專利名稱：單極天線及具有單極天線的電子裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種單極天線及具有單極天線的電子裝置，特別是一種具有折疊狀結(jié)構(gòu)的單極天線及具有單極天線的電子裝置。
背景技術：
隨著科技的進步，市面上的電子產(chǎn)品利用無線通信系統(tǒng)進行傳輸?shù)姆绞揭呀?jīng)越來越普及。同時現(xiàn)今的電子產(chǎn)品亦具有厚度限制及降低成本的要求，因此對于特別輕薄的電子產(chǎn)品裝置而言，更需要一種特殊的傳輸天線，能傳輸特殊的頻段且能配合電子產(chǎn)品的形狀。如此一來，傳統(tǒng)的天線可能無法符合需求。此外，為了避免干擾到天線的傳輸，電子產(chǎn)品必須要預留“凈空區(qū)域”來設置天線。 以天線設計來說，一支工作頻率在900MHz的天線，其長度約為3. 2公分(厘米)。亦即電子產(chǎn)品必須預留超過3. 2公分來設置天線。如此一來，會增加電子產(chǎn)品的長度，對于現(xiàn)今的電子產(chǎn)品造成設計上的困擾。因此，需要發(fā)明出一種天線以解決先前技術的缺失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種具有折疊狀結(jié)構(gòu)的單極天線。本發(fā)明的另一主要目的是在提供一種具有單極天線的電子裝置。為達到上述的目的，本發(fā)明的單極天線設置于一基座上以形成一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，該單極天線包括一第一輻射區(qū)域、一第二輻射區(qū)域、一第三輻射區(qū)域以及一饋入點；該第一輻射區(qū)域用以傳輸一高頻信號；該第二輻射區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，用以傳輸一低頻信號，該第二輻射區(qū)域設置于該基座上的一第一平面、一第二平面以及一第三平面；該第三輻射區(qū)域與該第二輻射區(qū)域相接，并設置于該基座上的該第二平面及該第三平面；該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域相接，用以饋入一電性信號。本發(fā)明的具有單極天線的電子裝置，該電子裝置包括一基座、一無線信號模塊以及一單極天線，該基座包括至少一第一平面、一第二平面以及一第三平面；該無線信號模塊設置于該基座上，用以傳輸一無線信號；該單極天線與該無線信號模塊電性連接，該單極天線貼附于該基座上以形成一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，該單極天線包括一第一輻射區(qū)域、一第二輻射區(qū)域、一第三輻射區(qū)域以及一饋入點，該第一輻射區(qū)域用以傳輸一高頻信號；該第二輻射區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，用以傳輸一低頻信號，該第二輻射區(qū)域設置于該基座上的該第一平面、該第二平面以及該第三平面；該第三輻射區(qū)域與該第二輻射區(qū)域相接，并設置于該基座上的該第二平面及該第三平面；該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域相接，用以饋入一電性信號。本發(fā)明的單極天線可以縮小設置在基座上的范圍，亦可保持其傳輸?shù)男堋?


圖IA為本發(fā)明單極天線的正面示意圖。圖IB為本發(fā)明單極天線的反面示意圖。圖2為依據(jù)圖IA-圖IB，顯示其在不同頻率的dB值。圖3為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻率下的史密斯圖。圖4為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻率下的效率圖。圖5為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻帶下的TRP和TIS效能圖。圖6為本發(fā)明的電子裝置的系統(tǒng)方框圖。主要組件符號說明單極天線10基座 20第一平面21第二平面22第三平面23第四平面對孔洞25第一輻射區(qū)域31第二輻射區(qū)域3具體實施例方式為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。請先同時參考圖IA-圖1B，關于本發(fā)明單極天線的示意圖，其中圖IA為本發(fā)明單極天線的正面示意圖，圖IB為本發(fā)明單極天線的反面示意圖。本發(fā)明的單極天線10為一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，并設置于基座20上?；?0可為安裝電子組件或是印刷電路板等裝置的基座20，基座20的形狀可視需求而有不同設計。在本發(fā)明的一實施例中，基座20至少包括第一平面21、第二平面22、第三平面23以及第四平面對，但本發(fā)明并不限于此。單極天線10利用激光蝕刻的方式來設置于基座20上，基座 20由一種適合激光蝕刻工藝的材質(zhì)制成，藉由鈀離子將單極天線10蝕刻于基座20上。由于此蝕刻工藝的技術已經(jīng)被相關技術人員所熟悉且并非本發(fā)明的重點所在，故在此不再贅述。單極天線10包括第一輻射區(qū)域31、第二輻射區(qū)域32、第三輻射區(qū)域33與饋入點 F，第一輻射區(qū)域31、第二輻射區(qū)域32以及第三輻射區(qū)域33可通過由饋入點F饋入的電流以激發(fā)輻射能量。其中第一輻射區(qū)域31與第二輻射區(qū)域32互相連接，第二輻射區(qū)域32與第三輻射區(qū)域33互相連接，以形成類似回路式天線的結(jié)構(gòu)，并且設置于基座20的不同平面上，以形成折疊狀天線結(jié)構(gòu)。當饋入點F饋入電性信號時，單極天線10可將電性信號經(jīng)由此第一輻射區(qū)域31、第二輻射區(qū)域32以及第三輻射區(qū)域33以形成信號回路，以產(chǎn)生一定量的磁場輻射能量。第一輻射區(qū)域31設置于基座20的第一平面21上，并且可根據(jù)基座20的形狀做寬度的調(diào)整。第一輻射區(qū)域31用以傳輸高頻的頻段，如1800MHz到2100MHz的頻段。
第一區(qū)域321 第二區(qū)域322 第三區(qū)域323 第四區(qū)域324 第三輻射區(qū)域33 電子裝置40 無線信號模塊41 饋入點F
第二輻射區(qū)域32與第一輻射區(qū)域31互相連接，并設置于基座20的第一平面21、 第二平面22以及第三平面23上。在本發(fā)明的一實施例中，第二輻射區(qū)域32包括第一區(qū)域 321、第二區(qū)域322、第三區(qū)域323以及第四區(qū)域324。第一區(qū)域321直接與第一輻射區(qū)域31 連接，并且設置于基座20的第一平面21上。第二區(qū)域322實質(zhì)上與第一區(qū)域321垂直相接，并從第一平面21延伸至第二平面22。第三區(qū)域323實質(zhì)上與第二區(qū)域322垂直相接， 并同時設置于第二平面22及第三平面23上。第四區(qū)域324與第三區(qū)域323相接，并設置于第二平面22上。當饋入電性信號時，單極天線10藉由第一區(qū)域321、第二區(qū)域322、第三區(qū)域323到第四區(qū)域324的長度即可傳輸?shù)皖l的頻段，如850MHz到950MHz的頻段。第三輻射區(qū)域33與第二輻射區(qū)域32相接，并具有彎折處，以設置于第一平面21 及第二平面22上。需注意的是，上述第一輻射區(qū)域31、第二輻射區(qū)域32以及第三輻射區(qū)域 33在圖IA-圖IB中所示的形狀僅為示意，本發(fā)明并不以此為限。在單極天線10上還包括一饋入點F，電性連接一條饋入線(圖未示)，用以饋入電性信號。饋入線可為如RF電纜(RF Cable)等的電纜，但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的一實施例中，饋入點F與第一輻射區(qū)域31及第二輻射區(qū)域32設置于基座20的不同平面上。饋入點F設置于基座20的第四平面M上，與第一輻射區(qū)域31及第二輻射區(qū)域32之間經(jīng)由基座20的孔洞25互相連接。當電性信號經(jīng)由饋入點F饋入時，藉由第一輻射區(qū)域 31、第二輻射區(qū)域32以及第三輻射區(qū)域33的結(jié)構(gòu)，使得單極天線10得以激發(fā)輻射能量。需注意的是，基座20的形狀并不以圖IA-圖IB所示的形狀為限，同時第一輻射區(qū)域31、第二輻射區(qū)域32以及第三輻射區(qū)域33的形狀亦可配合基座20的形狀而做改變，本發(fā)明并不以圖IA-圖IB中所示的形狀為限。接著請參考圖2，圖2為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻率的dB值。由圖2中可知，單極天線10藉由上述的結(jié)構(gòu)，可以傳輸850MHz到950MHz左右的頻段以及1800MHz到2100MHz左右的頻段，可符合一般手機系統(tǒng)所需的傳輸頻段，亦可用于其他的通信傳輸之用。接著參考圖3，圖3為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻率下的史密斯圖。由圖3可得知，單極天線10在史密斯圖中所表現(xiàn)出的輸入阻抗的軌跡較接近史密斯圖的中心點，其反射系數(shù)(Return Loss)較小，因此具有較佳阻抗特性。接著參考圖4，圖4為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻率下的效率圖。由圖4可得知，藉由上述單極天線10的結(jié)構(gòu)，可達到30%以上的傳輸效率。接著請參考圖5，圖5為依據(jù)圖IA-圖1B，顯示其在不同頻帶下的TRP和TIS效能圖。其中總輻射功率(Total Radiated Power, TRP)是指單極天線10在立體全方向上對外傳送信號的輻射功率的平均值，相對于峰值有效輻射功率(Effective Radiated Power, ERP)和傳導發(fā)射功率，TRP不僅考慮了單極天線10的匹配因素，而且是在三維空間上，更全面地衡量單極天線10的傳送信號的情況。而總?cè)蜢`敏度(Total Isotropic Sensitivity, TIS)是指單極天線10在立體全方向上接收信號的接收靈敏度的平均值。TIS既考慮了單極天線10的匹配因素，也考慮了在三維空間的單極天線10的接收性能，因此能夠更全面地衡量單極天線10的接收信號的能力。
一般而言，通常要求單極天線10的TRP值越大越好，TIS值越小越好。因此由圖5 可知，此單極天線10在全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications, GSM)的頻段下的 TRP 值為 ^dBm,數(shù)字通信系統(tǒng)(Digital Communication System, DCS) 以及個人通信服務(Personal Communication Service, PCS)的頻段下的TRP值為^dBm, 通用移動通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System, UMTS)的不同頻段 (Band)下的 TRP 值為 19dBm，而 TIS 值皆為 _104dBm。最后，請參考圖6，關于本發(fā)明的電子裝置的系統(tǒng)方框圖。在本發(fā)明的一實施例中，電子裝置40可為智能型手機或是PDA等移動裝置，但本發(fā)明并不以此為限。如圖6所示，本發(fā)明的電子裝置40包括單極天線10、基座20以及無線信號模塊41。單極天線10與無線信號模塊41皆設置于基座20上。電子裝置40可利用饋入線(圖未示)饋入到單極天線10并與無線信號模塊41電性連接，以藉由無線信號模塊41來處理單極天線10的信號，例如發(fā)射或接收信號。如此一來，電子裝置40即可以藉由單極天線10接收或者傳送無線信號到其他的裝置(圖未示)，以達到無線通信的目的。由上述的描述可知，本發(fā)明的單極天線10可以縮小設置在基座20上的范圍，亦可保持其傳輸?shù)男埽芙鉀Q先前技術中所遇見的缺失。綜上所陳，本發(fā)明無論就目的、手段及功效，處處均顯示其迥異于公知技術的特征，懇請審查員明察，早日賜準專利，使嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明而舉例而已，本發(fā)明所要求保護的權利范圍自然應當以權利要求書的范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種單極天線，設置于一基座上以形成一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，該單極天線包括 一第一輻射區(qū)域，該第一輻射區(qū)域用以傳輸一高頻信號；一第二輻射區(qū)域，該第二輻射區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，用以傳輸一低頻信號，該第二輻射區(qū)域設置于該基座上的一第一平面、一第二平面以及一第三平面；一第三輻射區(qū)域，該第三輻射區(qū)域與該第二輻射區(qū)域相接，并設置于該基座上的該第二平面及該第三平面；以及一饋入點，該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域相接，用以饋入一電性信號。
2.如權利要求1所述的單極天線，其中該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域設置于該基座的不同平面上，該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域經(jīng)由該基座的一孔洞互相連接。
3.如權利要求1所述的單極天線，該單極天線利用一激光蝕刻方式來設置于該基座上。
4.如權利要求1所述的單極天線，其中該第二輻射區(qū)域還包括 一第一區(qū)域，該第一區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，并設置于該第一平面上； 一第二區(qū)域，該第二區(qū)域與該第一區(qū)域相接，并設置于該第一平面及該第二平面上； 一第三區(qū)域，該第三區(qū)域與該第二區(qū)域相接，并設置于該第二平面及該第三平面上；以及一第四區(qū)域，該第四區(qū)域與該第三區(qū)域相接，并設置于該第二平面上。
5.一種具有單極天線的電子裝置，包括一基座，該基座包括至少一第一平面、一第二平面以及一第三平面； 一無線信號模塊，該無線信號模塊設置于該基座上，用以傳輸一無線信號；以及一單極天線，該單極天線與該無線信號模塊電性連接，該單極天線貼附于該基座上以形成一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，該單極天線包括一第一輻射區(qū)域，該第一輻射區(qū)域用以傳輸一高頻信號；一第二輻射區(qū)域，該第二輻射區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，用以傳輸一低頻信號，該第二輻射區(qū)域設置于該基座上的該第一平面、該第二平面以及該第三平面；一第三輻射區(qū)域，該第三輻射區(qū)域與該第二輻射區(qū)域相接，并設置于該基座上的該第二平面及該第三平面；以及一饋入點，該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域相接，用以饋入一電性信號。
6.如權利要求5所述的具有單極天線的電子裝置，其中該基座由適合蝕刻的材料所制成。
7.如權利要求5所述的具有單極天線的電子裝置，其中該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域設置于該基座的不同平面上，該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域經(jīng)由該基座的一孔洞互相連接。
8.如權利要求5所述的具有單極天線的電子裝置，其中該單極天線利用一激光蝕刻方式來設置于該基座上。
9.如權利要求5所述的具有單極天線的電子裝置，其中該第二輻射區(qū)域包括 一第一區(qū)域，該第一區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，并設置于該第一平面上； 一第二區(qū)域，該第二區(qū)域與該第一區(qū)域相接，并設置于該第一平面及該第二平面上；一第三區(qū)域，該第三區(qū)域與該第二區(qū)域相接，并設置于該第二平面及該第三平面上；以及一第四區(qū)域，該第四區(qū)域與該第三區(qū)域相接，并設置于該第二平面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單極天線及具有單極天線的電子裝置。該單極天線設置于一基座上以形成一折疊狀天線結(jié)構(gòu)，該單極天線包括一第一輻射區(qū)域、一第二輻射區(qū)域、一第三輻射區(qū)域以及一饋入點；該第一輻射區(qū)域用以傳輸一高頻信號；該第二輻射區(qū)域與該第一輻射區(qū)域相接，用以傳輸一低頻信號，該第二輻射區(qū)域設置于該基座上的一第一平面、一第二平面以及一第三平面；該第三輻射區(qū)域與該第二輻射區(qū)域相接，并設置于該基座上的該第二平面及該第三平面；該饋入點與該第一輻射區(qū)域及該第二輻射區(qū)域相接，用以饋入一電性信號。本發(fā)明的單極天線可以縮小設置在基座上的范圍，亦可保持其傳輸?shù)男堋?br> 文檔編號H01Q1/36GK102214855SQ20101013949
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權日2010年4月6日
發(fā)明者林賢昌, 羅振原 申請人:宏碁股份有限公司