專利名稱：多頻天線的制作方法
技術領域：
本實用新型是與多頻段的天線有關，特別是指一種適用于多個頻段的多頻天線的結構。
背景技術：
隨著通訊技術的演進，長期演進技術(Long Term Evolution, LTE)在2010年時被國際電信聯盟正式定為4G，LTE天線技術的專利有中國臺灣新型第M391734號專利，該專利案揭露了一種長期演進天線結構，其包括一電路板、一單極天線、一耦合元件、一金屬沖壓件、一電容及一訊號線，該單極天線及該耦合元件形成于該電路板上，該耦合元件環繞該單極天線，該金屬沖壓件焊接于該電路板周緣，該電容耦接該單極天線及該耦合元件，該信號線的地線連接該耦合元件、其訊號饋入芯線接觸該單極天線。其中，該專利的長期演進天線結構需以該電容連接該單極天線及該耦合元件來達成阻抗匹配，使得該天線結構的厚度提 聞。
發明內容本實用新型的主要目的在于提供一種多頻天線，其相較于先前技術可以減少該多頻天線的厚度，以符合輕、薄的電子裝置趨勢。本實用新型的另一目的在于提供一種多頻天線，其可借由改變該多頻天線的耦合結構，達成阻抗匹配的目的。為了達成前述目的，依據本實用新型提供一種多頻天線。該多頻天線包括一基板、一天線部及一輻射體。該天線部設于該基板上，且位于該基板的一側。該天線部包括一低頻福射天線及一高頻福射天線。該低頻福射天線具有一第一連接臂、一長臂、一第二連接臂及一短臂。該長臂的前端連接該第一連接臂的頂部，其后端連接該第二連接臂的頂端。該第二連接臂的底端連接該短臂。該第二連接臂正對該第一連接臂，該短臂與該長臂是相正對。該高頻輻射天線具有一匹配臂、一第三連接臂、一第一耦合件、一第二耦合件、一短路件及一接地臂。該匹配臂的后端連接該第一連接臂的底部。該第三連接臂的底端連接該匹配臂的前端。該第一耦合件連接該第三連接臂的頂端，且正對該匹配臂。該第二耦合件位于該基板的頂部與該第一耦合件之間。該短路件的頂端連接該第二耦合件，該短路件的底端連接該接地臂。該接地臂位于該基板的底部與該匹配臂之間。該輻射體設于該基板的頂部，且面對該天線部的低頻輻射天線的長臂及該高頻輻射天線的第二耦合件，該輻射體連接該高頻輻射天線的第二耦合件。
圖I是本實用新型多頻天線的第一較佳具體實施例的示意圖。圖2是該多頻天線的可攜式電子裝置的示意圖。圖3是本實用新型多頻天線的第二較佳具體實施例的示意圖。[0009]圖4是本實用新型多頻天線的第三較佳具體實施例的示意圖。圖5是第一及第二較佳具體實施例的多頻天線的天線效率圖。圖6是本實用新型多頻天線的第四較佳具體實施例的示意圖。圖7是第二及第四較佳具體實施例的多頻天線的VSWR比較圖。
具體實施方式
為了詳細說明本實用新型的技術特點所在，茲舉以下一較佳實施例并配合圖式說明如后，其中如圖I所示，圖I顯示本實用新型第一較佳具體實施例的一多頻天線的示意圖。該多頻天線I包括一基板10、一天線部12及一輻射體14。該基板10通常是選用 FR4(玻璃纖維)、鐵氟龍或陶瓷等介質材料，較佳是選用厚度0. 8mm的FR4基板，但不以此厚度為限。該天線部12設于該基板10上，且位于該基板10的一側。該天線部12包括一低頻福射天線16及一高頻福射天線18,該低頻福射天線16及該高頻福射天線18較佳地以印刷、黏貼、電鍍、厚膜、薄膜及蝕刻等制程方式形成于該基板10上。在此實施例中，該低頻輻射天線16是一單極天線(Monopole Antenna),且具有一第一連接臂160、一長臂162、一第二連接臂164及一短臂166。該長臂162的前端連接該第一連接臂160的頂部，該長臂162的后端連接該第二連接臂164的頂端。該第二連接臂164的底端連接該短臂166。該第二連接臂164正對該第一連接臂160，該短臂166與該長臂162相正對。該高頻福射天線18為f禹合饋入結構,且形成一循環天線(Loop Antenna),該高頻輻射天線18具有一匹配臂180、一第三連接臂182、一第一耦合件184、一第二耦合件186、一短路件188及一接地臂189。該匹配臂180的后端連接該第一連接臂160的底部。該第三連接臂182的底端連接該匹配臂180的前端。該第一耦合件184連接該第三連接臂182的頂端，且正對該匹配臂180，該第一耦合件184與該匹配臂180之間有一間隙。該第二耦合件186位于該基板10的頂部與該第一耦合件184之間，且與該第一耦合件184保持有一耦合間隙。該短路件188的頂端連接該第二耦合件186，該短路件188的底端連接該接地臂189，該接地臂189位于該基板10的底部與該匹配臂180之間，并與該接地臂189保持一間隙。該輻射體14設于該基板10的頂部，且面對該天線部12的低頻輻射天線16的長臂162及該高頻福射天線18的第二稱合件186,該福射體14連接該高頻福射天線的第二f禹合件186，在此實施例中，該幅射體14以焊接方式固定于該基板10的頂部。該輻射體14較佳地選用一金屬片，且相對該基板10保持垂直。該輻射體14是該多頻天線I的主要輻射結構，從該輻射體14與該高頻輻射天線18的焊接點141來區分，可概分出兩個共振頻段，分別是焊接點141右邊的低頻段704 800MHz與焊接點141左邊的高頻段2000 2700MHz，及左邊最末端為1710 1900MHz的共振位置。如此，本實用新型的多頻天線能借由改變該輻射體14的長度來達到控制天線的頻寬。需要特別注意的是，該低頻輻射天線16主要的共振頻段在800 960MHz，且該低頻輻射天線16與該輻射體14之間的耦合量也會影響高頻段(2000 2700MHz)及整個低頻段的天線效率，詳細說明如后。該高頻輻射天線18主要的共振頻段在1710 2700MHz。如此，本實用新型多頻天線在實際運作時，就能涵蓋多種頻段，且符合長期演進天線(LongTerm Evolution, LTE)的技術規范。本實用新型的多頻天線I被應用于各種可攜式電子裝置，該可攜式電子裝置可以是平板電腦、筆記型電腦、手機、電子書、電子相框、數位相機、全球定位系統(GlobalPositioning System, GPS)及個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)等。如圖2所示，圖2是本實用新型多頻天線I應用于 該可攜式電子裝置的示意圖。該可攜式電子裝置包括一本體2、一接地片3及兩信號線4、5。該本體2具有一接地層20及一無線模組22，以筆記型電腦為例，該本體2包括屏幕模組、主機板、鍵盤及外殼等，實際上，該些組成隨產品的不同而有所增減，例如，平板電腦的屏幕模組具有觸控功能，且省略鍵盤，再者，該本體2的組成并非本實用新型的要點，于此不再贅述。該多頻天線I設于該本體2上，該多頻天線I沒有固定的安裝位置，會隨本體2組成的配置而有調整。其中，該低頻福射天線的第一連接臂160的底部有一饋入點(feedingpoint) 161。該接地片3的一端連接該高頻福射天線18的接地臂189,其另一端連接該本體2的接地層20，以擴大該多頻天線I與該本體2的接地面積。一信號線4的兩端分別連接該高頻輻射天線18的接地臂189及該無線模組22，另一信號線5的兩端分別連接該低頻輻射天線的第一連接臂160的饋入點161及該無線模組22，如此，該無線模組22就能借由該多頻天線I傳送及接收封包數據。實際上，本實用新型的多頻天線I也可以安裝在桌上型電腦及電視機等裝置內。然而，該低頻輻射天線16與該輻射體14之間的耦合量會影響頻段2000 2700MHz及整個低頻的天線效率，因此，請參照圖3及圖4，分別是本實用新型第二及第三較佳實施例多頻天線的示意圖，該圖3的多頻天線未繪示圖I中的焊接點，圖4的多頻天線則未繪示該幅射體。該多頻天線6也符合長期演進天線的技術規范，該多頻天線6與第一較佳實施例的差異在于，該低頻輻射天線66還有一延伸部663，該延伸部663凸伸自該低頻輻射天線66的長臂662，且位于該長臂662及該輻射體64之間，表示，該低頻輻射天線66與該輻射體64耦合的間隙縮小，該多頻天線6相對于該多頻天線I的輻射效率也會受到改變。如圖5所示，繪示圖I及圖3中的多頻天線的天線效率圖。該多頻天線1、6在不同頻段所呈現出的天線效率略有差異，因此，可依據設計上的需求調整該延伸部663的面積，來達到適合每一國家對通信質量及標準需求的天線效率。請再參照圖3，該匹配臂680有一凸緣681，該接地臂689具有一缺口 690，該凸緣681正對該缺口 690。通常，該信號線的阻抗為50歐姆(Q )，而該多頻天線的阻抗理想也是等于50歐姆(Q)，表示該多頻天線6與該信號線的阻抗達到完全匹配(matching)，此時，信號線傳送至該多頻天線6的信號就不會產生反射。然而，在實務中，要達到完全阻抗匹配是困難的，因為需要許多不可控因素(例如，零件材料)的配合，才能達到阻抗完全匹配，因此，本實用新型借由上述結構的設計，使該多頻天線6的阻抗能更趨近于50歐姆(Q)。如圖6所示，繪示本實用新型第四較佳具體實施例的多頻天線的示意圖，該圖6的多頻天線省略該幅射體。相較于第二較佳具體實施例的多頻天線6，該多頻天線7的短路件788具有一凸耳791及一短路臂792。該凸耳791位于該第二耦合件786的前端，且與該第三連接臂782保持一間隙，該短路臂792連接該凸耳791與該接地臂789，并與該凸耳791保持一間隙。在此實施例的設計也是為了使該多頻天線7符合阻抗趨近于50歐姆(Q)。[0026]圖7是第二及第四較佳實施例的多頻天線的VSWR比較圖。駐波比(VoltageStanding Wave Ratio,VSffR)是用以顯示該多頻天線6、7的阻抗匹配情況,如圖7所示，于 上述的頻率范圍704 960MHz及1710 2700MHz內，其駐波比均被控制在合理范圍內，其中在高頻段時，其駐波比更是趨近于1，表示該多頻天線與該輸入的阻抗趨近于完美(即50歐姆)。
權利要求1.ー種多頻天線，其特征在于，包括 一基板； 一天線部，設于該基板上，且位于該基板的ー側，該天線部包括一低頻輻射天線及一高頻輻射天線，該低頻輻射天線具有一第一連接臂、一長臂、一第二連接臂及一短臂，該長臂的前端連接該第一連接臂的頂部，其后端連接該第二連接臂的頂端，該第二連接臂的底端連接該短臂，該第二連接臂正對該 第一連接臂，該短臂與該長臂是相正對，該高頻輻射天線具有一匹配臂、一第三連接臂、一第一耦合件、一第二耦合件、一短路件及一接地臂，該匹配臂的后端連接該第一連接臂的底部，該第三連接臂的底端連接該匹配臂的前端，該第一耦合件連接該第三連接臂的頂端，且正對該匹配臂，該第二耦合件位于該基板的頂部與該第ー耦合件之間，該短路件的頂端連接該第二耦合件，該短路件的底端連接該接地臂，該接地臂位于該基板的底部與該匹配臂之間；及 ー輻射體，設于該基板的頂部，且面對該天線部的低頻輻射天線的長臂及該高頻輻射天線的第二耦合件，該輻射體連接該高頻輻射天線的第二耦合件。
2.如專利權利要求I所述的多頻天線，其特征在于，該低頻福射天線還有一延伸部，凸伸自該長臂，且位于該長臂及該輻射體之間。
3.如專利權利要求2所述的多頻天線，其特征在干，該匹配臂有ー凸緣，該接地臂具有ー缺ロ，該凸緣正對該缺ロ。
4.如專利權利要求2所述的多頻天線，其特征在于，該短路件具有一凸耳及一短路臂，該凸耳位于該第二耦合件的前端，且與該第三連接臂保持ー間隙，該短路臂連接該凸耳與該接地臂，并與該凸耳保持ー間隙。
5.如專利權利要求I所述的多頻天線，其特征在于，還包括一接地片及兩信號線，該接地片連接該高頻輻射天線的接地臂，該兩信號線的其中ー個連接該接地臂，其中，該第一連接臂的底部有ー饋入點，該兩信號線的另ー個連接該第一連接臂的饋入點。
專利摘要本實用新型所提供的一種多頻天線，其包括一基板、一天線部及一輻射體。該天線部包括一低頻輻射天線及一高頻輻射天線。本實用新型是借由該低頻輻射天線、該高頻輻射天線及該輻射體之間的耦合關系，來達到覆蓋多個頻段的目的。
文檔編號H01Q5/00GK202616406SQ201220172440
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者劉大成, 吳忠達 申請人:臺灣波飛特科技有限公司