專利名稱：適用于即插即用裝置的數字電視接收天線的制作方法
技術領域：
本發明有關于一種天線，特別是有關于一種適用于即插即用裝置的數字 電視接收天線。
背景技術：
目前全球地面數字電視廣播(Digital Television Broadcasting )主要有三套 技術標準，分別為美規ATSC (Advanced Television Systems Committee)、 及歐規DVB陽T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)、日本ISDB-T (Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting)。相4交于傳統采用NTSC (National Television Standard Committee)系統的模擬電視廣播(Analog Television Broadcasting)系統，數字電視廣播是將電視信號由"模擬信號"轉 換為"數字信號"的電視系統。將電視廣播信號數字化后，可使用一些信號 處理的方式將數字信號在傳輸前先行壓縮，如此可增加頻寬的使用效率，也 可以使用信號處理的方式除去數字信號在傳送過程中所累積的噪聲，以大幅 提高客戶端的接收信號質量。而由于歐規系統除了具有移動接收(mobile reception)的優點外，該系統的調制(COFDM)標準信號更能有效解決多重路徑 (anti-multipath)干擾的問題，因此現階段臺灣采用是歐規的DVB-T系統。
目前市面上雖然已有相當多將數字電視信號接收、解調模塊設計在一小 尺寸的系統接地面上，并以USB (Universal Serial Bus)為傳輸接口來連接桌 上型或筆記本計算機的即插即用數字電視接收裝置。然而市面上即插即用數 字電視接收裝置大多使用外接式接收天線，此類外接式接收天線，必定另外 需要一連接傳輸線用來連接天線與該即插即用數字電視接收裝置，如此除了 造成使用者的攜帶不方便外，更會占用許多額外的置放空間而破壞產品的美 觀，且該連接傳輸線在頻繁的拆接使用下，也容易使得內部傳輸材質的接觸 不良。臺灣實用新型專利第M270,510號"設有天線的數字電視接收盒"，其 應用天線為傳統拉桿式單極天線，但由于其于使用狀態時天線尺寸過長，此 在實際應用上為一大缺點。為解決這些問題，我們提出一種創新縮小化的平
面式數字電視接收天線設計，其不僅可產生一涵蓋臺灣數字電視頻道(530 -
602MHz)的操作頻寬，且具有結構簡單、制作容易、外型輕巧的優點。同時， 由于本發明天線經過適當的縮小化設計，使得其不但于使用狀態時天線的整 體高度大幅下降，而其于非使用狀態時天線也非常容易被直接彎折收納，因 此本發明天線相當適合應用為即插即用裝置的數字電視接收天線。
發明內容
本發明的目的在于提供一種適用于即插即用裝置的創新縮小化數字電 視接收天線設計，其不僅可以產生一操作頻寬涵蓋臺灣數字電視頻道(530 -602MHz),同時本發明天線具有結構簡單、制作容易、外型輕巧、易于直接 折迭收藏的優點。
根據本發明的 一 實施例，本發明公開一種適用于即插即用裝置的數字電 視接收天線，該數字電一見接收天線包括 一第一導電部；以及一第二導電部， 耦合至該第一導電部且具有一諧振路徑，其中該第二導電部可相對于該第一 導電部而調整位置，以及該諧振路徑的一有效長度大于該諧振路徑的兩端點 間的一直線距離。
本發明的實驗結果顯示，本發明的一實施例可涵蓋臺灣數字電視頻道 (530 - 602 MHz),且天線輻射場型與輻射效率可符合數字電視接收天線的實 際應用。
在本項設計中，我們主要是借由蜿蜒輻射金屬臂(亦即呈曲折狀的第二 導電部)的方式，來有效的達成延長天線電流諧振路徑的效果，而達到天線 縮小化的目的，進而使得本發明天線于使用狀態時的天線總高度大幅下降， 且本發明天線仍可保有良好的阻抗頻寬與輻射效率特性來滿足臺灣數字電 視頻道(530- 602 MHz)的實際應用需求。由于本發明天線結構簡單、制作容 易、外型輕巧，且輻射金屬片(亦即第一導電部)具有完整的形狀可應用為即 插即用裝置的系統接地面，因此本發明天線相當適合應用為即插即用裝置的 數字電視接收天線。
配合下列附圖、實施例的詳細說明，將上述本發明的其它目的與優點詳 述于后。
圖1為本發明天線一實施例結構圖。
圖2為本發明天線一實施例在非使用狀態的立體外觀結構示意圖
圖3為本發明天線一實施例的返回損失實驗測量結果。 圖4為本發明天線一實施例于570MHz的輻射場型圖。 圖5為本發明天線一實施例的天線輻射效率圖。 圖6為本發明天線的一其它實施例結構圖。 圖7為本發明天線的一其它實施例結構圖。 圖8為本發明天線的一其它實施例結構圖。 圖9為本發明天線的一其它實施例結構圖。 主要組件符號說明
數字電視接收天線 蜿蜒輻射金屬臂
101、401、 501、 601、 701
102、602 輻射金屬片
103、403、 503、 603、 703
104、604 可撓性絕緣部
105介質基板
201諧振路徑
202端點
203信號饋入點
204短邊
301張角
302間距
具體實施例方式
圖1為本發明天線的一實施例101結構圖，如圖所示，本發明天線101 為一種可裝設于即插即用裝置(plug-and-play device)的數字電視接收天線，包 括 一輻射金屬片(亦即第一導電部(conducting portion))102、 一蜿蜒輻射金 屬臂(亦即第二導電部)103、可撓性絕緣部(flexible insulatingportion)104以及 介質基板105,其中該輻射金屬片102與該蜿蜒輻射金屬臂103為一對諧振 的輻射體(radiator)。該輻射金屬片102,大致上為一矩形片狀的輻射金屬平 氺反(radiating metal plate),且其為即插即用裝置的系統4妄i也面(system ground)。 該蜿蜒輻射金屬臂103電性耦合至該輻射金屬片102，并且與該輻射金屬片
102之間具有一張角(flare angle)或夾角301，且該蜿蜒輻射金屬臂103上的 諧振路徑(resonance path)201的其中一個端點為天線101的信號饋入點(signal feedpoint)203,該信號饋入點203與該輻射金屬片102的一短邊204間具有 一預設距離的間距302。該張角301介于四十五度到一百八十度之間，該預 設距離的間距302小于$ mm。如圖所示，由于該蜿蜒輻射金屬臂103呈曲 折狀(meandering),因此該蜿蜒輻射金屬臂103的諧振路徑201的有效長度(如 圖1所示的虛線部分)大于諧振路徑201的兩端點202、 203間的直線距離， 如此一來，本發明天線101可以借由該蜿蜒輻射金屬臂103來有效達到延長 天線電流諧振路徑201的效果，而達成縮小化的目的，進而使得本發明天線 101在使用狀態時的天線總高度大幅下降。另外，即插即用裝置可以是具有 通用串行總線接口 (Universal Serial Bus interface, USB interface)的電子裝置。
圖2為本發明天線101于非使用狀態(亦即收合狀態)的立體外觀結構示 意圖(張角301為零度時)。由于本發明天線101的輻射金屬片102及蜿蜒輻 射金屬臂103均為輕巧的薄片狀，使得本發明天線101應用為即插即用裝置 的數字電視接收天線時，其在使用狀態時，容易配合各種造型設計，而達成 美觀的效果。在非使用狀態時，本發明天線101也相當易于直接折迭收藏。
更進一步而言，如圖1所示，介質基板105經由可撓性絕緣部104而耦 接至輻射金屬片102,因此借由將可撓性絕緣部104折彎，介質基板105(以 及介質基板105上的蜿蜒輻射金屬臂103)可以相對于輻射金屬片102而調整 位置，更且，如圖2所示，當蜿蜒輻射金屬臂103相對于輻射金屬片102而 調整至一收合位置(closedposition)(亦即圖2中蜿蜒輻射金屬臂103所在位置) 時，輻射金屬片102與蜿蜒輻射金屬臂103大體上呈平行。
圖3為本發明天線一實施例101的返回損失(retumloss)實驗測量結果， 本實施例選擇下列尺寸進行實驗測量該輻射金屬片102，形狀大致為一矩 形片狀，其長度為90mm、寬度為20mm。該蜿蜒輻射金屬臂103,其除了 最末端金屬臂寬度為7 mm外，其余蜿蜒金屬臂寬度均為4 mm，而相鄰金 屬臂之間相隔距離也均為4mm。而該蜿蜒輻射金屬臂103的整體高度為95 mm、整體寬度為20 mm。該蜿蜒輻射金屬臂103與該輻射金屬片102的張 角30.1等于九十度。而該蜿蜒輻射金屬臂103的天線信號饋入點203與該輻 射金屬片102的一短邊204間的預設距離的間距302為2 mm。該蜿蝶輻射 金屬臂103由印刷技術或蝕刻技術而形成于一厚度為0.8 mm的介質基板105
的表面上。參考圖3,由縱軸表示返回損失值，橫軸表示操作頻率，由返回
損失的測量結果可以觀察到，本發明天線101在臺灣數字電視頻道(530-602 MHz)內，天線返回損失值均高于6 dB， 一般而言，此天線返回損失水平能 夠滿足數字電視信號接收的實際應用需求。若本發明天線101的該張角30J 小于四十五度時，本發明天線101的返回損失值將快速變差，因此導致本發 明天線101的阻抗頻寬縮減，而無法完全滿足臺灣數字電視頻道(530 - 602 MHz)的頻寬需求。另外，當本發明天線101的該預設距離的間距302大于5 mm時，亦會導致本發明天線101的返回損失值變差。
圖4為本發明天線一實施例101在570 MHz的輻射場型圖，由所得的 結果，水平面(x-y面)的輻射場型，均大致為一全向性(omnidirectional)輻射 場型，滿足一般數字電視頻道的應用需求。
圖5為本發明天線一實施例101在其操作頻帶內的天線輻射效率圖，參 考圖5,縱軸表示天線輻射效率，橫軸表示操作頻率，由所得的結果，在臺 灣數字電視頻道(530-602MHz)內，天線101的輻射效率均高于60%, —般 而言，滿足數字電視頻道操作的實際應用需求。
由上可知，本發明天線101操作于臺灣數字電^f見頻道(530 - 602 MHz) 的頻率范圍內，另外，本發明天線IOI操作于輻射金屬片102與蜿蜒輻射金
十度之間)的條件下，更且，本發明天線101 ^作f"信號饋入點與輻射 金屬片102之間的最短距離小于5mm的條件下。
圖6與圖7為本發明天線的其它實施例401與其它實施例501結構圖， 雖然該實施例401的蜿蜒輻射金屬臂(亦即第二導電部)403與該實施例501 的蜿蜒輻射金屬臂(亦即第二導電部)503其形狀與實施例101有所差異，但 因為其也均能達成延長天線電流諧振路徑的效果，故也能使得本發明天線 401、 501達到縮小化的目的。而除了該蜿蜒輻射金屬臂403與該蜿蜒輻射金 屬臂503的形狀差異外，該實施例401與該實施例501其它結構均與該實施 例101相同。該實施例401與該實施例501也均能滿足臺灣數字電^L頻道 (530- 602 MHz)的阻抗頻寬與輻射效率需求。
圖8為本發明天線的其它實施例601結構圖，該實施例601除了蜿蜒輻 射金屬臂(亦即第二導電部)603改由一單一金屬片切割制作形成(因此天線 601并不包括任何介質基板)之外，其它結構均與該實施例101類似。該蜿
蜒輻射金屬臂603也能有效延長天線電流諧振路徑，使得本發明天線601達 到縮小化的目的。而該實施例601也能滿足臺灣數字電視頻道(530- 602 MHz) 的阻抗頻寬與輻射效率需求。更進一步而言，蜿蜒輻射金屬臂603為一體成 型的輻射金屬構件(radiating metal component)且大體上位于同一平面(plane) 上，并且，可撓性絕緣部604系連接于輻射金屬片602與蜿蜒輻射金屬臂603 之間，使得蜿蜒輻射金屬臂603可以相對于輻射金屬片602而調整位置。
圖9為本發明天線的其它實施例701結構圖，該實施例701除了蜿蜒輻 射金屬臂(亦即第二導電部)703改由輻射金屬導線(radiating metal wire)制作 形成(因此天線701并不包括任何介質基板)之外，其它結構均與上一個實 施例601相同。該蜿蜒輻射金屬臂703也能有效延長天線電流諧振路徑，使 得本發明天線701達到縮小化的目的。該實施例701也能滿足臺灣數字電視 頻道(530- 602 MHz)的阻抗頻寬與輻射效率需求。
綜合上述的說明，本發明天線只借由蜿蜒輻射金屬臂的方法來延長天線 電流諧振路徑，即可以使得本發明天線達成縮小化的目的，而使得天線整體 高度大幅下降，且仍能保有良好的阻抗頻寬與輻射效率來滿足臺灣數字電視 頻道(530- 602 MHz)的實際應用需求。所以本發明天線相當適合應用為即插 即用裝置的數字電視接收天線。又本發明天線結構簡單、外型輕巧、制作容 易、且制作成本低，功能明確，因此本發明天線甚具高度產業應用價值，足 以符合發明的范疇。
在上述說明中所敘述的實施例僅為說明本發明裝置的原理及其功效，而 非限制本發明。因此，業內人士可在不違背本發明的精神對上述實施例進行 修改及變化。本發明的權利范圍應如權利要求書所列。
以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種適用于即插即用裝置的數字電視接收天線，包括一第一導電部；以及一第二導電部，耦合至該第一導電部且具有一諧振路徑，其中該第二導電部可相對于該第一導電部而調整位置，以及該諧振路徑的一有效長度大于該諧振路徑的兩端點間的一直線距離。
2. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該第一導電部與該第 二導電部為 一對諧振的輻射體。
3. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該第二導電部呈曲折狀。
4. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，還包括 一可撓性絕緣部，連接于該第一導電部與該第二導電部之間，使得該第二導電部可相對于該第一導電部而調整位置。
5. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，還包括一基板，耦接至該第一導電部且可相對于該第一導電部而調整位置； 其中，該第二導電部經由印刷技術或蝕刻技術而形成于該基板的一表面上。
6. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該第一導電部為呈矩 形的輻射金屬平板。
7. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該第二導電部大體上 位于同一平面上。
8. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該第二導電部為一體 成型的輻射金屬構件。
9. 根據權利要求8所述的數字電視接收天線，其中該第二導電部為輻射 金屬導線。
10. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中當該第二導電部調 整至一收合位置時，該第一導電部與該第二導電部大體上呈平行。
11. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該數字電視接收天 線操作在該第一導電部與該第二導電部間的一夾角大于四十五度的條件下。
12. 根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該諧振路徑的兩端 點的其中之一為該數字電視接收天線的 一信號饋入點，以及該數字電視接收天線操作在該信號饋入點與該第一導電部間的一最短距離小于5 mm的條件 下。
13.根據權利要求1所述的數字電視接收天線，其中該數字電視接收天 線裝設于一即插即用裝置，以及該第一導電部為該即插即用裝置的一系統接 地面。
全文摘要
本發明提供一種適用于即插即用裝置的數字電視接收天線，該數字電視接收天線包括一第一導電部；以及一第二導電部，耦合至該第一導電部且具有一諧振路徑，其中該第二導電部可相對于該第一導電部而調整位置，以及該諧振路徑的一有效長度大于該諧振路徑的兩端點間的一直線距離。
文檔編號H01Q9/30GK101192709SQ20061016310
公開日2008年6月4日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者李偉宇, 翁金輅, 蘇紹文 申請人:光寶科技股份有限公司;中山大學