TWI514667B - 天線裝置 - Google Patents

Description

天線裝置

本發明涉及一種天線裝置，尤其涉及一種頻寬較寬之天線裝置。

隨著數位電視結合移動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等可攜式無線通訊裝置向短、小、輕、薄之趨勢發展，使得接收數位電視訊號之天線亦需朝小型化發展。

從天線之角度來看，當天線小型化時，將導致該天線於低頻段正常工作之可能性偏小，即低頻段之頻寬較小。然而，因為該天線接收數位電視訊號之頻段一般為470MHz~800MHz，其頻率較低且頻寬較寬。故如何使天線尺寸縮小並使其能較好之接收到數位電視訊號，已成為各家天線廠商最大之挑戰。

有鑒於此，本發明提供一種體積小，且頻寬較寬之天線裝置。

一種天線裝置，包括一基板、一天線及一耦合體，該天線與耦合體分別佈設於該基板之二相對表面，該天線與基板相連，該天線包括一饋入體、二第一輻射體及二第二輻射體，該二第一輻射體對稱設置於該饋入體之兩側，二第二輻射體對稱設置於該饋入體延長線之兩側，該耦合體與該天線相互耦合。

相較於習知技術，該天線裝置藉由將該天線中之二第一輻射體及 二第二輻射體分別設置成關於該饋入體及其延長線對稱，並設置一耦合體與該天線相互耦合，使其頻寬範圍從DVB(Digital Video Broadcasting，數位視頻廣播)頻段拓寬至同時涵蓋DVB頻段及GSM(Global System for Mobile Communications，全球移動通訊系統)頻段，明顯之拓寬了該天線裝置之工作頻寬。另外，該天線裝置可彎折，故可使該天線裝置之體積更加小型化。

100‧‧‧天線裝置

20‧‧‧天線

12‧‧‧饋入端

22‧‧‧饋入體

26‧‧‧第二輻射體

34‧‧‧第二耦合部

102‧‧‧接地面

244‧‧‧第二輻射臂

2424‧‧‧第一長邊

2444‧‧‧第二長邊

268‧‧‧短邊

10‧‧‧基板

30‧‧‧耦合體

14‧‧‧接地端

24‧‧‧第一輻射體

32‧‧‧第一耦合部

101‧‧‧天線面

242‧‧‧第一輻射臂

2422‧‧‧第一短邊

2442‧‧‧第二短邊

262、264、266‧‧‧三長邊

圖1為本發明較佳實施例之天線裝置之立體圖；圖2為圖1所示天線裝置之另一視角之立體圖；圖3為圖1所示天線裝置之最優化回波損耗圖；圖4為圖1所示天線裝置之平面圖。

請參閱圖1，本發明較佳實施例之天線裝置100佈設於移動電話等可攜式無線通訊裝置(圖未示)內，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號，本實施例以一移動電話為例加以說明。

請參閱圖4，該天線裝置100包括一基板10、一天線20及一耦合體30。該天線20與耦合體30分別佈設於該基板10之二相對表面，且該天線20與基板10相連，該耦合體30與該天線20相互耦合。

請一併參閱圖1、圖2，該基板10大致呈矩形面板狀結構，其可為一印刷電路板基板或者印刷電路板之一部分。該基板10採用可彎折材料製成，便於將該天線裝置100彎折以縮小該天線裝置100之尺寸。該基板10包括一天線面101及一接地面102。該基板10一邊 緣上設置有一饋入端12，該饋入端12用於將訊號饋入給該天線20及從該天線20接收訊號。

該天線20設置於該天線面101上，其包括一饋入體22、二第一輻射體24、二第二輻射體26。該饋入體22設置於該天線面101之中部，其大致呈一矩形條狀。該饋入體22一端與饋入端12相連，另一端與該二第一輻射體24相連。

該二第一輻射體24對稱設置於饋入體22之兩側。每一第一輻射體24包括一第一輻射臂242及一第二輻射臂244。第一輻射臂242包括一第一短邊2422及一第一長邊2424。該第一短邊2422垂直延伸於饋入體22遠離饋入端12之一端。該第一長邊2424垂直延伸於第一短邊2422遠離饋入端12之一端，並平行於饋入體22。該第一長邊2424長度大於第一短邊2422之長度。

第二輻射臂244包括一第二短邊2442及一第二長邊2444。該第二短邊2442由該第一長邊2424遠離第一短邊2422之一端沿遠離饋入體22之方向垂直延伸而成。第二長邊2444垂直延伸於該第二短邊2442遠離該饋入體22之一端。第二短邊2442與第一短邊2422相互平行，且第二短邊2442之長度小於第一短邊2422之長度。第二長邊2444與饋入體22相互平行，且第二長邊2444之長度大於第一長邊2424之長度。藉由調節該第一輻射體24中第一輻射臂242及一第二輻射臂244之長度，來調節該天線20之中心頻率。

該二第二輻射體26分別設置於二第一輻射體24之第二長邊2444遠離第二短邊2442之一端，且關於該饋入體22之延長線對稱。每一第二輻射體26包括三長邊262、264、266及一短邊268。該短邊268設置於第二長邊2444遠離第二短邊2442之一端，且與第二長 邊2444垂直。該三長邊262、264、266之形狀及大小均相同，均為矩形條狀體，該長邊262及長邊266分別垂直地設於短邊268之兩端。長邊264設於長邊262及長邊266之間，且三長邊262、264、266平行設置。該三長邊262、264、266之間之間隔距離可以根據需要進行調整。於本實施例中，該長邊262與長邊264之間之距離大於該長邊264與該長邊266之間之距離。該第二輻射體26之對稱型結構具有調整阻抗匹配與調整頻寬之功能，故於有限之面積裏，調節三長邊262、264、266之長度及該三長邊262、264、266之間之相互距離，可以加強彼此之間之耦合，從而調整阻抗匹配及調整頻寬。

該第一輻射體24與該第二輻射體26位於同一平面，並藉由該短邊268與該第二輻射臂244中第二長邊2444之垂直相交而相互連接。該饋入體22及第一輻射體24均位於第二輻射體26之一側。

請參閱圖2，該接地面102鄰近饋入端12之一端開設有一接地端14，該接地端14大致呈矩形面板狀結構，並為該基板10提供接地作用。該耦合體30設置於該基板10上之接地面102上。該耦合體30為一大致呈倒“L”形狀之彎折結構，其包括一第一耦合部32及一第二耦合部34。該第一耦合部32由接地端14遠離饋入端12之一邊緣垂直延伸而成，該第二耦合部34垂直延伸於第一耦合部32遠離饋入端12之一端。當該天線20工作時，該耦合體30與該天線20耦合，以增強該天線20之輻射效果。

請參閱圖3，所示為本較佳實施例天線裝置100於類比軟體檢測下獲得之較佳之回波損耗(return loss，RL)示意圖。由圖3可以看出，於測試過程中，該天線裝置100於回波損耗為-6dB時，其 有二工作頻率點32a及32b，其頻率值分別為400MHz及1100MHz，故當該回波損耗值小於-6dB時，該天線裝置100之工作頻寬可達700MHz(400MHz~1100MHz)。因此，該天線裝置100工作時之頻寬範圍可涵蓋到DVB頻段(470MHz~800MHz)及GSM 850/900MHz頻段。

請參閱圖4，因為該基板10由可彎折材料製成，故可根據需要彎折該天線裝置100，使該天線裝置100之尺寸縮小，以達到將天線裝置100小型化之效果。於本實施例中，可按照圖中所示虛線L1及虛線L2彎折該天線裝置100，也可按照圖中所示虛線L3彎折該天線裝置100。

顯然，該天線裝置100藉由將該天線20中之二第一輻射體24及二第二輻射體26分別設置成關於該饋入體22及其延長線對稱，並設置一耦合體30與該天線20相互耦合，使該天線裝置100之頻寬範圍從DVB頻段拓寬至同時涵蓋DVB頻段及GSM頻段，明顯拓寬了該天線裝置100之工作頻寬。另外，該天線裝置100可彎折，故可使該天線裝置100之體積更加小型化。

另外，本領域技術人員還可於本發明權利要求公開之範圍及精神內做其他形式及細節上之各種修改、添加及替換。當然，這些依據本發明精神所做之各種修改、添加及替換等變化，都應包含於本發明所要求保護之範圍之內。

100‧‧‧天線裝置

20‧‧‧天線

24‧‧‧第一輻射體

101‧‧‧天線面

244‧‧‧第二輻射臂

2424‧‧‧第一長邊

2444‧‧‧第二長邊

268‧‧‧短邊

12‧‧‧饋入端

22‧‧‧饋入體

26‧‧‧第二輻射體

242‧‧‧第一輻射臂

2422‧‧‧第一短邊

2442‧‧‧第二短邊

262、264、266‧‧‧三長邊

Claims (8)

1. 一種天線裝置，包括一基板、一天線及一耦合體，所述天線與所述基板相連，其改良在於：所述天線與所述耦合體分別佈設於所述基板之二相對表面，所述天線包括一饋入體、二第一輻射體及二第二輻射體，所述二第一輻射體分別包括一第一輻射臂，所述第一輻射臂包括一第一短邊及一第一長邊，所述第一短邊垂直延伸於所述饋入體遠離所述饋入端之一端，所述第一長邊垂直延伸於所述第一短邊遠離所述饋入端之一端，所述第一長邊與所述饋入體相互平行，且其長度大於所述第一短邊之長度，所述二第一輻射體對稱設置於所述饋入體之兩側，二第二輻射體對稱設置於所述饋入體延長線之兩側，所述耦合體與所述天線耦合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線裝置，其中所述基板由彎折材料製成，其包括一天線面及一接地面，所述天線設置於所述天線面上，所述耦合體位於所述接地面上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之天線裝置，其中所述基板一邊緣設置有一饋入端，所述饋入端用於將訊號饋入給所述天線及從所述天線接收訊號，所述接地面上設置有一接地端，所述接地端為所述基板提供接地作用。
4. 如申請專利範圍第3項所述之天線裝置，其中所述饋入體呈矩形條狀，其一端與所述饋入端相連，另一端與所述二第一輻射體相連。
5. 如申請專利範圍第1項所述之天線裝置，其中所述二第一輻射體分別還包括一第二輻射臂，所述第二輻射臂包括一第二短邊及一第二長邊，所述第二短邊由所述第一長邊遠離所述第一短邊之一端沿遠離所述饋入體之方向垂直延伸而成，所述第二長邊垂直延伸於所述第二短邊遠離所述饋入體之一端，所述第二短邊與第一短邊相互平行，且第二短邊之長度小 於第一短邊之長度，第二長邊與所述饋入體相互平行，且所述第二長邊之長度大於第一長邊之長度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線裝置，其中所述二第二輻射體分別包括三長邊及一短邊，所述天線之阻抗匹配及頻寬藉由調節所述三長邊之長度及所述三長邊之間之相互距離進行調整。
7. 如申請專利範圍第6項所述之天線裝置，其中所述短邊設置於所述第二長邊遠離所述第二短邊之一端，且與所述第二長邊垂直，所述三長邊之形狀及大小均相同，且所述三長邊相互平行且垂直於所述短邊。
8. 如申請專利範圍第3項所述之天線裝置，其中所述耦合體包括一第一耦合部及一第二耦合部，所述第一耦合部由所述接地端遠離所述饋入端之一邊緣垂直延伸而成，所述第二耦合部垂直延伸於所述第一耦合部遠離所述饋入端之一端。