申请/专利权人：智易科技股份有限公司

申请日：2017-07-14

公开（公告）日：2021-01-12

公开（公告）号：CN109216901B

主分类号：H01Q1/38(20060101)

分类号：H01Q1/38(20060101);H01Q1/50(20060101);H01Q9/16(20060101)

优先权：["20170704 TW 106122431"]

专利状态码：失效-未缴年费专利权终止

法律状态：2023.07.28#未缴年费专利权终止;2019.02.12#实质审查的生效;2019.01.15#公开

摘要：本发明公开了一种偶极天线，其应用于波长为λ的频率，偶极天线包括一基板、一第一区及一第二区；基板呈扁平长方形，为绝缘材质，其具有一基板宽度W与一基板长度L，基板宽度W至少为2.5毫米，基板宽度W、基板长度L与波长λ符合下列公式：LW＝λ±10％；第一区与第二区为导电材质，第一区设置于基板且偏置于基板的一侧，第二区设置于基板且偏置于基板的另一侧，第一区的部分与第二区的部分邻近设置形成一相邻区，使得第一区与第二区产生耦合。

主权项：1.一种偶极天线，其特征在于，其应用频率为F，该频率F的波长为λ，该偶极天线包括：一基板，呈扁平长方形，为绝缘材质，其具有一基板宽度W与一基板长度L，该基板宽度W至少为2.5毫米，波长λ的单位为厘米，基板宽度W与基板长度L的单位均为毫米，该基板宽度W、该基板长度L与该波长λ符合下列公式：LW＝λ±10％；一第一区，设置于该基板且偏置于该基板的一侧，为导电材质；一第二区，设置于该基板且偏置于该基板的另一侧，为导电材质；以及该第一区的部分与该第二区的部分邻近设置形成一相邻区，能够使得该第一区与该第二区产生耦合，其中，该第一区与该第二区平行于该基板长度L的长度方向的相邻侧边之间具有一间距G，该间距G与该宽度W符合下列公式：G≦0.25W，其中，该第一区和该第二区均位于该基板的上表面，该第一区呈长条形，其具有一第一长度与一第一宽度，该第一长度的长度方向平行于该基板长度的长度方向，该第二区呈长条形，其具有一第二长度与一第二宽度，该第二长度的长度方向平行于该基板长度的长度方向。

全文数据：偶极天线技术领域本发明涉及一种偶极天线，尤指一种印刷式极细偶极天线。背景技术随着科技的进步，手持式电子装置已经成为人们生活上的不可缺少的配备，随着手持式电子装置的大量使用，多种不同尺寸或型态的天线已经开发出来，以应用在各种尺寸日益轻巧的手持式电子装置中例如：行动电话、笔记本电脑等等或无线传输装置例如：无线分享器、无线网络卡等等中。举例来说，结构轻巧、传输效能良好且可轻易地被设置在手持式电子装置内壁的平面倒F形天线PlanarInverse-FAntenna，PIFA、单极天线MonopoleAntenna或耦极天线DipoleAntenna已被广泛地应用在各种手持式电子装置中。然而，现有的偶极天线却有着许多令人垢病的缺点。例如，现有的偶极天线宽度宽，占空间，因此不适于日渐小型化的电子装置。据此，如何能有一种宽度极窄的『偶极天线』，是本领域技术人员亟待解决的课题。发明内容于一实施例中，本发明提出一种偶极天线，其应用于波长为λ的频率，偶极天线包括：一基板，呈扁平长方形，为绝缘材质，其具有一基板宽度W与一基板长度L，基板宽度W至少为2.5毫米，基板宽度W、基板长度L与波长λ符合下列公式：LW＝λ±10％；一第一区，设置于基板且偏置于基板的一侧，为导电材质；以及一第二区，设置于基板且偏置于基板的另一侧，为导电材质，第一区的部分与第二区的部分邻近设置形成一相邻区，使得该第一区与该第二区产生耦合，且该相邻区之间具有一间距G。附图说明图1为本发明的一实施例的结构示意图；图2为图1实施例不具有相邻区的放大结构示意图；图3为本发明另一实施例的结构示意图；图4为图1实施例的天线反射损耗表；图5为图1实施例的天线辐射效率图；图6为图3实施例的天线反射损耗表；图7为图3实施例的天线辐射效率图。附图标记说明：1、1A、1B-偶极天线；10、10A、10B-基板；20、20A、20B-第一区；30、30A、30B-第二区；21-第一延伸区；31-第二延伸区；40-信号线；41-焊接段；411、412-二端；50-相邻区；F1-第一方向；F2-第二方向；G、GA、GB-间距；L、LB-基板长度；L1-第一长度；L2-第二长度；W、WB-基板宽度；W1-第一宽度；W2-第二宽度。具体实施方式请参阅图1所示实施例，本发明提供的一种偶极天线1，其应用于波长为λ的频率，偶极天线1包括一基板10，于基板10上设有一第一区20及一第二区30，基板10为绝缘材质，第一区20及第二区30为导电材质。第一区20及第二区30可以印刷方式成型于基板10表面。基板10呈扁平长方形，其具有一基板宽度W与一基板长度L，基板长度L的长度方向平行第一方向F1，基板宽度W至少为2.5毫米，基板宽度W、基板长度L与波长λ符合下列公式：LW＝λ±10％于本实施例中，第一区20呈长条形，其具有一第一长度L1与一第一宽度W1，第一区20以第一长度L1的长度方向平行于基板长度L的长度方向亦即第一方向F1设置于基板10偏置于基板10的一侧，以及，第二区30呈长条形，其具有一第二长度L2与一第二宽度W2，第二区30以第二长度L2的长度方向平行于基板长度L的长度方向亦即第一方向F1设置于基板10且偏置于基板10的另一侧。第一区20的部分与第二区30的部分平行于基板长度L的长度方向亦即第一方向F1的相邻侧边交错设置并形成一相邻区50，使得第一区20与第二区30产生耦合，且位于相邻区50的第一区20的部分与第二区30的部分之间具有一间距G，间距G与宽度W符合下列公式：G≦0.25W其次，第一区20焊接于一信号线40的焊接段41的一端411，焊接段41的另一端412焊接于第二区30，且焊接段41跨设于间距G上，亦即焊接段41跨设于相邻区50。信号线40焊接于第二区30的一端连接于一信号模块图中未示出，例如，射频RF信号模块。于本实施例中，第一区20与第二区30于其长度方向具有相邻区50，使得信号线40的焊接段41可以一垂直第一方向F1的一第二方向F2跨设于间距G上且其相对二端411、412可分别焊接于第一区20及第二区30。相邻区50的另一作用在于可作为调整天线阻抗的匹配，然而，相邻区50的涵盖范围并无一定，相邻区50并非必须，焊接段41的焊接形式也不限图1所示，例如，请参阅图2所示实施例，于偶极天线1A的基板10A设有一第一区20A与第二区30A，本实施例的偶极天线1A与图1的偶极天线1的差异在于本实施例的第一区20A与第二区30A端部相切，因此不具有图1所示的相邻区50，于此情况下，只要将信号线40的焊接段41倾斜跨设于间距GA上，其两端411、412分别焊接于第一区20与第二区30。请参阅图1所示，于基板10的长度方向亦即第一方向F1的两端分别设有一第一延伸区21与一第二延伸区31，第一延伸区21与第二延伸区31皆为导电材质，第一延伸区21与第一区20相连接，第二延伸区31与第二区30相连接。第一延伸区21与第二延伸区31的目的在于延伸第一区20与第二区30的长度。视实际应用情况而定，可省略第一延伸区21与第二延伸区31。请参阅图3所示实施例，偶极天线1B应用于波长为λB的频率，其包括一基板10B，于基板10B上设有一第一区20B及一第二区30B。基板10B呈扁平长方形，其具有一基板宽度WB与一基板长度LB，同样地，基板宽度WB、基板长度LB与波长λB符合下列公式：LBWB＝λB±10％于本实施例中，第一区20B、第二区30B呈长条形，第一区20B与第二区30B平行于基板长度L的长度方向的相邻侧边之间具有一间距GB，间距GB与宽度WB符合下列公式：GB≦0.25WB信号线40的焊接段41跨设于间距GB上且其相对两端411、412分别焊接于第一区20及第二区30。本实施例的第一区20B、第二区30B亦可采用图2所示的第一区20A与第二区30A端部相切的形式。请参阅图1所示，说明本发明的工作原理。本发明的天线信号馈入方式是直接以信号线40的焊接段41的一端411焊接在第一区20作为馈入信号端，而信号线40的焊接段41的另一端412焊接在第二区30作为馈入信号接地端。焊接段41跨设于间距G的部分则作为馈入信号端及馈入信号接地端的中间隔离层。就图1实施例而言，当应用频率为2450MHz，其波长λ为12.2公分，套用公式LW＝λ±10％，因此可设计出基板长度L为46毫米，基板宽度W为3.5毫米，图1为依循上述尺寸等比例放大图。请参阅图4及图5所示，其分别显示图1实施例的偶极天线1确可达到预期的效果。就图3实施例而言，当应用频率为5000MHz，其波长λB为6.0公分，套用公式LBWB＝λB±10％，因此可设计出基板长度LB为20毫米，基板宽度WB为3.6毫米，图3为依循上述尺寸等比例放大图。请参阅图6及图7所示，其分别显示图3实施例的偶极天线1确可达到预期的效果。无论图1或图3实施例，所设计出的基板宽度皆较现有的偶极天线意指应用于相同频率的习知偶极天线缩小了约50％以上。如上所述，于设计基板尺寸时，基板宽度可降低为至少2.5毫米，换言之，上述基板宽度为3.5或3.6毫米可依实际需要再减小。综上所述，本发明所提供的偶极天线，通过其极窄的宽度设计对应搭配一长度，使应用于所需的频率。是一种可容易调整频带设计而达到系统应用的印刷式极细偶极天线，其宽度比现有的偶极天线缩小了约50％以上，不仅可节省印刷式天线材料成本，且即使宽度大幅缩短，也不会影响偶极天线的特性。可在现今有限空间的多天线系统取得更佳与更多的优势应用。本发明提供的印刷式极细偶极天线适用于无线传输装置产品中，并可依产品的需求做轻易的调整与修正以达到适合的应用。本发明为具独立地设计的天线，不需要有如一般天线需另外的下地端。另外，本发明可以置放在系统中任意位置，并不受限于必须接到系统地的限制。本发明提供的印刷式极细偶极天线设计，其天线直接在电路板上印刷天线，免除立体式天线所需负担的模具成本支出及组装成本及立体天线易变形的风险。本发明可操作在独立地并壁挂于系统的多选择性优势，具备容易调整的机制，可方便做不同系统的多元应用。以符合现今电子产业低毛利的成本节省并应用在各种环境的无线网络装置中，另外，可轻易应用在不同的产品中。以上所述的具体实施例仅用于例释本发明的特点及功效，而非用于限定本发明的可实施范畴，于未脱离本发明上揭的精神与技术范畴下，任何运用本发明所揭示内容而完成的等效改变及修饰，均仍应为本案权利要求所涵盖。

权利要求：1.一种偶极天线，其特征在于，其应用频率为F，该频率F的波长为λ，该偶极天线包括：一基板，呈扁平长方形，为绝缘材质，其具有一基板宽度W与一基板长度L，该基板宽度W至少为2.5毫米，该基板宽度W、该基板长度L与该波长λ符合下列公式：LW＝λ±10％；一第一区，设置于该基板且偏置于该基板的一侧，为导电材质；一第二区，设置于该基板且偏置于该基板的另一侧，为导电材质；以及该第一区的部分与该第二区的部分邻近设置形成一相邻区，能够使得该第一区与该第二区产生耦合。2.如权利要求1所述的偶极天线，其特征在于，该第一区与该第二区平行于该基板长度L的长度方向的相邻侧边之间具有一间距G，该间距G与该宽度W符合下列公式：G≦0.25W。3.如权利要求1所述的偶极天线，其特征在于，该第一区呈长条形，其具有一第一长度与一第一宽度，该第一区以该第一长度的长度方向平行于该基板长度的长度方向设置于该基板，该第二区呈长条形，其具有一第二长度与一第二宽度，该第二区以该第二长度的长度方向平行于该基板长度的长度方向设置于该基板。4.如权利要求3所述的偶极天线，其特征在于，该基板的长度方向的两端分别设有一第一延伸区与一第二延伸区，该第一延伸区与该第二延伸区皆为导电材质，该第一延伸区与该第一区相连接，该第二延伸区与该第二区相连接。5.如权利要求2所述的偶极天线，其特征在于，该第一区焊接于一信号线的焊接段的一端，该焊接段的另一端焊接于该第二区，且该焊接段跨设于该间距G上。6.如权利要求5所述的偶极天线，其特征在于，该信号线焊接于该第二区的一端连接于一信号模块。7.如权利要求5所述的偶极天线，其特征在于，该焊接段跨设于该相邻区。

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