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TWI381583B - 寬頻天線及具有寬頻天線之電子裝置 - Google Patents

寬頻天線及具有寬頻天線之電子裝置 Download PDF

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TWI381583B
TWI381583B TW097144215A TW97144215A TWI381583B TW I381583 B TWI381583 B TW I381583B TW 097144215 A TW097144215 A TW 097144215A TW 97144215 A TW97144215 A TW 97144215A TW I381583 B TWI381583 B TW I381583B
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Yuh Yuh Chiang
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Wistron Neweb Corp
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    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
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    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

寬頻天線及具有寬頻天線之電子裝置
本發明係關於一種寬頻天線，特別是一種可利用調整槽孔以達到寬頻傳輸之寬頻天線。
隨著科技日益進步，市面上的電子產品利用無線通訊模組進行傳輸的方式已經越來越普遍。對於需要有大資料量的多媒體資料來說，更需要一種具有更大頻寬的傳輸天線。如此一來，傳統的天線就無法符合需求。
在先前技術中已經揭露一種天線型式。以下請參考圖1A有關於先前技術之天線之示意圖。先前技術之天線90係揭露於美國專利公告號6,812,892 B2。先前技術之天線90具有一輻射元件91、一連接元件92、一接地元件93以及饋入點F。其中連接元件92具有一第一端921以及一第二端922；並且連接元件92之第一端921連接至輻射元件91，第二端922連接至接地元件93。並且天線90藉由饋入點F直接饋入訊號以傳輸一電性訊號。
接著請參考圖1B係依據圖1A之天線90在不同頻率之電壓駐波比(VSWR)。由圖1B中可得知，若以VSWR小於2為標準，天線90僅能傳輸於2.5GHz與5.5GHz左右的頻率之範圍。以2.5GHz左右的頻率為例，天線90在此頻段之頻寬約為250MHz，而中心頻率約為2450MHz，因此百分比約為(250MHz/2450MHz)=10.2041%。由此可知，在先前技術當中的天線90所能傳輸的頻段就有很大的限制，並不符合現今寬頻天線的頻寬要求。
因此，需要發明出一種寬頻天線以解決先前技術之缺失。
本發明之主要目的係在提供一種寬頻天線，可利用調整槽孔以達到寬頻傳輸效果。
本發明之另一主要目的係在提供一種電子裝置，其具有一寬頻天線。
為達成上述之目的，本發明之電子裝置包括無線訊號模組與寬頻天線。寬頻天線係與無線訊號模組電性連接。寬頻天線包括基板、輻射元件、接地元件、短路元件及饋入點。輻射元件係設置於基板上。輻射元件包括第一槽孔及第二槽孔，第二槽孔係與第一槽孔實質相接，其中第一槽孔及第二槽孔係用以調整該寬頻天線之操作頻段。接地元件係設置於基板上，用以作為寬頻天線接地之用。短路元件係設置於基板上，以連接輻射元件及接地元件。
饋入點用以饋入電性訊號。其中饋入點係位於基板之側邊及短路元件之間，並且第一槽孔之範圍係不超出饋入點之位置。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
請先參考圖2係本發明寬頻天線之實施例之示意圖。
在本發明之實施例中，寬頻天線10係為一平板式之結構。寬頻天線10包括基板20、輻射元件(Radiating Element)30、接地元件(Grounding Element)40、短路元件50與饋入點(Feeding Point)F。基板20係為一種印刷電路板、塑膠板或是玻璃纖維板，但本發明並不以此為限。輻射元件30、接地元件40與短路元件50可以印刷於基板20上，或者利用鐵件製成再貼附於基板20。輻射元件30可透過電流以激發輻射能量。接地元件40用以作為寬頻天線10接地之用。短路元件50係設置於該基板上，用以連接輻射元件30及接地元件40。
在寬頻天線10上更包括一饋入點F。其中饋入點F係位於基板20之一側邊及短路元件50之間。並且在本實施例中，饋入點F到基板20之側邊之長度係小於饋入點F到短路元件50之長度。饋入點F係電性連接一條饋入線(圖未示)，用以饋入一電性訊號。饋入線可為如RF Cable等電纜，但本發明並不以此為限。
輻射元件30還包括了第一槽孔S1及第二槽孔S2，第二槽孔S2係與第一槽孔S1實質相接。其中該第一槽孔S1在水平方向之延伸範圍係不超出該饋入點F之位置，且第二槽孔S2實質上可位於該第一槽孔之正中央處。輻射元件30係利用第一槽孔S1及第二槽孔S2之長度來調整寬頻天線10之操作頻段。
接著請同時參考圖3A到圖3C。其中圖3A係依據圖2，顯示本發明寬頻天線在不同頻率之VSWR，圖3B係依據圖2，顯示本發明寬頻天線在不同頻率之dB值，圖3C係依據圖2，顯示本發明寬頻天線之輻射效率圖。
由圖3A及圖3B中可明顯得知，若以VSWR小於2及dB值小於負9.45dB值為寬頻天線10之可操作範圍而言，寬頻天線10藉由上述之結構及各個槽孔之作用，可以傳輸從3.16GHz到10GHz左右之頻率。因此寬頻天線10能傳輸之頻寬為(10GHz-3.16GHz)=6.84GHz。而寬頻天線10之中心頻率為(3.16GHz+10GHz)/2=6.58GHz，其頻寬百分比約為(6.84GHz/6.58GHz)=103.9514%。由此可知，相較於先前技術的天線90，寬頻天線10具有更加寬廣的頻寬。並且由圖3C中可知，在頻率3.16GHz至6GHz左右的效能皆超過40%，使得寬頻天線10具有良好的傳輸效能。並且不論在低頻或高頻頻段的表現上，寬頻天線10皆具有較佳的傳輸效果。另一方面，本發明之寬頻天線10所需之高度約為9mm，相較於先前技術當中的天線90，寬頻天線10可更節省所需之機構空間。
最後，請參考圖4關於本發明之電子裝置的系統方塊圖。
在本發明之一實施例中，電子裝置60可為筆記型電腦等行動裝置，但本發明並不以此為限。如圖4所示，本發明之電子裝置60包括寬頻天線10及無線訊號模組61。電子裝置60可利用RF Cable(圖未示)饋入到寬頻天線10並與無線訊號模組61電性連接，以藉由無線訊號模組61來處理寬頻天線10之訊號，例如發射或接收訊號。如此一來，電子裝置60即可以藉由寬頻天線10接收或者傳送無線訊號到其它的裝置(圖未示)，以達到無線通訊的目的。
綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請　貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
 先前技術：
90．．．天線
91．．．輻射元件
92．．．連接元件
921．．．第一端
922．．．第二端
93．．．接地元件
F．．．饋入點
本發明：
10．．．寬頻天線
20．．．基板
30．．．輻射元件
40．．．接地元件
50．．．短路元件
60．．．電子裝置
61．．．無線訊號模組
F．．．饋入點
S1．．．第一槽孔
S2．．．第二槽孔
圖1A係先前技術之天線之示意圖。
圖1B係依據圖1A，顯示其在不同頻率之VSWR。
圖2係本發明寬頻天線之實施例之示意圖。
圖3A係依據圖2，顯示本發明寬頻天線在不同頻率之VSWR。
圖3B係依據圖2，顯示本發明寬頻天線在不同頻率之dB值。
圖3C係依據圖2，顯示本發明寬頻天線之輻射效率圖。
圖4關於本發明之電子裝置之系統方塊圖。
10．．．寬頻天線
20．．．基板
30．．．輻射元件
40．．．接地元件
50．．．短路元件
F．．．饋入點
S1．．．第一槽孔
S2．．．第二槽孔

Claims (10)

  1. 一種寬頻天線，包括：一基板；一輻射元件，係設置於該基板上，該輻射元件包括一第一槽孔及一第二槽孔，該第二槽孔係與該第一槽孔實質相接，其中該第一槽孔及該第二槽孔係用以調整該寬頻天線之操作頻段；一接地元件，係設置於該基板上，用以作為該寬頻天線接地之用；一短路元件，係設置於該基板上，以連接該輻射元件及該接地元件；一第三槽孔，係設置於該輻射元件、該接地元件及該短路元件之間，其中該第三槽孔不與該第一槽孔及該第二槽孔相連接；以及一饋入點，用以饋入一電性訊號，其中該饋入點係設置於該第三槽孔上並位於該基板之一側邊及該短路元件之間，並且該第一槽孔於水平方向之延伸範圍係不超出該饋入點之位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之寬頻天線，其中該第二槽孔係實質上位於該第一槽孔之正中央處。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之寬頻天線，其中該饋入點到該基板之該側邊之長度係小於該饋入點到該短路元件之長度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之寬頻天線，該寬頻天線係為一平面之結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之寬頻天線，其中該輻射元件、該接地元件及該短路元件係印刷於該基板上或由一鐵件製成並貼於該基板上。
  6. 一種具有寬頻天線之電子裝置，具有一無線傳輸之功能，該具有寬頻天線之電子裝置包括：一無線訊號模組；以及一寬頻天線，包括：一基板；一輻射元件，係設置於該基板上，該輻射元件包括一第一槽孔及一第二槽孔，該第二槽孔係與該第一槽孔實質相接，該第一槽孔及該第二槽孔係用以調整該寬頻天線之操作頻段；一接地元件，係設置於該基板上，用以作為該寬頻天線接地之用；一短路元件，係設置於該基板上，以連接該輻射元件及該接地元件；一第三槽孔，係設置於該輻射元件、該接地元件及該短路元件之間，其中該第三槽孔不與該第一槽孔及該第二槽孔相連接；以及一饋入點，用以饋入一電性訊號，其中該饋入點係設置於該第三槽孔上並位於該基板之一側邊及該短路元件之間，並且該第一槽孔於水平方向之延伸範圍係不超出該饋入點之位置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有寬頻天線之電子裝置，其中該第二槽孔係實質上位於該第一槽孔之正中央處。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之具有寬頻天線之電子裝置，其中該饋入點到該基板之該側邊之長度係小於該饋入點到該短路元件之長度。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之具有寬頻天線之電子裝置，該寬頻天線係為一平面之結構。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之具有寬頻天線之電子裝置，其中該輻射元件、該接地元件及該短路元件係印刷於該基板上或由一鐵件製成並貼於該基板上。
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