平面天線的製作方法

2023-12-12 22:14:22 3

專利名稱：平面天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線，尤其涉及一種平面天線。
背景技術：
近年來，由於移動通信產品的市場需求大增，使得無線通信的發展更為迅速，在眾多無 線通信標準中，最引人注目的為美國電子電機工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)制定的802. ll無線局土或網絡(Wireless Local Area Network, WLAN)協議。該協議制定於1997年，其不僅提供了無線通信上許多前所未有的功 能，而且提供了可令各種不同品牌的無線通信產品得以相通的解決方案。在IEEE所制定的諸 多標準中IEEE 802. 11b/g為當前較常用的標準，其工作頻段為2.4GHz。
天線為移動通信產品中必備的高頻組件，其主要功能是用來接收及發射電磁波信號。由 於無線通信產品均朝向輕、薄、短、小的方向發展，所以要求天線所佔面積也相應較小。因 此如何在兼顧天線功能的前提下，同時將天線所佔的面積減小是當今天線設計的一大挑戰。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種平面天線，使天線所佔據的面積有效縮小，其可工作於中心 頻率為2.4GHz的頻段。
一種平面天線，設置於基板上，用於接收及發射電磁波信號。所述平面天線包括接地部 、輻射體、饋入部以及匹配部。接地部設置於基板的表面。輻射體包括第一輻射段、第二輻 射段、第三輻射段、第四輻射段以及第五輻射段。第一輻射段、第二輻射段、第三輻射段、 第四輻射段以及第五輻射段依次垂直連接且同向彎折。饋入部與接地部相鄰設置，且電性連 接於輻射體，用於向輻射體饋入電磁波信號。匹配部電性連接於輻射體及接地部之間，且電 性連接於饋入部。
一種平面天線包括輻射體、饋入部、接地部以及匹配部。所述輻射體由多個寬度不同的 輻射段依次垂直連接並形成一內螺旋。所述輻射體包括開路端及短路端，所述開路端位於所 述內螺旋的中心。所述饋入部電性連接於所述輻射體的短路端，用於向所述輻射體饋入電磁 波信號。所述匹配部電性連接所述輻射體的短路端及所述接地部。
上述平面天線可工作於中心頻率為2. 4GHz的頻段，且佔據的面積小。


圖l為本發明實施方式中平面天線的示意圖。 圖2為本發明另一實施方式中平面天線的示意圖。 圖3為圖1中平面天線的尺寸標註圖。 圖4為圖1中平面天線的反射損耗電磁模擬圖。 圖5為圖l中平面天線於X-Y平面的輻射場型圖。 圖6為圖l中平面天線在Y-Z平面的輻射場型圖。 圖7為圖l中平面天線在X-Z平面的輻射場型圖。
具體實施例方式
請參閱圖1 ，所示為本發明實施方式中平面天線10的示意圖。
在本實施方式中，平面天線10設置於基板20上，用於接收及發射電磁波信號。平面天線 10包括接地部12、輻射體16、饋入部14以及匹配部18。接地部12設置於基板20的表面。饋入 部14電性連接於輻射體16，用於向輻射體16饋入電磁波信號，饋入部14的電阻值約為50歐姆 。匹配部18電性連接於輻射體16及接地部12之間，且電性連接於饋入部14。
在本實施方式中，輻射體16包括第一輻射段161、第二輻射段162、第三輻射段163、第 四輻射段164以及第五輻射段165。第一輻射段161與饋入部14電性連接，在實際應用中，第 一輻射段161與饋入部14可如圖1所示的處於同一直在線，也可如圖2所示的二者呈垂直連接 關係。第一輻射段161、第二輻射段162、第三輻射段163、第四輻射段164以及第五輻射段 165依次垂直連接且同向彎折形成一內螺旋。其中，第二輻射段162與第五輻射段165平行設 置。
第一輻射段161、第二輻射段162及第三輻射段163圍繞於第四輻射段164與第五輻射段 165的外側。第五輻射段165的寬度較第一輻射段161、第二輻射段162、第三輻射段163以及 第四輻射段164的寬度大，用以展寬平面天線10的工作頻段。
匹配部18呈彎折狀，包括第一匹配段181以及與第一匹配段181垂直電性連接的第二匹配 段182。第一匹配段181與接地部12垂直電性連接。第二匹配段182與饋入部14電性連接，且 與第二輻射段162平行。在本實施方式中，匹配部18可以消除由輻射體16與接地部12產生的 電抗。
請參閱圖3，為圖1中平面天線10的尺寸標註圖。在本實施方式中，天線10的總長度a約 為10毫米，總寬度b約為8毫米。饋入部14的長度c約為2毫米，寬度d約為0.5毫米。第一輻射 段161的長度e約為6毫米，寬度f約為0.5毫米。第二輻射段162的長度g約為8.5毫米，寬度h 約為1毫米。第三輻射段163的長度i約為4毫米，寬度j約為l毫米。第四輻射段164的長度k約
為2毫米，寬度m約為0.5毫米。第五輻射段165的長度n約為6.5毫米，寬度p約為3. 5毫米。第 一匹配段181的長度q約為1.5毫米，寬度r約為0.5毫米。第二匹配段182的長度s約為3. 5毫米 ，寬度t約為0.5毫米。
請參閱圖4，所示為圖1中平面天線10的反射損耗(Return Loss)電磁模擬圖。由圖可 知，平面天線10工作於2.4GHz頻段時，其反射損耗值小於-10dB。符合IEEE 802. 11b/g標準 中平面天線的應用需求。
圖5至圖7為圖1中平面天線10的輻射場型圖。如圖1所示，在本實施方式中，基板20處於 X-Y平面，垂直基板20向上的方向為Z軸方向。圖4、圖5以及圖6分別為平面天線10於X-Y平面 、Y-Z平面以及X-Z平面的輻射場型圖。由這些電磁模擬結果可知，平面天線10的輻射場型在 X-Y平面、Y-Z平面以及X-Z平面上均為近似全向性(Omni-Directional)。
熟知本領域的技術人員可知，本發明平面天線10並非只工作於2.4GHz頻段，只要對輻射 體16的總長度及寬度稍做變更，便可使本發明平面天線10接收其它不同頻段的電磁波信號。
權利要求
1.一種平面天線，設置於基板上，用於接收及發射電磁波信號，其特徵在於，所述平面天線包括接地部，設置所述基板的表面；輻射體，包括第一輻射段、第二輻射段、第三輻射段、第四輻射段以及第五輻射段，所述第一輻射段、所述第二輻射段、所述第三輻射段、所述第四輻射段以及所述第五輻射段依次垂直連接且同向彎折；饋入部，與所述接地部相鄰設置，電性連接於所述輻射體，用於向所述輻射體饋入電磁波信號；以及匹配部，電性連接於所述輻射體及所述接地部之間，且電性連接於所述饋入部。
2 如權利要求l所述的平面天線，其特徵在於，所述第一輻射段、所 述第二輻射段及所述第三輻射段環繞於所述第四輻射段與所述第五輻射段的外側。
3 如權利要求2所述的平面天線，其特徵在於，所述第五輻射段的寬 度較所述第一輻射段、所述第二輻射段、所述第三輻射段以及所述第四輻射段的寬度大。
4 如權利要求3所述的平面天線，其特徵在於，所述第二輻射段與所 述第五輻射段平行設置。
5 如權利要求l所述的平面天線，其特徵在於，所述饋入部電阻值約為50歐姆。
6 如權利要求l所述的平面天線，其特徵在於，所述匹配部與所述第 一輻射段電性連接。
7 如權利要求6所述的平面天線，其特徵在於，所述匹配部呈彎折狀 ，包括第一匹配段以及與所述第一匹配段垂直電性連接的第二匹配段。
8 如權利要求7所述的平面天線，其特徵在於，所述第一匹配段垂直 電性連接所述接地部。
9 一種平面天線，其特徵在於，包括 輻射體，由多個寬度不同的輻射段依次垂直連接並形成一內螺旋，所述輻射體包括開 路端及短路端，所述開路端位於所述內螺旋的中心；饋入部，電性連接於所述輻射體的短路端，用於向所述輻射體饋入電磁波信號； 接地部；以及匹配部，電性連接所述輻射體的短路端及所述接地部。
10 如權利要求9所述的平面天線，其特徵在於，所述匹配部與所述 輻射體共同形成螺旋狀。
全文摘要
一種平面天線，設置於基板上，用於接收及發射電磁波信號。所述平面天線包括接地部、輻射體、饋入部以及匹配部。接地部設置於基板的表面。輻射體包括第一輻射段、第二輻射段、第三輻射段、第四輻射段以及第五輻射段。第一輻射段、第二輻射段、第三輻射段、第四輻射段以及第五輻射段依次垂直連接且同向彎折。饋入部與接地部相鄰設置，且電性連接於輻射體，用於向輻射體饋入電磁波信號。匹配部電性連接於輻射體及接地部之間，且電性連接於饋入部。本發明中的平面天線可工作於中心頻率為2.4GHz的頻段，且佔據的面積小。
文檔編號H01Q1/38GK101345339SQ20071020105
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月12日 優先權日2007年7月12日
發明者施延宜 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司