[發明專利]印刷式寬帶單極天線模塊

有效

• 申請號: 201210549403.2
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103840255B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 黃智勇;羅國彰;方仁祥
• 申請（專利權）人: 智易科技股份有限公司
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明為一種印刷式寬帶單極天線模塊，尤其涉及一種應用于便攜式電子裝置中而能進行無線信號傳輸，并直接于印刷式電路板的一側上作印制，而能簡單地依應用需求來設計與調整所運作的頻段與帶寬的天線模塊。

背景技術

隨著移動運算技術的發展，相關的便攜式電子裝置是不斷地被研發與創新，例如筆記型計算機、個人數字助理、移動電話或平板計算機等。這些科技產品在我們的生活中已扮演著重要的角色，并帶來相當大的方便性和實用性。另一方面，利用便攜式電子裝置作無線信號的傳輸以進行包括電話通訊、互聯網連線等功能，亦為此類電子裝置的一種重要應用。而所進行的無線信號傳輸是指通過其裝置所內建或外接的一天線以射頻(radio?frequency)方式來接收與發射相關的無線信號。

為了因應便攜式電子裝置的輕薄短小的特性，相關的無線信號傳輸模塊無不以輕巧的類型或相應的尺寸加以設計與制造。就目前技術而言，小型天線主要有芯片天線(Chip?Antenna)和平面型天線(Planar?Antenna)兩種。其中芯片天線類型的有陶瓷芯片天線(Ceramic?Chip?Antenna)，而平面型天線的類型則包括微帶天線(Micro-strip?Antenna)和印刷式天線(Printed?Antenna)。其中結構輕巧、傳輸效能良好、方便制作且可被輕易地設置在裝置內壁的平面倒F形天線(Planar?Inverse-F?Antenna，簡稱PIFA)或單極天線(Monopole?Antenna)，便為目前已被廣泛地運用在各類便攜式電子裝置的平面型天線。

另一方面，目前針對便攜式電子裝置的無線信號傳輸的實用性與功能性，在其無線信號傳輸模塊的設計也愈益強調具有多頻段與足夠的帶寬。舉例來說，為了要將無線局域網絡(Wireless?LAN)標準的802.11b和802.11a規格整合于一個無線信號傳輸模塊中，必須設計能夠兼具2.4GHz和5GHz兩種不同運作頻率的天線結構或電路，而此類天線稱為雙頻天線(Dual?Band?Antenna)。

而就平面倒F形天線(PIFA)而言，目前的制造技術多半將同軸纜線的內層導體層與外圍導體層分別焊接于其結構的信號饋入點與信號接地點，以將信號進行傳輸。然而，為了讓平面倒F形天線能作多頻段與寬帶的應用，已知技術多半使其整體結構設計的較為復雜與尺寸較大，在制造上也存在著成本較高與組裝不易的缺陷，且其所形成的帶寬較窄而不易于不同環境進行頻段調整。相對來說，單極天線的運作與結構則較簡單。因此，如何使單極天線能有效地進行多頻段與寬帶的運作，并且以同一個天線或同一個無線信號傳輸模塊的方式作結構設計，便為本申請發展的主要目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種印刷式寬帶(又稱之為“頻寬”)單極天線模塊。該天線模塊系應用并內建于可進行無線信號傳輸的便攜式電子裝置，且其天線本體直接于便攜式電子裝置的印刷式電路板的一側上作印制，從而能簡單地依應用需求來設計與調整所運作的頻段與帶寬。

本發明為一種印刷式寬帶單極天線模塊，包含有：一基板，具有一第一側面；一接地部，形成于該第一側面上；以及一天線本體，相對于該接地部而設置于該第一側面上，該天線本體并包含有：一第一延伸部，具有一第一長度；一第二延伸部，具有一第二長度，并具有一第一寬度加上一第二寬度的寬度；一第三延伸部，具有該第一寬度，而該第二延伸部于該第一延伸部與該第三延伸部之間形成連接；以及一饋入部，其一端連接于該第一延伸部與該第二延伸部之間，另一端則對應于該接地部；其中該第一長度決定一工作頻率，該第一長度大于該第二長度，且該第一長度對該第二長度的比值小于一第一數值，而該第一長度對該第一寬度與該第二寬度的和的比值小于一第二數值。

根據上述構想，本發明所述的印刷式寬帶單極天線模塊，其中該接地部還包含有相互連接的一后端區域、一前端區域和一中間區域，該中間區域形成于該后端區域與該前端區域之間，而分別于其兩端連接該后端區域與該前端區域。

根據上述構想，本發明所述的印刷式寬帶單極天線模塊，其中該接地部還包含有相互連接的一后端區域、一前端區域和一中間區域，該后端區域形成于該第三延伸部的一側，并和該第二延伸部之間具有一第一間距；該前端區域形成于該第一延伸部的一側，并和該第一延伸部之間具有一第二間距；該中間區域并和該第一延伸部、該第二延伸部之間具有一第三間距；其中系設計該第一間距大于該第二間距，該第二間距大于或等于該第三間距，調整該第一間距、該第二間距和/或該第三間距以作為該天線本體的阻抗匹配。