專利名稱：寬頻天線及具有寬頻天線的電子裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種天線，特別是關于一種用于無線通訊系統(tǒng)中的具有雙頻特性的寬頻天線。
背景技術：
隨著無線通訊技術的發(fā)展，現(xiàn)今市面上已出現(xiàn)許多提供無線通訊功能的電子產(chǎn)品，例如移動電話以及筆記本電腦等，都己廣泛利用無線通訊技術來傳遞資訊。同時，為了使這些電子產(chǎn)品具有無線通訊功能，現(xiàn)有技術是在這些電子產(chǎn)品中設置可以感應電磁波的天線。
有鑒于移動電話以及筆記本電腦幾乎已成為一般人生活不可或缺的電子產(chǎn)品，因此如果能將兩者整合成為一體，將能為使用者帶來更大的便利。然而，因為一般移動電話天線在電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)小于4的條件下，低頻(900MHz)時的頻寛只有約70MHz左右，高頻(1800MHz)時的頻寛只有約120MHz左右，并且移動電話天線效率為約20～30％左右，因此如果將現(xiàn)有技術已有的移動電話天線裝設于筆記本電腦中，通常無法產(chǎn)生很好的效果。
現(xiàn)有技術已揭示一種頻寛較傳統(tǒng)移動電話天線更寛的雙頻天線。請參考圖1關于現(xiàn)有技術已于美國專利公告號6,861,986中揭示的天線90，其具有一輻射元件91、一連接元件92以及一接地元件93。其中，連接元件92具有一第一端921以及一第二端922；并且連接元件92的第一端921連接至輻射元件91，第二端922連接至接地元件93。此天線90可用于無線廣域網(wǎng)絡(WWAN)、802.11a或802.11b的無線區(qū)域網(wǎng)絡(WLAN)、藍芽通訊(Bluetooth)及泛歐式數(shù)字移動電話系統(tǒng)(GSM)等無線通訊系統(tǒng)中。相較于傳統(tǒng)的移動電話天線，天線90具有頻寬較寬的優(yōu)點，其在電壓駐波比小于3的條件下，低頻(900MHz)時的頻寛約120MHz左右，高頻(1800MHz)時的頻寛約480MHz左右。
雖然現(xiàn)有技術已揭示一種寬頻天線，但使用于無線通訊系統(tǒng)中的天線其頻寬是越寬越好，所以若能設計出一種具有比現(xiàn)有技術更寬頻寬的天線，則不但可以增加天線的相容性，且能節(jié)省建立無線通訊系統(tǒng)所需的成本。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種頻寬較現(xiàn)有技術更寛的寛頻天線。
為此本實用新型提供一種具有封閉回路結構的寛頻天線，其具有一封閉回路結構的輻射元件、一接地元件以及一連接元件。其中，封閉回路結構的輻射元件具有一本體部分以及由本體部分以封閉包圍方式所形成的中空部分；并且連接元件具有一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至輻射元件，該第二端電性連接至接地元件。
在本實用新型的一實施例中，連接元件的第一端是垂直于接地元件所在的平面，或者是平行于接地元件所在的平面。
在本實用新型的一實施例中，封閉回路結構的輻射元件可以具有一個中空部分或者多個中空部分；并且封閉回路結構的輻射元件可以由一平板所形成，或者由一柱體所形成。
在本實用新型的一實施例中，封閉回路結構的輻射元件的本體部分以及中空部分可以是三角形、矩形或其他任意多邊形形狀。
再者，本實用新型亦提供另一種具有封閉回路結構的寛頻天線，其具有一輻射元件、一接地元件以及一具有封閉回路結構的連接元件。其中，連接元件具有一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至輻射元件，該第二端電性連接至接地元件，并且該第一端為一封閉回路結構，其具有一本體部分以及由本體部分以封閉包圍方式所形成的中空部分。
在本實用新型的一實施例中，封閉回路結構的連接元件可以具有一個中空部分或者多個中空部分；并且封閉回路結構的本體部分以及中空部分可以是三角形、矩形或其他任意多邊形形狀。
另外，本實用新型還提供一種具有上述寬頻天線的電子裝置，例如筆記本電腦、移動電話或者個人數(shù)字助理等，以藉由這些寬頻天線達成發(fā)射并接收無線訊號的功能。同時，在本實用新型的一實施例中，本實用新型的寬頻天線的設置位置可依電子裝置的不同設計而定。
藉由本實用新型的寬頻天線，在電壓駐波比小于3的條件下，低頻(900Hz)的頻寬可達200MHz，而高頻(1800Hz)的頻寬則可達500MHz，并且本實用新型的天線效率亦較現(xiàn)有技術高。


圖1為現(xiàn)有技術的寬頻天線的結構圖。
圖2為本實用新型的第一實施例的寛頻天線的結構圖。
圖3為各種天線的頻寛比較圖。
圖4為本實用新型的第二實施例的寛頻天線的結構圖。
圖5為本實用新型的第三實施例的寛頻天線的結構圖。
圖6A為本實用新型的第四實施例的寛頻天線的結構圖。
圖6B為本實用新型的第五實施例的寛頻天線的結構圖。
圖7為本實用新型的第六實施例的寛頻天線的結構圖。
圖8為本實用新型的第七實施例的寛頻天線的結構圖。
圖9為本實用新型的第八實施例的寛頻天線的結構圖。
圖10A為根據(jù)本實用新型，具有寛頻天線的筆記本電腦的示意圖。
圖10B為根據(jù)本實用新型，具有寛頻天線的移動電話的示意圖。
圖10C為根據(jù)本實用新型，具有寛頻天線的個人數(shù)字助理的示意圖。
具體實施方式
為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖進行詳細說明如下。
以下請參考圖2關于本實用新型的第一實施例的寛頻天線的結構圖。如圖2所示，本實用新型的第一實施例的寛頻天線100具有一封閉回路結構的輻射元件(closed looped radiating element)11、一連接元件(connectingelement)12以及一接地元件(grounding element)13。
其中，連接元件12具有第一端121以及第二端122，第一端121電性連接至封閉回路結構的輻射元件11，第二端122電性連接至接地元件13。借由電性連接本實用新型的寛頻天線100至一無線電收發(fā)裝置(圖未示)，可以使封閉回路結構的輻射元件11與該無線電收發(fā)裝置電性連接，而利用封閉回路結構的輻射元件11來接收或發(fā)送電磁波。由于連接元件12、接地元件13以及無線電收發(fā)裝置的功能已為現(xiàn)有技術所周知，在此不予贅述。
如圖2所示，本實用新型的寛頻天線100與現(xiàn)有技術的天線90最大的不同在于本實用新型將現(xiàn)有技術的天線90的直線型結構的輻射元件91(如圖1所示)，以封閉回路結構的輻射元件11取代。
如圖2所示，本實用新型的封閉回路結構的輻射元件11是由一可導電的平板所形成，其具有本體部分111以及由本體部分111以封閉包圍方式所形成的中空部分112。雖然在圖2中，本體部分111以及中空部分112為一矩形形狀，然而，本實用新型并不以此為限，本實用新型的本體部分111以及中空部分112亦可為三角形、五邊形或其他形狀。
相較于現(xiàn)有技術而言，本實用新型的寬頻天線100除具有雙頻的特性外，還具有更寬的頻寬。請參考圖3關于一般的移動電話天線、現(xiàn)有技術的天線90及本實用新型的寬頻天線100的頻率對應于電壓駐波比的函數(shù)圖。
由圖3可看出在電壓駐波比(VSWR)小于3的條件下，一般的移動電話天線的頻寬最窄，其低頻(900MHz)的頻寛約只有10MHz，高頻(1800MHz)的頻寛約有100MHz；而現(xiàn)有技術的天線90其頻寬較寬，其低頻(900MHz)的頻寛約有120MHz，高頻(1800MHz)的頻寛約有480MHz；至于本實用新型的寬頻天線100的頻寬則最寬，其低頻(900MHz)的頻寛可達200MHz，高頻(1800MHz)的頻寛則可達500MHz。由此可知本實用新型的寬頻天線100在頻寬及天線效率上明顯優(yōu)于一般的移動電話的天線以及現(xiàn)有技術的天線90。
接著，請參考圖4根據(jù)本實用新型的第二實施例的寛頻天線的結構圖。如圖4所示，本實用新型的第二實施例的寛頻天線200與第一實施例的寛頻天線100最大的不同在于第二實施例的寬頻天線200的連接元件12的第一端121是垂直于接地元件13所在的平面。借由這樣的設計，可以節(jié)省寬頻天線200所占的空間。同時，應注意的是連接元件12第一端121與接地元件13的角度除了可以是90度角外，也可以是其他角度，例如80度或70度角等，如此仍能達成本實用新型節(jié)省寬頻天線200所占空間的目的。
以下請參考圖5根據(jù)本實用新型的第三實施例的寛頻天線的結構圖。如圖5所示，本實用新型的第三實施例的寛頻天線300與第一實施例的寛頻天線100最大的不同在于第三實施例的本體部分111是以封閉包圍方式形成兩個中空部分113、114。如此仍能達成本實用新型的雙頻的功能，并且亦能具有寛頻的效果。同時，應注意的是中空部分的數(shù)目并不以兩個為限，其他數(shù)目，例如三個或四個等，仍能達成本實用新型的目的。
接著，請參考圖6A及圖6B根據(jù)本實用新型的第四實施例以及第五實施例的寛頻天線的結構圖。如圖6A及圖6B所示，本實用新型的第四實施例及第五實施例與現(xiàn)有技術最大的不同在于本實用新型是將現(xiàn)有技術天線90的連接元件92的第一端921(如圖1所示)，以封閉回路結構的第一端721取代。
如圖6A及圖6B所示，寛頻天線400以及500具有一輻射元件71、一連接元件72以及一接地元件73。其中，連接元件72具有一第一端721以及一第二端722，該第一端721電性連接至輻射元件71，該第二端722電性連接至接地元件73，并且該第一端721為一封閉回路結構，其具有一本體部分723以及由本體部分723以封閉包圍方式所形成的中空部分725。
雖然在圖6A及圖6B中，本體部分723以及中空部分725為一矩形形狀，然而，本實用新型并不以此為限，本實用新型的本體部分723以及中空部分725亦可為三角形、五邊形或其他形狀。
接者，請參考圖7根據(jù)本實用新型的第六實施例的寛頻天線的結構圖。如圖7所示，在本實用新型的第六實施例的寛頻天線600中，本實用新型是將第一實施例的寛頻天線100導電的平板所形成的封閉回路結構的輻射元件11，改以一可導電的柱體所形成的封閉回路結構的輻射元件61取代。其中，封閉回路結構的輻射元件61為一矩形柱形狀，并且其具有四個平面以形成本體部分611，并且該四個平面以包圍方式形成中空部分612。借由封閉回路結構的輻射元件61，可以更加增進本實用新型的寬頻天線600的頻寛及天線效率。
如圖7所示，在寛頻天線600中，連接元件12的第一端121是平行于接地元件13所在的平面；并且封閉回路結構的輻射元件61的中心線亦是平行于接地元件13所在的平面。然而，本實用新型并不以此為限。舉例而言，如圖8所示，在本實用新型的第七實施例的寛頻天線700中，連接元件12的第一端121是垂直于接地元件13所在的平面；并且封閉回路結構的輻射元件61的中心線亦是垂直于于接地元件13所在的平面。
再者，如圖7所示，封閉回路結構的輻射元件61為一矩形柱形狀，其具有四個平面以形成本體部分611，并且以包圍方式形成中空部分612。然而，本實用新型并不以此為限，本實用新型亦可以其他形狀的封閉回路結構的輻射元件來取代封閉回路結構的輻射元件61，而能達成同樣的目的。舉例而言，如圖9所示，在本實用新型的第八實施例的寛頻天線800中，矩形柱形狀的封閉回路結構的輻射元件61可以一三角形柱形狀的封閉回路結構的輻射元件81取代。其中，封閉回路結構的輻射元件81具有三個平面以形成本體部分811，并且以包圍方式形成中空部分812。此外，本實用新型另提供一種電子裝置，其具有上述的寬頻天線100、200、300、400、500、600、700或800，以借由這些寬頻天線達成發(fā)射并接收無線訊號的功能。例如，如圖10A至圖10C所示，根據(jù)本實用新型的筆記本電腦2、移動電話3以及個人數(shù)字助理4等電子裝置分別可具有本實用新型的寬頻天線，以借由寬頻天線達成發(fā)射并接收無線訊號的功能。
但此處需注意的是，寬頻天線100或其他寬頻天線200、300、400、500、600、700或800的設置位置并不限于圖10A至圖10C所示，而可視筆記本電腦2、移動電話3以及個人數(shù)字助理4的設計而設置在不同的位置上。
綜上所陳，本實用新型無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異于習知技術的特征，但應注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明而舉例，本實用新型所主張的權利范圍自應以本申請權利要求范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求1.一種寬頻天線，包含一封閉回路結構的輻射元件，該封閉回路結構的輻射元件包含一本體部分以及由該本體部分以封閉包圍方式所形成的一中空部分；一接地元件；以及一連接元件，該連接元件包含一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至該封閉回路結構的輻射元件，該第二端電性連接至該接地元件。
2.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該本體部分進一步以封閉包圍方式形成復數(shù)個中空部分。
3.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該連接元件的第一端是垂直于該接地元件所在的平面。
4.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該連接元件的第一端是平行于該接地元件所在的平面。
5.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該封閉回路結構的輻射元件是由一平板所形成，該平板包含該本體部分以及該中空部分。
6.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該本體部分為一多邊形形狀，并且該中空部分亦為一多邊形形狀。
7.如權利要求1所述的寬頻天線，其特征在于該封閉回路結構的輻射元件是由一柱體所形成，該柱體包含該本體部分以及該中空部分。
8.如權利要求7所述的寬頻天線，其特征在于該柱體的中心線是平行于該接地元件所在的平面。
9.如權利要求7所述的寬頻天線，其特征在于該柱體的中心線是垂直于該接地元件所在的平面。
10.如權利要求7所述的寬頻天線，其特征在于該柱體為一矩形柱，該矩形柱具有四個平面以形成該本體部分，并且該四個平面以包圍方式形成該中空部分。
11.如權利要求7所述的寬頻天線，其特征在于該柱體為一三角形柱，該三角形柱具有三個平面以形成該本體部分，并且該三個平面以包圍方式形成該中空部分。
12.一種寬頻天線，包含一輻射元件；一接地元件；以及一連接元件，該連接元件包含一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至該輻射元件，該第二端電性連接至該接地元件；并且該第一端為一封閉回路結構，該封閉回路結構包含一本體部分以及由該本體部分以封閉包圍方式所形成的一中空部分。
13.如權利要求12所述的寬頻天線，其特征在于該本體部分進一步以封閉包圍方式形成復數(shù)個中空部分。
14.如權利要求11所述的寬頻天線，其特征在于該本體部分為一多邊形形狀，并且該中空部分亦為一多邊形形狀。
15.一種電子裝置，包含一寬頻天線，該寬頻天線包含一封閉回路結構的輻射元件，該封閉回路結構的輻射元件包含一本體部分以及由該本體部分以封閉包圍方式所形成的一中空部分；一接地元件；以及一連接元件，該連接元件包含一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至該封閉回路結構的輻射元件，該第二端電性連接至該接地元件。
16.如權利要求15所述的電子裝置，其特征在于該本體部分進一步以封閉包圍方式形成復數(shù)個中空部分。
17.如權利要求15所述的電子裝置，其特征在于該連接元件的第一端是垂直或平行于該接地元件所在的平面。
18.如權利要求15所述的電子裝置，其特征在于該封閉回路結構的輻射元件是由一平板所形成，該平板包含該本體部分以及該中空部分。
19.如權利要求15所述的電子裝置，其特征在于該本體部分為一多邊形形狀，并且該中空部分亦為一多邊形形狀。
20.如權利要求15所述的電子裝置，其特征在于該封閉回路結構的輻射元件是由一柱體所形成，該柱體包含該本體部分以及該中空部分。
專利摘要本實用新型是一種用于無線通訊系統(tǒng)中的寬頻天線，該寬頻天線包含一封閉回路結構的輻射元件，其包含一本體部分以及由該本體部分以封閉包圍方式所形成的中空部分；一接地元件；以及一連接元件，其包含一第一端以及一第二端，該第一端電性連接至該封閉回路結構的輻射元件，該第二端電性連接至該接地元件。相較于現(xiàn)有技術的天線，本實用新型的寬頻天線頻寬較寬且其天線效率較高。
文檔編號H01Q13/00GK2829118SQ20052011309
公開日2006年10月18日 申請日期2005年8月1日 優(yōu)先權日2005年8月1日
發(fā)明者劉志凱, 陳志龍 申請人:啟碁科技股份有限公司