專利名稱：印刷式天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線，尤其涉及一種應(yīng)用于無(wú)線通信設(shè)備上的天線。
技術(shù)背景無(wú)線領(lǐng)域針對(duì)不同的市場(chǎng)需求及應(yīng)用模式制訂有不同的標(biāo)準(zhǔn)，如應(yīng)用于無(wú)線城域網(wǎng)的IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)，其可以分為固定寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)及移動(dòng)寬帶 無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)。移動(dòng)寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)成功制定后，許多業(yè)界領(lǐng)先的通信設(shè)備 公司共同成立了微波接入全球互操作性認(rèn)證聯(lián)盟WIMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access )。 WIMAX采用工作于3.5GHz的許可頻 段。對(duì)于應(yīng)用于無(wú)線領(lǐng)域中的通信設(shè)備， 一般需要設(shè)計(jì)成較小體積，天線為其 必備的元件，故減小天線體積為減小無(wú)線通信設(shè)備體積的一種解決方案。因現(xiàn) 有的天線:沒計(jì)利用專交大面積的改良式雙錐形天線(Biconical Antenna)來(lái)達(dá)到 寬帶，但會(huì)大幅增加天線本身的面積。故如何在滿足WIMAX標(biāo)準(zhǔn)的通帶頻段 范圍，以及有效降低天線損耗的前提下，進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)架構(gòu)，以最小的面積 來(lái)設(shè)計(jì)出WIMAX天線則是一大挑戰(zhàn)。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種印刷式天線，以在不影響性能的前提下，具有 較小面積。一種印刷式天線設(shè)置于基板上，包括信號(hào)饋入線、天線本體、匹配體、第 一接地部及第二接地部。信號(hào)饋入線用于饋入電磁波信號(hào)。天線本體與信號(hào)饋 入線電性連接，用于收發(fā)電磁波信號(hào)，其包括第一輻射部、 一對(duì)第二輻射部及 一對(duì)第三輻射部。每一個(gè)第二輻射部均連接一個(gè)第三輻射部至第一輻射部，所 述一對(duì)第三輻射部的自由端相對(duì)且靠近第一輻射部。第一輻射部、所述一對(duì)第
二輻射部及所述一對(duì)第三輻射部共同形成洼形。第一接地部與第二接地部分別 設(shè)置于信號(hào)饋入線的兩側(cè)。匹配體設(shè)置于信號(hào)饋入線的一側(cè)，并鄰近于第一接 :地部，用于阻」阮匹配。效減小印刷式天線所占據(jù)的面積。


圖1為本發(fā)明實(shí)施方式中的印刷式天線的示意圖。 圖2為圖1所示的印刷式天線的回波損耗測(cè)試圖。圖3至圖5為經(jīng)電磁模擬所得本發(fā)明實(shí)施方式中印刷式天線的輻射場(chǎng)型圖。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施方式的印刷式天線的示意圖。 圖7為圖6所示的印刷式天線的回波損耗測(cè)試圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施方式的印刷式天線IO的示意圖。印刷式 天線10設(shè)置于基板90上，其包括信號(hào)饋入線12、匹配體14、天線本體16、 第一接地部20、第二接地部30及接地金屬面(未圖示)。信號(hào)饋入線12、匹 配體14、天線本體16、第一接地部20及第二接地部30設(shè)置于基板90的一個(gè) 表面上，所述接地金屬面設(shè)置于基板90的另一個(gè)表面上，并與第一接地部20 及第二接地部30所設(shè)置的表面相對(duì)。信號(hào)饋入線12用于饋入電磁波信號(hào)。在本實(shí)施方式中，信號(hào)饋入線12為 50歐姆傳輸線。第一接地部20與第二接地部30設(shè)置于信號(hào)饋入線12的相對(duì) 兩側(cè)。第一接地部20沿信號(hào)饋入線12的延伸長(zhǎng)度小于第二接地部30沿信號(hào) 饋入線12的延伸長(zhǎng)度，并且第二接地部30沿信號(hào)饋入線12的延伸長(zhǎng)度等于 接地金屬面沿信號(hào)饋入線12的延伸長(zhǎng)度。天線本體16用于收發(fā)電磁波信號(hào)。在本實(shí)施方式中，天線本體16包括連 接部160、第一輻射部162、 一對(duì)第二輻射部164、 一對(duì)第三輻射部166及第 四輻射部168。每一個(gè)第二輻射部164分別連接一個(gè)第三輻射部166至第一輻 射部162,第四輻射部168分別與所述一對(duì)第三輻射部166的一端相連，所述
多個(gè)輻射部共同圍成環(huán)狀洼形。連接部160與信號(hào)饋入線12電性連接，并與 其位于同一直線上。連接部160與第一輻射部162的大致中部處電性連接，并 且二者相互垂直。在本實(shí)施方式中，所述一對(duì)第二輻射部164及所述一對(duì)第三輻射部166各 自對(duì)稱分布于信號(hào)饋入線12的相對(duì)兩側(cè)。每個(gè)第二輻射部164皆包括第一輻 射段1640、第二輻射段1642、第三輻射段1644及第四輻射段1646，且所述 多個(gè)輻射段依次電性連接。在本實(shí)施方式中，第一輻射段1640與第四輻射段 1646相互平行，第二輻射段1642與第三輻射段1644相互垂直，并且第一輻 射段1640與第二輻射段1642之間的夾角及第三輻射段1644與第四輻射段 1646之間的夾角皆約為135度。所述一對(duì)第二輻射部164的第一輻射段1640分別與第一輻射部162的兩 端電性連接，并且第一輻射段1640與第一輻射部162之間的夾角約為135度。所述一對(duì)第三輻射部166的一端分別與所述第二輻射部164的一端電性連 接。所述一對(duì)第三輻射部166的另一端相對(duì)且靠近第一輻射部162，并與第四 輻射部168的兩端電性連接。所述一對(duì)第三輻射部166垂直于第四輻射部168， 并且第三輻射部166與第二輻射部164的第四輻射段1646之間的夾角約為135 度。匹配體14設(shè)置于信號(hào)饋入線12的一側(cè)，并鄰近于第一接地部20。匹配 體14用于阻抗匹配，其包括第一匹配段140、第二匹配段142、第三匹配段 144及第四匹配段146，且所述多個(gè)匹配段依次電性連接。在本實(shí)施方式中， 第一匹配,殳140與第三匹配,史144相互平4亍，第二匹配,史142與第四匹配段 146相互平行，并且第二匹配段142與第四匹配段146垂直于第一匹配段140 與第三匹配l殳144。第一匹配段140與信號(hào)饋入線12電性連接，并且二者相互垂直。第四匹 配段146的一端具有接地貫孔，與所述接地金屬面相連，用于接地。匹配體 14于所述接地金屬面的投影位于所述接地金屬面的區(qū)域范圍內(nèi)。在本實(shí)施方式中，連接部160、第一匹配段140、第二匹配段142、第三 匹配段144、第四匹配段146及第四輻射部168皆為條狀方形。第一輻射部162、 第三輻射部166及第二輻射部164的第一輻射段1640、第二輻射段1642、第 三輻射段1644、第四輻射段1646皆為條狀梯形。
在本實(shí)施方式中，連接部160的長(zhǎng)度約為2.0mm,寬度約為l.Omm。第一 輻射部162的上底約為3.0mm，下底約為5.0mm,高約為1.5mm。第一輻射段 1640的上底約為2.8mm,下底約為3.5mm，高約為1.5mm。第二輻射段1642 的上底約為2.5mm，下底約為3.5mm，高約為1.5mm。第三輻射段1644的上 底約為3.0mm，下底約為3.5mm，高約為l.Omm。第四輻射段1646的上底約 為1.4mm，下底約為1.4mm,高約為l.Omm。第三輻射部166的上底約為2mm， 下底約為3mm，高約為0.5mm。第四輻射部168的長(zhǎng)度約為2.0mm,寬度約 為0.5mm。所述一對(duì)第三輻射部166之間的間距約為l.Omm。第一匹配段140的長(zhǎng)度約為2.0mm，寬度約為l.Omm。第二匹配段142 的長(zhǎng)度約為1.5mm，寬度約為l.Omm。第三匹配段144的長(zhǎng)度約為2.0mm，寬 度約為l.Omm。第四匹配段146的長(zhǎng)度約為2.5mm，寬度約為l.Omm。在其它實(shí)施方式中，匹配體14位于一條直線上，并呈條狀方形。匹配體 14的長(zhǎng)度約為6.0mm，寬度約為l.Omm。請(qǐng)參閱圖2，所示為圖1的印刷式天線10的回波損耗測(cè)試圖。由圖可知， 印刷式天線10工作于WIMAX標(biāo)準(zhǔn)的3.3GHz至3.8GHz工作頻段時(shí)，其衰減 幅度均小于-10dB。請(qǐng)參閱圖3至圖5，所示為經(jīng)電磁模擬所得本發(fā)明實(shí)施方式中印刷式天線 IO分別工作于3.8GHz、 3.55GHz、 3.3GHz工作頻率時(shí)的輻射場(chǎng)型圖。從圖中 可知，印刷式天線10工作于WIMAX標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其具有全向性輻射的特性。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施方式的印刷式天線10'的示意圖。印刷式天線10' 與圖1所示的印刷式天線10的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別在于印刷式天線10'不包 括印刷式天線10的第四輻射部168,并且印刷式天線10'的第三輻射部166'的 形狀及彼此之間的距離有所不同。每一個(gè)第三輻射部166'均包括第五輻射段 1660'與電性連接第五輻射段1660'的第六輻射段1662'。所述一對(duì)第五輻射段 1660'相互平行，所述一對(duì)第六輻射^殳1662'相互平行，且在本實(shí)施方式中，第 六輻射段1662'的寬度大于第五輻射段1660'的寬度。每一個(gè)第五輻射段1660' 的一端分別與一個(gè)第二輻射部164'電性連接，所述一對(duì)第六輻射段1662'的一 端皆為自由端。所述一對(duì)第六輻射段1662'之間具有間距，藉以相互耦合。在 本發(fā)明實(shí)施方式中，第五輻射段1660'為條狀梯形，第六輻射段1662'為條狀方
在本發(fā)明實(shí)施方式中，所述一對(duì)第六輻射段1662'之間的間距約為0.2mm, 所述一對(duì)第五輻射段1660'之間的間距約為l.Omm。第五輻射段1660'的上底約 為0.5mm,下底約為1.5mm，高約為0.5mm。第六輻射段1662'的長(zhǎng)度約為 2.0mm,寬度約為0.9mm。在其它實(shí)施方式中，匹配體14'位于一條直線上，并呈條狀方形。匹配體 14'的長(zhǎng)度約為6.0mm，寬度約為l.Omm。請(qǐng)參閱圖7，所示為圖6的印刷式天線10'的回波損耗測(cè)試圖。由圖可知， 印刷式天線10'工作于WIMAX標(biāo)準(zhǔn)的3.3GHz至3.8GHz工作頻段時(shí)，其衰減 幅度均小于-10dB。在本實(shí)施方式中，天線本體16、 16'為射頻信號(hào)工作波長(zhǎng)的1/2，匹配體 14、 14'為射頻信號(hào)工作波長(zhǎng)的1/4。本發(fā)明實(shí)施方式的印刷式天線10、 10'藉由環(huán)狀的天線本體16、 16'及單端 連接匹配體14、 14'的方式，可有效減小印刷式天線10、 10'所占據(jù)的面積，并 應(yīng)用于WIMAX標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品中。
權(quán)利要求
1. 一種印刷式天線，設(shè)置于基板上，包括信號(hào)饋入線，用于饋入電磁波信號(hào)；天線本體，與所述信號(hào)饋入線電性連接，用于收發(fā)電磁波信號(hào)，其包括第一輻射部、一對(duì)第二輻射部及一對(duì)第三輻射部，并且每一個(gè)第二輻射部均連接一個(gè)第三輻射部至所述第一輻射部，所述一對(duì)第三輻射部的自由端相對(duì)且靠近所述第一輻射部，共同形成洼形；第一接地部；第二接地部，與所述第一接地部分別設(shè)置于所述信號(hào)饋入線的兩側(cè)；以及匹配體，設(shè)置于所述信號(hào)饋入線的一側(cè)，并鄰近于所述第一接地部，用于阻抗匹配。
2. 如權(quán)利要求1所述的印刷式天線，其特征在于，所述信號(hào)饋入線、所述 天線本體、所述匹配體、所述第一接地部及所述第二接地部設(shè)置于所述基板的 一個(gè)表面上，所述印刷式天線更包括接地金屬面設(shè)置于所述基板的另一個(gè)表面 上，并與所述第一接地部及所述第二接地部所設(shè)置的表面相對(duì)。
3. 如權(quán)利要求2所述的印刷式天線，其特征在于，所述匹配體于所述接地 金屬面的投影位于所述接地金屬面的區(qū)域范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1所述的印刷式天線，其特征在于，所述第一接地部沿所述 信號(hào)饋入線的延伸長(zhǎng)度小于所述第二接地部沿所述信號(hào)饋入線的延伸長(zhǎng)度。
5. 如權(quán)利要求1所述的印刷式天線，其特征在于，所述第一輻射部與所述 信號(hào)饋入線相互垂直。
6. 如權(quán)利要求5所述的印刷式天線，其特征在于，所述第二輻射部包括第 一輻射段、第二輻射段、第三輻射段及第四輻射段，且所述多個(gè)輻射段依次電 性連接，所述一對(duì)第二輻射部的第一輻射段分別與所述第一輻射部的兩端電性 連接。
7. 如權(quán)利要求6所述的印刷式天線，其特征在于，所述第一輻射段與所述 第四輻射段相互平行，所述第二輻射段與所述第三輻射段相互垂直，并且所述 第一輻射段與所述第二輻射段之間的夾角及所述第三輻射段與所述第四輻射 段之間的夾角皆約為135度。
8. 如權(quán)利要求6所述的印刷式天線，其特征在于，所述第一輻射段與所述 第一輻射部之間的夾角及所述第四輻射段與所述第三輻射部之間的夾角皆約 為135度。
9. 如權(quán)利要求1所迷的印刷式天線，其特征在于，所述天線本體更包括第 四輻射部，所述一對(duì)第三輻射部的自由端分別與所述第四輻射部的兩端電性連 接。
10. 如權(quán)利要求1所述的印刷式天線，其特征在于，所述一對(duì)第三輻射部 之間具有間距，藉以相互耦合。
全文摘要
一種印刷式天線，設(shè)置于基板上，包括信號(hào)饋入線、天線本體、匹配體、第一接地部及第二接地部。信號(hào)饋入線用于饋入電磁波信號(hào)。天線本體與信號(hào)饋入線電性連接，用于收發(fā)電磁波信號(hào)，其包括第一輻射部、一對(duì)第二輻射部及一對(duì)第三輻射部。每一個(gè)第二輻射部均連接一個(gè)第三輻射部至第一輻射部，所述一對(duì)第三輻射部的自由端相對(duì)且靠近第一輻射部。第一輻射部、所述一對(duì)第二輻射部及所述一對(duì)第三輻射部共同形成洼形。第一接地部與第二接地部分別設(shè)置于信號(hào)饋入線的兩側(cè)。匹配體設(shè)置于信號(hào)饋入線的一側(cè)，并鄰近于第一接地部，用于阻抗匹配。上述印刷式天線具有較小的面積。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK101212078SQ20061006463
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者梅家豪 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司