專利名稱：非對稱偶極天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種非對稱偶極天線(unsymmetrical dipole antenna),尤指一種可適用寬帶或多頻應用，且可符合產品機構而調整外觀的非對稱偶極天線。
背景技術：
天線用來發(fā)射或接收無線電波，以傳遞或交換無線電信號。一般具有無線通信功能的電子產品，如筆記本型計算機、個人數字助理(Personal Digital Assistant)等,通常通過內建的天線來訪問無線網絡。因此，為了讓使用者能更方便地訪問無線通信網絡，理想天線的帶寬應在許可范圍內盡可能地增加，而尺寸則應盡量減小，以配合便攜式無線通信器材體積縮小的趨勢，將天線整合入便攜式無線通信器材中。除此之外，隨著無線通信技術的演進，不同無線通信系統(tǒng)的工作頻率可能不同，因此，理想的天線應能以單一天線涵蓋不同無線通信網絡所需的頻帶。 在公知技術中，常見的無線通信天線之一為平面倒F式天線(Planar Inverted-FAntenna, PIFA)，顧名思義，其形狀類似于經過旋轉及翻轉后的“F”。一般而言，平面倒F式天線的基本架構除輻射體外，還包含一大面積的金屬片，用以形成“地”，因而浪費了許多面積。再者，對于低頻段應用(如800MHz)而言，平面倒F式天線所需輻射體長度太長，易造成面積及成本過高，尤其無法適用于小型化的移動裝置。因此，如何有效提高天線帶寬，同時滿足小型化移動裝置的空間限制，已成為業(yè)界所努力的目標之一。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明主要提供一種非對稱偶極天線。本發(fā)明公開一種非對稱偶極天線，該非對稱偶極天線用于一無線通信裝置，該非對稱偶極天線包含有一接地部、一輻射部以及一饋入線；該接地部包含有一第一短邊金屬板，該第一短邊金屬板朝一第一方向延伸；以及一第一長邊金屬板，該第一長邊金屬板率禹接于該第一短邊金屬板，朝一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向大致垂直；該福射部包含有一第二短邊金屬板，該第二短邊金屬板與該第一短邊金屬板間隔一第一距離，且朝該第一方向的反向延伸；以及一第二長邊金屬板，該第二長邊金屬板I禹接于該第二短邊金屬板，朝該第二方向延伸；該饋入線包含有一金屬線，該金屬線耦接于該輻射部的該第二短邊金屬板，用來傳輸一饋入信號；一絕緣層，該絕緣層包覆該金屬線；一金屬編織網，該金屬編織網包覆該絕緣層，該金屬編織網的一端耦接于該接地部的該第一短邊金屬板，另一端耦接于該無線通信裝置的一系統(tǒng)地端；以及一保護層，該保護層包覆該金屬編織網；其中，該接地部的尺寸與該輻射部的尺寸不相關。本發(fā)明的非對稱偶極天線可適用寬帶或多頻應用，且可符合產品機構而調整外觀，更有利于小型化移動裝置的空間利用。


圖IA為本發(fā)明實施例的一非對稱偶極天線的示意圖。圖IB為圖IA中一饋入線的詳細結構圖。圖IC為圖IA的非對稱偶極天線經適當彎折的一實施例的示意圖。圖2A為本發(fā)明實施例的一非對稱偶極天線的示意圖。圖2B為圖2A的非對稱偶極天線經適當彎折的一實施例的示意圖。圖3A為圖2A的非對稱偶極天線應用于第三代移動通信系統(tǒng)及第二代移動通信系統(tǒng)的輻射效率圖。圖3B為圖2A的非對稱偶極天線應用于第三代移動通信系統(tǒng)及第二代移動通信系 統(tǒng)的電壓駐波比示意圖。圖4為圖2A的非對稱偶極天線應用于第三代移動通信系統(tǒng)及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的電壓駐波比示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的一無線通信裝置的示意圖。主要組件符號說明10、20非對稱偶極天線100接地部102輻射部104饋入線1000、1020短邊金屬板1002,1022,2022 長邊金屬板1040金屬線1042絕緣層1044金屬編織網1046保護層50無線通信裝置500印刷電路板
具體實施例方式請參考圖1A，圖IA為本發(fā)明實施例的一非對稱偶極天線10的示意圖。非對稱偶極天線10可用于各種無線通信裝置，如智能型手機、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)接收器等，其包含有一接地部100、一輻射部102及一饋入線104。接地部100由相互垂直的一短邊金屬板1000及一長邊金屬板1002所構成，而輻射部102的架構與接地部100類似，由相互垂直的一短邊金屬板1020及一長邊金屬板1022所構成。其中，短邊金屬板1020與長邊金屬板1022的長度總和約為待收發(fā)信號(饋入信號)的四分之一波長。此外，如圖IA所示，接地部100與輻射部102的尺寸不相關或相異，換言之，接地部100與輻射部102為非對稱式偶極架構。請同時參考圖1B，其為饋入線104的詳細結構圖。饋入線104為常見的同軸傳輸線，由內而外包含有一金屬線1040、一絕緣層1042、一金屬編織網1044及一保護層1046。其中，金屬線1040用來傳輸饋入信號，其耦接于短邊金屬板1020 ;絕緣層1042包覆金屬線1040，用來隔絕金屬線1040與金屬編織網1044 ;金屬編織網1044的一端耦接于短邊金屬板1000，另一端耦接于無線通信裝置的系統(tǒng)地端；最后，保護層1046包覆金屬編織網1044，用來保護饋入線104。因此，接地部100通過饋入線104的金屬編織網1044連接于系統(tǒng)地端，而非傳統(tǒng)上直接連接于地。需注意的是，圖IA用以說明非對稱偶極天線10的架構，本領域普通技術人員應當可以根據系統(tǒng)需求，作不同修飾，而不限于此。舉例來說，在圖IA中，接地部100與輻射部102呈兩相對的倒L，且尺寸不對等，故形成了非對稱偶極架構。然而，此僅為一實施例，實際上，只要確保短邊金屬板1020與長邊金屬板1022的總長至少等于待收發(fā)信號的四分之一波長即可。舉例來說，接地部100與輻射部102的材質、寬度、間距等皆可適當調整，而短 邊金屬板1000、1020及長邊金屬板1002、1022的各自的長度、總長、夾角等亦可因應不同需求而調整。接地部100與輻射部102的材質亦未有所限，例如可以通過導電涂料材料進行涂布、印刷、激光雕刻技術、蝕刻或是技術蒸鍍(Evaporation deposition)設置于一底板，或是制作在產品的殼體表面再以漆或是膠涂布作隔絕接觸。同樣地，饋入線104的長度、材質等亦不限于特定規(guī)格。除此之外，短邊金屬板1000、1020或長邊金屬板1002、1022不限于設置于平面方向，亦可包含多個彎折，而呈立體形。舉例來說，請參考圖1C，圖IC為圖IA的非對稱偶極天線10經適當彎折的一實施例的示意圖。如圖IC所示，長邊金屬板1002經過彎折后包含L狀的幾何形狀，而長邊金屬板1022經過彎折后包含Π狀(或稱Π形、門框形等)及L狀的幾何形狀，其可維持長邊金屬板1002、1022的總長，但減小其水平面的長度。換言之，長邊金屬板1002、1022投影于其延展平面的投影面積可有效減小，以利于產品應用。此外，輻射部102亦可增加其他輻射路徑。舉例來說,請參考圖2A，圖2A為本發(fā)明實施例的一非對稱偶極天線20的示意圖。非對稱偶極天線20的架構與非對稱偶極天線10相似，故沿用相同組件符號，以求簡潔。非對稱偶極天線20與非對稱偶極天線10不同之處在于，非對稱偶極天線20較非對稱偶極天線10增加了一長邊金屬板2022，其同樣耦接于短邊金屬板1020，并與短邊金屬板1020垂直。長邊金屬板2022可增加電流路徑，使非對稱偶極天線20增加一工作頻段。同理，如圖2B所示，非對稱偶極天線20亦可經適當彎折，以減小其投影于延展平面的面積。非對稱偶極天線20較非對稱偶極天線10增加了工作頻段，因此適當調整長邊金屬板1022、2022的長度后，可使非對稱偶極天線20應用于不同無線通信系統(tǒng)。舉例來說，若要同時支持第三代移動通信系統(tǒng)及第二代移動通信系統(tǒng)，可適當調整長邊金屬板1022、2022的長度，而得到圖3A的輻射效率圖及圖3B的電壓駐波比示意圖。同理，若要同時支持第三代移動通信系統(tǒng)及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可適當調整長邊金屬板1022、2022的長度，而得到圖4的電壓駐波比示意圖。另一方面，在裝配非對稱偶極天線10或20時，可利用印刷電路板提供反射效果，以加強天線效率。舉例來說，圖5為本發(fā)明實施例的一無線通信裝置50的示意圖。無線通信裝置50配置有非對稱偶極天線20，且其一印刷電路板500垂直設于接地部100旁，可利用其上布置的金屬線或芯片等，額外提供輻射反射效果，以加強非對稱偶極天線20的輻射效率。在公知技術中，對于低頻段應用(如800MHz)而言，平面倒F式天線所需輻射體長度太長，易造成面積及成本過高，且需一大面積的金屬板，以提供接地。相比之下，本發(fā)明的接地部100的面積較小，且接地部100與輻射部102可適應機構設計而彎折，以利于產品應用。綜上所述，本發(fā)明的非對稱偶極天線可適用寬帶或多頻應用，且可符合產品機構而調整外觀，更有利于小型化移動裝置的空間利用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡是根據本發(fā)明權利要求書的范圍所作的等同變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。·
權利要求
1.一種非對稱偶極天線，該非對稱偶極天線用于一無線通信裝置，該非對稱偶極天線包括 一接地部，該接地部包括 一第一短邊金屬板，該第一短邊金屬板朝一第一方向延伸；以及 一第一長邊金屬板,該第一長邊金屬板稱接于該第一短邊金屬板，朝一第二方向延伸，該第二方向與該第一方向大致垂直； 一輻射部，該輻射部包括 一第二短邊金屬板，該第二短邊金屬板與該第一短邊金屬板間隔一第一距離，且朝該第一方向的反向延伸；以及 一第二長邊金屬板,該第二長邊金屬板稱接于該第二短邊金屬板，朝該第二方向延伸；以及 一饋入線，該饋入線包括 一金屬線，該金屬線耦接于該輻射部的該第二短邊金屬板，用來傳輸一饋入信號； 一絕緣層，該絕緣層包覆該金屬線； 一金屬編織網，該金屬編織網包覆該絕緣層，該金屬編織網的一端耦接于該接地部的該第一短邊金屬板，另一端耦接于該無線通信裝置的一系統(tǒng)地端；以及 一保護層，該保護層包覆該金屬編織網； 其中，該接地部的尺寸與該輻射部的尺寸不相關。
2.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第一短邊金屬板的長度與該第二短邊金屬板的長度不相等。
3.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第一長邊金屬板的長度與該第二長邊金屬板的長度不相等。
4.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第二短邊金屬板與該第二長邊金屬板的長度大致等于該饋入信號的四分之一波長。
5.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第二長邊金屬板包括多個彎折，該多個彎折用來降低該第二長邊金屬板相對于一延展平面的投影面積，該多個彎折形成至少一幾何形狀。
6.如權利要求5所述的非對稱偶極天線，其中該至少一幾何形狀的一幾何形狀大致呈Π狀。
7.如權利要求5所述的非對稱偶極天線，其中該至少一幾何形狀的一幾何形狀大致呈L狀。
8.如權利要求5所述的非對稱偶極天線，其中該至少一幾何形狀的一幾何形狀大致呈圓弧狀。
9.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該輻射部還包括一第三長邊金屬板，該第三長邊金屬板耦接于該第二短邊金屬板，朝該第二方向延伸。
10.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第二長邊金屬板與該第一長邊金屬板間隔一第二距離，該第二距離大于該第一距離。
11.如權利要求I所述的非對稱偶極天線，其中該第一長邊金屬板包括至少一彎折，該至少一彎折用來降低該第一長邊金屬板相對于一延展平面的投影面積。
全文摘要
一種非對稱偶極天線。該非對稱偶極天線用于無線通信裝置，包括接地部、輻射部及饋入線；接地部包括第一短邊金屬板，朝第一方向延伸；及第一長邊金屬板，耦接于第一短邊金屬板，朝第二方向延伸，第二方向與第一方向大致垂直；輻射部包括第二短邊金屬板，與第一短邊金屬板間隔第一距離，且朝第一方向的反向延伸；及第二長邊金屬板，耦接于第二短邊金屬板，朝第二方向延伸；饋入線包括金屬線，耦接于第二短邊金屬板，傳輸饋入信號；絕緣層，包覆金屬線；金屬編織網，包覆絕緣層，其一端耦接于第一短邊金屬板，另一端耦接于無線通信裝置的系統(tǒng)地端；及保護層，包覆金屬編織網；接地部的尺寸與輻射部的尺寸不相關。本發(fā)明提高帶寬且利于空間利用。
文檔編號H01Q1/48GK102916244SQ20111022068
公開日2013年2月6日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2011年8月3日
發(fā)明者陳毅山, 吳嘉峰, 林佳宏, 許政雄, 林超群 申請人:啟碁科技股份有限公司