專利名稱：多頻雙饋入芯片型天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多頻雙饋入芯片型天線，特別是指利用多回路與多 耦合概念使天線具有高輻射效率，并且解決在一無線通訊設(shè)備的電路基板中 要設(shè)置多天線且要獲得高效率時就必須占用太多電路基板面積及凈空區(qū)的 缺點。
背景技術(shù)：
目前各類無線通訊設(shè)備所配備的內(nèi)部天線，多半僅擁有單一頻寬訊號操 作的能力，而且一般都需要于電路基板上額外給予足夠的凈空區(qū)域才能提高 天線的效率，使天線發(fā)揮輻射的功能。
阻抗匹配(Impedance Matching),為天線設(shè)計上相當(dāng)重要的條件，若饋 線終端所接負載阻抗等于饋線特性阻抗時，稱為饋線終端是匹配連接的，匹 配時，饋線只存在傳向終端負載的入射波，而沒有終端負載產(chǎn)生的反射波， 因此，當(dāng)天線作為終端負載時，匹配能保證天線取得全部信號功率，則訊號 便可以從系統(tǒng)端完全地傳遞至天線端，稱之為"阻抗完全匹配"，若系統(tǒng)的 饋線特性阻抗與天線的阻抗不相等，則訊號在傳遞過程中，會因阻抗饋線特 性阻抗與天線阻抗不匹配時，負載只能吸收饋線上傳輸?shù)牟糠莞哳l能量，而 不能全部吸收的部份能量將反射回系統(tǒng)端。兩者的阻抗值差異愈大則反射的 能量就愈多，在設(shè)計系統(tǒng)及天線時一般會將阻抗值定為50ohm，因此天線的 阻抗愈接近50ohm，則其匹配愈佳。
目前，筆記型計算機、行動電話等攜帶式無線電子通訊設(shè)備大多利用內(nèi) 建型天線達成電子產(chǎn)品無線信號的傳輸。為滿足日益輕薄短小的電子產(chǎn)品對 天線空間及多種頻道，例如GPS， WiFi， Bluetooth, FM，甚至是行動電視 (Mobil TV)的多種功能的要求， 一般采用輻射場形佳、結(jié)構(gòu)簡單、制作簡易、而且天線的長度僅需約電磁波波長四分之一的PIFA(Planar Inverted F-Antenna)型天線，而且在設(shè)計天線時常利用電感組件以調(diào)整共振頻率及阻 抗匹配。
現(xiàn)有技術(shù)中的一種多頻天線，如圖8所示，主要包含 一基座8a; — 第一傳導(dǎo)組件8b，與該基座平行，并透過一連接組件8c與該基座連接;一 輻射組件8d，與該第一傳導(dǎo)組件8b垂直，且包含一第一部份8e及一第二 部份8f，其中該第一部份8e是用來接收該第一頻率的訊號，該第二部份8f 是用來接收該第二頻率的訊號，該第一傳導(dǎo)組件8b與該輻射組件8d連接于 一接點，該接點位于對應(yīng)該第一部份與該第二部份交界的位置；以及一第二 傳導(dǎo)組件8g，與該基座垂直，且設(shè)置于該基座相對于該連接組件的另一邊 上。
上述常見多頻天線結(jié)構(gòu)，其整體會占用相當(dāng)大的空間，無法符合通訊設(shè) 備的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于提供一種多頻雙饋入芯片型天線，利用多頻 雙饋入芯片型天線，在有限的機構(gòu)空間中發(fā)揮天線的最大效應(yīng)，使電子產(chǎn)品 可朝向輕、薄、短、小的設(shè)計發(fā)展。
本實用新型的另一目的在于該多頻雙饋入芯片型天線能夠在有空間限 制的機構(gòu)中作不同頻段訊號的操作，符合微小化產(chǎn)品的應(yīng)用。
本實用新型的第三目的在于該多頻雙饋入芯片型天線使接地(Ground) 部份也能成為天線輻射體的一部份，而可得到較佳天線場型及效率。
本實用新型的第四目的在于該多頻雙饋入芯片型天線可藉由一導(dǎo)電型 支撐結(jié)構(gòu)而立于PCB板的上，避免占據(jù)過多的電路基板面積，并且較不容易 受到附近金屬所影響，使天線的輻射效能更好。
本實用新型的第五目的在于該多頻雙饋入芯片型天線包含一單層或多 層的介電基板，其天線布局圖案可形成在基板的表面或者內(nèi)部，并且其圖案 具有兩個訊號饋入點以及多個接地點，其中兩個訊號饋入點可分別取出單一 或者多個共振頻率，本芯片天線的輻射電極同時也包括由導(dǎo)電性支架延伸出來的第一輻射本體與第二輻射本體，由接地點延伸出來的第三輻射體，以及 分別與第一、二與第三輻射體間能產(chǎn)生耦合作用的耦合電極，以調(diào)整阻抗匹 配與頻率點。
本實用新型的第六目的在于該多頻雙饋入芯片型天線包含一組與電路 基板連接的基板； 一天線布局圖案，介于該組基板的表面或者內(nèi)部，用以傳 送無線訊號至電路基板的電路；所述的天線圖案包括有第一輻射部、第二輻 射部、第三輻射部和接地部，并且設(shè)有二個訊號饋入點和電路基板相接；其 中，第三輻射部和接地部相連以構(gòu)成接地，而第一輻射部和第三輻射部，以 及第二輻射部和第三輻射部之間，并設(shè)有可依接收訊號頻率調(diào)整的耦合電極 布局°
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細的說明。

圖1為本實用新型使用于電路基板的立體示圖； 圖2為本實用新型的天線圖案示圖； 圖3為本實用新型的等效電路圖4為表示本實用新型應(yīng)用時GPS效率和接地面積的表示圖5為本實用新型的回波損耗圖6為本實用新型的史密斯圖7為本實用新型的頻率與隔離關(guān)系圖8為常見的一種多頻天線示意圖。
主要組件符號說明
1000:天線本體
100:基板
200:電路基板
1:第一基板
2:第二基板
10、 20:訊號饋入點
101、 102、 103:導(dǎo)電性支架300:天線圖案31:第一輻射部32:第二輻射部33:第三輻射部34:接地部
4:第一組耦合電極
5:第二組耦合電極
41a、 41b、 42a、 42b:電極單體
51a、 51b、 52a、 52b:電極單體
8a:基座
8b:第一傳導(dǎo)組件
8c:連接組件
8d:輻射組件
8e:第一部份
8f:第二部份
8g:第二傳導(dǎo)組件
8g:第二傳導(dǎo)組件
具體實施方式
本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，如圖1所示，該天線本體1000，包括一組基板100，該組基板100藉由一例如以多數(shù)導(dǎo)電性支架101， 102， 103……構(gòu)成的支撐機構(gòu)立設(shè)于電路基板200的上方，該組基板100包括第一基板1和第二基板2，第一基板1和第二基板2的間設(shè)置天線布局圖案，該組基板100并以兩個訊號饋入點10、 20連接于電路基板200上所形成的電路。
參見圖2所示，所述設(shè)于第一基板1和第二基板2之間的天線布局圖案300,包括有第一輻射部31、第二輻射部32、第三輻射部33和接地部34;該第一輻射部31和訊號饋入點10相接，可經(jīng)訊號饋入點10饋入訊號；第二輻射部32和訊號饋入點20相接，可經(jīng)訊號饋入點20饋入訊號；第三輻射部33，和接地部34連接，可透過接地部34接地。
同樣地如圖2所示，該天線圖案300又包括有第一組耦合電極4和第二組耦合電極5;第一組耦合電極4設(shè)于第一輻射部31和第三輻射部33之間的區(qū)域，主要設(shè)有自第一輻射部31垂直延伸的電極41a、 41b，以及自第三輻射部33垂直延伸的電極42a、 42b;第二組耦合電極5則是在第二輻射部32和第三輻射部33之間的區(qū)域，設(shè)有自第二輻射部32垂直延伸的電極51a、51b，以及自第三輻射部33垂直延伸的電極52a、 52b。
藉此，由于天線的接地部34等圖案也是設(shè)在天線本體的基板上，故可減少無線通訊設(shè)備的電路基板上天線所占用的空間；而且，天線本體1000以直立的方式架設(shè)于無線通訊設(shè)備的電路基板200上，亦不會占用到電路基板的板面，而且因為天線本體1000為直立式，天線的輻射效能不容易受到附近金屬所影響，可維持較佳的天線效能。
本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，實施時如圖2與圖3所示，以第三輻射部33發(fā)射訊號及接收訊號，當(dāng)?shù)谌椛洳?3接收訊號為一頻率與頻寬的訊號時，透過電極單體41a、 41b和42a、 42b耦合，傳送至第一輻射部31，再經(jīng)訊號饋入點10進入電路基板的電路，另一方面則經(jīng)接地部34接地，形成回路。當(dāng)?shù)谌椛洳?3接收訊號為另一頻率與頻寬的訊號時，透過電極單體51a、 51b和52a、 52b耦合，傳送至第二輻射部32，再經(jīng)訊號饋入點20進入電路基板的電路，另一方面則經(jīng)第三輻射部33、電極單體41a、41b和42a、 42b至接地部34接地，形成回路。
此外，若本實用新型要應(yīng)用來接收第三個頻率與頻寬的訊號時，天線本體布局圖案可形成具有單獨一組耦合電極6，接地部36與輻射體部35的布局圖樣。
而藉由調(diào)整耦合電極4中，電極41a、 41b和42a、 42b的相對距離及長度，可適于接收不同頻率與頻寬的訊號；若調(diào)整耦合電極5中，電極單體51a、51b和52a、 52b的相對距離及長度，則又可接收另一組不同的頻率與頻寬的訊號。因此，調(diào)整耦合電極4、 5即可依史密斯圖調(diào)整天線的最佳阻抗匹配與頻率，進而得分別依Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802. lla，b,g，的頻率，GPRS(整合封包無線電服務(wù)技術(shù)，General Packet Radio Service)的高速寬頻的適用頻率(例如128K) ， GSM (Global System for Moblie Communications)系統(tǒng)使用頻率為890-960 MHz (GSM 900)或l， 710-1, 880 MHz (GSM 1800)而調(diào)整，或GPS的LI (Link 1)載波頻率1575.42 MHZ, L2 (Link 2)載波頻率1227.60MHZ而調(diào)整，或者適用于IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)所制定的48-bit地址而分別調(diào)整。
請參照圖4所示，本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，應(yīng)用于GPS系統(tǒng)時，顯示GPS的效率和接地面積成反比，即接地面積愈小，GPS的效率愈高。
圖5的頻率與回波損耗的關(guān)系測試結(jié)果圖，顯示出在本實用新型天線的兩個饋入頻率點，其回波損耗(return loss)急速減小，顯示出在天線的兩個饋入頻率點有很大的能量可進行傳送。
圖6的史密斯圖(Smith chart)，顯示出本實用新型芯片型天線的兩組耦合電極4、 5，其在要求的兩個工作頻率范圍內(nèi)，阻抗均趨近于50ohm，故兩組耦合電極所構(gòu)成的天線單元能夠與饋線處于良好的阻抗匹配。
圖7是顯示兩組耦合電極4、 5之間的隔離狀況。該圖表示，兩組天線單元不會產(chǎn)生干擾。
本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，其實施時，訊號饋入點的數(shù)量及位置均可適當(dāng)調(diào)整，即訊號饋入點并不以二組為限，亦可為三組、四組或其它多點饋入的多頻多饋入型式。
而本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，其基板立設(shè)于電路基板的結(jié)構(gòu)是一實施范例，實施時基板和電路基板的連接型態(tài)可視電器產(chǎn)品而調(diào)整，故基板并不以立設(shè)于電路基板為限，基板亦可橫設(shè)或斜設(shè)等其它方式連接于電路基板。
綜合以上所述，本實用新型的多頻雙饋入芯片型天線，確實具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，其既未見于任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產(chǎn)品，所以，其具有新穎性應(yīng)無疑慮。另外，本實用新型所具有的獨特特征以及功能遠非常用所可比擬，所以其確實比常用更具有其進步性，而符合我國專利法有關(guān)創(chuàng)作專利的申請要件的規(guī)定，乃依法提起專利申請。
以上所述，僅為本實用新型較佳具體實施例，本實用新型的構(gòu)造特征并不局限于此，任何熟悉該項技藝的人在本實用新型領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍。
權(quán)利要求1、一種多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，包括一組與電路基板連接的基板；一天線布局圖案，介于該組基板的表面或者內(nèi)部，用以傳送無線訊號至電路基板的電路；所述的天線圖案包括有第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部和接地部，并且設(shè)有二個訊號饋入點和電路基板相接；其中，第三輻射部和接地部相連以構(gòu)成接地，而第一輻射部和第三輻射部，以及第二輻射部和第三輻射部之間，并設(shè)有可依接收訊號頻率調(diào)整的耦合電極布局。
2、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述基 板立設(shè)于電路基板的上方。
3、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述基 板由單一基板或者多層基板組成。
4、 如權(quán)利要求3所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述天 線圖案形成于單一基板或多層基板的內(nèi)部或表面。
5、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述第 一輻射部和第一訊號饋入點相接。
6、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述第 二輻射部和第二訊號饋入點相接。
7、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述耦 合電極，自第一輻射部和第三輻射部，以及第二輻射部和第三輻射部，向一 端相對延伸且保持一距離所形成。
8、 如權(quán)利要求1所述的多頻雙饋入芯片型天線，其特征在于，所述訊 號饋入點又可為三個或三個以上而構(gòu)成多頻多饋入型式。
專利摘要本實用新型提供一種多頻雙饋入芯片型天線，包括一組基板，該組基板可藉由導(dǎo)電型支撐機構(gòu)立于電路基板上，該組基板可為一單層基板或者多層基板的結(jié)構(gòu)，而其天線圖案則設(shè)置于基板的表面或者基板的內(nèi)部，該天線圖案設(shè)有兩個訊號饋入點和無線通訊設(shè)備的電路基板的模塊相連，使天線訊號可從該兩個饋入點連通至電路基板的電路，并且，所述的天線圖案又設(shè)有可分別調(diào)整接收不同頻段的耦合電極。
文檔編號H01Q1/38GK201369388SQ200820140200
公開日2009年12月23日 申請日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者洪彥銘, 王惠杰, 蔡孟學(xué), 蔡岳霖, 謝立庭, 鄭志宏 申請人:佳邦科技股份有限公司