專利名稱：：改善hac特性的多頻段單極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型關(guān)于一種無線通訊設(shè)備的天線裝置，尤指一種改善HAC特性的多頻段單極天線。
背景技術(shù)：
：無線通訊技術(shù)發(fā)展快速，一般的通訊設(shè)備，例如手機(jī)或個人數(shù)位助理等，常使用多頻段作無線訊號的接收及傳輸，例如全球行動通訊系統(tǒng)(GlobalSystemforMobilecommunications,GSM)、分散控制系統(tǒng)(distributedcontrolsystem,DCS)、個人通訊服務(wù)(PersonalCommunicationService,PCS)、先進(jìn)行動電話系統(tǒng)(AdvancedMobilePhoneSystem,AMPS)、個人數(shù)位蜂巢(PersonalDigitalCellular,PDC)、分碼多重接入(CodeDivisionMultipleAccess,CDMA)等。同時，在手持設(shè)備緊實(shí)化的要求下，天線的結(jié)構(gòu)也被要求壓縮，使得單極天線(monopoleantenna)也會被設(shè)計(jì)成組裝在機(jī)殼內(nèi)的形式。例如，在美國專利7,405,701「多頻段彎曲單極天線(Multi-bandbentmonopoleantenna)」前案中，就是提供了一種這樣的多頻段單極天線。其主要系在一彎曲的主要天線元件(mainantennaelement)鄰近位置設(shè)置了一寄生元件(parasiticelement)，并以一選擇回路(selectioncircuit)控制該寄生元件。當(dāng)該天線在高頻操作時，主要天線元件電容性地耦合(capacitiveco叩ling)于寄生元件；但當(dāng)在低頻操作時，選擇回路將使得電容性耦合失效。據(jù)此，使得單極天線可在多頻段下操作。然而，這樣的多頻段單極天線在助聽器相容性(hearingaidcompatibility,簡稱HAC)測試的效果不佳。天線在手機(jī)中，助聽器相容性(hearingaidcompatibility,簡稱HAC)現(xiàn)已被規(guī)范。美國的標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體ANSI(AmericanNationalStandardsInstitute)已經(jīng)制定ANSIC63.19的規(guī)格，F(xiàn)CC要求手機(jī)制造商和手機(jī)服務(wù)商在2008年2月18日之后，輸美產(chǎn)品必須要有50%以上的產(chǎn)品滿足ANSIC63.19關(guān)于助聽器EMI限制的規(guī)定。類似于美國專利7，405，701前案，在圖1及圖2所示的一種己知的多頻段單極天線91，系以一饋入端911與一印刷電路板92連接而被裝配。該天線91的尺寸為37mmX18mmX8mm，該印刷電路板92的高度為2mm，長X寬為110mmX空區(qū)93尺寸為21mraX50mm。在圖3中揭示了該多頻段單極天線9l在低頻段(900MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，而第四圖則為在高頻段(1800腿z)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果。由圖4的高頻帶測試結(jié)果，可知此種公知的多頻段單極天線在HAC特性上仍有相當(dāng)?shù)母纳瓶臻g。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于，提供一種改善HAC特性的多頻段單極天線，以使多頻段單極天線能有較佳的HAC特性。根據(jù)上述目的，一種改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，包括一對用以分別激勵出高頻段的第一及第二金屬輻射體，兩者相間且走向相同設(shè)置；該第一金屬輻射體具有一饋入端，而該第二金屬輻射體具有一連接端，該饋入端與連接端位于相同側(cè)緣；及一用以激勵出低頻段的曲折繞線部，其一末端連接于該第一金屬輻射體的饋入端，另一末端連接于該第二金屬輻射體的連接端，該曲折繞線部位在該第一及第二金屬輻射體的同側(cè)；其中該曲折繞線部的電路徑長度大于該高頻段的入/2，該饋入端與該連接端的電流相位差為"。其中，第一及第二金屬輻射體相互平行。其中，第一及第二金屬輻射體之間的間距為高頻段0.2A之內(nèi)。其中，該單極天線的尺寸為35腿X18mmX8隨，而該第一金屬輻射體的長度為30mm，而該第二金屬輻射體的長度為32mm，該曲折繞線部的長度為71顯，且該第一及第二金屬輻射體之間的間距為llmm。其中，該單極天線被裝置于一印刷電路板上的一凈空區(qū)上；該印刷電路板的高度為2mm，而長X寬為110mmX50咖，且該凈空區(qū)尺寸為21mmX50mm。其中，曲折繞線部為水平向曲折繞線形態(tài)。其中，曲折繞線部為垂直向曲折繞線形態(tài)。該第一及第二金屬輻射體下方部份，兩者產(chǎn)生的電場大小相近、相位相反，磁場亦同，而第一及第二金屬輻射體激發(fā)的反相位電磁波到達(dá)HAC測試面上發(fā)生破壞性千涉，以改善該多頻段單極天線的HAC特性。本實(shí)用新型所提供的一種改善HAC特性的多頻段單極天線，與公知天線比較，在低頻段(900MHz)的電場及磁場變化不大；而在高頻段(1800腿z)下，本實(shí)用新型的電場可較公知天線提高了5.ldB，而本實(shí)用新型磁場比公知天線好2.5dB，達(dá)到改善HAC特性(HACperformance)。另外，本實(shí)用新型中的曲折繞線部可以具有多種不同的繞線形態(tài)，例如在水平向曲折繞線形態(tài)或在垂直向曲折繞線形態(tài)。以下，將依據(jù)圖面所示的實(shí)施例詳加說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功效。圖1表示一種公知多頻段單極天線的立體圖，圖2表示圖1公知多頻段單極天線裝配于印刷電路板的平面視圖，圖3表示圖1公知多頻段單極天線在低頻段(900MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，圖4表示圖1公知多頻段單極天線在高頻段(1800顧z)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，圖5表示本實(shí)用新型多頻段單極天線的立體圖，圖6表示本實(shí)用新型多頻段單極天線的另一角度立體圖，圖7表示本實(shí)用新型多頻段單極天線被裝置于一印刷電路板凈空區(qū)上的立體圖，圖8表示本實(shí)用新型多頻段單極天線的電壓駐波比(VSWR)測試結(jié)果，圖9表示本實(shí)用新型多頻段單極天線在低頻段(900MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，圖IO表示本實(shí)用新型多頻段單極天線在高頻段(1800MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，圖11表示本實(shí)用新型另一種實(shí)施例的立體圖，圖12表示圖ll實(shí)施例的另一角度視圖。具體實(shí)施方式請參見圖5及圖6，本實(shí)用新型所提供的多頻段單極天線，其結(jié)構(gòu)主要以一對第一及第二金屬輻射體1、2及一曲折繞線部3所構(gòu)成。第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2分別激勵出高頻段，例如DCS/PCS，兩者相間，最好是以相互平行且走向相同而設(shè)置；在圖中所示第一金屬輻射體l及第二金屬輻射體2系為長方形，但也可以彎曲形或其他形狀，只要保持兩者約為平行即可。第一金屬輻射體1具有一饋入端11，而第二金屬輻射體2具有一連接端21，該饋入端ll與連接端2l是位于相同側(cè)緣的。曲折繞線部3的一末端連接于第一金屬輻射體1的饋入端11，而另一末端連接于該第二金屬輻射體2的連接端21，使曲折繞線部3位在第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2的同側(cè)，且激勵出低頻段，例如GSM850/GSM900。在此實(shí)施例中，曲折繞線部3是為水平向曲折繞線形態(tài)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的基本理念采用破壞性干涉(destructedinterference)，達(dá)到改善天線的HAC特性。本實(shí)用新型多頻段單極天線的結(jié)構(gòu)中，曲折繞線部3的電路徑長度被設(shè)計(jì)成略大于高頻段的A/2，使第一金屬輻射體1的饋入端11與第二金屬輻射體2的連接端21的電流相位差約為:i(180度)。這將使得第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2在下方部份，兩者產(chǎn)生的電場大小相近、相位相反，磁場亦同，而第一及第二金屬輻射體l、2激發(fā)的反相位電磁波到達(dá)HAC測試面上發(fā)生破壞性干涉，以改善該多頻段單極天線的HAC特性。進(jìn)者，在第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2之間的間距，可以有效的控制近場磁場和電場。第一金屬輻射體1產(chǎn)生的電場和第二金屬輻射體2產(chǎn)生的電場在天線的正下方部份時方向一致的，但相位相反。對于磁場而言，磁場在天線的正下方也是相消的。而天線HAC的測試面遠(yuǎn)大于天線口徑面積，第一金屬輻射體l及第二金屬輻射體2所激發(fā)反相位電磁波到達(dá)HAC測試面上的距離不等，又導(dǎo)致了破壞性干涉發(fā)生。因此，第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2之間的間距原則性為高頻段的0.7A至0.5入(由于相移引起的)為佳，類似于超增益天線，但由于曲折繞線部3已經(jīng)引發(fā)了0.5入的相位變化，所以在本天線中第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2之間的間距實(shí)為高頻段的0.2入之內(nèi)為佳。適當(dāng)?shù)倪x擇第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2之間的間距，可使得天線的電場提高5dB，而磁場提高2dB。至于低頻段，例如GSM850/GSM900頻段，是由曲折繞線部3激發(fā)，所以和一般的單極天線的近場效應(yīng)沒有多大區(qū)別。以下將一尺寸類似于先前技術(shù)中公知多頻段單極天線的實(shí)施例相比較兩者的HAC測試結(jié)果，來說明本實(shí)用新型的進(jìn)步功能。以圖5及圖6所示的多頻段單極天線，設(shè)計(jì)其尺寸為35mmX18mmX8隱，而該第一金屬輻射體的長度為30ram，而第二金屬輻射體的長度為32rnm，曲折繞線部3的長度為71mm，并選擇第一金屬輻射體1及第二金屬輻射體2之間的間距為llmm。參見圖7，此一多頻段單極天線被裝置于一印刷電路板4上的一凈空區(qū)41上，該印刷電路板4的高度為2臓，而長X寬為110mmX50mm，且凈空區(qū)尺寸為21mmX50mm。在圖8中顯示了此實(shí)施例天線的電壓駐波比(VSWR)測試結(jié)果，顯示該天線可一低頻段(900MHz)及一高頻段(1800MHz)操作。圖9是在低頻段(900MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果，而圖10則為在高頻段(1800MHz)下的HAC測試電場及磁場分布結(jié)果。將圖9及圖10與圖3及圖4比較，可得下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在表中九宮格是相同于HAC測試平面的九宮格，每一格內(nèi)的格式為「公知天線/本實(shí)用新型天線」，另外，「+」表電場或磁場改進(jìn)值，而「-」表電場或磁場減損值。由上表可得到以下結(jié)論1.在900MHz頻段下本實(shí)用新型天線與公知天線的電場或磁場變化不大。2.在1800腿z頻段下本實(shí)用新型天線與公知天線的電場提高了約5.ldB，而磁場稍好2.5dB(參見上表九宮格的最右下角格)。進(jìn)者，參見圖11及圖12，為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施例，在此實(shí)施例中，第一金屬輻射體1具有一饋入端11，而第二金屬輻射體2具有一連接端21;而曲折繞線部3的一末端連接于第一金屬輻射體1的饋入端11，而另一末端連接于該第二金屬輻射體2的連接端21，并激勵出低頻段。而與前一實(shí)施例所不同，曲折繞線部3是為垂直向曲折繞線形態(tài)。綜上所陳，本實(shí)用新型所提供的多頻段單極天線，利用了干涉理論而設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以達(dá)到改善天線HAC特性的功能。而以上圖面所示僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不因此限為本實(shí)用新型的專利范圍。但凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)思想所作的簡易改變，例如第一及第二金屬輻射體走向?yàn)閺澢⒒蛘咔劾@線部不同的繞線形態(tài)等，皆仍屬專利范圍保護(hù)中。權(quán)利要求1.一種改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，包括一對用以分別激勵出高頻段的第一及第二金屬輻射體，兩者相間且走向相同設(shè)置；該第一金屬輻射體具有一饋入端，而該第二金屬輻射體具有一連接端，該饋入端與連接端位于相同側(cè)緣；及一用以激勵出低頻段的曲折繞線部，其一末端連接于該第一金屬輻射體的饋入端，另一末端連接于該第二金屬輻射體的連接端，該曲折繞線部位在該第一及第二金屬輻射體的同側(cè)；其中該曲折繞線部的電路徑長度大于該高頻段的λ/2，該饋入端與該連接端的電流相位差為π。2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，第一及第二金屬輻射體相互平行。3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，第一及第二金屬輻射體之間的間距為高頻段0.2A之內(nèi)。4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，該單極天線的尺寸為35mmX18mmX8mm，而該第一金屬輻射體的長度為30mm，而該第二金屬輻射體的長度為32rnra，該曲折繞線部的長度為71rnm，且該第一及第二金屬輻射體之間的間距為llram。5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，該單極天線被裝置于一印刷電路板上的一凈空區(qū)上；該印刷電路板的高度為2mm，而長X寬為110mmX50mm,且該凈空區(qū)尺寸為21mmX50mm。6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，曲折繞線部為水平向曲折繞線形態(tài)。7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的改善HAC特性的多頻段單極天線，其特征在于，曲折繞線部為垂直向曲折繞線形態(tài)。專利摘要一種改善HAC特性的多頻段單極天線，主要具有一對激勵出高頻段的第一及第二金屬輻射體，且兩者以相互平行且走向相同而設(shè)置；另一曲折繞線部連接于該第一及第二金屬輻射體的同側(cè)之間，且激勵出低頻段。該曲折繞線部的電路徑長度略大于該高頻段的λ/2，使該饋入端與該連接端的電流相位差約為π(180度)；該第一及第二金屬輻射體下方部份，兩者產(chǎn)生的電場大小相近、相位相反，磁場亦同，而第一及第二金屬輻射體激發(fā)的反相位電磁波到達(dá)HAC測試面上發(fā)生破壞性干涉，從而，可改善該多頻段單極天線的HAC特性。文檔編號H01Q1/36GK201319403SQ20082013597公開日2009年9月30日申請日期2008年9月27日優(yōu)先權(quán)日2008年9月27日發(fā)明者湯嘉倫申請人:耀登科技股份有限公司