可調式寬帶天線的制作方法
【專利摘要】一種可調式寬帶天線，包含一接地導體、一第一輻射導體、一第二輻射導體及一可變電容。接地導體具有一接地端。第一輻射導體包括一饋入部及一連接于饋入部的輻射部。饋入部具有一供饋入一射頻信號并鄰近接地端的饋入端。第二輻射導體包括一短路部及一耦合部。短路部連接于接地導體與耦合部之間。耦合部具有一耦合段，耦合段與第一輻射導體的輻射部間隔平行且與輻射部之間具有一耦合間隙。可變電容跨接于第一輻射導體的輻射部與第二輻射導體的耦合段之間。通過調整可變電容的電容值能調整第一輻射導體及第二輻射導體的共振頻段。
【專利說明】可調式寬帶天線
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可調式寬帶天線，特別涉及一種兩個共振頻段皆可調整的可調式寬帶天線。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信由2G (generat1n),3G朝向4G發展，移動通信裝置不僅需要支持2G、3G頻段，還需要能夠支持到4G的頻段。移動通信裝置的天線要在有限的體積規格下達成寬帶的效果是目前此領域發展的重點。使天線的頻率可調以符合前述的發展目標是目前其中一種研究方向。然而，目前的可調式天線的頻率調整范圍仍非常狹窄，或者，僅有單一共振頻段可調，如美國專利第US8，373，607號專利所揭示者。因此，如何發展出一種新的可調式天線，以克服前述現有技術的缺點，遂成為本申請進一步要探討的重點。
【發明內容】
[0003]因此，本發明的目的，即在提供一種多個共振頻段可調的可調式寬帶天線。
[0004]于是本發明可調式寬帶天線，包含一接地導體、一第一輻射導體、一第二輻射導體及一可變電容。該接地導體具有一接地端。該第一輻射導體包括一饋入部及一連接于該饋入部的福射部。該饋入部及該福射部與該接地導體間隔設置。該饋入部具有一供饋入一射頻信號并鄰近該接地端的饋入端。該第二輻射導體包括一短路部及一耦合部。該短路部連接于該接地導體與該耦合部之間。該耦合部具有一耦合段，該耦合段與該第一輻射導體的輻射部間隔平行且與該輻射部之間具有一耦合間隙。該可變電容跨接于該第一輻射導體的輻射部與該第二輻射導體的耦合段之間。
[0005]較佳地，該可變電容的其中一端連接于該輻射部鄰近該饋入部的一端部。
[0006]較佳地，該第一輻射導體還包括一接地部，該接地部連接于該輻射部與該接地導體之間。
[0007]或者，該可變電容為一壓控式可變電容，該饋入端還供饋入一用于控制該可變電容的電容值的直流控制信號。
[0008]更佳地，該第一輻射導體還包括一連接于該輻射部的接地部，該可調式寬帶天線還包含一跨接于該接地部與該接地導體之間的隔直單元，該隔直單元能隔離該直流控制信號并可供該射頻信號通過。
[0009]更佳地，該隔直單元包括一跨接于該接地部與該接地導體之間的隔直電容。
[0010]更佳地,該第一福射導體共振于一第一頻段，該第二福射導體共振于一頻率低于該第一頻段的第二頻段。
[0011]更佳地，當該可變電容的電容值增加，該第一輻射導體及該第二輻射導體的共振頻率降低。
[0012]較佳地，該輻射部連接于該饋入部遠離該接地導體的一端，該耦合部連接于該短路部遠離該接地導體的一端。
[0013]較佳地，該輻射部概與該饋入部及該接地部垂直，該耦合部概與該短路部垂直。
[0014]本發明的功效在于通過該可變電容調整該輻射部與該耦合段之間的耦合效應，進而能實現該第一輻射導體及該第二輻射導體的共振頻段可調。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]本發明的其他的特征及功效，將于參照附圖的實施方式中清楚地呈現，其中:
[0016]圖1是本發明可調式寬帶天線的第一優選實施例的一構造示意圖；
[0017]圖2是該優選實施例的一電壓駐波比(VSWR)圖，說明該可調式寬帶天線的共振頻段隨一可變電容的電容值調整；及
[0018]圖3是本發明可調式寬帶天線的第二優選實施例的一構造示意圖。
[0019]【符號說明】
[0020]100...........可調式寬帶天線
[0021]1...............接地導體
[0022]11.............接地端
[0023]2...............第一輻射導體
[0024]21.............饋入部
[0025]211...........饋入端
[0026]22.............輻射部
[0027]23.............接地部
[0028]3...............第二輻射導體
[0029]31.............短路部
[0030]32.............耦合部
[0031]321...........耦合段
[0032]G..............耦合間隙
[0033]Cv............可變電容
[0034]4...............隔直單元
[0035]Cb.............隔直電容
[0036]B1.............第一頻段
[0037]B2.............第二頻段
【具體實施方式】
[0038]在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表不。
[0039]參閱圖1，是本發明可調式寬帶天線100的第一優選實施例。可調式寬帶天線100包含一接地導體1、一第一輻射導體2、一第二輻射導體3、一可變電容Cv,及一隔直(DC-blocking)單兀。
[0040]接地導體I具有一接地端11。第一福射導體2包括一饋入部21、一福射部22及一接地部23。饋入部21、輻射部22及接地部23與接地導體I間隔設置。饋入部21具有一鄰近接地端11的饋入端211，饋入部21供饋入一射頻信號及一直流控制信號。輻射部22與饋入部21垂直，其由饋入部21遠離接地導體I的一端沿圖1所示的X方向延伸。接地部23與輻射部22垂直，其連接于輻射部22且由輻射部22沿-Y方向朝接地導體I延伸。
[0041]第二輻射導體3包括一短路部31及一耦合部32。短路部31連接于接地導體I與耦合部32之間，其由接地導體I沿Y方向延伸。耦合部32垂直于短路部31，其由短路部31遠離接地導體I的一端沿X方向延伸。耦合部32具有一位于其兩相反端部之間的耦合段321，該耦合段321與第一輻射導體2的輻射部22間隔平行且與該輻射部22之間具有一耦合間隙G，也就是說，耦合段321與輻射部22之間能產生耦合效應。
[0042]可變電容Cv跨接于第一輻射導體2的輻射部22與第二輻射導體3的耦合段321之間。在本實施例中，該可變電容Cv為一壓控式可變電容(voltage-controlled variablecapacitor),其電容值大小能受該直流控制信號控制。
[0043]隔直單元4跨接于接地導體I與接地部23鄰近接地導體I的一端，隔直單元4能隔離該直流控制信號，使直流控制信號不會直接接地，此外，隔直單元4還能供該射頻信號通過，使第一輻射導體2與接地導體I之間產生射頻信號的回路。在本實施例中，隔直單元4包括一跨接于接地部23與接地導體I之間的隔直電容(DC-blocking capacitor) Cb,其電容值為100pF。
[0044]通過調整可變電容Cv的電容值能調整耦合段321與輻射部22之間的耦合效應，進而調整第一輻射導體2及第二輻射導體3的共振頻率。配合參閱圖2，第一輻射導體2能共振于一第一頻段B1,第二輻射導體3能共振于一頻率低于該第一頻段B1的第二頻段B2。圖2中繪示的六條曲線分別代表可調式寬帶天線100在可變電容Cv為0pF、0.2pF、0.4pF、0.8pF、l.2pF及2.2pF時的電壓駐波比(VSWR)。圖2顯示當該可變電容Cv的電容值增加，第一輻射導體2及第二輻射導體3的共振頻率皆降低，藉此能同時調整第一輻射導體2及第二輻射導體3的共振頻段，從而達到寬帶通信的效果。值得注意的是，本實施例中頻率的調整范圍能超過250MHz，也就是說，本發明通過可變電容Cv能達成大范圍的共振頻段調整。
[0045]補充說明的是，本實施例的可變電容Cv的其中一端連接于輻射部22鄰近饋入部21的一端部(而非連接于輻射部22遠離饋入部21的端部)，藉此能獲得較佳的調校效果。
[0046]另外，在另一實施態樣中，可變電容Cv為機械控制式(Mechanically controlled)可變電容，其控制的方式非通過電性信號，因此，在這種實施態樣中，第一輻射導體2的接地部23直接由輻射部22延伸至與接地導體I連接，而不需要設置隔直單元4 (圖未示)。
[0047]參閱圖3，是本發明可調式寬帶天線100的第二優選實施例。第二優選實施例與第一優選實施例相近，其差異說明如下。在本實施例中，可調式寬帶天線100不包含接地部23及隔直單元4。更明確地說，第一優選實施例的第一輻射導體2屬于倒F型天線的架構，而第二優選實施例的第一輻射導體2屬于單極天線的架構。
[0048]綜上所述，本發明可調式寬帶天線100通過調整可變電容Cv的電容值以調整輻射部22與耦合段321之間的耦合效應，進而能實現第一輻射導體2的共振頻段及第二輻射導體3的共振頻段可被同時調校，且調校范圍大，使可調式寬帶天線100能達到寬帶的效果，以符合較多種通信頻段的需求，同時還符合小型化的尺寸規格(compact size),故確實能達成本發明的目的。
[0049]然而以上所述僅為本發明的優選實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，即大凡依本發明申請專利范圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。
【權利要求】
1.一種可調式寬帶天線，包含: 一接地導體，具有一接地端； 一第一輻射導體，包括一饋入部及一連接于該饋入部的輻射部，該饋入部及該輻射部與該接地導體間隔設置，該饋入部具有一供饋入一射頻信號并鄰近該接地端的饋入端； 一第二輻射導體，包括一短路部及一耦合部，該短路部連接于該接地導體與該耦合部之間，該耦合部具有一耦合段，該耦合段與該第一輻射導體的輻射部間隔平行且與該輻射部之間具有一耦合間隙；及 一可變電容，跨接于該第一輻射導體的輻射部與該第二輻射導體的耦合段之間。
2.如權利要求1所述的可調式寬帶天線，其中，該可變電容的其中一端連接于該輻射部鄰近該饋入部的一端部。
3.如權利要求1所述的可調式寬帶天線，其中，該第一輻射導體還包括一接地部，該接地部連接于該輻射部與該接地導體之間。
4.如權利要求1所述的可調式寬帶天線，其中，該可變電容為一壓控式可變電容，該饋入端還供饋入一用于控制該可變電容的電容值的直流控制信號。
5.如權利要求4所述的可調式寬帶天線，其中，該第一輻射導體還包括一連接于該輻射部的接地部，該可調式寬帶天線還包含一跨接于該接地部與該接地導體之間的隔直單元，該隔直單元能隔離該直流控制信號并可供該射頻信號通過。
6.如權利要求5所述的可調式寬帶天線，其中，該隔直單元包括一跨接于該接地部與該接地導體之間的隔直電容。
7.如權利要求6所述的可調式寬帶天線，其中，該第一輻射導體共振于一第一頻段，該第二輻射導體共振于一頻率低于該第一頻段的第二頻段。
8.如權利要求7所述的可調式寬帶天線，其中，當該可變電容的電容值增加，該第一輻射導體及該第二輻射導體的共振頻率降低。
9.如權利要求1所述的可調式寬帶天線，其中，該輻射部連接于該饋入部遠離該接地導體的一端，該耦合部連接于該短路部遠離該接地導體的一端。
10.如權利要求1所述的可調式寬帶天線，其中，該輻射部概與該饋入部及該接地部垂直，該耦合部概與該短路部垂直。
【文檔編號】H01Q5/10GK104425893SQ201310472630
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年10月11日 優先權日:2013年9月5日
【發明者】李奇軒, 鄧佩玲, 陳國丞 申請人:廣達電腦股份有限公司