[发明专利]宽频天线及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种宽频天线及其制造方法；具体而言，本发明是关于一种供 无线通讯网络信号传输使用的宽频天线及其制造方法。

背景技术

随着科技的演进，人类在无线通讯上的技术也持续进步。近年来，各种无线 通讯网络技术及标准不断推陈出新，使得无线传输的质及量均大幅提升。例如先前 国际电机工程师学会(IEEE)于802.11所定义的Wi-Fi无线网络标准，以至近期于 802.16中订定的全球互通微波存取技术(WIMAX)标准。特别以WIMAX而言，由于 其传输距离已可由以米计算增加到数十公里，且具宽频的特性，已可大幅改善前代 技术的缺点。

为配合无线通讯网络技术的提升，作为无线信号收发用的天线亦需因应改良， 方能配合新的技术使用。图1所示为美国专利US6861986所揭示的传统双频天线。 此双频天线包含有第一辐射体31及第二辐射体32，两者均连接于接地面4。信号 通过馈入点61以直接馈入方式馈入，以激发第一辐射体31产生高频模态，其操作 中心频率落在5.25GHz。信号直接馈入并可激发第二辐射体32产生低频模态，其 操作中心频率落在2.45GHz。此外，第二辐射体32的长度约为其操作频率的1/4 波长。

由于此天线采用直接馈入方式馈入信号，低频模态的频宽约在200MHz，未能 符合WIMAX的宽频需求。此外，为配合低频模态的操作频率，第二辐射体32的 长度无法缩减，因此将无法适应各式电子装置小型化的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽频天线及其制造方法，使天线具有较广的频宽。

本发明的另一目的在于提供一种宽频天线及其制造方法，使天线具有较小的 尺寸及空间需求。

本发明的宽频天线包含基板、第一辐射单元、第二辐射单元、接地部及信号 馈入部。基板具有相对的第一表面及第二表面；第一辐射单元设置于基板的第一表 面上，而第二辐射单元可选择性设置于基板的第一表面或第二表面上。第二辐射单 元并与第一辐射单元间保持有一定间距。接地部设置于基板的第一表面或第二表面 上，并耦接第二辐射单元。第二辐射单元与接地部于第一表面上的投影围成一半开 放区域，且第一辐射单元至少部分伸入此半开放区域中。

信号馈入部是将信号源的信号馈入宽频天线，以激发第一辐射单元及第二辐 射单元并产生无线信号收发的模态。由于本发明宽频天线的信号馈入方式是采用耦 合馈入，因此信号馈入部包含有耦合单元。耦合单元设置于基板的第二表面上，亦 即与第一辐射单元不同的表面上，并与第一辐射单元至少部分重叠。信号馈入部耦 接于接地部，并以耦合方式通过耦合单元馈入激发第一辐射单元形成第一频段模 态。第一辐射单元则进一步耦合馈入激发第二辐射单元，以形成第二频段模态。

本发明的宽频天线制造方法包含下列步骤：设置第一辐射单元于基板的第一 表面上；设置第二辐射单元于基板的第一表面或第二表面上，并与第一辐射单元保 持一间距；设置接地部于基板上，并使接地部耦接第二辐射单元；设置包含耦合单 元的信号馈入部；以耦合方式经耦合单元馈入激发第一辐射单元形成第一频段模 态；以及使第一辐射单元耦合馈入激发第二辐射单元形成第二频段模态。

附图说明

图1为传统的双频天线的示意图；

图2a为本发明宽频天线一实施例的第一表面示意图；

图2b为图2a所示实施例的第二表面示意图；

图3为宽频天线电压驻波比分布的实施例示意图；

图4为第一辐射单元的实施例示意图；

图5为第一子频模态与第二子频模态分布频带范围的实施例示意图；

图6a为本发明宽频天线另一实施例的第一表面示意图；

图6b为图6a所示实施例的第二表面示意图；

图7为宽频天线的另一实施例示意图；

图8a为宽频天线另一实施例的第一表面示意图；

图8b为图8a所示实施例的第二表面示意图；

图9为宽频天线制造方法的实施例流程图。

图10为宽频天线包含耦合辐射单元的实施例示意图；

图11为宽频天线包含耦合辐射单元的另一实施例示意图；

图12为耦合辐射单元为立体的实施例示意图。