專利名稱：單極天線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種天線，特別涉及一種單極天線。
背景技術：
天線為無線通信設備必要的元件，即便通信技術不斷的推陳出新，天線仍然不可 或缺。無線通信的快速發展，自低頻發展至高頻，所應用范圍由國防通信及軍事運用發展至 通信網絡及消費性電子產品，與之配合的天線也由外露式長型天線發展至輕薄短小的隱藏 式天線。可見無線通信已與生活密不可分，且通信設備采用隱藏式天線，不但減小了產品的 體積，也讓使用者無法自外觀察覺天線構造，化解了使用者對電磁波的恐懼。以單饋入及印刷式微帶天線而言，所需的天線長度為工作頻率的1/4波長，對于 無線網絡常使用的2. 4GHz頻段，所需的天線長度約為30mm。在現今消費性電子產品的輕薄 短小的要求下，為限制電子產品體積的關鍵，因此，如何減少天線所占空間，仍為待改善的 問題。
發明內容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提出一種單極天線，借以改進公知天線的 缺點，以減少天線結構所占空間。為達上述目的，本實用新型提供的單極天線設置于基板上，基板包含第一面及第 二面，單極天線用以接收及發射電磁波信號，包含饋電點，設置于基板的第一面上，用以輸 入及輸出對應電磁波信號的電信號；輻射單元，設置于基板的第一面上，輻射單元包含饋 電段，一端電連接饋電點；第一輻射段，一端電連接饋電段的另一端；第二輻射段，一端電 連接第一輻射段的另一端，且第二輻射段與饋電段分置于第一輻射段的長軸的兩側；及第 三輻射段，一端電連接第一輻射段，且第三輻射段與饋電段分置于第一輻射段的長軸的兩 側；及反射元件，設置于基板的第二面上，對應于第二輻射段的位置。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該第一輻射段與該饋電段成一第一 夾角，且該第一夾角為銳角。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該第一輻射段與該第二輻射段成一 第二夾角，且該第二夾角為銳角。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該第三輻射段與該第二輻射段分別 為二同心圓的一部分，該二同心圓的圓心位于該第三輻射段側。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該第三輻射段與該第二輻射段的長 度比值介于50%至80%間。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該第一輻射段與該第三輻射段的連 接處設有一缺口。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該缺口位于該第二輻射段的相對側。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該反射元件為長方形，且該反射元件的長軸與該第二輻射段平行。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該輻射單元及該反射元件分別為導 電材質的輻射單元和反射元件，且該基板為非導電材質的基板。如上述單極天線的一種優選實施方式，其中，該電磁波信號的頻率為2. 4GHz。本實用新型可提供空間長度較小的單極天線，可利于在消費性電子產品的有限體 積下，加入更多其他功能的元件或縮小電子產品的體積。有關本實用新型的較佳實施例及其功效，配合附圖說明如后。
圖Ia為本實用新型實施例的第一面示意圖。圖Ib為本實用新型實施例的第二面示意圖。圖2為本實用新型實施例的回饋損失示意圖。圖3為本實用新型實施例的電壓駐波比示意圖。圖4為本實用新型實施例去除第三輻射段的回饋損失示意圖。圖5為本實用新型實施例去除第三輻射段的電壓駐波比示意圖。圖6為本實用新型實施例去除反射元件的回饋損失示意圖。圖7為本實用新型實施例去除反射元件的電壓駐波比示意圖。圖8為本實用新型實施例反射元件對應至第三輻射段的回饋損失示意圖。圖9為本實用新型實施例反射元件對應至第三輻射段的電壓駐波比示意圖<主要元件符號說明1 基板33 第二輻射段11:第一面 34:第三輻射段12 第二面 35:缺口2:饋電點 4:反射元件3 輻射單元 51 第一夾角31 饋電段 52 第二夾角32 第一輻射段
具體實施方式
以下舉出具體實施例以詳細說明本實用新型的內容，并以附圖作為輔助說明。說 明中提及的符號參照附圖符號。請參閱圖Ia及圖Ib所示，為本實用新型實施例的示意圖。本實用新型實施例提 出一種單極天線，可應用于無線網絡，特別是可設置于無線網卡上，用以接收及發射電磁波 信號，于此，電磁波信號的頻率較佳可為2. 4GHz，然而本實用新型并非以此為限。單極天線設置于基板1上，基板1包含第一面11及第二面12，圖Ia所示為本實用 新型實施例的第一面11示意圖；圖Ib所示為本實用新型實施例的第二面12示意圖。單極 天線包含饋電點2、輻射單元3及反射元件4。輻射單元3及反射元件4為導電材質，且基 板1為非導電材質，實質上可以印刷電路板實現。請參閱圖Ia所示，饋電點2設置于基板1的第一面11上，用以輸入及輸出對應電磁波信號的電信號。輻射單元3也設置于基板1的第一面11上，包含饋電段31、第一輻射 段32、第二輻射段33及第三輻射段34。饋電段31 —端電連接饋電點2，第一輻射段32 — 端電連接饋電段31的另一端。第二輻射段33 —端電連接第一輻射段32的另一端，且第二 輻射段33與饋電段31分置于第一輻射段32的長軸的兩側。第三輻射段34 —端電連接第 一輻射段32，且第三輻射段34與饋電段31分置于第一輻射段32的長軸的兩側。于此，第一輻射段32與饋電段31成第一夾角51，第一輻射段32與第二輻射段33 成第二夾角52，第一夾角51與第二夾角52均為銳角。單極天線第二輻射段33與第三輻射 段34實質可分別為二同心圓的一部分，也即，第二輻射段33與該第三輻射段34成彎曲狀， 且朝同一方向彎曲并相互平行。特別是，其二同心圓的圓心位于第三輻射段34側。第三輻 射段34與第二輻射段33的長度比值介于50%至80%間，較佳可為。由上述的設計，可有 效縮小輻射單元3所占空間。本實用新型實施例所揭示的饋電段31、第一輻射段32及第二輻射段33的總長度 約為10mm。也即，相較于現有技術，縮短了約三分之二的空間長度。然而，天線長度的縮短 會造成天線電感成分減少，本實用新型通過第二夾角52使電流傳遞方向改變，再通過延伸 分支的第二輻射段33增加電感值。在第一輻射段32與第三輻射段34的連接處設有缺口 35，借以調整電容值。于此，缺口 35可位于第二輻射段33的相對側。 請參閱圖Ib所示，反射元件4設置于基板1的第二面12上，對應于第二輻射段33 的位置，借以產生寄生的耦合效應，實現單極天線的阻抗匹配。于此，反射元件4可為長方 形，且反射元件4的長軸略與第二輻射段33平行，而可達到較佳的寄生耦合效應。請參閱圖2及圖3所示，為本實用新型實施例的回饋損失(Return loss)及電壓 駐波比(VSWR)示意圖，可見本實用新型實施例的單極天線作用于2. 4GHz至2. 5GHz頻段， 而于2. 4GHz尤佳。請參閱圖4及圖5所示，為本實用新型實施例去除第三輻射段34的回饋損失 (Return loss)及電壓駐波比(VSWR)示意圖。當未加上延伸分支的第三輻射段34時，無法 達到本實用新型實施例的效果，可見本實用新型實施例利用第三輻射段34及缺口 35調整 電容值及電感值，使單極天線縮短三分之二的長度后，仍可作用于2. 4GHz頻段。請參閱圖6及圖7所示，為本實用新型實施例去除反射元件4的回饋損失(Return loss)及電壓駐波比(VSWR)示意圖。當未加上反射元件4時，無法達到本實用新型實施例 的效果，可見本實用新型實施例利用反射元件4調整天線阻抗匹配，使單極天線縮短三分 之二的長度后，仍可作用于2. 4GHz頻段。請參閱圖8及圖9所示，為將本實用新型實施例的反射元件4對應至第三輻射段 34位置的回饋損失(Return loss)及電壓駐波比(VSWR)示意圖。可見當反射元件4對應 至第三輻射段34的位置時，無法達到本實用新型實施例的效果，因本實用新型實施例單極 天線的工作頻段由第二輻射段33及反射元件4決定。綜上所述，本實用新型確實可提供空間長度較小的單極天線，可利于在消費性電 子產品的有限體積下，加入更多其他功能的元件或縮小電子產品的體積。雖然本實用新型的技術內容已經以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用 新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神所作些許的更動與潤飾，都應涵蓋于 本實用新型的范疇內，因此本實用新型的保護范圍當視所附的權利要求所界定的范圍為準。
權利要求一種單極天線，設置于一基板上，其特征在于，該基板包含一第一面及一第二面，該單極天線用以接收及發射一電磁波信號，包含一饋電點，設置于該基板的該第一面上，用以輸入及輸出對應該電磁波信號的一電信號；一輻射單元，設置于該基板的該第一面上，該輻射單元包含一饋電段，一端電連接該饋電點；一第一輻射段，一端電連接該饋電段的另一端；一第二輻射段，一端電連接該第一輻射段的另一端，且該第二輻射段與該饋電段分置于該第一輻射段的長軸的兩側；及一第三輻射段，一端電連接該第一輻射段，且該第三輻射段與該饋電段分置于該第一輻射段的長軸的兩側；及一反射元件，設置于該基板的該第二面上，對應于該第二輻射段的位置。
2.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第一輻射段與該饋電段成一第一夾 角，且該第一夾角為銳角。
3.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第一輻射段與該第二輻射段成一第 二夾角，且該第二夾角為銳角。
4.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第三輻射段與該第二輻射段分別為 二同心圓的一部分，該二同心圓的圓心位于該第三輻射段側。
5.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第三輻射段與該第二輻射段的長度 比值介于50%至80%間。
6.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該第一輻射段與該第三輻射段的連接 處設有一缺口。
7.如權利要求6所述的單極天線，其特征在于，該缺口位于該第二輻射段的相對側。
8.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該反射元件為長方形，且該反射元件的 長軸與該第二輻射段平行。
9.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該輻射單元及該反射元件分別為導電 材質的輻射單元和反射元件，且該基板為非導電材質的基板。
10.如權利要求1所述的單極天線，其特征在于，該電磁波信號的頻率為2.4GHz。
專利摘要一種單極天線，設置于基板上，基板包含第一面及第二面。單極天線包含饋電點、輻射單元及反射元件。饋電點設置于基板的第一面上。輻射單元設置于基板的第一面上，包含饋電段、第一輻射段、第二輻射段及第三輻射段。饋電段一端電連接饋電點。第一輻射段一端電連接饋電段的另一端。第二輻射段一端電連接第一輻射段的另一端，且第二輻射段與饋電段分置于第一輻射段的長軸的兩側。第三輻射段一端電連接第一輻射段，且第三輻射段與饋電段分置于第一輻射段的長軸的兩側。反射元件設置于基板的第二面上，對應于第二輻射段的位置。本實用新型可提供空間長度較小的單極天線，可利于在消費性電子產品中加入更多其他功能的元件或縮小電子產品的體積。
文檔編號H01Q9/30GK201725874SQ201020283218
公開日2011年1月26日 申請日期2010年8月4日 優先權日2010年8月4日
發明者楊承緒, 羅文遠, 陳岳呈 申請人:微盟電子(昆山)有限公司;恩斯邁電子(深圳)有限公司