超宽频天线

摘要

一种超宽频天线，包括基板、第一导体臂、第二导体臂及第三导体臂，并与接地面电连接。此基板具有第一表面及相反于第一表面的第二表面，第一及第二导体臂彼此相间隔地设于第二表面，并分别包括馈入点及接地点，第三导体臂则设于第一表面，并电连接第二导体臂及接地面。借由将第三导体臂部分重叠于第一导体臂，使第一及第三导体臂间产生电容式耦合效应，增加电容式天线阻抗，而产生宽频的效果。

权利要求

1.一种超宽频天线，与一接地面电连接，包括：

一基板，具有一第一表面及相反于该第一表面的一第二表面；

一第一导体臂，设于该第二表面，并包括一馈入点；

一第二导体臂，与该第一导体臂相间隔地设于该第二表面，并包括一接地点；及一第三导体臂，设于该第一表面，部分与该第一导体臂重叠，并电连接该第二导体臂及该接地面，该第三导体臂包括一本体部及一耦合部，该本体部重叠于该第二导体臂，该耦合部则自该本体部朝该第一导体臂方向延伸，而部分重叠于该第一导体臂，其中该第一导体臂的长度15.8mm、第二导体臂的长度15.3mm及第三导体臂的耦合部长度2mm。

2.根据权利要求1所述的超宽频天线，其中，该超宽频天线还包括一导电铜箔，电连接该接地面及该第三导体臂。

3.根据权利要求1所述的超宽频天线，其中，该超宽频天线还包括多个贯孔，分别贯穿该第二导体臂及该第三导体臂，使得该第二及第三导体臂相互导通。

4.根据权利要求1所述的超宽频天线，其中，该基板开设有多个定位孔，供多个螺丝穿设，以固定该基板。

说明书

超宽频天线

技术领域

[0001] 本发明是关于一种天线，特别是指一种可应用于无线区域网路及无线个人网路的超宽频天线。

背景技术

[0002] 目前市面上的笔记本电脑大多内建有应用于无线通信的软硬件设备，以便使用者与其他电子装置进行通信。其中，应用于无线区域网路(WLAN)及无线个人网路(WPAN)的笔记本电脑内置天线，目前是采用三维立体式结构设计的单极天线或平面倒F型天线(PIFA)，部分设计会加上寄生耦合元件，以在空间上交叠产生较强的耦合量，而达到宽频的效果。然而，三维立体式的天线结构较为复杂，需耗费较高的制作成本，组装不易且稳定性较差，且产线组装不良时会造成频率偏差而导致天线无法发挥应有功效。

发明内容

[0003] 因此，本发明的目的，在于提供一种结构简单且易于组装的超宽频天线。

[0004] 于是，本发明的超宽频天线，包括基板、第一导体臂、第二导体臂及第三导体臂，并与接地面电连接。此基板具有第一表面及相反于第一表面的第二表面。第一导体臂设于第二表面，并包括馈入点。第二导体臂与第一导体臂相间隔地设于第二表面，并包括接地点。第三导体臂设于第一表面，部分与第一导体臂重叠，并电连接第二导体臂及接地面。

附图说明

[0005] 图1是一立体图，说明本发明超宽频天线的优选实施例；

[0006] 图2是该优选实施例的一侧视图，显示该优选实施例在一第一表面的构造；

[0007] 图3是该优选实施例的一侧视图，显示该优选实施例在一第二表面的构造；

[0008] 图4是一立体示意图，说明该优选实施例设置于一笔记本电脑的位置；

[0009] 图5是一示意图，说明该优选实施例在频率2GHz～6GHz的电压驻波比测量结果；

[0010] 图6是该优选实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在频率2440MHz时的辐射场型测量结果；

[0011] 图7是该优选实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在频率4224MHz时的辐射场型测量结果；

[0012] 图8是该优选实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在频率2437MHz时的辐射场型测量结果；及

[0013] 图9是该优选实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在频率5470MHz时的辐射场型测量结果。

[0014] 主要元件符号说明

[0015] 1超宽频天线

[0016] 11基板

[0017] 111第一表面

[0018] 112第二表面

[0019] 113第一端

[0020] 114第二端

[0021] 115定位孔

[0022] 12第一导体臂

[0023] 121馈入点

[0024] 13第二导体臂

[0025] 131接地点

[0026] 14第三导体臂

[0027] 141本体部

[0028] 142耦合部

[0029] 15贯孔

[0030] 16导电铜箔

[0031] 2笔记本电脑

[0032] 21接地面

[0033] 22盖体

[0034] 23液晶面板

[0035] 24同轴传输线

具体实施方式

[0036] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

[0037] 参阅图1至图3，本发明的超宽频天线1的优选实施例包括基板11、第一导体臂12、第二导体臂13、第三导体臂14、多个贯孔15及导电铜箔16，且超宽频天线1与接地面
21电连接。

[0038] 参阅图4，超宽频天线1安装于笔记本电脑2的盖体22中，超宽频天线1所连设的接地面21是盖体22内的金属基板，此金属基板供液晶面板23组设。在本实施例中，超宽频天线1安装于液晶面板23上侧边的位置，但是实际上不限于此，也可以安装在其他位置，例如液晶面板23的右侧边或底侧边。

[0039] 参阅图1至图3，基板11呈长条形，具有第一表面111及相反于第一表面111的第二表面112，基板11的两相反端分别为第一端113及第二端114，且各开设定位孔115，分别供螺丝(未显示于图中)穿设，以将超宽频天线1锁固于笔记本电脑2的盖体22上。

[0040] 第一导体臂12与第二导体臂13彼此相间隔地设于第二表面112上，第三导体臂14则设于第一表面111上，第三导体臂14包括本体部141及耦合部142，本体部141重叠于第二导体臂13，耦合部142则自本体部141远离第二端114的一侧朝第一端113方向延伸，而部分重叠于第一导体臂12，且耦合部142突出于第二导体臂13的长度为L。

[0041] 多个贯孔15沿第二导体臂13的长侧边设置，各贯孔15分别垂直贯穿第二导体臂13及第三导体臂14的本体部141，使得第二及第三导体臂13、14相互导通。

[0042] 导电铜箔16的一端迭设于第三导体臂14的本体部141，其另一端则连设于接地面21，使得第三导体臂14电连接接地面21。

[0043] 第一及第二导体臂12、13分别包括馈入点121及接地点131，接地点131设于第二导体臂13相反于贯孔15的另一长侧边，并远离第二端114，馈入点121则远离第一端113且邻近接地点131。馈入点121电连接笔记本电脑2的同轴传输线24的信号正端，接地点131则电连接同轴传输线24的信号负端，借此，笔记本电脑2可通过超宽频天线1接收及传送信号。

[0044] 第一导体臂12为超宽频天线1的辐射面，第二及第三导体臂13、14则为接地面，利用改变第一及第二导体臂12、13的长度可控制模态频率激发位置，而控制接地面与天线辐射元件之间的耦合量，也就是调整第三导体臂14耦合部142的长度L，以控制其与第一导体臂12之间电容式耦合量，可增加电容式天线阻抗，产生超宽频效果。

[0045] 在本实施例中，基板11厚度为0.4mm，第一、第二及第三导体臂12、13、14均呈长方形，第一导体臂12的长度及宽度分别为15.8mm及5mm，第二导体臂13的长度及宽度分别为15.3mm及5mm，且第一与第二导体臂12、13的间隔长度为1.5mm，第三导体臂14的长度及宽度分别为17.3mm及5mm，其中第三导体臂14耦合部142的长度L为2mm，且第一及第三导体臂12、13的重叠面积为2.5mm2。

[0046] 参阅图5，其为本优选实施例的电压驻波比(VSWR)的测量结果，在频率2GHz～6GHz间，电压驻波比均小于2.5。参阅表一及表二，分别是超宽频天线1应用于无线个人网路及无线区域网路所属频段的测量结果，在不同工作频率时，超宽频天线1的总辐射功率(Total Radiation Power)均大于-3dBm，且效能(Efficiency)均大于50％，具有高增益及效率佳的特点。

[0047] 表一

[0048]频率(MHz) 总辐射功率(dBm) 效能(％)
2402 1.48 71.08
2440 0.96 80.15
2480 1.05 78.60
3168 1.24 75.09
3432 1.43 71.91
3696 1.29 74.28
3960 0.80 83.19
4224 1.36 73.13
4488 2.49 56.34
4752 1.88 64.80

[0049] 表二

[0050]频率(MHz) 总辐射功率(dBm) 效能(％)
2412 0.97 80.07
2437 0.74 84.26
2462 0.50 89.19
4900 2.71 53.54
5150 1.63 68.73
5350 1.46 71.44
5470 1.07 78.08
5725 1.49 70.93
5875 1.64 68.61

[0051] 参阅图6～9，是本优选实施例在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面在频率2440MHz、4224MHz、2437MHz及5470MHz时的辐射场型(Radiation Pattern)测量结果。

[0052] 由测量结果可知，超宽频天线1应用于笔记本电脑2时，其频宽确实可满足Bluetooth(2.4～2.5GHz)、UWB Band I(3.1～4.8GHz)、WLAN802.11b/g(2.4～2.5GHz)及WLAN 802.11a(4.9～5.9GHz)的频带需求，所以笔记本电脑2的超宽频天线1均可应用于无线区域网路或无线个人网路。

[0053] 由于超宽频天线1是采二维平面式天线设计，其结构简单，不仅易于制作，且可稳固地组设于笔记本电脑上。此外，超频宽天线1可同时涵盖无线区域网路及无线个人网路两种操作频段，不仅可大幅降低天线成本，且可增加组装误差所造成的频率偏移容忍度。

[0054] 综上所述，借由将第三导体臂部分重叠于第一导体臂，使第一及第三导体臂间产生电容式耦合效应，增加电容式天线阻抗，而产生宽频的效果，故确实能达成本发明的目的。

[0055] 以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围内。