• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    一種印刷天線包括基板、第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部、第一匹配部及第二匹配部。第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部及第一匹配部係位於基板之上表面。低頻輻射部連接高頻輻射部，且第一匹配部自第一接地面向高頻輻射部延伸。第二匹配部係與第一匹配部相鄰，且不上下重疊。
    公开号:TW201304282A
    申请号:TW100123559
    申请日:2011-07-04
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Shih-Chieh Cheng
    申请人:Arcadyan Technology Corp；
    IPC主号:H01Q1-00
    专利说明:
    印刷天線
    本發明是有關於一種印刷天線，且特別是有關於一種應用於無線網路裝置之印刷天線。
    隨著電腦及無線通訊技術的進步，無線區域網路(Wireless Area Network,WLAN)已逐漸地被廣泛使用於日常生活中。目前許多的電子裝置都能藉由無線網路裝置連接至無線區域網路。無線網路裝置例如為通用序列埠無線網卡(USB dongle)、無線基地臺(Access Point,AP)或路由器(Router)
    傳統無線網路裝置可藉由外接的偶極(dipole)天線來收發無線訊號。由於外接的偶極天線會破壞外觀造型的整體美感且需要額外的購置成本，因此形成於印刷電路板上的印刷天線便逐漸取代了偶極天線。
    然而，傳統印刷天線的輻射增益及輻射效能遠不及偶極天線。此外，傳統印刷天線的頻寬亦多侷限於狹窄的範圍內。
    本發明係有關於一種印刷天線，其藉由適當的電路佈局設計，不僅能減少印刷天線於基板上所佔用的面積，更能提高輻射增益及輻射效率。此外，更能增加印刷天線的頻寬。
    根據本發明之一方面，提出一種印刷天線。印刷天線包括基板、第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部、第一匹配部及第二匹配部。基板包括上表面及與上表面相對之下表面。第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部及第一匹配部係位於上表面。第一接地面具有第一接地側邊。低頻輻射部包括第一帶狀輻射部、第二帶狀輻射部及第三帶狀輻射部。第二帶狀輻射部之一端係連接至第一帶狀輻射部之一端以形成第一彎折。第三帶狀輻射部之一端係連接至第二帶狀輻射部之另一端以形成第二彎折。第一帶狀輻射部、第二帶狀輻射部及第三帶狀輻射部係形成一開口。
    高頻輻射部係設置於開口內，且高頻輻射部包括第一高頻側邊及第二高頻側邊。第一高頻側邊係與第一彎折相對，且第一高頻側邊之一端係連接至第三帶狀輻射部之另一端。第二高頻側邊係平行於第一帶狀輻射部，且第二高頻側邊之一端係連接至第一高頻側邊之另一端以形成一銳角。第一匹配部係位於銳角之頂點與第一接地側邊之垂直連線上，第一匹配部自第一接地側邊向第一帶狀輻射部延伸。第二匹配部係與第一匹配部相鄰，且不上下重疊。
    為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
    為了提高輻射增益及輻射效能，下述實施例提供多種印刷天線之設計。印刷天線包括基板、第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部、第一匹配部及第二匹配部。基板包括上表面及與上表面相對之下表面。第一接地面、低頻輻射部、高頻輻射部及第一匹配部係位於上表面。第一接地面具有第一接地側邊。低頻輻射部包括第一帶狀輻射部、第二帶狀輻射部及第三帶狀輻射部。第二帶狀輻射部之一端係連接至第一帶狀輻射部之一端以形成第一彎折。第三帶狀輻射部之一端係連接至第二帶狀輻射部之另一端以形成第二彎折。第一帶狀輻射部、第二帶狀輻射部及第三帶狀輻射部係形成一開口。
    高頻輻射部係設置於開口內，且高頻輻射部包括第一高頻側邊及第二高頻側邊。第一高頻側邊係與第一彎折相對，且第一高頻側邊之一端係連接至第三帶狀輻射部之另一端。第二高頻側邊係平行於第一帶狀輻射部，且第二高頻側邊之一端係連接至第一高頻側邊之另一端以形成一銳角。第一匹配部係位於銳角之頂點與第一接地側邊之垂直連線上，第一匹配部自第一接地側邊向第一帶狀輻射部延伸。第二匹配部係與第一匹配部相鄰，且不上下重疊。
    第一實施例
    請同時參照第1圖及第2圖，第1圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之部分上視圖，第2圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之部分下視圖。印刷天線1例如係應用於無線網路裝置，而無線網路裝置例如為通用序列埠無線網卡(USB dongle)、無線基地臺(Access Point,AP)或路由器(Router)。第1圖繪示之印刷天線1係平放置於x-y平面，而z方向表示垂直射出x-y平面之方向。印刷天線1包括基板11、第一接地面12、低頻輻射部13、高頻輻射部14、第一匹配部15、第二匹配部16及第二接地面18，且印刷天線1係可分布於一18mm×11mm的矩形區域內以有效地減少其所佔用的面積。基板11包括上表面111及與上表面111相對之下表面112。第一接地面12、低頻輻射部13、高頻輻射部14及第一匹配部15係位於上表面111，而第二匹配部16及第二接地面18係位於下表面112。第一接地面12及第二接地面18分別具有相鄰於低頻輻射部13及高頻輻射部14之第一接地側邊121及第二接地側邊181。低頻輻射部13及高頻輻射部14分別操作於2.4GHz及5GHz。
    低頻輻射部13包括第一帶狀輻射部131、第二帶狀輻射部132及第三帶狀輻射部133。第二帶狀輻射部132之一端係連接至第一帶狀輻射部131之一端，以形成第一彎折134。第三帶狀輻射部133之一端係連接至第二帶狀輻射部132之另一端，以形成第二彎折135。第一帶狀輻射部131、第二帶狀輻射部132及第三帶狀輻射部133係形成開口以容置高頻輻射部14。
    高頻輻射部14係設置於第一帶狀輻射部131、第二帶狀輻射部132及第三帶狀輻射部133所形成之開口內，且高頻輻射部14包括第一高頻側邊141、第二高頻側邊142、第三高頻側邊143及第四高頻側邊144。第二高頻側邊142連接第一高頻側邊141及第三高頻側邊143，且第四高頻側邊144連接第一高頻側邊141及第三高頻側邊143以形成四邊形。第一高頻側邊141及第四高頻側邊144分別係與第一彎折134及第二彎折135相對，且第一高頻側邊141之一端係連接至第三帶狀輻射部133之另一端。第二高頻側邊142係平行於第一帶狀輻射部131，且第三高頻側邊143垂直連接第二高頻側邊142。第二高頻側邊142之一端係連接至第一高頻側邊141之另一端以形成銳角145。
    第一匹配部15係位於銳角145之頂點與第一接地側邊121之垂直連線17上。第一接地側邊121向第一帶狀輻射部延伸131，而第二匹配部16自第二接地側邊181向第一帶狀輻射部131延伸。第二匹配部16係與第一匹配部15對稱且相鄰，且第二匹配部16與第一匹配部15係左右對稱且不上下重疊。此外，第二匹配部16與第一匹配部15之大小及形狀相同。
    進一步來說，第一匹配部15與第一高頻側邊141之之間的距離L1為1mm，而第三高頻側邊143與第二帶狀輻射部132之間的距離L2為1.5～2mm。第三帶狀輻射部133與第一接地側邊121之間的距離L3為1mm，而第一高頻側邊141與第一帶狀輻射部131之間的距離L4為3.5～4mm。
    請同時參照第3圖、第4圖及第5圖，第3圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之駐波比之波形圖，第4圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之輻射增益於不同量測平面下之比較示意圖，第5圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線與傳統偶極天線之輻射效率量測圖。傳統印刷天線操作在低頻時，其頻寬多侷限於狹窄的範圍內。相異地，於第3圖可看出，前述印刷天線1在低頻操作可以獲得較大的頻寬，如1.7GHz～2.5GHz。不僅如此，印刷天線1的頻寬大小還能透過第一匹配部15與第一高頻側邊141之距離L1來進行調整。
    此外，在第4圖更可看出前述印刷天線1更具有較佳的輻射增益。舉例來說，當前述印刷天線1操作於2.4GHz、2.45GHz及2.5GHz時，x-y平面上的峰值增益分別為3.49dBi、3.85dBi及3.43dBi。顯見印刷天線1的輻射增益以被大幅提昇。不僅如此，由第5圖更可看出前述印刷天線1之輻射效率優於傳統偶極天線。曲線510表示印刷天線1於不同頻率下的輻射效率，而曲線520表示傳統偶極天線於不同頻率下的輻射效率。當前述印刷天線1操作於2.4GHz、2.45GHz及2.5GHz時，輻射效率更可分別達到95.83%、94.52%及97.2%。相較於傳統偶極天線操作於2.4GHz、2.45GHz及2.5GHz時，其輻射效率僅能分別達到84.74%、88.06%及92.30%。前述印刷天線1不論操作於2.4GHz、2.45GHz或2.5GHz，其輻射效率皆優於傳統偶極天線。
    第二實施例
    請參照第6圖，第6圖繪示係為依照本發明第二實施例之印刷天線之部分上視圖。第二實施例與第一實施例不同之處在於：印刷天線2更包括第三匹配部19，第三匹配部19係位於上表面12且第二匹配部16介於第一匹配部15與第三匹配部19之間。
    第三實施例
    請參照第7圖，第7圖繪示係為依照本發明第三實施例之印刷天線之部分上視圖。第三實施例與第一實施例不同之處在於：印刷天線3之第二匹配部16係形成於上表面12，且第二匹配部16自第一接地側邊121向第一帶狀輻射部131延伸。
    第四實施例
    請參照第8圖，第8圖繪示係為依照本發明第四實施例之印刷天線之部分上視圖。第四實施例與第一實施例不同之處在於：印刷天線4之高頻輻射部24僅包括第一高頻側邊141、第二高頻側邊142及第三高頻側邊143。第三高頻側邊143連接第一高頻側邊141及第二高頻側邊142以形成一直角三角形。
    第五實施例
    請參照第9圖，第9圖繪示係為依照本發明第五實施例之印刷天線之部分上視圖。第五實施例與第一實施例不同之處在於：印刷天線5之高頻輻射部34僅包括第一高頻側邊141、第二高頻側邊142及第三高頻側邊143。第三高頻側邊143連接第一高頻側邊141及第二高頻側邊142以形成一三角形，且第三高頻側邊143不與第二帶狀輻射部132平行。
    第六實施例
    請參照第10圖，第10圖繪示係為依照本發明第六實施例之印刷天線之部分上視圖。第六實施例與第一實施例不同之處在於：印刷天線6之高頻輻射部44之第三高頻側邊143係不與第二帶狀輻射部132平行，而與第一彎折134相對。
    本發明上述實施例所揭露之印刷天線，具有多項優點，以下僅列舉部分優點說明如下：
    一、減少印刷天線於基板上所佔用的面積。
    二、提高輻射增益。
    三、提高輻射效率。
    四、可增加頻寬。
    綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    1、2、3、4、5、6．．．印刷天線
    11．．．基板
    12．．．第一接地面
    13．．．低頻輻射部
    14、24、34、44．．．高頻輻射部
    15．．．第一匹配部
    16．．．第二匹配部
    17．．．垂直連線
    18．．．第二接地面
    19．．．第三匹配部
    111．．．上表面
    112．．．下表面
    121．．．第一接地側邊
    131．．．第一帶狀輻射部
    132．．．第二帶狀輻射部
    133．．．第三帶狀輻射部
    134．．．第一彎折
    135．．．第二彎折
    141．．．第一高頻側邊
    142．．．第二高頻側邊
    143．．．第三高頻側邊
    144．．．第四高頻側邊
    145．．．銳角
    181．．．第二接地側邊
    510、520．．．曲線
    L1、L2、L3、L4．．．距離
    第1圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之部分上視圖。
    第2圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之部分下視圖。
    第3圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之駐波比之波形圖。
    第4圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線之輻射增益於不同量測平面下之比較示意圖。
    第5圖繪示係為依照本發明第一實施例之印刷天線與傳統偶極天線之輻射效率量測圖。
    第6圖繪示係為依照本發明第二實施例之印刷天線之部分上視圖。
    第7圖繪示係為依照本發明第三實施例之印刷天線之部分上視圖。
    第8圖繪示係為依照本發明第四實施例之印刷天線之部分上視圖。
    第9圖繪示係為依照本發明第五實施例之印刷天線之部分上視圖。
    第10圖繪示係為依照本發明第六實施例之印刷天線之部分上視圖。
    1．．．印刷天線
    11．．．基板
    12．．．第一接地面
    13．．．低頻輻射部
    14．．．高頻輻射部
    15．．．第一匹配部
    16．．．第二匹配部
    17．．．垂直連線
    111．．．上表面
    121．．．第一接地側邊
    131．．．第一帶狀輻射部
    132．．．第二帶狀輻射部
    133．．．第三帶狀輻射部
    134．．．第一彎折
    135．．．第二彎折
    141．．．第一高頻側邊
    142．．．第二高頻側邊
    143．．．第三高頻側邊
    144．．．第四高頻側邊
    145．．．銳角
    L1、L2、L3、L4．．．距離
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] 一種印刷天線，包括：一基板，包括：一上表面；及一下表面，係與該上表面相對；一第一接地面，係位於該上表面且具有一第一接地側邊；一低頻輻射部，係位於該上表面，該低頻輻射部包括：一第一帶狀輻射部；一第二帶狀輻射部，該第二帶狀輻射部之一端係連接至該第一帶狀輻射部之一端，以形成一第一彎折；及一第三帶狀輻射部，該第三帶狀輻射部之一端係連接至該第二帶狀輻射部之另一端，以形成一第二彎折，該第一帶狀輻射部、該第二帶狀輻射部及該第三帶狀輻射部係形成一開口；一高頻輻射部，係位於該上表面且設置於該開口內，該高頻輻射部包括：一第一高頻側邊，係與該第一彎折相對，且該第一高頻側邊之一端係連接至該第三帶狀輻射部之另一端；及一第二高頻側邊，係平行於該第一帶狀輻射部，且該第二高頻側邊之一端係連接至該第一高頻側邊之另一端以形成一銳角；以及一第一匹配部，係位於該上表面且位於該銳角之頂點與該第一接地側邊之垂直連線上，該第一匹配部自該第一接地側邊向該第一帶狀輻射部延伸；以及一第二匹配部，係與該第一匹配部相鄰，且不上下重疊。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，更包括一第二接地面，該第二接地面包括一第二接地側邊，該第二接地面及該第二匹配部係形成於該下表面，該第二匹配部自該第二接地側邊向該第一帶狀輻射部延伸。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之印刷天線，更包括一第三匹配部，該第三匹配部係位於該上表面且該第二匹配部介於該第一匹配部與該第三匹配部之間。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該第二匹配部係形成於該上表面，且該第二匹配部自該第一接地側邊向該第一帶狀輻射部延伸。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該第二匹配部與該第一匹配部之大小及形狀相同。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該第一匹配部與該第一高頻側邊之間的距離為1mm。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該高頻輻射部更包括一第三高頻側邊，係與該第二高頻側邊垂直連接，且該第三高頻側邊與該第二帶狀輻射部之間的距離為1.5～2mm。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之印刷天線，其中該高頻輻射部更包括一第四高頻側邊，係與該第一高頻側邊及該第三高頻側邊連接。
    [9] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該高頻輻射部更包括一第三高頻側邊，係與該第一高頻側邊及該第二高頻側邊連接。
    [10] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該高頻輻射部更包括一第三高頻側邊及一第四高頻側邊，該第三高頻側邊係連接該第二高頻側邊及該第四高頻側邊，且該第三高頻側邊及該第四高頻側邊分別與該第一彎折及該第二彎折相對。
    [11] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該第三帶狀輻射部與該第一接地側邊之距離為1mm。
    [12] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該第一高頻側邊與該第一帶狀輻射部之間的距離為3.5～4mm。
    [13] 如申請專利範圍第1項所述之印刷天線，其中該該第二匹配部與該第一匹配部左右對稱。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP4618459B2|2011-01-26|Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄタグセット及びｒｆｉｄシステム
    CN201498592U|2010-06-02|双频天线
    US8838176B2|2014-09-16|High gain antenna and wireless device using the same
    US7821469B2|2010-10-26|Printed antenna
    TWM331199U|2008-04-21|Wide-frequency dipole antenna
    TWI381587B|2013-01-01|多頻天線
    KR20090072100A|2009-07-02|Ｕｗｂ용 칩 안테나
    CN102122751B|2015-02-11|移动通信装置
    TW200411978A|2004-07-01|Planar inverted-F antenna and application system thereof
    TWI384685B|2013-02-01|雙頻雙天線結構
    US7365692B1|2008-04-29|Wideband omnidirectional antenna for plug and play device
    TWI493793B|2015-07-21|印刷天線
    TWI543446B|2016-07-21|建構於基板雙面之雙頻天線
    CN201072804Y|2008-06-11|天线结构
    TWM339094U|2008-08-21|Antenna
    CN102881996B|2014-12-17|印刷天线
    US8368600B2|2013-02-05|Dual-band antenna and wireless network device having the same
    CN105226384B|2019-02-26|一种c波段高增益全向天线微带三维版图拓扑架构
    TWI520508B|2016-02-01|無線收發器之接收與發射多頻段天線
    CN104600423B|2017-05-24|一种q‑频段超宽带半平面终端天线
    TWI528631B|2016-04-01|平面倒ｆ型天線
    TWI492452B|2015-07-11|耦合饋入式迴圈天線
    TW201301657A|2013-01-01|天線及無線通訊裝置
    US8130151B2|2012-03-06|Monopole antenna with ultra wide band
    CN209592314U|2019-11-05|一种双频pifa插件天线
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US8659484B2|2014-02-25|
    TWI493793B|2015-07-21|
    DE102012010326B4|2018-02-08|
    DE102012010326A1|2013-01-10|
    US20130009843A1|2013-01-10|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    TWI601332B|2015-12-31|2017-10-01|環旭電子股份有限公司|天線裝置及其天線|US6603429B1|2002-02-21|2003-08-05|Centurion Wireless Tech., Inc.|Multi-band planar antenna|
    TW552743B|2002-05-02|2003-09-11|Hung-Dian Chen|Coplanar waveguide-fed monopole antenna for broadband dual-frequency operation|
    DE10346800A1|2003-10-06|2005-05-12|Univ Duisburg Essen|Gedruckte kompakte Antenne|
    TWM260888U|2004-06-25|2005-04-01|Hon Hai Prec Ind Co Ltd|Dual-band antenna|
    TWI329384B|2006-08-18|2010-08-21|Hon Hai Prec Ind Co Ltd|Planar antenna device|
    US8462061B2|2008-03-26|2013-06-11|Dockon Ag|Printed compound loop antenna|
    TWI384685B|2009-08-14|2013-02-01|Arcadyan Technology Corp|雙頻雙天線結構|
    法律状态:
    2019-04-21| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    TW100123559A|TWI493793B|2011-07-04|2011-07-04|印刷天線|TW100123559A| TWI493793B|2011-07-04|2011-07-04|印刷天線|
    US13/434,126| US8659484B2|2011-07-04|2012-03-29|Printed antenna|
    DE102012010326.3A| DE102012010326B4|2011-07-04|2012-05-25|Gedruckte Antenne|
    [返回顶部]