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  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    本發明提供一種單極天線，包括：一訊號餽入部；一輻射部；以及一支持部，連接於該訊號餽入部與該輻射部，該輻射部與該支持部之間夾有一第一角度且延伸自該支持部，該訊號餽入部與該支持部之間夾有一第二角度且延伸自該支持部。
    公开号:TW201324955A
    申请号:TW100144717
    申请日:2011-12-05
    公开日:2013-06-16
    发明作者:Chih-Yung Huang；Kuo-Chang Lo；Jian-Jhih Du
    申请人:Arcadyan Technology Corp；
    IPC主号:H01Q9-00
    专利说明:
    單極天線
    本發明是關於一種天線，且特別是關於一種單極天線。
    近年受到無線通訊裝置諸如手機、筆記型電腦乃至無線接取器(AP)等設備普及的影響，使得用來收發電子訊號的天線也受到重視，尤其是結構簡單的天線更受市場歡迎，其中單極天線係結構最簡單的天線之一而受到矚目。
    由於要求小尺寸的無線裝置，其天線尺寸也必須極小化才得以適用。因此習用技術中有一些單極天線被提出，例如美國專利7,327,327與7,148,848號，兩發明都必須附加支撐具以固定並支持單極天線，否則天線的輻射部容易因重量而產生上下左右方向的傾斜而變形，進而影響天線的效能。但是，由於附加的支撐結構反而增加的天線的尺寸，不但難以達成將天線極小化的目的，更增加天線製作的成本支出。在這樣的限制下，要設計出具有高增異、小尺寸、寬頻帶和優輻射場型的單極天線，必然會受到相當大的限制。
    本案申請人鑑於習知技術中的不足，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「單極天線」，能夠克服先前技術的不足，以下為本案之簡要說明。
    本發明為了克服先前技術中的缺陷，提出一種單極天線，具有較寬的天線頻寬，對應不同需求皆具有符合通訊協定的有效使用頻帶，並減少所佔空間，可有效節省開多套模具之成本支出以節省成本，並適合應用在各種環境之無線網路裝置中。
    根據上述構想，本發明提供一種單極天線，包括：一訊號餽入部；一輻射部；以及一支持部，連接於該訊號餽入部與該輻射部，該輻射部與該支持部之間夾有一第一角度且延伸自該支持部，該訊號餽入部與該支持部之間夾有一第二角度且延伸自該支持部。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該支持部經構形為一未封閉的環狀，該輻射部包括一第一部與一第二部，且該第一部與該第二部之間具有一第三角度。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該支持部具有連接於該第一部的第一端，且該第二部平行於該支持部。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該支持部具有一第二端連接於該訊號餽入部。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該第一角度與該第三角度的總和為180或360度。又依據上述構想，本發明提供一種單極天線，包括：一本體；以及一輻射部，自該本體延伸，且具有一第一部以及連接於該第一部的一第二部，其中該第一部以一第一方向延伸出該本體，以及該第二部以一第二方向延伸出該第一部。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該本體經構形為一未封閉的環狀，該輻射部更具有一第一轉折端與一第二轉折端，該第一轉折端位於該第一部與該本體間，該第二轉折端位於該第一部與該第二部間，且該第二部平行於該本體。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該本體更具有一第三轉折端連接於一訊號餽入部，該訊號餽入部以一第三方向延伸出該本體。
    如本發明的上述結構的單極天線，其中該本體、該輻射部為一體成型。
    復依據上述構想，本發明提供一種立體單極天線，包括：一射頻部，其具有一射頻段以及一基座形態射頻段，其中該基座形態射頻段經構形為可穩定地支撐該射頻段並用以收發訊號。
    本案所提出之「單極天線」將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然而本案之實施並非可由下列實施例而被限制其實施型態，熟習本技藝之人士仍可依據除既揭露之實施例的精神推演出其他實施例，該等實施例皆當屬於本發明之範圍。
    請參閱第一圖。第一圖為本發明之一實施例之單極天線1的斜視圖。單極天線1是由導體材質所構成，並以金屬導體材質為較佳，且單極天線1的各元件為一體成型。單極天線1的主要元件包括支持部3與輻射部4。支持部3位於一第一平面(圖未顯示)，較佳形成為一未封閉的環狀(本實施例為似矩形)，連接於訊號餽入部2與輻射部4。
    輻射部4位於一第二平面(圖未顯示)，具有第一轉折端4a，係連接於支持部3的第一端部31。在支持部3的第二端部32經由第三轉折端3a連接於訊號餽入部2。輻射部4自支持部3延伸，且具有第一部41與連接於第一部41的第二部42。第一部41自該支持部3以一第一方向延伸，第二部42自第一部41以一第二方向延伸至輻射端4c。輻射部4更具有第二轉折端4b，第二轉折端4b位於第一部41與該第二部42之間。訊號餽入部2用來連接一同軸傳輸線，以接收來自通訊系統的訊號，經由支持部3、輻射部4來傳輸。訊號餽入部2以一第三方向延伸出天線本體(即，訊號餽入部2從支持部3的第二端部32以一第三方向延伸)。
    第二圖為本發明之一實施例之單極天線1的側視圖。如第二圖所示，輻射部4與支持部3之間夾有第一角度α且延伸自支持部3。此外，訊號餽入部2與支持部3之間夾有第二角度γ且延伸自支持部3。輻射部4的第一部41與第二部42之間具有第三角度θ。第一角度α與第三角度θ可以是任意角度，但兩角度總和為180或360度為較佳，這代表第二部42是平行於支持部3。又，第二角度γ則大於0度與小於180度，但以90度為較佳。
    本發明之單極天線的操作頻帶可以是WiFi 11b/g(2.40~2.50GHz)或DECT(1.88~1.90GHz)，訊號餽入部2、支持部3以及輻射部4的尺寸，也可以依上述操作頻帶或阻抗匹配需要來調整。也就是說，天線的長度應調整為訊號波長的1/4為較佳。此外，支持部3以及輻射部4較佳為不共平面。
    第三圖為本發明之實施例之單極天線1的下視圖。根據第三圖可知，輻射部4雖然以該第一方向與該第二方向延伸，但因為從下方來看時，第一端部31在視角上遮蓋了第一部41與一部分的第二部42，所以輻射部4與第一端部31屬於同一平面(第二平面)。又，支持部3做為支持輻射部4的天線本體，在實施例中雖然是一未封閉的環狀，而「未封閉」的結構是為了增加天線長度減少所佔空間而做的設計。此外，支持部3也不限定於環狀，而可以為四邊形、三角形或多邊形等適合支持天線輻射部使其站立的結構。
    請參閱第四圖，其為本發明之實施例之單極天線1在DECT操作頻帶的電壓駐波比(VSWR: Voltage Standing Wave Ratio)的測試圖。在第四圖中，編號為1～5的三角標記，其電壓駐波比分別為1.4121(1.880GHz)、1.4076(1.890GHz)、1.4094(1.900GHz)、1.9407(1.746GHz)、1.9571(2.018GHz)。請參閱第五圖，其為本發明之實施例之單極天線1在WiFi 11b/g操作頻帶時的電壓駐波比的測試圖。在第五圖中，編號為1～5的三角標記，其電壓駐波比分別為1.6453(2.400GHz)、1.5577(2.450GHz)、1.4996(2.500GHz)、2.0150(1.940GHz)、1.9994(2.695GHz)。由第四圖以及第五圖可知，在本發明的單極天線1可操作的兩個頻帶，皆有低於2甚至低於1.5的電壓駐波比，算是相當理想的狀況。
    表一為本發明的單極天線1在1.89GHz以及2.45GHz的通訊頻帶進行天線增益的測試數據表。如表一所示，在符合無線標準規格的運作頻帶中，本發明的單極天線已達到3dBi的最大增益，能充分符合市場需求，在單極天線中已具有相對理想的表現。
    請參閱第六圖，其為本發明之實施例之單極天線1的側視尺寸圖。從第六圖中可知，在單極天線1中，較佳的尺寸配置為：輻射部4的厚度大於支持部3的厚度。第二部42的長度與支持部4的一長邊的長度大致相等。至於支持部3的第一端部31的長度與第二端部32的長度也大致相等。
    本發明的另一實施例的單極天線1包括：本體3；以及輻射部4，自本體3延伸，且具有第一部41以及連接於第一部41的第二部42，其中第一部41以一第一方向延伸出本體3，以及第二部42以一第二方向延伸出第一部41。
    本發明的又一實施例的立體單極天線1包括：射頻部4，其具有射頻段41、42以及基座形態射頻段3、31、32，其中基座形態射頻段3、31、32經構形為可穩定地支撐射頻段41、42並用以收發訊號。
    本發明可應用於無線通訊裝置中，例如筆記型電腦、平板電腦、行動電話、無線接取器、以及包含WiFi之顯示器或影音播放器等。
    本發明實屬難能的創新發明，深具產業價值，援依法提出申請。此外，本發明可以由本領域技術人員做任何修改，但不脫離如所附申請專利範圍所要保護的範圍。
    1．．．單極天線
    2．．．訊號餽入部
    3．．．支持部
    31．．．第一端部
    32．．．第二端部
    4．．．輻射部
    4a．．．第一轉折端
    4b．．．第二轉折端
    4c．．．輻射端
    41．．．第一部
    42．．．第二部
    α．．．第一角度
    γ．．．第二角度
    θ．．．第三角度
    第一圖：本發明實施例之單極天線的斜視圖。
    第二圖：本發明實施例之單極天線的側視圖。
    第三圖：本發明實施例之單極天線的下視圖。
    第四圖：本發明實施例之單極天線(DECT)的電壓駐波比的測試圖。
    第五圖：本發明實施例之單極天線(WiFi 11b/g)的電壓駐波比的測試圖。
    第六圖：本發明實施例之單極天線的側視尺寸圖。
    1．．．單極天線
    2．．．訊號餽入部
    3．．．支持部
    31．．．第一端部
    32．．．第二端部
    4．．．輻射部
    4a．．．第一轉折端
    4b．．．第二轉折端
    4c．．．輻射端
    41．．．第一部
    42．．．第二部
    γ．．．第二角度
    θ．．．第三角度
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種單極天線，包括：一訊號餽入部；一輻射部；以及一支持部，連接於該訊號餽入部與該輻射部，該輻射部與該支持部之間夾有一第一角度且延伸自該支持部，該訊號餽入部與該支持部之間夾有一第二角度且延伸自該支持部。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之單極天線，其中該支持部經構形為一未封閉的環狀，該輻射部包括一第一部與一第二部，且該第一部與該第二部之間具有一第三角度。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之單極天線，其中該支持部具有連接於該第一部的第一端，且該第二部平行於該支持部。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之單極天線，其中該支持部具有一第二端連接於該訊號餽入部。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之單極天線，其中該第一角度與該第三角度的總和為180或360度。
    [6] 一種單極天線，包含：一本體；以及一輻射部，自該本體延伸，且具有一第一部以及連接於該第一部的一第二部，其中該第一部以一第一方向延伸出該本體，以及該第二部以一第二方向延伸出該第一部。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之單極天線，其中該本體經構形為一未封閉的環狀，該輻射部更具有一第一轉折端與一第二轉折端，該第一轉折端位於該第一部與該本體間，該第二轉折端位於該第一部與該第二部間，且該第二部平行於該本體。
    [8] 如申請專利範圍第6項所述之單極天線，其中該本體更具有一第三轉折端連接於一訊號餽入部，該訊號餽入部以一第三方向延伸出該本體。
    [9] 如申請專利範圍第6項所述之單極天線，其中該本體、該輻射部為一體成型。
    [10] 一種立體單極天線，包含：一射頻部，其具有一射頻段以及一基座形態射頻段，其中該基座形態射頻段經構形為可穩定地支撐該射頻段並用以收發訊號。
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