平面倒f型天線的製作方法
2023-12-08 18:19:31 1
平面倒f型天線的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種平面倒F型天線(Planer?Inverted.F?Antenna,PIFA)，其包括基板、接地部、輻射本體、短路部、短路延伸部及接地延伸部。基板包括第一側邊、第二側邊、第三側邊及第四側邊。第一側邊與第三側邊相對，且第二側邊與第四側邊相對。接地部相鄰第一側邊的全部、第四側邊的全部及第三側邊的部分。輻射本體相鄰第二側邊。短路部相鄰第二側邊的部分及該第三側邊的部分，且電連接輻射本體與接地部，輻射本體自短路部向第一側邊方向延伸。接地延伸部自接地部向第二側邊方向延伸。
【專利說明】平面倒F型天線
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種天線，且特別是涉及一種平面倒F型天線。
【背景技術】
[0002] 在無線通訊裝置中，用來收發無線信號的天線是相當重要的元件。天線的輻射效 率、方向性、頻寬和阻抗匹配等特性對無線通訊裝置的效能影響極大。目前天線可分為外置 式天線和內置式天線兩類。由於外置式天線容易受到踫撞而產生彎曲或折斷，因此越來越 多的無線通訊裝置使用內置式天線。
[0003] 由於內置式天線使得無線通訊設備外形簡潔，避免了由於天線外置而受外物碰撞 產生彎曲、折斷的可能性，因而內置式天線成為無線通訊設備應用的趨勢。立體式天線是一 種現有的內置式天線。然而，現有的立體式天線必須使用模具來製造，因此製造成本無法有 效降低。此外，立體式天線製造完成後且連接至系統電路時，往往容易產生頻率飄移，而無 法彈性地調整。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供一種平面倒F型天線，以解決上述問題。
[0005] 根據本發明，提出一種平面倒F型天線。平面倒F型天線（Planer Inverted. F Antenna，PIFA)包括基板、接地部、輻射本體、短路部及接地延伸部。基板包括第一側邊、第 二側邊、第三側邊及第四側邊。第一側邊與第三側邊相對，且第二側邊與第四側邊相對。接 地部相鄰第一側邊的全部、第四側邊的全部及第三側邊的部分。輻射本體相鄰第二側邊。短 路部相鄰第二側邊的部分及第三側邊的部分，且電連接輻射本體與接地部，輻射本體自短 路部向第一側邊方向延伸。接地延伸部自接地部向第二側邊方向延伸。
[0006] 根據本發明，提出一種平面倒F型天線。平面倒F型天線（Planer Inverted. F Antenna，PIFA)包括基板、接地部、輻射本體、短路部、短路延伸部及接地延伸部。基板包括 第一側邊、第二側邊、第三側邊及第四側邊。第一側邊與第三側邊相對，且第二側邊與第四 側邊相對。接地部相鄰第一側邊的全部、第四側邊的全部及第三側邊的部分。輻射本體相 鄰第二側邊。短路部相鄰第二側邊的部分及第三側邊的部分，且電連接輻射本體與接地部， 輻射本體自短路部向第一側邊方向延伸。短路延伸部相鄰第二側邊，且自短路部向第三側 邊方向延伸。接地延伸部自接地部與短路部的交接處向第二側邊方向與第一側邊方向分別 延伸。
[0007] 根據本發明，提出一種平面倒F型天線。平面倒F型天線（Planer Inverted. F Antenna，PIFA)包括基板、接地部、輻射本體、短路部、短路延伸部、接地延伸部、信號饋入點 及接地點。基板包括第一側邊、第二側邊、第三側邊及第四側邊。第一側邊與第三側邊相對， 且第二側邊與第四側邊相對。接地部相鄰第一側邊的全部、第四側邊的全部及第三側邊的 部分。輻射本體相鄰第二側邊。短路部相鄰第二側邊的部分及第三側邊的部分，且電連接 輻射本體與接地部，輻射本體自短路部向第一側邊方向延伸。短路延伸部相鄰第二側邊，且 自短路部向第三側邊方向延伸。接地延伸部自接地部與短路部的交接處向第二側邊方向與 第一側邊方向分別延伸。其中輻射本體鄰近與短路部交接處更包括一信號饋入點，接地延 伸部相對於信號饋入點的位置更包括一接地點。
[0008] 為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉較佳實施例，並配合所 附附圖，作詳細說明如下：
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009] 圖1為本發明第一實施例的一種無線通訊裝置的方塊圖；
[0010] 圖2為本發明第一實施例的一種平面倒F型天線的立體示意圖；
[0011] 圖3為本發明第一實施例的一種平面倒F型天線的正視圖；
[0012] 圖4為本發明第一實施例的一種平面倒F型天線的背視圖；
[0013] 圖5為本發明第一實施例的平面倒F型天線的電壓駐波比的測試圖；
[0014] 圖6為同軸電纜與平面倒F型天線的連接示意圖；
[0015] 圖7為本發明第二實施例的一種平面倒F型天線的正視圖。
[0016] 符號說明
[0017] 1 :無線通訊裝置
[0018] 2:平面倒F型天線
[0019] 3:系統電路
[0020] 21 :基板
[0021] 22 :接地部
[0022] 23 :輻射本體
[0023] 24 :短路部
[0024] 25 :短路延伸部
[0025] 26 :接地延伸部
[0026] 21a :第一側邊
[0027] 21b :第二側邊
[0028] 21c :第三側邊
[0029] 21d:第四側邊
[0030] 21e :第一表面
[0031] 21f:第二表面
[0032] 23a :第一微帶線
[0033] 23b :第二微帶線
[0034] 23c :第三微帶線
[0035] 23d:開路端
[0036] 23e :信號饋入點
[0037] 26a :接地點
[0038] 27 :狹縫
[0039] 28 :信號饋入部
[0040] 6:同軸電纜
[0041] 61 :芯線
[0042] 62 :編織網
[0043] L3、L24:長度
[0044] H1、H2、H3:距離
[0045] W1、W2、W24、W25 :寬度
【具體實施方式】
[0046] 第一實施例
[0047] 請同時參照圖1、圖2、圖3及圖4,圖1繪示為依照第一實施例的一種無線通訊 裝置的方塊圖，圖2繪示為依照第一實施例的一種平面倒F型天線的立體示意圖，圖3繪 示為依照第一實施例的一種平面倒F型天線的正視圖，圖4繪示為依照第一實施例的一 種平面倒F型天線的背視圖。無線通訊裝置1例如為個人數字助理（Personal Digital Assistant，PDA)、電子書、筆記型電腦、行動電話、無線基地臺或具有Wi-Fi模塊的影音播 放器，且無線通訊裝置1包括平面倒F型天線（Planer Inverted F Antenna, PIFA) 2及系 統電路3。系統電路3耦接至平面倒F型天線2,並經由平面倒F型天線2收發無線信號。
[0048] 平面倒F型天線2包括基板21、接地部22、輻射本體23、短路部24、短路延伸部25 及接地延伸部26。基板21例如為印刷電路板且接地部22、輻射本體23、短路部24、短路延 伸部25及接地延伸部26是蝕刻印刷電路板所形成。基板21包括第一側邊21a、第二側邊 21b、第三側邊21c、第四側邊21d、第一表面21e及第二表面21f，第一側邊21a與第三側邊 21c相對，且第二側邊21b與第四側邊21d相對。第一表面21e與第二表面21f相對。接地 部22、輻射本體23、短路部24、短路延伸部25及接地延伸部26設置於第一表面21e (如圖 3所示)，第二表面21f中對應於輻射本體23、短路部24、短路延伸部25及接地延伸部26的 區域不設置金屬接地面(如圖4所示)。接地部22相鄰第一側邊21a的全部、第四側邊21d 的全部及第三側邊21c的部分。輻射本體23相鄰第二側邊21b。短路部24相鄰第二側邊 21b的部分及第三側邊21c的部分，且電連接輻射本體23與接地部22。輻射本體23自短 路部24向第一側邊21a方向延伸。短路延伸部25相鄰第二側邊21b，且自短路部24向第 三側邊21c方向延伸。短路延伸部25的寬度W25小於短路部24的長度L24。接地延伸部 26自接地部22向第二側邊21b方向延伸。進一步來說，接地延伸部26自接地部22與短路 部的交接處向第二側邊21b方向與第一側邊21a方向分別延伸。短路延伸部25及接地延 伸部26用以調整阻抗匹配。使用者能通過縮小短路延伸部25及接地延伸部26來調整平 面倒F型天線2的阻抗。
[0049] 輻射本體23的形狀具有至少一彎折，且開口朝向短路部24。於第一實施例中，輻 射本體23的形狀以具有一個彎折為例說明。輻射本體23的形狀呈U形，且輻射本體23包 括第一微帶線23a、第二微帶線23b、第三微帶線23c、開路端23d及信號饋入點23e。信號 饋入點23e鄰近輻射本體23與短路部24交接處。開路端23d至接地延伸部26的距離H1 小於開路端23d至接地部22的距離H2。第一微帶線23a的一端連接短路部24,且第一微 帶線23a自短路部24向第一側邊21a方向延伸。第一微帶線23a方向延伸至第二微帶線 23b，且第二微帶線23b自第一微帶線23a向第四側邊21d方向延伸。第二微帶線23b延伸 至第三微帶線23c，且第三微帶線23c自第二微帶線23b向第三側邊21c方向延伸至開路端 23d。
[0050] 開路端23d位於第一微帶線23a與接地延伸部26之間。接地延伸部26更包括接 地點26a相對於信號饋入點23e。開路端23d至接地延伸部26的距離H1小於第一微帶線 23a至接地延伸部26的距離H3。第三微帶線23c與接地延伸部26形成一電容式耦合，將 有助於縮小平面倒F型天線2的高度。第二微帶線23b的寬度W1大於第一微帶線23a及 第三微帶線23c的寬度W2。短路部24的寬度W24大於第一微帶線23a及第三微帶線23c 的寬度W2,且大於第二微帶線23b的寬度W1。
[0051] 系統電路3耦接至平面倒F型天線2後，若產生頻率飄移時，可通過調整第二微帶 線23b的寬度W1或第三微帶線23c的長度L3來調整平面倒F型天線2的操作頻率。當系 統電路3耦接至平面倒F型天線2後，其操作頻率高於預設頻率時，使用者能減少第二微帶 線23b的寬度W1，來對應地增加平面倒F型天線2的操作頻率。相反地，當系統電路3耦接 至平面倒F型天線2後，其操作頻率低於預設頻率時，使用者能減少第三微帶線23c的長度 L3,來對應地降低平面倒F型天線2的操作頻率。如此一來，使用者能通過調整第二微帶線 23b的寬度W1或第三微帶線23c的長度L3來改善頻率飄移的現象。
[0052] 請同時參照圖3及圖5,圖5繪示為依照第一實施例的平面倒F型天線的電壓駐 波比的測試圖。前述平面倒F型天線2的電壓駐波比（Voltage Standing Wave Ratio)的 測試圖如圖5繪示。當平面倒F型天線2分別操作於頻率2. 4GHz、2. 45GHz及2. 5GHz時， 電壓駐波比分別為1. 7357、1. 075及1. 4424。由此可知，當平面倒F型天線2操作於頻率 2. 39GHz?2. 54GHz時，其電壓駐波比將小於2。
[0053] 請同時參照圖3及圖6,圖6繪示為同軸電纜與平面倒F型天線的連接示意圖。輻 射本體23更包括信號饋入點23e，且接地延伸部26更包括接地點26a。同軸電纜6的芯線 61連接至信號饋入點23e，且同軸電纜6的編織網62連接至接地點26a。
[0054] 第二實施例
[0055] 請同時參照圖3及圖7,圖7繪示為依照第二實施例的一種平面倒F型天線的正視 圖。第二實施例與第一實施例主要不同之處在於平面倒F型天線4的接地部22及接地延 伸部26更具有狹縫27,且平面倒F型天線4更包括信號饋入部28。信號饋入部28自信號 饋入點23e向第四側邊21c方向延伸，並延伸至狹縫27。接地延伸部26蝕刻印刷電路板所 形成，以取代第一實施例的同軸電纜。
[0056] 前述平面倒F型天線，不僅於無線通訊裝置中的佔用空間小，且不需使用多套模 具即可產生，將有助於降低製造成本。此外，前述平面倒F型天線能因應不同的環境彈性地 調整操作頻率，以改善頻率飄移的現象。
[0057] 綜上所述，雖然已結合以上較佳實施例公開了本發明，然而其並非用以限定本發 明。本發明所屬【技術領域】中熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，可作各種的更 動與潤飾。因此，本發明的保護範圍應以附上的權利要求所界定的為準。
【權利要求】
1. 一種平面倒 F 型天線（Planer Inverted. F Antenna, PIFA)，包括： 基板，包括第一側邊、第二側邊、第三側邊及第四側邊，該第一側邊與該第三側邊相對， 且該第二側邊與該第四側邊相對； 接地部，相鄰該第一側邊的全部、該第四側邊的全部及該第三側邊的部分； 輻射本體，相鄰該第二側邊； 短路部，相鄰該第二側邊的部分及該第三側邊的部分，且電連接該輻射本體與該接地 部，該輻射本體自該短路部向該第一側邊方向延伸；以及 接地延伸部，自該接地部向該第二側邊方向延伸。
2. 如權利要求1所述的平面倒F型天線，其中該輻射本體的形狀具有至少一彎折，且開 口朝向該短路部。
3. 如權利要求1所述的平面倒F型天線，其中該輻射本體包括一開路端，該開路端至接 地延伸部的距離小於該開路端至該接地部的距離。
4. 如權利要求3所述的平面倒F型天線，其中該輻射本體還包括： 第一微帶線，該第一微帶線的一端連接該短路部，該第一微帶線自該短路部向該第一 側邊方向延伸； 第二微帶線，該第一微帶線延伸至該第二微帶線，且該第二微帶線自該第一微帶線向 該第四側邊方向延伸；以及 第三微帶線，該第二微帶線延伸至該第三微帶線，且該第三微帶線自該第二微帶線向 該第三側邊方向延伸至該開路端。
5. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中，該第二微帶線的寬度大於該第一微帶線 及該第三微帶線的寬度。
6. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中該開路端位於該第一微帶線與該接地延 伸部之間。
7. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中該開路端至該接地延伸部的距離小於該 第一微帶線至該接地延伸部的距離。
8. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中該第三微帶線的長度減少時，該平面倒F 型天線的操作頻率對應地增加。
9. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中該第二微帶線的寬度減少時，該平面倒F 型天線的操作頻率對應地降低。
10. 如權利要求4所述的平面倒F型天線，其中該短路部的寬度大於該第一微帶線、該 第二微帶線及該第三微帶線的寬度。
【文檔編號】H01Q1/38GK104124520SQ201310234810
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年6月14日 優先權日:2013年4月24日
【發明者】黃智勇, 羅國彰 申請人:智易科技股份有限公司