貼片天線結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的無線通信裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種貼片天線結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的無線通信裝置。貼片天線結(jié)構(gòu)包括輻射板、接地點及饋入點。輻射板具有長邊。接地點位于長邊。饋入點位于長邊。接地點與饋入點相對長邊的中心呈對稱。一實施例中，由于貼片天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可減少需架設(shè)無線通信裝置的數(shù)量。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種貼片天線結(jié)構(gòu)，且特別涉及一種具有對稱結(jié)構(gòu)的貼片天線結(jié) 構(gòu)。 貼片天線結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的無線通信裝置

【背景技術(shù)】
[0002] -些無線通信裝置可能需要設(shè)置于天花板，若其發(fā)射的無線信號強度最大是在裝 置的正下方，則信號覆蓋的區(qū)域可能會不夠大，導(dǎo)致需要架設(shè)較多臺無線通信裝置，方能達 成完整的覆蓋范圍。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種貼片天線結(jié)構(gòu)及應(yīng)用該結(jié)構(gòu)的無線通信裝置，可 有效減少需架設(shè)無線通信裝置的數(shù)量。
[0004] 為達上述目的，本實用新型提供一種貼片天線結(jié)構(gòu)，其包括：
[0005] 一輻射板，具有一長邊；
[0006] 一接地點，位于該長邊；以及
[0007] -饋入點，位于該長邊；
[0008] 其中，該接地點與該饋入點相對該長邊的一中心呈對稱。
[0009] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中該輻射板更具有一短邊，該長邊與該短邊的比例介于 1 :1. 87 至 1 :3. 6 之間。
[0010] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中該輻射板更具有一短邊，該長邊與該短邊的比例介于 1 :2. 34 至 1 :2. 35 之間或 1 :2. 9 至 1 :3. 1 之間。
[0011] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中該接地點與該饋入點分別位于該長邊的兩端。
[0012] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中該接地點位于該長邊的一第一端與該中心之間，而該 饋入點位于該長邊的一第二端與該中心之間。
[0013] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中更包括：
[0014] -接地板，平行該輻射板；以及
[0015] -接地接腳，連接該接地點與該接地板。
[0016] 上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其中該接地板的面積至少大于該輻射板的面積。
[0017] 為達上述目的，本實用新型還提供一種無線通信裝置，其包括：
[0018] 一電路板，包括一接地層；以及
[0019] 一上述的貼片天線結(jié)構(gòu)，該貼片天線結(jié)構(gòu)以該接地板設(shè)于該電路板的該接地層 上。
[0020] 為達上述目的，本實用新型還提供一種貼片天線結(jié)構(gòu)，其包括：
[0021] 一輻射板，具有一長邊及一短邊；
[0022] -接地點，位于該長邊；
[0023] 一饋入點，位于該長邊，該饋入點與該接地點相對該長邊的中心呈對稱，且該接地 點與該饋入點分別鄰近該長邊的兩端；
[0024] -接地板，平行該輻射板且該接地板的面積至少大于該輻射板的面積；
[0025] -接地接腳，連接該接地點與該接地板；
[0026] -饋入接腳，從該饋入點往該接地板的方向延伸；以及
[0027] -連接線，連接于該饋入接腳。
[0028] 為達上述目的，本實用新型還提供一種貼片天線結(jié)構(gòu)，其包括：
[0029] 一輻射板，具有一長邊及一短邊；
[0030] 一接地點，位于該長邊；
[0031] 一饋入點，位于該長邊，該饋入點與該接地點相對該長邊的一中心呈對稱，且該接 地點與該饋入點鄰近該長邊的該中心；
[0032] -接地板，平行該輻射板且該接地板的面積至少大于該輻射板的面積；
[0033] -接地接腳,連接該接地點與該接地板；
[0034] -饋入接腳，從該饋入點往該接地板的方向延伸；以及
[0035] 一連接線，連接于該饋入接腳。
[0036] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型 的限定。

【專利附圖】

【附圖說明】 [0037]
[0038] 圖1A繪示依照本實用新型一實施例的無線通信裝置的外觀圖；
[0039] 圖1B繪示圖1A的貼片天線結(jié)構(gòu)的場型圖；
[0040] 圖1C繪示圖1A的仰視圖；
[0041] 圖2繪示依照本實用新型另一實施例的貼片天線結(jié)構(gòu)的外觀圖；
[0042] 圖3A繪示依照本實用新型另一實施例的無線通信裝置的外觀圖；
[0043] 圖3B繪示圖3A的仰視圖。

【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述：
[0045] 圖1A繪示依照本實用新型一實施例的無線通信裝置的外觀圖。無線通信裝置100 例如是各種網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品，如無線路由器、微型基地臺或其它可收發(fā)無線信號的裝置。無線 通信裝置100可掛設(shè)在天花板或高處，使其無線信號可輻射至地面（朝向+Z軸）。無線通 信裝置1〇〇包括電路板110、貼片天線（patch antenna)結(jié)構(gòu)120及連接線130。貼片天線 有時亦可稱為微帶天線（microstripantenna)。
[0046] 貼片天線結(jié)構(gòu)120可設(shè)于電路板110上。貼片天線結(jié)構(gòu)120包括輻射板121、接地 點121g、饋入點121f、接地接腳122、饋入接腳123及接地板124。無線通信裝置100是以 貼片天線結(jié)構(gòu)120的輻射板121朝向地面的方式配置于高處。
[0047] 本實施例的輻射板121例如是矩形，其具有長邊121e及短邊121s。接地點121g 及饋入點位于長邊121e，且接地點121g與饋入點121f相對長邊121e的中心Cl呈對稱。 本實施例中，長邊121e與短邊121s的比例可介于約1 :1. 87與約1 :3. 6之間，使貼片天線 結(jié)構(gòu)120的輻射場型中最大增益方向不在+Z方向。
[0048] 圖1B繪示圖1A的貼片天線結(jié)構(gòu)的輻射場型圖。由于長邊121e與短邊121s的比 例介于約1 :1. 87與約1 :3. 6之間，可獲得場型P1。場型P1中，+Z軸二側(cè)方向的輻射強度 高于+Z軸方向的輻射強度，且二最大增益方向之間輻射角度可大于120度以上。當輻 射角度愈大，表示信號覆蓋范圍愈大。進一步地說，就達到相同的信號覆蓋率而言，由于 本實施例的貼片天線結(jié)構(gòu)120的輻射角度Θ i擴大，因此可減少所需架設(shè)無線通信裝置1〇〇 的數(shù)量。此外，場型P1中最大增益可達到2dBi以上，然此非用以限制本實用新型實施例。
[0049] 此外，藉由長邊121e與短邊121s的比例設(shè)計，可獲得不同的操作模式。例如，一 實施例中，當長邊121e與短邊121s的比例介于1 :2. 9至1 :3. 1之間，貼片天線結(jié)構(gòu)120的 輻射場型符合TM02操作模式；另一實施例中，當長邊121e與短邊121s的比例介于1 :2. 34 至1 :2. 35之間，平板天線結(jié)構(gòu)120的輻射場型符合TM21操作模式。
[0050] 如圖1A所示，接地接腳122連接接地點121g與接地板124,使接地點121g通過接 地接腳122電性連接于接地板124。饋入接腳123從饋入點121f延伸出（例如朝向接地 板124方向延伸），但不直接連接于接地板124,即饋入接腳123的端部與接地板124間隔 一距離，如此可避免饋入點121f與接地板124電性短路。
[0051] 一實施例中，輻射板121、接地接腳122與饋入接腳123可構(gòu)成一體成形結(jié)構(gòu)。就 具體工藝方法而言，一實施例中，可對單一板件進行鈑金工法，如折彎及/或沖壓，使接地 接腳122與饋入接腳123相對輻射板121夾一角度A1，此角度A1大致上等于、小于或大于 90度。另一實施例中，輻射板121、接地接腳122與饋入接腳123至少二者可分別制造完成 后，再通過焊合、卡合、黏合、其它暫時性或永久性方式結(jié)合在一起。
[0052] 如圖1A所示，連接線130包括饋入線131、絕緣層132及接地網(wǎng)線133。饋入線 131 -端電性連接于電路板110,另一端可采用例如是焊合方式連接于饋入接腳123上，以 傳輸輻射板121與電路板110之間的信號。絕緣層132包覆饋入線131，并形成于饋入線 131與接地網(wǎng)線133之間，以電性隔離饋入線131與接地網(wǎng)線133。接地網(wǎng)線133可電性連 接于接地板124與一接地電位，使接地板124接地。
[0053] 接地板124平行輻射板121配置。本實施例中，接地板124與輻射板121可沿Z 軸方向相對配置，使從輻射板121往-Z軸方向輻射至接地板124的電磁波受到擠壓而往+Z 軸二側(cè)向外輻射，而形成如圖1B所示的輻射場型。
[0054] 圖1C繪示圖1A的仰視圖。本實施例中，接地板124的面積至少大于輻射板121 的面積，且整個輻射板121沿Z軸方向重疊于接地板124。另一實施例中，接地板124的面 積亦可大致上等于或小于輻射板121的面積。此外，由于接地板124與輻射板121重疊，可 使接地接腳122往接地板124的方向連接于接地板124中與輻射板121的重疊處。
[0055] 本實施例的接地點121g與饋入點121f是分別鄰近長邊121e的第一端121el與 第二端121e2,此處的"鄰近"指的是"接近但不接觸"或"直接接觸"。一實施例中，接地點 121g與中心C1的距離大于中心C1至第一端121el的一半距離或三分之二的距離，而饋入 點121f與中心C1的距離大于中心C1至第二端121e2的一半距離或三分之二的距離。
[0056] 雖然本實施例的接地點121g與饋入點121f是以分別鄰近長邊121e的第一端 121el與第二端121e2為例說明，但本實用新型實施例不限于此。另一實施例中，接地點 121g可位于長邊121e的中心C1與第一端121el之間，相似地，饋入點121f可位于長邊 121e的中心C1與第二端121e2之間，以下舉例說明。
[0057] 圖2繪示依照本實用新型另一實施例的貼片天線結(jié)構(gòu)的外觀圖。貼片天線結(jié)構(gòu) 220包括輻射板121、接地點121g、饋入點121f、接地接腳122、饋入接腳123及接地板124。 與上述貼片天線結(jié)構(gòu)120不同的是，本實施例的貼片天線結(jié)構(gòu)220的接地點121g與饋入點 121f鄰近輻射板121的長邊121e的中心C1。例如，接地點121g與中心C1的距離小于中 心C1至第一端121el的一半距離或三分之一的距離，而饋入點121f與中心C1的距離小于 中心C1至第二端121e2的一半距離或三分之一的距離。然而，接地點121g與饋入點121f 相對于中心Cl的距離可視貼片天線結(jié)構(gòu)220的阻抗匹配及/或所設(shè)計的工作帶寬而定，本 實用新型實施例不加以限制。上述所設(shè)計的工作帶寬例如是介于2. 4GHz至5GHz之間，或 其它符合WiFi規(guī)范的操作帶寬。
[0058] 圖3A繪示依照本實用新型另一實施例的無線通信裝置的外觀圖。無線通信裝置 300包括電路板310、貼片天線結(jié)構(gòu)120、連接線130及導(dǎo)電膠340。與上述電路板110不 同的是，本實施例的電路板310包括接地層310g。導(dǎo)電膠340形成于電路板310的接地層 310g與貼片天線結(jié)構(gòu)120的接地板124之間，以固定接地層310g與接地板124的相對位 置，并電性連接接地層310g與接地板124。
[0059] 圖3B繪示圖3A的仰視圖。接地層310g的面積大于接地板124的面積，且整個接 地板124與接地層310g沿Z軸方向重疊；在此設(shè)計下，使從輻射板121往-Z軸方向輻射至 大面積的接地層310g的電磁波受到擠壓而往+Z軸二側(cè)向外輻射，如此可獲得圖1B所示的 場型P2。如圖1B所示，場型P2中，最大二增益方向之間的夾角02由于受到接地層310g 的擠壓而擴大。相較于場型P1，場型P2的夾角92大于場型Pi夾角θ1;如此一來，就達 到相同的信號覆蓋率而言，所需架設(shè)無線通信裝置300的數(shù)量可少于無線通信裝置100的 架設(shè)數(shù)量。
[0060] 另一實施例中，無線通信裝置300的貼片天線結(jié)構(gòu)120可以圖2的平板天線結(jié)構(gòu) 220取代。如此，同樣可使無線通信裝置300獲得類似圖1Β的場型Ρ2的場型。
[0061] 當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 一輻射板，具有一長邊； 一接地點，位于該長邊；以及 一饋入點，位于該長邊； 其中，該接地點與該饋入點相對該長邊的一中心呈對稱。
2. 如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射板更具有一短邊，該長邊與 該短邊的比例介于1 :1. 87至1 :3. 6之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射板更具有一短邊，該長邊與 該短邊的比例介于1 :2. 34至1 :2. 35之間或1 :2. 9至1 :3. 1之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接地點與該饋入點分別位于該 長邊的兩端。
5. 如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接地點位于該長邊的一第一端 與該中心之間，而該饋入點位于該長邊的一第二端與該中心之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，更包括： 一接地板，平行該輻射板；以及 一接地接腳，連接該接地點與該接地板。
7. 如權(quán)利要求6所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該接地板的面積至少大于該輻射 板的面積。
8. -種無線通信裝置，其特征在于，包括： 一電路板，包括一接地層；以及 一如權(quán)利要求1所述的貼片天線結(jié)構(gòu)，該貼片天線結(jié)構(gòu)以該接地板設(shè)于該電路板的該 接地層上。
9. 一種貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 一輻射板，具有一長邊及一短邊； 一接地點，位于該長邊； 一饋入點，位于該長邊，該饋入點與該接地點相對該長邊的中心呈對稱，且該接地點與 該饋入點分別鄰近該長邊的兩端； 一接地板，平行該輻射板且該接地板的面積至少大于該輻射板的面積； 一接地接腳，連接該接地點與該接地板； 一饋入接腳，從該饋入點往該接地板的方向延伸；以及 一連接線，連接于該饋入接腳。
10. -種貼片天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 一輻射板，具有一長邊及一短邊； 一接地點，位于該長邊； 一饋入點，位于該長邊，該饋入點與該接地點相對該長邊的一中心呈對稱，且該接地點 與該饋入點鄰近該長邊的該中心； 一接地板，平行該輻射板且該接地板的面積至少大于該輻射板的面積； 一接地接腳，連接該接地點與該接地板； 一饋入接腳，從該饋入點往該接地板的方向延伸；以及 一連接線，連接于該饋入接腳。
【文檔編號】H01Q1/50GK203850430SQ201420087504
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】劉獻文, 林豐渝, 陳慶鴻 申請人:中怡(蘇州)科技有限公司, 中磊電子股份有限公司