專利名稱：數(shù)字電視天線的制作方法
數(shù)字電視天線發(fā)明所屬之技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明為一種數(shù)字電視天線，特別系指一種整合數(shù)字電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之VHF(170 230MHz)及UHF(470 870MHz)兩種系統(tǒng)頻寬之?dāng)?shù)字電視天線設(shè)計(jì)。先前技術(shù)從數(shù)字電視開(kāi)播以來(lái)，各種電視接收產(chǎn)品也因應(yīng)市場(chǎng)需求不斷推出，各種具有動(dòng) 態(tài)顯示功能的產(chǎn)品均將導(dǎo)入電視接收功能，涵蓋筆記型計(jì)算機(jī)、PDA、手機(jī)、手表、相機(jī)等各 種可攜式產(chǎn)品中，其中針對(duì)數(shù)字電視接收訊號(hào)質(zhì)量的關(guān)鍵即在于接收天線的設(shè)計(jì)技術(shù)。請(qǐng)參閱第1A及1B圖，為美國(guó)專利第7486237號(hào)專利“Miniaturized planar antenna of digitaltelevision”之上、下表面俯視圖。主要是一種平板式微型數(shù)字電視 天線，實(shí)施例之天線10包括一絕緣板11、一金屬輻射體12、一接地金屬件13及一金屬寄 生組件14 ；絕緣板11第一表面設(shè)置一金屬輻射體12，第二表面設(shè)置互相連接之接地金屬件 13和金屬寄生組件14 ；金屬輻射體12具有一蜿曲線部121 ；金屬寄生組件14亦具有蜿曲 線部141且對(duì)應(yīng)于金屬輻射體12之位置；藉由金屬寄生組件14增加天線接收輻射電磁波 訊號(hào)之頻寬，提升數(shù)字電視訊號(hào)傳輸效率。然而金屬輻射體12及金屬寄生組件14必須利用各別之蜿曲線部121及141互相 進(jìn)行電性耦合，藉以達(dá)成輻射訊號(hào)傳遞，另外增加線條較粗的第二端143用以提高輻射導(dǎo) 體面積，但此配置將導(dǎo)致天線輻射體體積過(guò)大，無(wú)法有效將天線裝置微型化，且其蜿曲線部 121及141之蜿蜒路徑極長(zhǎng)，造成訊號(hào)傳遞路徑過(guò)于復(fù)雜且傳輸質(zhì)量不穩(wěn)定，此外，雖然第 二表面設(shè)置金屬寄生組件24藉以提高傳輸頻寬，但是實(shí)際增加之頻寬范圍量測(cè)特性并非 特別理想。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明之目的系提供一種數(shù)字電視天線，透過(guò)輻射導(dǎo)體耦合對(duì)應(yīng)之耦合導(dǎo)體產(chǎn)生 數(shù)字電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之UHF(470 870MHz)系統(tǒng)頻寬，再經(jīng)由耦合導(dǎo)體延伸設(shè)置之第一導(dǎo)體 及第二導(dǎo)體產(chǎn)生VHF(170 230MHz)之系統(tǒng)頻寬，使天線系統(tǒng)具有特性極佳之傳輸頻寬。本發(fā)明之另一目的系提供一種數(shù)字電視天線，利用導(dǎo)體耦合設(shè)計(jì)概念，有效整合 輻射導(dǎo)體于基板上、下表面，簡(jiǎn)化導(dǎo)體復(fù)雜之蜿蜒設(shè)置形式，大幅縮減天線配置空間，降低 組裝難度及制造成本，同時(shí)增加傳輸訊號(hào)穩(wěn)定度及質(zhì)量。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明系為一種數(shù)字電視天線，包括一基板、一輻射導(dǎo)體、一耦 合導(dǎo)體、一短路部及一接地面；基板具有第一表面及第二表面；輻射導(dǎo)體位于基板第一表 面，并形成主體部及延伸部；耦合導(dǎo)體位于基板第二表面，并設(shè)置與輻射導(dǎo)體互相對(duì)應(yīng)之位 置，而耦合導(dǎo)體一端部分別于基板第二表面延伸形成蜿蜒狀之第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體，且兩 導(dǎo)體分別具有一末端；短路部一端部連接于耦合導(dǎo)體另一端部；接地面則連接于短路部另 一端部。本發(fā)明利用輻射導(dǎo)體與相對(duì)應(yīng)之耦合導(dǎo)體，形成一具有電容性的第一耦合部，高 頻訊號(hào)可藉由該第一耦合部將能量饋入該天線，適當(dāng)調(diào)整該第一耦合部之電容量，可大幅縮減天線尺寸并調(diào)整天線之輸入阻抗；同時(shí)該輻射導(dǎo)體與耦合導(dǎo)體延伸之第一導(dǎo)體及第二 導(dǎo)體，形成一耦合式饋入之單極天線架構(gòu)，可產(chǎn)生數(shù)字電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之UHF(470 870MHz) 系統(tǒng)頻寬，且透過(guò)微調(diào)短路部之尺寸及體積，使UHF系統(tǒng)頻寬具有較佳之阻抗匹配；另外透 過(guò)耦合導(dǎo)體延伸設(shè)置之第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體其末端與輻射導(dǎo)體之延伸部形成一第二耦合 部，訊號(hào)由輻射導(dǎo)體經(jīng)由耦合導(dǎo)體、第一、第二導(dǎo)體再經(jīng)由第二耦合部至延伸部傳輸回輻射 導(dǎo)體，形成一循環(huán)天線，可產(chǎn)生VHF(170 230MHz)之系統(tǒng)頻寬，且經(jīng)由調(diào)整第一導(dǎo)體及第 二導(dǎo)體之不同長(zhǎng)度及末端位置改變第二耦合部之電容量，辦可使VHF系統(tǒng)頻寬具有較佳之 阻抗匹配，進(jìn)而達(dá)成天線系統(tǒng)高傳輸頻寬及質(zhì)量穩(wěn)定之目的。為使貴審查人員進(jìn)一步了解本發(fā)明之詳細(xì)內(nèi)容，茲列舉下列較佳實(shí)施例說(shuō)明如后。實(shí)施方式請(qǐng)參閱第2圖，為本發(fā)明第一實(shí)施例之俯視圖。包括一基板21、一輻射導(dǎo)體22、 一耦合導(dǎo)體23、一短路部24及一接地面25 ；基板具有第一表面211 (圖中未示)及第二表 面212 (圖中未示)；輻射導(dǎo)體22設(shè)置主體部221及延伸部222 ；耦合導(dǎo)體23延伸形成第一 導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232 ；另具有饋入線26，包含中心導(dǎo)線261連接于輻射導(dǎo)體22，外層 導(dǎo)線262連接于接地面25。本實(shí)施例之基板21為圓形形式，并分成上、下兩面之第一表面211及第二表面 212 ；輻射導(dǎo)體22位于基板21第一表面211，并分別設(shè)置主體部221及延伸部222 ；耦合導(dǎo) 體23位于基板21第二表面212，將其設(shè)置與輻射導(dǎo)體22互相對(duì)應(yīng)之位置，而耦合導(dǎo)體23 一側(cè)端部分別于基板21第二表面212延伸形成蜿蜒狀之第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232，且 第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232具有各別之末端231a、232a ；短路部24 —端部連接于耦合導(dǎo) 體23另一側(cè)端部；接地面25則連接于短路部24另一側(cè)端部；饋入線26中心導(dǎo)線261連 接于輻射導(dǎo)體22，經(jīng)中心導(dǎo)線261傳遞饋入線26之高頻傳輸訊號(hào)至輻射導(dǎo)體22，外層導(dǎo)線 262則連接至接地面25。基板21為圓形狀，直徑長(zhǎng)度約為73mm，圓周長(zhǎng)度約為229. 22mm ；輻射導(dǎo)體22主體 部221長(zhǎng)度約為6mm，寬度約為7mm，延伸部222近似L狀，連接于主體部221之短邊矩形長(zhǎng) 度約為6mm，寬度約為4mm，另一側(cè)之梯形上底約為20mm，下底約為22. 5mm,高度約為4mm ； 耦合導(dǎo)體23與輻射導(dǎo)體22對(duì)應(yīng)之直線狀矩形長(zhǎng)度約為45mm，寬度約為2mm ；短路部24導(dǎo) 體路徑長(zhǎng)度約為52mm。本實(shí)施例利用輻射導(dǎo)體22主體部221與耦合導(dǎo)體23構(gòu)成第一耦合部，經(jīng)此激發(fā) 天線系統(tǒng)之第一共振模態(tài)，并透過(guò)微調(diào)短路部24之尺寸及體積，使第一共振模態(tài)具有較佳 之阻抗匹配，另經(jīng)由第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232激發(fā)天線系統(tǒng)之第二共振模態(tài)，并利用輻 射導(dǎo)體22延伸部222與第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232末端231a、232a構(gòu)成之第二耦合部 產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，經(jīng)此微調(diào)使第二共振模態(tài)具有較佳之阻抗匹配。請(qǐng)參閱第3A圖，為本發(fā)明第一實(shí)施例第一表面之俯視圖。輻射導(dǎo)體22之主體部 221為直線狀，延伸部222由主體部221兩側(cè)蜿蜒形成L狀，饋入線26之中心導(dǎo)線261連接 于輻射導(dǎo)體22 —側(cè)端部，外層導(dǎo)線262則連接至第一表面211底部之接地面25。請(qǐng)參閱第3B圖，為本發(fā)明第一實(shí)施例第二表面之俯視圖。耦合導(dǎo)體23位于與輻 射導(dǎo)體22互相對(duì)應(yīng)之位置，且同樣設(shè)置為直線狀，第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232分別由耦
4合導(dǎo)體23兩側(cè)延伸蜿蜒，而其各別之末端231a、232a皆鄰近耦合導(dǎo)體23但并不實(shí)質(zhì)接觸， 經(jīng)此與相對(duì)應(yīng)位置之輻射導(dǎo)體22延伸部222產(chǎn)生電容性耦合效應(yīng)，由于第一導(dǎo)體231及第 二導(dǎo)體232設(shè)置于耦合導(dǎo)體23兩相對(duì)側(cè)邊，且兩導(dǎo)體蜿蜒設(shè)置后之總長(zhǎng)度不相等，因此近 似產(chǎn)生兩種模態(tài)，經(jīng)此設(shè)置得以增加天線系統(tǒng)之傳輸頻寬。請(qǐng)參閱第4圖，為本發(fā)明第二實(shí)施例之俯視圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例大致雷同， 其不同處在于基板設(shè)置為矩形形式，因此接地面亦變換為矩形形式，耦合導(dǎo)體23兩側(cè)蜿蜒 之第一導(dǎo)體231及第二導(dǎo)體232亦同時(shí)變換為近似矩形之導(dǎo)體路徑，經(jīng)此實(shí)施例得知本發(fā) 明不論基板21形狀如何變換，皆可依本發(fā)明之設(shè)計(jì)原理進(jìn)行導(dǎo)體配置。請(qǐng)參閱第5圖，為本發(fā)明第一實(shí)施例之返回?fù)p失(Return loss)量測(cè)數(shù)據(jù)示意圖。 其中橫軸表示頻率，縱軸表示dB值，經(jīng)由圖形曲線顯示天線系統(tǒng)操作頻寬定義為Return loss大于10dB之情況時(shí)，頻寬S1操作頻率范圍涵蓋100MHz至230MHz，此頻帶頻寬范圍涵 蓋VHF之系統(tǒng)頻寬，頻寬S2操作頻率范圍涵蓋400MHz至870MHz，此頻帶頻寬范圍涵蓋UHF 之系統(tǒng)頻寬，經(jīng)此量測(cè)數(shù)據(jù)得知本發(fā)明之天線系統(tǒng)操作頻寬均已達(dá)設(shè)計(jì)所需之操作頻寬通 訊標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明已符合專利要件，實(shí)際具有新穎性、進(jìn)步性與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值之特點(diǎn)，然其實(shí) 施例并非用以局限本發(fā)明之范圍，任何熟悉此項(xiàng)技藝者所作之各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，在不脫離 本發(fā)明之精神和定義下，均在本發(fā)明權(quán)利范圍內(nèi)。圖式簡(jiǎn)單說(shuō)明請(qǐng)參閱第1A圖，為美國(guó)專利第7486237號(hào)專利“Miniaturized planar antenna of digital television”之上表面俯視圖。請(qǐng)參閱第IB圖，為美國(guó)專利第7486237號(hào)專利“Miniaturized planar antenna of digital television”之下表面俯視圖。第2圖為本發(fā)明第一實(shí)施例之俯視圖。第3A圖為本發(fā)明第一實(shí)施例第一表面之俯視圖。第3B圖為本發(fā)明第一實(shí)施例第二表面之俯視圖。第4圖為本發(fā)明第二實(shí)施例之俯視圖。第5圖為本發(fā)明實(shí)施例之返回?fù)p失量測(cè)數(shù)據(jù)示意圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明10-天線11-絕緣板12-金屬輻射體
121-蜿曲線部13-接地金屬件14-金屬寄生組件
141-蜿曲線部143-第二端21-基板
211-第一表面212-第二表面22-輻射導(dǎo)體
221-主體部222-延伸部23-耦合導(dǎo)體
231-第一導(dǎo)體231a-末端232-第二導(dǎo)體
232a-末端24-短路部25-接地面
26-饋入線261-中心導(dǎo)線262-外層導(dǎo)線
權(quán)利要求
一種數(shù)字電視天線，包括基板、輻射導(dǎo)體、耦合導(dǎo)體和短路部，以及接地面，其特征在于基板，具有第一表面及第二表面；輻射導(dǎo)體，位于該基板第一表面，并形成主體部及延伸部；耦合導(dǎo)體，位于該基板第二表面，并設(shè)置與該輻射導(dǎo)體相對(duì)應(yīng)位置，該耦合導(dǎo)體一端部于第二表面延伸形成蜿蜒狀之第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體，且該第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體分別具有一末端；短路部，一端部連接于該耦合導(dǎo)體另一端部；以及接地面，連接于該短路部另一端部。
2.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該基板第一表面具有饋入線，該饋入 線包含中心導(dǎo)線，連接于該輻射導(dǎo)體；以及 外層導(dǎo)線，連接于該接地面。
3.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該基板形狀系為矩形和圓形其中之ο
4.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該輻射導(dǎo)體主體部與耦合導(dǎo)體構(gòu)成第 “"華禹合部ο
5.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該輻射導(dǎo)體延伸部與第一導(dǎo)體及第二 導(dǎo)體之末端構(gòu)成第二耦合部。
6.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體之末端系鄰近 耦合導(dǎo)體但不實(shí)質(zhì)接觸。
7.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體系設(shè)置于耦合 導(dǎo)體兩相對(duì)側(cè)邊。
8.如權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字電視天線，其特征是該第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體之總長(zhǎng)度不相寸。
全文摘要
數(shù)字電視天線包括基板具有第一表面及第二表面；輻射導(dǎo)體位于基板第一表面，并形成主體部及延伸部；耦合導(dǎo)體位于基板第二表面，并設(shè)置與輻射導(dǎo)體互相對(duì)應(yīng)之位置，而耦合導(dǎo)體一端部于基板第二表面延伸形成蜿蜒狀之第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體，且該兩導(dǎo)體分別具有一末端；短路部一端部連接于耦合導(dǎo)體另一端部；接地面則連接于短路部另一端部。本發(fā)明利用導(dǎo)體耦合設(shè)計(jì)概念，透過(guò)輻射導(dǎo)體耦合對(duì)應(yīng)之耦合導(dǎo)體及其延伸設(shè)置之第一導(dǎo)體及第二導(dǎo)體，產(chǎn)生數(shù)字電視系統(tǒng)之標(biāo)準(zhǔn)頻寬，同時(shí)大幅縮減天線體積，使天線兼顧廣域頻寬及體積微型化之特性。
文檔編號(hào)H01Q1/24GK101872892SQ20091010685
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者張耀元, 蕭富仁, 邱宗文, 陳文祥 申請(qǐng)人:連展科技電子(昆山)有限公司