CN103094673B - 宽频天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种宽频天线，所述宽频天线包括：基板，具有第一表面和第二表面；接地面，安装在第二表面上；激发元件，安装在第一表面上，且激发元件具有馈入点，馈入点耦接于信号源；连接元件，安装在第一表面上，且连接元件耦接于接地面；第一支路，安装在第一表面上，且第一支路耦接于连接元件；第二支路，安装在第一表面上，且第二支路耦接于连接元件；以及耦合元件，安装在第一表面上，且耦合元件耦接于连接元件；其中，耦合元件与第二支路之间的第一距离小于5毫米。本发明提供的宽频天线可覆盖5个频段(GSM850/900/1800/1900和UMTS)或减小天线尺寸。

Description

宽频天线
技术领域
本发明有关于一种宽频天线，更具体地，有关于覆盖5个频段(GSM850/900/1800/1900和UMTS)的宽频天线。
背景技术
如今，无线网络根据各种通信标准进行运作且/或运作在范围广的频段中。为了能容纳多个频段且/或兼容多个通信标准，许多移动通信装置包括一个覆盖多个频段的宽频天线，或者包括多个不同的天线，其中每个天线用于每个不同频段。随着制造商们不断设计更为微型的移动通信装置，包括多个天线的移动通信装置变得越发不符合实际需求。此外，尽管宽频天线可覆盖多个频段，但宽频天线通常不包括全部所需的频段。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种宽频天线。
本发明提供一种宽频天线，包括：基板，该基板具有第一表面和第二表面；接地面，安装在该第二表面上；激发元件，安装在该第一表面上，且该激发元件具有馈入点，该馈入点耦接于信号源；连接元件，安装在该第一表面上，且该连接元件耦接于该接地面；第一支路，安装在该第一表面上，且该第一支路耦接于该连接元件；第二支路，安装在该第一表面上，且该第二支路耦接于该连接元件；以及耦合元件，安装在该第一表面上，且该耦合元件耦接于该连接元件；其中，该耦合元件与该第二支路之间的第一距离小于5毫米。
本发明提供的宽频天线可覆盖5个频段(GSM850/900/1800/1900和UMTS)或减小天线尺寸。
附图说明
图1A是根据本发明一个实施例的宽频天线的平面示意图；
图1B是根据本发明一个实施例的宽频天线的剖面示意图；
图2为根据本发明一个实例宽频天线的返回损失示意图；
图3为没有耦合元件时宽频天线的返回损失示意图；
图4A是根据本发明另一个实施例宽频天线的平面示意图；
图4B是根据本发明另一个实施例宽频天线的剖面示意图；
图5为根据本发明一个实例宽频天线的返回损失示意图。
具体实施方式
图1A是根据本发明一个实施例的宽频天线100的平面示意图。图1B是根据本发明一个实施例的宽频天线100的剖面示意图。如图1A和图1B所示，宽频天线100包括：基板(substrate)110、接地面(ground plane)120(图1A和图1B中的点状区域)、激发元件(exciting element)130、连接元件(connectionelement)140、第一支路(branch)150、第二支路160以及耦合元件170。基板110有第一表面E1和第二表面E2，其中第二表面E2为第一表面E1的相对面。接地面120安装在第二表面E2上。激发元件130安装在第一表面E1上，且激发元件130具有一个耦接于信号源134的馈入点(feed point)132，该馈入点132用于接收输入信号。需注意的是，尽管在图1A和1B中，馈入点132位于激发元件130的右侧尾端，馈入点132也可安装在另一侧，即激发元件130的左侧尾端。连接元件140安装在第一表面E1上，且通过一条金属线142(或一个通孔142)电性耦接于接地面120上。第一支路150安装在第一表面E1上，并电性耦接于连接元件140。第二支路160安装在第一表面E1上，并电性耦接于连接元件140。耦合元件170安装在第一表面E1上，并电性耦接于连接元件140，其中耦合元件170与第二支路160之间的第一距离D1小于5mm。接地面120、激发元件130、连接元件140、第一支路150、第二支路160以及耦合元件170均可由金属制成，例如银或铜。
在本发明的一个实施例中，激发元件130基本上是直线型的；连接元件140基本上是直线型的；第一支路150基本上是U型的；且第二支路160基本上是U型的。尺寸大小方面，基板110的介电常数等于4.3(FR4)且厚度为1mm；接地面120的宽度为接近60mm；激发元件130的长度为接近27mm；连接元件140的长度为接近12mm且宽度为接近3mm；第一支路150的长度为接近64.5mm；第二支路160的长度为接近57mm；耦合元件170的长度为接近7mm；第二支路160与耦合元件170之间的第一距离D1范围在1.2mm到3mm之间。需注意的是，所有元件的大小可依据介电常数或所需频段而变化。
图2为根据本发明一个实例宽频天线100的返回损失(return loss)示意图。其中，纵轴代表返回损失(单位是dB)，横轴代表频率(单位是GHz)。以5dB为标准，宽频天线100可覆盖第一频段FB1和第二频段FB2。通过激发激发元件130、连接元件140、第一支路150、第二支路160以及耦合元件170可形成第一频段FB1。更具体地，第一频段FB1中的频率点P1是通过激发激发元件130、连接元件140和第一支路150而产生的；而第一频段FB1中的频率点P2是通过激发激发元件130、连接元件140、第一支路150、第二支路160和耦合元件170而产生的。通过激发激发元件130可形成第二频段FB2。更具体地，第二频段FB2中的频率点P3是通过激发激发元件130而产生的。在优选实施例中，第一频段FB1的范围约从730MHz至1040MHz，而第二频段FB2的范围约从1730MHz至2760MHz。
需注意的是，耦合元件170用于使连接元件140与第二支路160之间双向耦接。由先前实验发现，从宽频天线中移除耦合元件170会引起返回损失图中频率点P2的丢失。图3为没有耦合元件170时宽频天线100的返回损失示意图。图3中有两条曲线CC1和CC2。曲线CC1表示具有耦合元件170的宽频天线100的返回损失。相对的，曲线CC2表示没有耦合元件170的宽频天线100的返回损失。曲线CC2没有频率点P2，所以带宽会受限制。
图4A是根据本发明另一个实施例宽频天线400的平面示意图。图4B是根据本发明另一个实施例宽频天线400的剖面示意图。宽频天线400和图1A、图1B中所示的宽频天线100类似，但是，两者的不同之处在于宽频天线100中的第二支路160被宽频天线400中的另一个第二支路460所替代，宽频天线100中的接地面120被宽频天线400中的另一个接地面420所替代。如图4A、图4B所示，耦接于连接元件140的第二支路460包括第一U型部分461，第二U型部分462和连接片463。第二U型部分462通过连接片463电性耦接于第一U型部分461。通过弯曲第二支路，宽频天线400可比宽频天线100占据更小的面积；因此，能减少接地面420的宽度。
在另一个实施例中，基板110的介电常数等于4.3(FR4)且厚度为1mm；接地面420的宽度为接近48mm；激发元件130的长度为26mm；连接元件140的长度为接近12mm且宽度为接近4.5mm；第一支路150的长度为62.5mm；第二支路460的长度为63.5mm；耦合元件170的长度为7mm；第二支路460与耦合元件170之间的第一距离D1范围在1.2mm到3mm之间；第一U型部分461与第二U型部分462之间的第二距离D2大于0.5mm。需注意的是，所有元件的大小可依据介电常数或所需频段而变化。
图5为根据本发明一个实例宽频天线400的返回损失示意图。其中，纵轴代表返回损失(单位是dB)，横轴代表频率(单位是GHz)。以5dB为标准，宽频天线400可覆盖第三频段FB3和第四频段FB4。通过激发激发元件130、连接元件140、第一支路150、第二支路460以及耦合元件170可形成第三频段FB3。更具体地，第三频段FB3中的频率点P4是通过激发激发元件130、连接元件140和第一支路150而产生的；而第三频段FB3中的频率点P5是通过激发激发元件130、连接元件140、第一支路150、第二支路460和耦合元件170而生的。通过激发激发元件130可形成第四频段FB4，更具体地，第四频段FB4中的频率点P6是通过激发激发元件130产生的。在优选实施例中，第三频段FB3范围约从750MHz到1040MHz，而第四频段FB4范围约从1740MHz到2750MHz。
表I为宽频天线100和宽频天线400的性能参数对比。
表I可清楚说明宽频天线100和400的性能相近。两者都覆盖5个频段：GSM850/900/1800/1900和UMTS频段。然而，宽频天线400具有更小的接地面420，使相应的接地面宽度由60mm减少为48mm，从而使宽频天线400的天线面积减少20％。
本发明提供的宽频天线可运作在5个频段(GSM850/900/1800/1900和UMTS)中。且天线尺寸减小12mm而达到48mm，这将是一个很小的尺寸。本发明提供的宽频天线可广泛运用于多种移动装置，例如：手机、平板计算机或笔记本电脑等。
权利要求中用于修饰元件的“第一”、“第二”、“第三”等序数词的使用本身并未表示任何优先权、优先次序、各元件之间的先后次序、或方法执行的步骤次序，仅用作标识以区分具有相同名称(但具有不同序数词)的不同组件。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用来限定本发明的范围，任何所属领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求及其等同变形所界定者为准。

Claims (20)

1.一种宽频天线，包括：
基板，具有第一表面和第二表面；
接地面，安装在该第二表面上；
激发元件，安装在该第一表面上，且该激发元件具有馈入点，该馈入点耦接于信号源；
连接元件，安装在该第一表面上，且该连接元件耦接于该接地面；
第一支路，安装在该第一表面上，且该第一支路耦接于该连接元件；
第二支路，安装在该第一表面上，且该第二支路耦接于该连接元件；以及
耦合元件，安装在该第一表面上，且该耦合元件耦接于该连接元件；
其中，该耦合元件与该第二支路之间的第一距离小于5毫米并且该耦合元件用于使该连接元件与该第二支路之间双向耦接。
2.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该激发元件是直线型的。
3.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该连接元件是直线型的。
4.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该第一支路是U型的。
5.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该第一距离的范围在1.2毫米到3毫米之间。
6.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该第二支路是U型的。
7.如权利要求6所述的宽频天线，其特征在于，通过激发该激发元件、该连接元件、该第一支路、该第二支路以及该耦合元件而形成第一频段。
8.如权利要求7所述的宽频天线，其特征在于，该第一频段的范围从730兆赫兹至1040兆赫兹。
9.如权利要求6所述的宽频天线，其特征在于，通过激发该激发元件而形成第二频段。
10.如权利要求9所述的宽频天线，其特征在于，该第二频段的范围从1730兆赫兹至2760兆赫兹。
11.如权利要求6所述的宽频天线，其特征在于，该接地面的宽度为60毫米。
12.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该第二支路包括：
第一U型部分；
连接片；以及
第二U型部分，该第二U型部分通过该连接片耦接于该第一U型部分。
13.如权利要求12所述的宽频天线，其特征在于，该第一U型部分与该第二U型部分之间的第二距离大于0.5毫米。
14.如权利要求12所述的宽频天线，其特征在于，通过激发该激发元件、该连接元件、该第一支路、该第二支路以及该耦合元件而形成第三频段。
15.如权利要求14所述的宽频天线，其特征在于，该第三频段的范围从750兆赫兹到1040兆赫兹。
16.如权利要求12所述的宽频天线，其特征在于，通过激发该激发元件而形成第四频段。
17.如权利要求16所述的宽频天线，其特征在于，该第四频段的范围从1740兆赫兹到2750兆赫兹。
18.如权利要求12所述的宽频天线，其特征在于，该接地面的宽度为48毫米。
19.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该连接元件的长度为12毫米。
20.如权利要求1所述的宽频天线，其特征在于，该基板的介电常数等于4.3且厚度为1毫米。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9331387B2 (en) * 2011-11-07 2016-05-03 Mediatek Inc. Wideband antenna
TWI487201B (zh) * 2012-02-10 2015-06-01 Wistron Neweb Corp 寬頻天線
US9257750B2 (en) * 2013-05-15 2016-02-09 Apple Inc. Electronic device with multiband antenna
DE102013113877A1 (de) * 2013-11-13 2015-05-13 Media Tek Inc. Breitbandantenne
WO2015121758A2 (en) * 2014-01-22 2015-08-20 Galtronics Corporation Ltd. Conductive loop antennas
USD802566S1 (en) * 2015-05-24 2017-11-14 Airgain Incorporated Antenna
TW201801394A (zh) * 2016-06-15 2018-01-01 智易科技股份有限公司 雙頻天線
CN107706507A (zh) * 2016-06-21 2018-02-16 智易科技股份有限公司 双频天线
JP6762886B2 (ja) * 2017-01-27 2020-09-30 株式会社東芝 アンテナ及びアンテナモジュール
USD850426S1 (en) * 2018-04-17 2019-06-04 Airgain Incorporated Antenna
GB202002592D0 (en) * 2020-02-24 2020-04-08 Novocomms Ltd Narrow bezel multiband antenna suitable for a tablet or laptop computer
US11881618B2 (en) 2020-07-10 2024-01-23 KYOCERA AVX Components (San Diego), Inc. Antenna system with coupled region

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944656A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 宏碁股份有限公司 一种多频天线
CN102055061A (zh) * 2009-10-29 2011-05-11 宏碁股份有限公司 多频移动通信装置及其天线
CN102122751A (zh) * 2010-01-07 2011-07-13 宏碁股份有限公司 移动通信装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004104419A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Hitachi Cable Ltd 携帯無線機用アンテナ
FI120607B (fi) * 2003-10-31 2009-12-15 Pulse Finland Oy Monikaistainen tasoantenni
TWI242310B (en) * 2004-12-31 2005-10-21 Advanced Connectek Inc A dual-band planar inverted-f antenna with a branch line shorting strip
JP3775795B1 (ja) * 2005-01-11 2006-05-17 株式会社東芝 無線装置
TWI245451B (en) * 2005-02-18 2005-12-11 Advanced Connectek Inc A planar inverted-f antenna
US7659853B2 (en) 2006-09-25 2010-02-09 Htc Corporation Miniaturized multi-band antenna
KR20140066264A (ko) 2006-11-16 2014-05-30 갈트로닉스 코포레이션 리미티드 컴팩트 안테나
TW200926519A (en) 2007-12-12 2009-06-16 Compal Communications Inc Multi-band antenna assembly
TWI359530B (en) 2008-05-05 2012-03-01 Acer Inc A coupled-fed multiband loop antenna
TW201011986A (en) 2008-09-05 2010-03-16 Advanced Connectek Inc Dual-band antenna
TW201014040A (en) 2008-09-26 2010-04-01 Asustek Comp Inc Printed circuit antenna for WWAN
TWI423526B (zh) 2009-06-29 2014-01-11 Acer Inc 一種多頻天線
TWI423521B (zh) * 2009-10-26 2014-01-11 Acer Inc 多頻行動通訊裝置及其天線
TWI504064B (zh) 2009-10-30 2015-10-11 Advanced Connectek Inc Integrated multi - frequency antenna
TWI423520B (zh) 2009-12-31 2014-01-11 Acer Inc 行動通訊裝置
EP2418728A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-15 Sony Ericsson Mobile Communications AB Antenna arrangement, dielectric substrate, PCB & device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101944656A (zh) * 2009-07-07 2011-01-12 宏碁股份有限公司 一种多频天线
CN102055061A (zh) * 2009-10-29 2011-05-11 宏碁股份有限公司 多频移动通信装置及其天线
CN102122751A (zh) * 2010-01-07 2011-07-13 宏碁股份有限公司 移动通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103094673A (zh) 2013-05-08
US20130113661A1 (en) 2013-05-09
DE102012101547A1 (de) 2013-05-08
US8610628B2 (en) 2013-12-17
DE102012101547B4 (de) 2018-09-27

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