專利名稱：具有階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于無線電子產(chǎn)品，尤指一種無線電子產(chǎn)品的印刷電路板上， 設(shè)有階梯型寬頻天線者，具體來說是關(guān)于一種具有階梯型寬頻天線的無線電 子產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
由于，目前各家生產(chǎn)的無線電子產(chǎn)品，皆朝向短小輕薄的方向發(fā)展，導(dǎo) 致無線電子產(chǎn)品的機殼內(nèi)的空間大幅縮小，及令該無線電子產(chǎn)品的印刷電路 板，預(yù)留設(shè)置天線的面積變的相當(dāng)?shù)男?，因此，各家的研發(fā)人員，嘗試將圓 形、多角形等不同形狀的天線印設(shè)于印刷電路板上，以期找到最適當(dāng)形狀、 尺寸、較低成本及易于調(diào)整天線物理特性的天線，但皆未能在印刷電路板上 設(shè)計出符合前述設(shè)計條件的天線，最主要的原因是，天線在實際制作時，還 要考慮易于量產(chǎn)、生產(chǎn)良率高等生產(chǎn)條件。
基于前述的原因，設(shè)計出一種微帶式掛鐘型天線，請參閱圖l所示，在 一無線電子產(chǎn)品的印刷電路板1，布設(shè)有該無線電子產(chǎn)品所需的電子元件及 線路，該印刷電路板1在接近其另一端緣的位置上印設(shè)有一掛鐘型天線10，
該掛鐘型天線IO兩側(cè)朝向該印刷電路板1的兩側(cè)方向逐漸擴展，且其往接近 該印刷電路板1 一端的方向延伸設(shè)有一微帶饋入線12，該微帶饋入線12的 末端連接在該印刷電路板1所設(shè)的一信號線(圖中未示)，如此，通過該掛鐘 型天線10朝外擴展的形狀，使得該微帶饋入線12因電感效應(yīng)產(chǎn)生的電流， 將沿該掛鐘型天線10的兩側(cè)呈漸擴的路徑流動，令該電流能夠趨向均勻分布 于該掛鐘型天線10上，有效降低該微帶饋入線12的電感效應(yīng)，并能提供所 需的頻寬，此外，由于該掛鐘型天線10可直接印制在該印刷電路板1上，即 符合易于量產(chǎn)、生產(chǎn)良率高等生產(chǎn)條件。以圖1的掛鐘型天線為例，該掛鐘型天線10最大的寬度為17.87mm, 其最大的長度為15.558mm，其頻寬放范圍介于1.912059GHz~4.967982 GHz 間(如圖2所示)，即涵蓋了超寬頻(UltraWideBabd， UWB)無線電子產(chǎn)品所需 的頻率。對于某些應(yīng)客戶需求而設(shè)計的無線電子產(chǎn)品而言，其機殼內(nèi)的空間 更加的狹窄，即使調(diào)整其印刷電路板上的電子元件及線路的位置后，若要在 該印刷電路板上所預(yù)留的面積上印制該掛鐘型天線，仍稍嫌不足。因此，如 何制作出一種頻寬及電氣特性與該掛鐘型天線相似的另一種天線，乃是目前 業(yè)界亟欲解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于前述先前技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供一種具有階梯型寬頻天線的無 線電子產(chǎn)品，以期提供一種尺寸更小，且頻寬及電氣特性與傳統(tǒng)的掛鐘型天 線相似，并能被印制在印刷電路板的天線，藉以解決傳統(tǒng)的掛鐘型天線，無 法被印制在印刷電路板上更小的預(yù)留的面積上的問題。
本發(fā)明的一目的，是提供一種具有階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品，在 一無線電子產(chǎn)品內(nèi)設(shè)有一印刷電路板，該印刷電路板的頂面在一端緣上設(shè)有 一連接器，該階梯型寬頻天線包括一寬頻天線及一微帶饋入線，其中該寬頻 天線布設(shè)在該印刷電路板的頂面，該寬頻天線的形狀由該印刷電路板的一邊 緣，向該印刷電路板的中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對稱階梯狀漸縮的天線， 而該寬頻天線在遠離該邊緣的一端延伸出該微帶饋入線，該微帶饋入線與該 信號線相連接，如此，該微帶饋入線因電感效應(yīng)所產(chǎn)生的電流，將沿該寬頻 天線的兩側(cè)呈階梯狀蜿蜒的路徑流動，令該電流能夠趨向均勻分布于該寬頻 天線上，有效降低該微帶饋入線的電感效應(yīng)，進而能在提供與傳統(tǒng)鐘型天線 近似頻寬的條件下，令該寬頻天線的兩端間的距離，小于傳統(tǒng)鐘型天線的兩 端間的距離，以有效達成將天線小型化的目的。
本發(fā)明還提供一種階梯型寬頻天線，所述的階梯型寬頻天線包括 一寬 頻天線，布設(shè)在一印刷電路板的頂面，所述的寬頻天線的形狀由所述的印刷電路板的一邊緣，向所述的印刷電路板的中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對稱階
梯狀漸縮的天線；及一微帶饋入線，設(shè)在所述的印刷電路板的頂面，且其一
端與所述的寬頻天線遠離所述的邊緣的一端相接，所述的微帶饋入線另端與 所述的印刷電路板的頂面，鄰近所述的印刷電路板的中央位置的信號收發(fā)回 路，延伸出的的信號線相連接。


圖1是現(xiàn)有無線電子產(chǎn)品的掛鐘型天線的示意圖2是圖1的實測量測頻率范圍的示意圖3是本發(fā)明的階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品的示意圖4是圖3的階梯型寬頻天線的實測量測頻率范圍的示意圖5是階梯部呈彎曲角的實測量測頻率范圍的示意圖；及
圖6是階梯部呈傾斜角的實; 附圖標(biāo)號 無線電子產(chǎn)品 印刷電路板 連接器
信
號收發(fā)回路
接地面
信
寬頻天線
2
20 22 24 26 28
3
:測頻率范圍的示意圖。
微帶饋入線 30
第一階梯部 31
第二階梯部 32
第三階梯部 33
第四階梯部 34
第五階梯部 3具體實施例方式
為能對本發(fā)明的形狀、 了解，茲列舉若干實施例，
構(gòu)造、設(shè)計原理及其功效，有更進一步的認識與 并配合圖式，詳細說明如下 本發(fā)明提供一種具有階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品，請參閱圖3所示， 在一無線電子產(chǎn)品2內(nèi)設(shè)有一印刷電路板20，該印刷電路板20的頂面在一端緣上設(shè)有一連接器22，該印刷電路板20的頂面，鄰近該印刷電路板20的 中央位置，設(shè)有一信號收發(fā)回路24，該信號收發(fā)回路24向該印刷電路板20 的一邊緣延伸一導(dǎo)線，作為一信號線28，及該印刷電路板20的底面相對該 信號收發(fā)回路24及信號線28位置，設(shè)有一接地面26(如圖3的虛線框所示)， 其中該印刷電路板20的頂面設(shè)有一寬頻天線3，該寬頻天線3的形狀由該印 刷電路板20的一邊緣，向該印刷電路板20的中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對 稱階梯狀漸縮的天線，且在遠離該邊緣的一端延伸出一微帶饋入線30，該微 帶饋入線30與該信號線28相連接。據(jù)上所述，當(dāng)該微帶饋入線30因電感效 應(yīng)而產(chǎn)生電流時，該電流將沿該寬頻天線3的兩側(cè)呈階梯狀蜿蜒的路徑流動， 令該電流能夠趨向均勻分布于該寬頻天線3上，有效降低該微帶饋入線30 的電感效應(yīng)，進而能在提供與傳統(tǒng)鐘型天線近似頻寬的條件下，令該寬頻天 線3的兩端間的距離，小于傳統(tǒng)鐘型天線的兩端間的距離，有效達成將天線 小型化的目的。
在本發(fā)明中，該寬頻天線的周邊不存在任何的金屬，令該寬頻天線3的 有效頻寬，在不增加額外的匹配電路(Matching Circuit)下，即可調(diào)整到產(chǎn)品 所需要的頻帶范圍，有效增加量產(chǎn)時的容忍度及適合不同產(chǎn)品的機構(gòu)外殼設(shè) 計。
本發(fā)明的一實施例中，復(fù)請參閱圖3所示，該印刷電路板20的寬度為 22.6mm，該印刷電路板20的接地面26至其另一端緣伺的長度13.2mm，該 微帶饋入線30由該接地面26接近該印刷電路板20的另一端緣，朝向該印刷 電路板20的另一端緣延伸的長度為2.0mm，該寬頻天線3兩側(cè)由該接地面 26到該印刷電路板20另一端的兩側(cè)，分別形成彼此相互對稱的第一 五階梯 部31、 32、 33、 34、 35。
在此需特別強調(diào)的是，在該實施例中，該第一 五階梯部31、 32、 33、 34、 35的兩端，分別呈直角狀。本發(fā)明實際實施時，并不局限于此，無論所 述的這些階梯部31、 32、 33、 34、 35的外形為何種形狀(例如彎曲角或傾斜角)，只要是可以延長該寬頻天線3的邊緣長度者，皆屬于本發(fā)明所稱的階 梯部。
再者，該第一階梯部31由該微帶饋入線30向該印刷電路板20的兩側(cè)延 伸的寬度為4.65mm，其往該印刷電路板20的另一端緣延伸的長度為3.0mm， 該第二階梯部32由相鄰第一階梯部31的位置，往該印刷電路板20的兩側(cè)延 伸的寬度皆3.0mm，其往該印刷電路板20的另一端緣延伸的長度為3.0mm， 該第三階梯部33及第四階梯部34由相鄰上一個階梯部的位置，往該印刷電 路板20的兩側(cè)延伸的寬度皆為l.Omm，其往該印刷電路板20的另一端緣延 伸的長度皆為1.0mm，而該第五階梯部35由相鄰第四階梯部34的位置，往 該印刷電路板20的兩側(cè)延伸的寬度皆l.Omm，其往該印刷電路板20的另一 端緣延伸的長度為1.4mm。
據(jù)上所述，所述的這些階梯部31、 32、 33、 34、 35與該微帶饋入線30 的總寬度為21.5mm，所述的這些階梯部31、 32、 33、 34、 35與該微帶饋入 線30的總長度為12.4mm。請參閱圖4所示，該階梯型寬頻天線的信號增益 值接近-10dB所涵蓋的頻寬范圍介于3.1GHz~4.8 GHz，即符合美國聯(lián)邦政府 通訊委員會(Federal Communication Commission, FCC)定義的超寬頻(Ultra Wide Band, UWB)無線電子產(chǎn)品的頻率范圍內(nèi)，又請參閱圖5所示，當(dāng)所述 的這些階梯部31、 32、 33、 34、 35的外形為彎曲角時，或請參閱圖6所示， 當(dāng)所述的這些階梯部31、 32、 33、 34、 35的外形為傾斜角，該階梯型寬頻天 線的信號增益值，亦同樣地接近-10dB所涵蓋的頻寬范圍介于3.1GHz~4.8 GHz，即符合美國聯(lián)邦政府通訊委員會(Federal Communication Commission, FCC)定義的超寬頻(Ultra Wide Band, UWB)無線電子產(chǎn)品的頻率范圍內(nèi)。
將前述的階梯型寬頻天線的尺寸及頻寬范圍，與先前技術(shù)所述的掛鐘型 天線的尺寸及頻寬范圍(如圖1及圖2所示)，相互比較可知，二者涵蓋的頻 寬范圍，皆符合美國聯(lián)邦政府通訊委員會(Federal Communication Commission, FCC)定義的超寬頻(Ultra Wide Band, UWB)無線電子產(chǎn)品的頻率范圍內(nèi)，但本發(fā)明的階梯型寬頻天線的長度與寬度，明顯比先前技術(shù)所述 的掛鐘型天線的長度與寬度小，由此可知，本發(fā)明確實能傳送及接收相似于 掛鐘型天線的頻寬范圍，并能有效地達到將天線小型化的目的。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳具體實施例，惟本發(fā)明的構(gòu)造特征并不局限 于此，該掛鐘型天線可分別由任何左右對稱與否的信號饋入部與該天線部， 經(jīng)相互搭配組合而形成的掛鐘型樣，在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)輕易可以想到的變化或 修飾，皆涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種具有階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品，其特征在于，所述的無線電子產(chǎn)品包括一印刷電路板；一信號收發(fā)回路，設(shè)在所述的印刷電路板的頂面，鄰近所述的印刷電路板的中央位置；一信號線，由所述的信號收發(fā)回路延伸出的一導(dǎo)線；一寬頻天線，布設(shè)在所述的印刷電路板的頂面，所述的寬頻天線的形狀由所述的印刷電路板的一邊緣，向所述的印刷電路板的中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對稱階梯狀漸縮的天線，且在遠離所述的邊緣的一端延伸出一微帶饋入線，所述的微帶饋入線與所述的信號線相連接；及一接地面，設(shè)在所述的印刷電路板的底面，且對應(yīng)于所述的信號收發(fā)回路及信號線的位置。
2、 如權(quán)利要求l所述的無線電子產(chǎn)品，其特征在于，所述的寬頻天線的 兩側(cè)形成復(fù)數(shù)個階梯部，其中與所述的微帶饋入線相鄰的階梯部，由所述的 微帶饋入線向所述的印刷電路板的兩側(cè)延伸一段距離，并往所述的印刷電路 板的另一端緣延伸一段距離，而其它的階梯部，則由前一個階梯部的末端， 向所述的印刷電路板的兩側(cè)延伸一段距離，并往所述的印刷電路板的另一端 緣延伸一段距離，最末一個階梯部與所述的印刷電路板的邊緣相隔一段距離， 且所述的這些階梯部與所述的微帶饋入線的總寬度在所述的印刷電路板的寬 度內(nèi)，而所述的這些階梯部與所述的微帶饋入線的總長度介于所述的印刷電 路板另一端緣至所述的接地面間。
3、 如權(quán)利要求2所述的無線電子產(chǎn)品，其特征在于，所述的這些階梯部 的兩端，分別呈直角狀。
4、 如權(quán)利要求2所述的無線電子產(chǎn)品，其特征在于，所述的這些階梯部的兩端，分別為彎曲角。
5、 如權(quán)利要求2所述的無線電子產(chǎn)品，其特征在于，所述的這些階梯部 的兩端，分別為傾斜角。
6、 一種階梯型寬頻天線，其特征在于，所述的階梯型寬頻天線包括一寬頻天線，布設(shè)在一印刷電路板的頂面，所述的寬頻天線的形狀由所 述的印刷電路板的一邊緣，向所述的印刷電路板的中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對稱階梯狀漸縮的天線；及一微帶饋入線，設(shè)在所述的印刷電路板的頂面，且其一端與所述的寬頻 天線遠離所述的邊緣的一端相接，所述的微帶饋入線另端與所述的印刷電路 板的頂面，鄰近所述的印刷電路板的中央位置的信號收發(fā)回路，延伸出的的 信號線相連接。
7、 如權(quán)利要求6所述的階梯型寬頻天線，其特征在于，所述的寬頻天線 的兩側(cè)形成復(fù)數(shù)個階梯部，其中與所述的微帶饋入線相鄰的階梯部，由所述 的微帶饋入線向所述的印刷電路板的兩側(cè)延伸一段距離，并往所述的印刷電 路板的另一端緣延伸一段距離，而其它的階梯部，則由前一個階梯部的末端， 向所述的印刷電路板的兩側(cè)延伸一段距離，并往所述的印刷電路板的另一端 緣延伸一段距離，最末一個階梯部與所述的印刷電路板的邊緣相隔一段距離， 且所述的這些階梯部與所述的微帶饋入線的總寬度在所述的印刷電路板的寬 度內(nèi)，而所述的這些階梯部與所述的微帶饋入線的總長度介于所述的印刷電 路板另一端緣至所述的接地面間。
8、 如權(quán)利要求7所述的階梯型寬頻天線，其特征在于，所述的這些階梯 部的兩端，分別呈直角狀。
9、 如權(quán)利要求7所述的階梯型寬頻天線，其特征在于，所述的這些階梯 部的兩端，分別為彎曲角。
10、 如權(quán)利要求7所述的階梯型寬頻天線，其特征在于，所述的這些階 梯部的兩端，分別為傾斜角。
全文摘要
本發(fā)明是一種具有階梯型寬頻天線的無線電子產(chǎn)品，無線電子產(chǎn)品內(nèi)設(shè)一印刷電路板，印刷電路板的頂面鄰近中央位置設(shè)有一信號收發(fā)回路，信號收發(fā)回路延伸出一導(dǎo)線形成一信號線，印刷電路板頂面設(shè)有一寬頻天線，寬頻天線的形狀由印刷電路板的邊緣向中央位置延伸，形成兩側(cè)呈對稱階梯狀漸縮的天線，在遠離邊緣的一端延伸出一微帶饋入線，微帶饋入線與信號線連接，微帶饋入線因電感效應(yīng)所產(chǎn)生的電流，將沿寬頻天線的兩側(cè)呈階梯狀蜿蜒的路徑流動，令電流能夠趨向均勻分布于寬頻天線上，有效降低微帶饋入線的電感效應(yīng)，進而能在提供與傳統(tǒng)鐘型天線近似頻寬的條件下，令寬頻天線的兩端間的距離小于傳統(tǒng)鐘型天線兩端間的距離，以有效達成天線小型化的目的。
文檔編號H01Q1/38GK101436706SQ20071016964
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者陳柏全 申請人:明泰科技股份有限公司