 .如申請專利範圍第1項所述之複合天線，其中前述接地部. 具有一直線狀第一側邊以及一具有缺口之第二側邊，所述 ^ 第一天線和第二天線自所述接地部第二侧邊延伸出。 3.如申請專利範圍第2項所述之複合天線，其中前述第一連 接部包括自接地部第二側邊缺口之一角落傾斜向外延伸且 與接地部位於同一平面之第一連接臂以及連接第一連接臂 和第一、第二輻射部之第二連接臂。 4 .如申請專利範圍第3項所述之複合天線，其中前述第一連 接臂為Z型且包括一直線型第一段和一L型第二段。 5 .如申請專利範圍第4項所述之複合天線，其中前述複合天 線進一步包括一具有第一内導體之第一饋線，所述第一内 09614471#單編號 A〇101 第13頁/共22頁 1013185140-0 1374577 101年05月17日梭正替換頁 導體電性連接於第二段末端處。 6. 如申請專利範圍第2項所述之複合天線，其中前述第二連 接部包括自接地部第二側邊一端傾斜向上延伸之第三連接 臂以及自第三連接臂上側邊沿垂直於接地部之方向向上延 伸之第四連接臂。 7. 如申請專利範圍第6項所述之複合天線，其中前述第三連 接臂包括傾斜延伸之第三段以及自第三段末端水平延伸之 第四段。 8. 如申請專利範圍第7項所述之複合天線，其中前述複合天 線進一步包括一具有第二内導體之第二饋線，所述第二内 < 導體電性連接於第四段末端處。 9. 如申請專利範圍第2項所述之複合天線，其中前述第一輻 射部工作於820MHz — 960MHz之第一天線較低頻帶，第二 輻射部和第三輻射部工作於1. 58GHz-2. 2GHz之第一天 線較高頻帶。 10 .如申請專利範圍第9項所述之複合天線，其中前述第一天 線進一步包括增強第一天線較高頻帶之寄生短路金屬臂， | 所述寄生短路金屬臂為L型且自接地部之第一側邊垂直向 上延伸形成。 11 .如申請專利範圍第1項所述之複合天線，其中前述第五輻 射部工作於3. 1-4. 8GHz之超寬頻帶，前述第四輻射部增 強第五輻射部之工作頻帶。 12 . —種複合天線，其包括： 接地部，為縱長板體； 第一天線，其具有與所述接地部間隔設置之複數輻射部以 及連接輻射部和接地部之第一連接部； 09614471# 單編號 A〇101 第14頁/共22頁 1013185140-0 Γ374577 -- 101年05月17日梭正替換頁 第二天線，其具有與所述接地部間隔設置之複數輻射部和 連接輻射體與接地部之第二連接部； 寄生短路金屬臂；其中 所述所述第一天線可同時工作於一較低頻帶和一較高頻帶 ，所述第二天線工作於比第一天線工作頻率更高之較寬頻 帶，所述寄生短路金屬臂可增強第一天線之較高頻帶；所 述第一天線之輻射部和第二天線之輻射部在所述接地部所 在平面上的投影基本無重疊。 13 .如申請專利範圍第12項所述之複合天線，其中前述第一天 ® 線之輻射部包括第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部 ，所述第二天線之輻射部包括第四輻射部和第五輻射部。 14 .如申請專利範圍第13項所述之複合天線，其中前述接地部 具有一直線狀第一側邊以及一具有缺口之第二侧邊，所述 第一天線和第二天線自所述接地部之第二側邊延伸出，所 述寄生短路金屬臂自所述接地部之第一側邊延伸出來。 15 .如申請專利範圍第14項所述之複合天線，其中前述第一連 接部包括自接地部第二側邊缺口之一角落傾斜向外延伸且 ® 與接地部位於同一平面之第一連接臂以及連接第一連接臂 和第一、第二輻射部之第二連接臂。 16,如申請專利範圍第15項所述之複合天線，其中前述第一連 接臂為Z型且包括一直線型第一段和一L型第二段。 17 .如申請專利範圍第16項所述之複合天線，其中前述複合天 線進一步包括一具有第一内導體之第一饋線，所述第一内 導體電性連接於第二段末端處。 18 .如申請專利範圍第14項所述之複合天線，其中前述第二連 接部包括自接地部第二側邊一端傾斜向上延伸之第三連接 09614471^^ AQ1Q1 第15頁/共22頁 1013185140-0 1374577 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 · 101年05月17日梭正替换頁 臂以及自第三連接臂上側邊沿垂直於接地部之方向向上延 伸之第四連接臂。 如申請專利範圍第18項所述之複合天線，其中前述第三連 接臂包括傾斜延伸之第三段以及自第三段末端水平延伸之 第四段。 如申請專利範圍第19項所述之複合天線，其中前述複合天 線進一步包括一具有第二内導體之第二饋線，所述第二内 導體電性連接於第四段末端處。 如申請專利範圍第13項所述之複合天線，其中前述第一輻 射部工作於820MHz — 960MHz之第一天線較低頻帶，第二 轄射部和第三輻射部工作於158GHz —2. 2GHz之第一天 線較高頻帶。 如申請專利範圍第13項所述之複合天線，其中前述第五輻 射部工作於3. 1-4. 8GHz之超寬頻帶，前述第四輻射部增 強第五輻射部之工作頻帶。 如申請專利範圍第丨2至22項中任一項所述之複合天線， 其中前述接地部縱長兩端各垂直向上形成有一安裝部，前 述第一天線和第二天線均位於該對安裝部之間。 讀 如申請專利範圍第23項所述之複合天線，其中前述第一天 線、第二天線、安裝部均位於接地部板體之同一側。 如申6月專利範圍第24項所述之複合天線，其中前述第一天 線和第二天線並列排列在兩安裝部之間。 如申凊專利範圍第25項所述之複合天線，其中前述第一天 線之间度和第二天線之高度均與安裝部之高度大體相當。 0%14471产單編號ΑΟίοι 第16頁/共22頁 1013185140-0
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