TW200835056A - Loop-type coupling antenna - Google Patents

Description

200835056 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為一種迴圈式耦合天線，尤其係指一種具有雙 搞合感應單元之天線。 【先前技術】 &無線通訊傳輸技術的進步，使各種相關附屬產品的功 能已愈加先進，特別是關於天線的傳輸效率及尺寸要求， 往往影響廠商在市場上產品的銷售量，如何有效整合天線 多頻帶傳輸效能，同時縮小天線於電子裝置内部配置空 間，已成為各相關業者積極尋求突破之重要課題。 …為有效降低天線配置尺寸，同時提高訊號傳導效率， 明茶閱第1圖’係美國專利公告案號US6〇81242 “天線匹配 迅路之立體不思圖’包含：一印刷電路基板、一天線 n H感34 ' -第二電感38及一接地面42 ;直 天線塾40位於印刷電路基板24表面，餘合於該第一電 感34’其弟-電感34末端與第二電感38 一端部形成一電 容26 ’第二電感38另—端部則連接於接地面42。上述設 計藉由婉挺電感增加電性_合效率，並縮短天線配置長 度，雖然、可達成多頻操作及尺寸降低之㈣，但是由於其 電容耦合面積狹窄，且其天線操作頻寬亦有一定上限，無 法確實應用於各種電子產品當中。 有雲於習知技術之問題，針對縮小天線整體結構尺 寸，並提高天線操作頻寬範圍，使天線皆能應用於各種電 5 200835056 子產品當中，遂成為業界積極改善之目標。 【發明内容】 本發明之目的係提供一 耦合部產生電性耦合效應， 操作頻寬。 種迴圈式耦合天線，藉由第一 有效調整阻抗匹配，提高天線

外本發明之另一目的係提供—種迴圈式轉合天線，利用 第二耗合部及第二導體降低天線共振頻率，縮短共振路經 中心頻率之波長，大幅降低天線元件尺寸。 本發明之又-目的係提供一種迴圈式輕合天線，利用 迴圈式耦合感應電路，縮短天線訊號傳輸路徑，有效降低 天線構件配置空間。 一 為達成上述目的，本發明係為·一種迴圈式耦合天線， 包含··一饋入線、一基板、一耦合導體 '一第一耦合部、 一第二搞合部、一第二導體及一接地面，其基板具表 面，該耦合導體兩端部可區分成第一耦合區及第二耦人 區；第一耦合部包含一饋入導體及第一耦合區，且兩者之 間形成一間隙，第二親合部包含該第二輥合區及一第一導 體，且兩者之間具有一間距。其中該第一耦合部及第二耦 合部位於基板表面，該饋入線連接於第一耦合部之饋又導 體，利用饋入線將饋入訊號源傳輸至饋入導體，並以電容 感應耦合方式將訊號耦合至相對側位置之第一轉合區，從 而經由i馬合導體將訊號傳導至另一端的第二|馬合區，再透 過第二耦合區與第一導體間之間距產生電容耦合感應效 應，將訊號耦合至第二耦合部之第一導體；第二導體一端 6 200835056 部連接於第-導體，另—端部則連接於接地面，利用第二 導體將第-導體之訊號傳導至接地面。因此本發明將饋入 況號由饋人導體輸人，經由第—_合部及第二耦合部之電 容感應耦合方式傳導電氣訊號至第二導體，再連接至接地 面’形成一迴圈式耦合天線。 。本各明利用第一耦合部所包含之饋入導體及第一耦合 區輕合電氣訊號’藉由增加間隙接觸之面積，調整電容感 應輕合效果’可改變天線之輸人阻抗’使其具有較平緩的 阻抗變化’增進阻抗匹配與系統之操作頻寬，同時該間隙 亦可採用焊接-晶片電容元件改變其電容值；接著利用第 -耦合部之第二耦合區及第一導體間之間距配置，使該第 二轉合區與第-導體側邊相對間距長度較長，亦可產生較 大之電容_合感應量，達成大幅降低天線共振頻率之目

=電抗，可使天線達到良好之阻抗匹配。同時第一導體、 第二導體及接地面係位於饋入導體及耦合導體之相對側位 置’可縮短天線基板配置長度，增加元件配置方便性，使 的，使共振路徑長度縮短為中心頻率之波長的二分之 經此方式大幅縮短天線尺寸，減少天線在t子裝置内部之 配置空間；另外’該第—導體於靠近該第二搞合區之-端 #具有婉埏狀之結構，亦可增加電流路彳i，達到尺寸縮小 化之目的；此外’第二導體相較第—導體為間距較小且較 ，密集之婉蜒可形成—電感性元件，藉由調整該路 徑間隙、寬度及總長度，可改變其電感量，亦可達成調整 天線阻抗匹配之目#，搭配前述之第_輕合部產生之電容 7 200835056 其結構能廣泛應用於各種不同尺寸之電子裝置内部。 為使貴審查人員進一步了解本發明之詳細内容，茲列 舉下列較佳實施例說明如後。 【實施方式】 請參閱第2圖，為本發明第一實施例之立體示意圖， 包含：一饋入線21、一基板22、一耦合導體232、一第一 耦合部23、一第二耦合部24、一第二導體25及一接地面 26。該基板22具有一表面221 ;該耦合導體232區分成一 第一耦合區232a及一第二耦合區232b ;第一耦合部23包 含：一饋入導體231及第一耦合區232a，且第一耦合區232a 與饋入導體231間形成一間隙；第二耦合部24係該第二耦 合區232b及一第一導體241所組成，且第一導體241與第 二耦合區232b之間具有一間距。 其中該第一耦合部23及第二耦合部24位於基板22表 面221，基板22長度約為76mm，寬度約為9mm，厚度約為 0. 2mm，饋入線21連接於第一耦合部23之饋入專體231， 經由饋入線21將饋入訊號源傳輸至饋入導體231，饋入導 體231長度約為15rom，寬度約為loim，並與第一耦合區232a 形成間隙，間隙寬度小於1mm，利用電性耦合方式將訊號耦 合至相對側位置之第一耦合區232a，第一 |馬合區232a長度 約為15mm，寬度約為1mm，經由耦合導體232將訊號傳導 至另一端之第二耦合區232b，第二耦合區232b長度爲為 55mm，寬度約為2mm，透過第二耦合區232b與第一導體241 間之間距產生電性耦合效應，將訊號耦合至第二耦合部24 之第一導體241，且該第二耦合區232b與該第一導體241 之間距約為0.5mm;該第一導體241係呈蜿蜒狀且總路徑長 度约為21 πιπι ’其末端呈平板狀’續延伸長度約44πιπι且見度 約為7mm並具有一端部243並連接於第二導體25，而其第 8 200835056 二導體25 3-端部則連接於接地面％，第二導體25她路 約為6—’該第二導體25湘電感傳導方式將第一 V - 41之訊號引導至接地面26,接地面別長度約為

=實施例利用第-輕合部23組成之饋入導體23i及第 二輕二區232a搞合電氣訊號，藉以增加間隙接觸面積，提 南電谷感縣合量，使天線具有較平緩的阻抗變化，辦進 阻抗匹配與系統之操作頻寬’並利用第二轉合部24之^二 232b及第一導體241間之間距配置，藉由增加電容 ^感應量達成降低天線共振頻率之目的，使共振路徑長 中心頻率之波長的二分之一，經此方式大幅縮短 j尺寸’減少天線在電子裝置内部之配置空間，同時第 $體241第一$體25及接地面26係位於饋入導體231 及耗合導體232相對侧位置，縮短天線基板配置長度，增 加几件配置较性，使其結構能廣泛制於各種不同尺寸 之電子裝置内部。 月$閱第3圖，為本發明第一實施例之電路示意圖， ^迴圈^耗合天線電路具有一訊號源31，透過訊號源“傳 導天線錢訊號，經由H容單元π以電_合方式 將訊號耗合至搞合導體232之第-轉合區232a，再透過輛 合導體232之第二麵合區232b經由-第二電容單元C2將 訊號巧合至第一導體241，最後第二導體25將訊號利用一 電，=兀L1以電氳感應方式傳導至接地面26，其中該第一 ”單C1及龟感單元L1用以調整該天線之阻抗匹配， 使天線得到寬頻之操作；另外增加第三電容單元C2，可大 幅降=天線之共振路徑至中心頻率的二分之一波長。 口月多閱第4圖，為本發明第一實施例之返迴損失 (Retuni l〇ss)量測數據示意圖，其天線操作頻寬範圍μ 於VSWR 2:1的定義下，可達到430 MHz (445〜875 MHz)， 9 200835056 其頻寬可輕易涵蓋數位電視UHF系統頻帶（470〜870 MHz)， 由此數據顯示本發明已具備低反射損失及傳輸頻率範圍廣 泛之特性，實際上已具有較佳阻抗匹配及操作頻寬。 請參閱第5圖，為本發明第二實施例之立體示意圖， 本實施例與上述第一實施例大致相同，其差異處在於饋入 導體231與第一耦合區232a間之間隙配置一電容元件 234，利用焊接方式將電容元件234焊接於饋入導體231及 第一耦合區232a之間，使饋入線21傳輸之訊號源經電容 元件234傳輸至第一耦合區232a，透過電容元件234直接 焊接於第一耦合部23間隙之程序，調整系統電容量，增加 阻抗匹配與操作頻寬。 請參閱第6圖，為本發明第三實施例之立體示意圖， 本實施例與上述第一實施例大致相同，其差異處在於耦合 導體232之第一耦合區232a位於基板22底面222，透過一 連接部235連接第一耦合區232a及耦合導體232，使饋入 導體231耦合至第一耦合區232a之訊號經由連接部235導 通至基板22表面221之耦合導體232，經此配置有效增加 電容耦合感應效應接觸面積，進而提高電容耦合感應量， 且增進天線元件配置彈性。 本發明已符合專利要件，實際具有新穎性、進步性與 產業應用價值之特點，然其實施例並非用以侷限本發明之 範圍，任何熟悉此項技藝者所作之各種更動與潤飾，在不 脫離本發明之精神和定義下’均在本發明輕利祀圍内° 【圖式簡單說明】 200835056 第1圖為美國專利公告案號US6081242 “天線匹配電路”之 立體示意圖。 第2圖為本發明第一實施例之立體示意圖 第3圖為本發明第一實施例之電路示意圖。 第4圖為本發明第一實施例之返迴損失（Return loss)量測 數據不意圖。 第5圖為本發明第二實施例之立體示意圖。 第6圖為本發明第三實施例之立體示意圖。 • 【主要元件符號說明】 24 印刷電路基板 26 電容 34 第一電感 38 第二電感 40 天線墊 42 接地面 21 饋入線 221 表面 222 底面 22 基板 23 第一耦合部 231 饋入導體 232 耦合導體 232a 第一耦合區 232b 第二耦合區 234 電容元件 235 連接部 200835056 24 第二耦合部 241 第一導體 243 端部 25 第二導體 26 接地面 31 訊號源 32 第一輻射體 33 弟二輪射體 34 接地面 Cl 第一電容耦合單元 C2 第二電容耦合單元 LI 電感單元 SI 天線操作頻寬範圍 12

Claims (1)

1. 200835056 、申請專利範圍： -種迴圈式耦合天線，包含： 1. 饋入線； -第-耦合部’該饋入線係連接 二第二-合部’讓第二私部部二 -第二導體，其-端部連接於 、於第一麵合部； -接地面，連接於該第二導體以合部;以及 2.如申請專利範圍第i項所述之迴 二耦合部為電容性元件。 $耦^天線，其中該第一耦合部及角 如申明專利範圍第1項所述之迴 性元件。 圖式耦合天線，其中該第二導體為電肩 4. 一種迴圈式耦合天線，包含： 一饋入線； 一基板，具有一表面； ^合導體，具有-第-私區及H 一弟一耦合部，位於該基板表面，包含：口 ， 一饋入導體，與該饋入線連接； · 方向，兩者間距離一間β 一，第合區，位於該饋人導體相對側之 一第二耦合部，位於該基板表面， 該第二耦合區； ’ ，兩者間距離一間5] 第:ί體，位於該第二耦合區相對側之方向 —弟一V體’連接於該第一導體一端部；以及 一接地面，連接於該第二導體另一 ，其中該第一耦合部 ，其中該第二導體為 ，其中該第一耦合區 5·如申請專利範圍第4項所述之糊^合天線， 一耦合部為電容性元件。 6. ，申請專利範圍第4項所述之迴圈趣合天線， f生几件。 7, 如申請專·圍第4項所述之湖柄合 入導體間配置一電容元件。 13 200835056 8.如申請專利範圍第4項所述之迴圈式耦合天線，其中該第一耦合區可位 * 於基板底面，並藉由一連接部與第二耦合區連接。

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