專利名稱：多頻天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線裝置，且特別涉及一種多頻天線裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的信息生活中，藉由不需光纖、電纜的無線通信器材便能傳輸信號、即時取得信息，增加生活上的便利性。隨著技術(shù)的演進，各種便攜式無線通信器材，例如:智能型手機、筆記本型計算機、平板計算機等，由于具備輕巧便利的特性，而成為現(xiàn)代人重要的信息交流工具。在無線通信器材中，用來發(fā)射并接收無線電波來傳遞交換數(shù)據(jù)信號的天線，也是通信器材的必備組件。在便攜式無線通信器材中，不僅天線要輕薄短小，設(shè)計上盡量不占用機構(gòu)布局的空間，以配合便攜式無線通信器材體積縮小的趨勢，此外隨著無線電數(shù)據(jù)信號傳遞的數(shù)據(jù)增加，天線運作時頻帶的帶寬也要隨之增加。由于移動通信產(chǎn)品的無線數(shù)據(jù)傳輸需求日益增加且需要符合各國家系統(tǒng)的規(guī)范，所以在天線的支持上，需要涵蓋更多的工作頻帶及帶寬來符合設(shè)計需求。因此，一種符合成本考慮，并且又具備多個工作頻帶及帶寬的天線有待研發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種多頻天線裝置，以解決頻帶及帶寬不夠的問題。本發(fā)明的一方式是提供一種多頻天線裝置，該多頻天線裝置包含:一第一天線以及一第二天線；該第一天線包含一饋入部以及一第一接地部；該第二天線與該第一天線整合，并包含該饋入部以及一第二接地部；其中該饋入部配置于該第一接地部與該第二接地部之間，且該第一天線與該第二天線在收發(fā)信號時共用該饋入部。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第一天線還包含第一輻射體、第二輻射體。第一輻射體連接于饋入部以及第一接地部，并用以收發(fā)第一無線信號。第二輻射體連接于饋入部，并用以收發(fā)第二無線信號。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第一天線還包含一槽孔，至少由第一輻射體以及第二輻射體所環(huán)繞形成，其中槽孔的尺寸與第一無線信號及第二無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第二天線還包含一輻射體，連接于饋入部以及第二接地部，并用以收發(fā)一無線信號。 依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第二天線還包含一槽孔，至少由輻射體所環(huán)繞形成，其中槽孔的尺寸與無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，饋入部與第一接地部的間距大致上等于饋入部與第二接地部的間距。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第一天線還包含第一輻射體以及第二輻射體，第二天線還包含第三輻射體，第一輻射體、第二輻射體和第三輻射體均連接于饋入部，第一輻射體和第三輻射體分別用以收發(fā)第一高頻信號和第二高頻信號，第二輻射體用以收發(fā)一低頻信號。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第一天線還包含第一槽孔，至少由第一輻射體以及第二輻射體所環(huán)繞形成，其中槽孔的尺寸與第一高頻信號及低頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第二天線還包含一第二槽孔，至少由第三輻射體所環(huán)繞形成，其中第二槽孔的尺寸與第二高頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，第一天線為一平面倒F天線，第二天線為一環(huán)形天線。綜合上述，本發(fā)明利用一個饋入點及兩個接地部將兩種天線結(jié)合，藉由兩個天線之間會互相影響產(chǎn)生加乘的作用，達到較大的帶寬，能夠有良好的天線效率。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下:圖1繪示依照本發(fā)明的一實施例的一種多頻天線裝置的示意圖。圖2A繪示依照本發(fā)明的多頻天線裝置的一實施例的背視圖。圖2B繪示圖2A的多頻天線裝置的正視圖。圖3繪示多頻天線裝置的一實施例所測試出的電壓駐波比(VSWR)對應(yīng)于頻率的示意圖。圖4繪示依照本發(fā)明的多頻天線裝置的一實施例中的匹配電路的示意圖。主要組件符號說明:100 多頻天線裝置 110 第一天線112 第一接地部114 饋入部116 第一輻射體117 第二輻射體118 槽孔119 槽孔120 第二天線122 第二接地部124 第三輻射體126 槽孔400 匹配電路410 射頻通信設(shè)備420 電感430 電容
具體實施例方式為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照所附的附圖及以下所述各種實施例，附圖中相同的編號代表相同或相似的組件。另一方面，眾所周知的組件與步驟并未描述于實施例中，以避免對本發(fā)明造成不必要的限制。為了解決天線工作頻帶與帶寬不足的問題，利用一個饋入點及兩個接地部將兩種天線結(jié)合，第一天線架構(gòu)包含低頻結(jié)構(gòu)和高頻結(jié)構(gòu)，第二天線架構(gòu)包含一個高頻結(jié)構(gòu)，通過此發(fā)明的設(shè)計，可以藉由天線的饋入部及兩個接地部位置及尺寸，來優(yōu)化天線帶寬及與其他組件共存的影響，達到提升天線性能的目的。請參照圖1，其繪示依照本發(fā)明的一實施例的一種多頻天線裝置100的示意圖。多頻天線裝置100包含第一天線110、第二天線120。第一天線110包含第一接地部112以及饋入部114。第二天線120與第一天線110整合，并包含饋入部114以及第二接地部122。其中饋入部114配置于第一接地部112與第二接地部122之間，且第一天線110與第二天線120在收發(fā)信號時共用饋入部114。藉由結(jié)合兩種天線，便可達到增加帶寬的效果，并且藉由使用相同的饋入部，亦不需要多負擔(dān)成本。實際操作上，各個接地部與饋入部的距離會影響到多頻天線裝置收發(fā)信號的頻率偏移或帶寬變化，而不同天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計與實際天線的環(huán)境相配合，可決定頻率往高頻或低頻偏移，并決定對帶寬的影響。接著請參照圖2A及圖2B，圖2A繪示依照本發(fā)明的多頻天線裝置100的一實施例的背視圖，圖2B繪示圖2A的多頻天線裝置100的正視圖。依據(jù)本發(fā)明一實施例，第一天線110還包含第一輻射體116、第二輻射體117。第一輻射體116連接于饋入部114以及第一接地部112，并用以收發(fā)第一無線信號。第二輻射體117連接于饋入部114，并用以收發(fā)第二無線信號。實際操作上，第一福射體116、第二福射體117可為金屬。而第一無線信號與第二無線信號可對應(yīng)于不同的頻率，以達到多頻的效果。依據(jù)本發(fā)明一實施例，第一天線110還包含槽孔118，至少由第一輻射體116以及第二輻射體117所環(huán)繞形成，其中槽孔118的尺寸與第一無線信號及第二無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)，因此，可藉由調(diào)整槽孔118的尺寸來影響第一無線信號及第二無線信號所對應(yīng)的頻率，例如:調(diào)整槽孔118的深度(深度是與第一輻射體116垂直的方向)，當(dāng)在槽孔118的深度不夠深時，信號對應(yīng)較低頻頻率者將會往高頻頻偏，如果深度夠深，將可以往低頻頻偏，或者是當(dāng)槽孔間距(間距的方向是指第一輻射體116與第二輻射體117平行的方向)減少使天線布局面積增加，便可增加帶寬。實際操作上必須根據(jù)空間的大小對第一無線信號及第二無線信號的相互影響來作調(diào)整。值得一提的是，在一實施例中，第一天線110還包含槽孔119，至少由第一輻射體116所環(huán)繞形成，例如:第一輻射體116繞著槽孔119從饋入部114延伸至第一接地部112。槽孔119的尺寸與第一無線信號及第二無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)，例如:槽孔119越深，可以使得第一無線信號及第二無線信號中較低頻者的帶寬越寬。實際操作上，深度需要配合需求作調(diào)整，且若第一天線110為平面倒F天線(PIFA)的話，深度的控制還必須要配合平面倒F天線的基本工作原理，綜合來說，槽孔119的布局面積需要視不同環(huán)境狀況作調(diào)整。依據(jù)本發(fā)明一實施例，第二天線120還包含第三輻射體124，連接于饋入部114以及第二接地部122，并用以收發(fā)一無線信號。依據(jù)本發(fā)明一實施例，第二天線還包含槽孔126，至少由第三輻射體124所環(huán)繞形成，其中槽孔126的尺寸與無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)，并可藉由調(diào)整槽孔126的尺寸來改變無線信號對應(yīng)的頻率與帶寬，而槽孔126類似于槽孔118與槽孔119，調(diào)整的方式與前述相似，故不在此贅述。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，饋入部114與第一接地部112的間距大致上等于饋入部114與第二接地部122的間距，例如:間距為1mm，間距上大致相等是為了設(shè)計上的方便性，而實際間距多大必需與天線布局以及天線的長度等作配合，如同前述間距可影響收發(fā)信號頻率偏移及帶寬的改變，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可依實際狀況調(diào)整。另外，饋入部與接地部的間距設(shè)計還必須考慮通信產(chǎn)品的機構(gòu)問題，由于通信產(chǎn)品仍有其他組件，例如:麥克風(fēng)、USB、振蕩器，這些組件與天線共同被組成產(chǎn)品時，可能引起屏蔽效應(yīng)而阻擋輻射，因此設(shè)計上必須特別注意。
再者，設(shè)計布局時，必須讓饋入部與接地部盡量靠近，這樣的優(yōu)點是可以使饋入部與接地部設(shè)計在相同印刷電路板上，減少與機構(gòu)的干涉。依據(jù)本發(fā)明的一實施例，可整合第一天線110 (包含第一輻射體116以及第二輻射體117)與第二天線120 (包含第三輻射體124)以形成多頻天線裝置100，在此的第一輻射體116、第二輻射體117和第三輻射體124均連接于饋入部114，第一輻射體116和第三輻射體124分別用以收發(fā)第一高頻信號和第二高頻信號，第二輻射體117用以收發(fā)一低頻信號。實際操作上，第一高頻信號、第二高頻信號與低頻信號對應(yīng)的頻率，例如:運用在GSM900的系統(tǒng)上，低頻信號對應(yīng)的頻率是880MHz 960MHz ;運用在DCS1800&PCS1900的系統(tǒng)上，第一高頻信號對應(yīng)的頻率是1710MHz 1990MHz ;運用在3G WCDMABandl的系統(tǒng)上，第二高頻信號對應(yīng)的頻率是21 IOMHz 2170MHz。在一實施例中，第一高頻信號與第二高頻信號分別所對應(yīng)的頻率大于低頻信號對應(yīng)的頻率，并且第一高頻信號所對應(yīng)的頻率可小于第二高頻信號所對應(yīng)的頻率。在一實施例中，第一天線110亦可還包含槽孔118，至少由第一輻射體116以及第二輻射體117所環(huán)繞形成，例如:第一輻射體116繞著槽孔118從饋入部114延伸至第一接地部112，第二輻射體117繞著槽孔118從饋入部114延伸至第一輻射體116的另一側(cè)，如圖2A所示，其中槽孔118的尺寸與第一高頻信號及低頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。在一實施例中，第二天線120還包含槽孔126，其至少由第三輻射體124所環(huán)繞形成，其中槽孔126的尺寸與第二高頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。例如:第三輻射體124繞著槽孔126從饋入部114延伸至第二接地部122。值得注意的是，亦可控制第二天線120使之接收低頻信號，但如此必須調(diào)整槽孔126的尺寸，因此在此采用的實施例便可使用低成本達到增加多頻的效果。實際操作上，槽孔126的尺寸小于槽孔118的尺寸，這是因為槽孔118主要影響兩個信號(第一高頻信號及低頻信號)，而槽孔126主要只影響一個信號(第二高頻信號)，然而若作不同設(shè)計的話，則槽孔126相對于槽孔118的尺寸便不在此限。在一實施例中，第一天線110可為一平面倒F天線，第二天線120可為一環(huán)形天線(loop antenna)。實際操作上，第二天線亦可包含具有相同功能的不同形狀的天線。如前面所述，接地部與饋入部的距離會影響到天線架構(gòu)的頻率偏移或帶寬，當(dāng)?shù)诙炀€120為一環(huán)形天線時，環(huán)形天線從饋入部114延伸，并繞著槽孔126而連接至第二接地部122。在一實施例中，當(dāng)環(huán)形線圈中的槽孔126越大時，槽孔126所影響的信號的頻率就會越往低頻頻偏。實際操作上，第二接地部122與饋入部114的間距還與天線布局相關(guān)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可依據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)拈g距。接著請參考圖3，其繪示多頻天線裝置100的一實施例所測試出的電壓駐波比對應(yīng)于頻率的示意圖。由圖可知，低頻信號對應(yīng)的頻率是880MHz 960MHz，第一高頻信號對應(yīng)的頻率是1710MHz 1990MHz，第二高頻信號對應(yīng)的頻率是2110MHz 2170MHz，藉由將第二高頻信號與第一高頻信號的頻率匹配，便可達到增加帶寬與頻帶的效果。另外，依據(jù)上述將兩種天線結(jié)合時，可增加匹配電路以產(chǎn)生更適應(yīng)性化的帶寬，例如在饋入部前端配置電容及電感組件，以優(yōu)化高頻的帶寬。也就是說，若平面倒F天線及線圈天線整合時，兩個天線在靠近的時候，可藉由具有電容、電感組件的電路作匹配，來達到帶寬與頻帶最佳化。在一實施例中，高頻天線采用串聯(lián)電感并聯(lián)電容的匹配電路。接著請參考圖4，圖4繪示依照本發(fā)明的多頻天線裝置100的一實施例中的匹配電路400的示意圖。在本實施例中，匹配電路400包含電感420、電容430，電感420連接于饋入部114與射頻(RF)通信設(shè)備410之間，電容430連接于饋入部114與接地端之間，如此一來多頻天線裝置100便可達到帶寬與頻帶最佳化的效果。綜合上述，本天線的設(shè)計是將兩種天線架構(gòu)使用一個饋入點和兩個接地點整合而成，藉由兩種天線的結(jié)合以增加天線使用帶寬，例如:產(chǎn)生一個低頻共振及兩個高頻共振。而天線架構(gòu)中低頻共振與高頻共振可利用槽孔尺寸調(diào)整工作頻率及阻抗帶寬，以達到所需要的工作頻率及阻抗帶寬。此外，天線饋入點與兩個接地點之間的間距為相同距離，減少制作設(shè)計上的繁多復(fù)雜。其次，天線的饋入部與接地部可以縮小靠近，以設(shè)計在同一印刷電路板上，使之能與其他功能組件共存，甚至在金屬平面上，仍能有良好的阻抗帶寬及輻射效率。雖然本發(fā)明已以實施方式公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)視所附的權(quán)利要求書的范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多頻天線裝置，該多頻天線裝置包括: 一第一天線，該第一天線包括一饋入部以及一第一接地部；以及 一第二天線，該第二天線與該第一天線整合，并包括該饋入部以及一第二接地部； 其中該饋入部配置于該第一接地部與該第二接地部之間，且該第一天線與該第二天線在收發(fā)信號時共用該饋入部。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻天線裝置，其中該第一天線還包括: 一第一輻射體，該第一輻射體連接于該饋入部以及該第一接地部，并用以收發(fā)一第一無線信號；以及 一第二輻射體，該第二輻射體連接于該饋入部，并用以收發(fā)一第二無線信號。
3.如權(quán)利要求2所述的多頻天線裝置，其中該第一天線還包括: 一槽孔，該槽孔至少由該第一輻射體以及該第二輻射體所環(huán)繞形成，其中該槽孔的尺寸與該第一無線信號及該第二無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的多頻天線裝置，其中該第二天線還包括: 一輻射體，該輻射體連接于該饋入部以及該第二接地部，并用以收發(fā)一無線信號。
5.如權(quán)利要求4所述的多頻天線裝置，其中該第二天線還包括: 一槽孔，該槽孔至少由該輻射體所環(huán)繞形成，其中該槽孔的尺寸與該無線信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。
6.如權(quán)利要求1所述的多頻天線裝置，其中該饋入部與該第一接地部的間距大致上等于該饋入部與該第二接地部的間距。
7.如權(quán)利要求1所述的多頻天線裝置，其中該第一天線還包括一第一輻射體以及一第二輻射體，該第二天線還包括一第三輻射體，該第一輻射體、該第二輻射體和該第三輻射體均連接于該饋入部，該第一輻射體和該第三輻射體分別用以收發(fā)一第一高頻信號和一第二高頻信號，該第二輻射體用以收發(fā)一低頻信號。
8.如權(quán)利要求7所述的多頻天線裝置，其中該第一天線還包括: 一第一槽孔，該第一槽孔至少由該第一輻射體以及該第二輻射體所環(huán)繞形成，其中該第一槽孔的尺寸與該第一高頻信號及該低頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。
9.如權(quán)利要求8所述的多頻天線裝置，其中該第二天線還包括: 一第二槽孔，該第二槽孔至少由該第三輻射體所環(huán)繞形成，其中該第二槽孔的尺寸與該第二高頻信號對應(yīng)的頻率相關(guān)。
10.如權(quán)利要求1所述的多頻天線裝置，其中該第一天線為一平面倒F天線，該第二天線為一環(huán)形天線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多頻天線裝置。該多頻天線裝置包括一第一天線以及一第二天線；該第一天線包括一饋入部以及一第一接地部；該第二天線與該第一天線整合，并包括該饋入部以及一第二接地部；其中該饋入部配置于該第一接地部與該第二接地部之間，且該第一天線與該第二天線在收發(fā)信號時共用該饋入部。本發(fā)明利用一個饋入點及兩個接地部將兩種天線結(jié)合，達到較大的帶寬，能夠有良好的天線效率。
文檔編號H01Q5/01GK103078174SQ201110327859
公開日2013年5月1日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者謝祥鳳, 彭奐喆, 賴國仁, 古光原 申請人:啟碁科技股份有限公司