專利名稱：同平面的超寬頻平面天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天線，特別是涉及一種同平面的超寬頻平面天線。
背景技術：
以往應用于無線超寬頻技術(3.1GHz～10.6GHz)的天線例如于2005年5月5日獲準的美國第6,914,573號專利，其揭露一共平面的超寬頻天線，以下簡稱天線100(見圖1)。如圖2所示，其中橫坐標代表頻率，單位為GHz，縱坐標代表電壓駐波比值，由實驗量測數(shù)據(jù)得知此天線100操作于超寬頻頻帶時，其部分頻帶電壓駐波比值大于3而無法完全涵蓋超寬頻的頻寬。因此，如何改善上述缺點，進而發(fā)展出小型超寬頻天線，以適用于通訊產(chǎn)品中，一直是業(yè)者、學界不斷努力的目標。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的，即在提供一種能涵蓋超寬頻頻寬的同平面的超寬頻平面天線。
于是，本發(fā)明提供一種同平面的超寬頻平面天線，其特征在于包含一絕緣基板，具有一表面；一饋入線，設于該表面上，用以饋入訊號；一頻寬調整部，設于該表面上，其具有一第一側及一相反的第二側，且該第一側連接該饋入線的一端；一輻射元件，設于該表面上且一端連接該頻寬調整部的第二側；及一接地部，設于該表面，位于該饋入線的兩側且未與該饋入線及該頻寬調整部接觸。
借由本發(fā)明，在該絕緣基板上的同一表面上形成該輻射元件及該接地面，使該輻射元件與該接地面位于同一平面(coplane)，因此僅需在絕緣基板的一面形成銅箔即可，可降低制造成本。較以往的天線而言，本發(fā)明的天線操作在超寬頻的頻寬范圍內(nèi)其電壓駐波比值皆符合符合業(yè)界的規(guī)范，較以往的同平面天線具較佳的輻射效能。

下面通過最佳實施例及附圖對本發(fā)明同平面的超寬頻平面天線進行詳細說明，附圖中圖1是一平面示意圖，說明以往的超寬頻平面天線。
圖2是一實驗量測數(shù)據(jù)圖，說明以往一超寬頻平面天線的電壓駐波比值。
圖3是一平面示意圖，說明本發(fā)明超寬頻平面天線的一第一較佳實施例。
圖4是一模擬實驗數(shù)據(jù)圖，說明該第一較佳實施例的電壓駐波比值。
圖5是一輻射場形圖，說明第一較佳實施例的天線操作于5GHz時，在H平面的輻射場形模擬結果。
圖6是一輻射場形圖，說明第一較佳實施例的天線操作于5GHz時，在E平面的輻射場形模擬結果。
圖7是一平面示意圖，說明本發(fā)明超寬頻平面天線的一第二較佳實施例。
圖8是一模擬實驗數(shù)據(jù)圖，說明第二較佳實施例的電壓駐波比值。
圖9是一平面示意圖，說明本發(fā)明超寬頻平面天線的一第三較佳實施例。
圖10是一模擬實驗數(shù)據(jù)圖，說明第三較佳實施例的電壓駐波比值。
圖11是一平面示意圖，說明本發(fā)明超寬頻平面天線的一第四較佳實施例。
圖12是一模擬實驗數(shù)據(jù)圖，說明第四較佳實施例的電壓駐波比值。
具體實施方式有關本發(fā)明的前述及其他技術內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的四較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
在詳細描述本發(fā)明之前，要注意的是，在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
第一較佳實施例參閱圖3，本發(fā)明同平面的超寬頻平面天線其第一較佳實施例，以下簡稱天線1，包括一絕緣基板2、一饋入線30、一頻寬調整部31、一輻射元件32(radiation element)及一接地部40。
該絕緣基板2例如為由Rogers Corp所提供的RO4003C基板，其適用于超寬頻的頻寬下操作，或是FR4的印刷電路板中的絕緣基板。絕緣基板2具有一表面20。
該饋入線30、頻寬調整部31、輻射元件32(radiationelement)及接地元件40皆例如可為一金屬銅箔面，其是以以往的光罩及光刻技術蝕刻絕緣基板2表面20上的銅箔形成。
饋入線30是設于絕緣基板2的表面20上。該頻寬調整部31在本較佳實施例中是為一矩形圖案，其具有兩平行長邊310、311及連接該兩長邊310的短邊，其中長邊310側(第一側)連接該饋入線30的一端，以傳遞經(jīng)饋入線30傳入的訊號。頻寬調整部31的功能為調整天線操作頻寬。
輻射元件32則形成于該頻寬調整部31的上方，在本較佳實施例是為一梯形圖案，其具有一長邊320及一平行該長邊320的短邊321，其中短邊321側是與該頻寬調整部31的另一長邊311(第二側)一側連接且該短邊321的寬度大于頻寬調整部31的長邊311寬度，用以發(fā)射訊號。
接地部40在本較佳實施例具有兩接地元件400，每一接地元件400是為一矩形圖案，其是對稱地設于該饋入線30的兩側。每一接地元件40不與該饋入線30及該頻寬調整部31接觸并與該饋入線30及該頻寬調整部31間具有一等寬的間隙(gap)。
參閱圖4，在圖4中，橫坐標代表頻率，單位為GHz，縱坐標代表電壓駐波比值，當天線1操作于超寬頻無線通訊技術頻段，即3.1 GHz至10.6GHz之間時，其電壓駐波比值(voltage standing wave ratio，VSWR)皆在2.004之下，符合業(yè)界的規(guī)范。另外，圖5及圖6分別揭示本實施例天線1操作在5GHz時，在H-平面(即X-Y平面)及E-平面(即X-Z平面)的輻射場形，皆具有良好的輻射效能，尤其在X-Y平面更達到全向性的輻射。
第二較佳實施例如圖7所示，本發(fā)明第二較佳實施例，以下簡稱天線5，其大部分元件與第一較佳實施例相同在此不在贅述，主要不同處在于該輻射元件32中更具有一長槽50及該頻寬調整部31具有一開槽51，其中該長槽50是直立且左右對稱于該長邊320地形成于輻射元件32中。開槽51呈矩形且形成于長槽50的下方，其是形成于頻寬調整部31的中央且一側邊切齊頻寬調整部31的長邊311。
如圖8所示，其中橫坐標代表頻率，單位為GHz，縱坐標代表電壓駐波比值，借由本較佳實施例的天線5，其在3.0935GHz～10.627GHz的操作范圍中，其電壓駐波比值皆在2.009之下，符合業(yè)界的規(guī)范。
第三較佳實施例如圖9所示，本發(fā)明第三較佳實施例，以下簡稱天線6，主要不同處在于該輻射元件60是呈橢圓形或類橢圓形的圖案，其余元件與第一較佳實施例相同在此不再贅述。
如圖10所示，其中橫坐標代表頻率，單位為GHz，縱坐標代表電壓駐波比值，借由本較佳實施例的天線6，其在3.0935GHz～10.627GHz的操作范圍中，其電壓駐波比值皆在1.998之下，符合業(yè)界的規(guī)范。
值得一提的是，上述頻寬調整部31除矩形外，亦可為如圖11所示為一梯形圖案的頻寬調整部31’，且其在3.0935GHz～10.627GHz的操作范圍中，電壓駐波比值亦皆在1.998之下(如圖12，其中橫坐標代表頻率，單位為GHz，縱坐標代表電壓駐波比值)，符合業(yè)界的規(guī)范。
歸納上述，本發(fā)明借由在該絕緣基板2上的同一表面20上形成該輻射元件32及該接地面40，使該輻射元件32與該接地面34位于同一平面(coplane)，因此僅需在絕緣基板2的一面形成銅箔即可，可降低制造成本，且較以往的天線而言，本發(fā)明的天線4、5、6操作在超寬頻的頻寬范圍內(nèi)其電壓駐波比值皆符合符合業(yè)界的規(guī)范，較以往的同平面天線具較佳的輻射效能。
權利要求
1.一種同平面的超寬頻平面天線，其特征在于包含一絕緣基板，具有一表面；一饋入線，設于該表面上，用以饋入訊號；一頻寬調整部，設于該表面上，其具有一第一側及一相反的第二側，且該第一側連接該饋入線的一端；一輻射元件，設于該表面上且一端連接該頻寬調整部的第二側；及一接地部，設于該表面，位于該饋入線的兩側且未與該饋入線及該頻寬調整部接觸。
2.如權利要求1所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該頻寬調整部是呈矩形，該頻寬調整部具有兩條平行長邊及連接該兩條長邊的短邊，其中該頻寬調整部的第一側為其中一長邊，及該頻寬調整部第二側為另一長邊。
3.如權利要求2所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該輻射元件為一梯形銅箔面，該輻射元件具有一長邊及一平行該長邊的短邊，且該短邊是與該頻寬調整部的第二側連接。
4.如權利要求3所述的同平面的超寬頻平而天線，其特征在于該輻射元件更具一長槽，該長槽是直立且左右對稱于該長邊而形成于該輻射元件中。
5.如權利要求4所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該頻寬調整部更具有一開槽，該開槽是呈矩形且形成于該輻射元件的長槽的下方，位于該頻寬調整部的中央且一側邊切齊該頻寬調整部的長邊。
6.如權利要求1所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該接地部具有兩個對稱設于該饋入線兩側的接地元件，且各該接地元件與該饋入線及該頻寬調整部間具有一間隙。
7.如權利要求1所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該輻射元件為一橢圓形的金屬銅箔面。
8.如權利要求1所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該頻寬調整部是呈矩形。
9.如權利要求1所述的同平面的超寬頻平面天線，其特征在于該頻寬調整部是呈梯形。
全文摘要
一種同平面的超寬頻平面天線，其主要特征是在于包含一絕緣基板、一饋入線、一頻寬調整部、一輻射元件及兩接地元件。其中饋入線，設于絕緣基板的表面上，用以饋入電磁訊號，頻寬調整部其一側連接至該饋入線。輻射元件是設于該表面上且連接該頻寬調整部的另一側，及兩接地元件，分別地設于該表面上，位于該饋入線的兩側且未接觸該饋入線，該頻寬調整部及該輻射元件。借此，將饋入線、輻射元件及接地元件設于同一平面，可降低成本、及使天線輕薄化。
文檔編號H01Q13/10GK1983716SQ20051012958
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權日2005年12月14日
發(fā)明者曾國華 申請人:環(huán)隆電氣股份有限公司