專利名稱：微帶印刷式偶極天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微帶印刷式偶極天線，尤其是指一種置于電子裝置內(nèi)，適用于無線通信領(lǐng)域的雙饋入式微帶印刷式偶極天線。
偶極天線因其可有效輻射和接收電磁波，所以被廣泛應(yīng)用于無線通信各領(lǐng)域。在現(xiàn)有的許多電子裝置中，比較多的是選用單一偶極天線。但單一偶極天線在3D空間中的X-Y、X-Z、Y-Z等3個(gè)輻射平面上，往往只能使其中的一輻射平面有最佳輻射效果，而忽略另兩個(gè)平面的輻射效果，且其通常所用的饋電裝置占用空間較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不符合當(dāng)今電子裝置輕、薄、短、小的趨勢(shì)。
相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)如于1986年8月12日公告的美國專利第4,605,931號(hào)，該天線是采用交叉饋線的微帶天線，包括若干對(duì)第一饋線和第二饋線，該第一饋線與第二饋線共面交叉放置，每對(duì)交叉放置的饋線設(shè)有第一、二、三、四埠，其中第一埠和第二埠用于在彼此的間傳送第一信號(hào)，第三埠和第四埠用于傳送第二信號(hào)。采用此種方法，信號(hào)相互干擾小，能有效消除回饋，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
又如于2000年5月1日公告的中國臺(tái)灣專利申請(qǐng)第87112281號(hào)所揭示的一種具有可調(diào)短金屬貼片的圓形圓極化微帶天線設(shè)計(jì)，其于微帶天線的圓形金屬貼片邊緣加設(shè)一可調(diào)短金屬貼片，而饋入位置在與此短金屬貼片成45度交叉線上，其中天線的饋入方式可為同軸線饋入也可用微帶線直接饋入，圓形金屬貼片制作在一個(gè)接地基底上。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量證明，該天線在X-Y與Y-Z平面有較好的接收性，但其在制造上比較麻煩，不能一體成型，并且占用空間大。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種可使X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者進(jìn)行切換，而且可同時(shí)減少同軸射頻線纜走線路徑對(duì)天線特性的影響的微帶印刷式偶極天線。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種天線饋電方法，將同軸射頻線纜分別饋入二偶極天線，使空間中X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者具有較佳的輻射效果。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括印刷電路板、第一偶極天線、第二偶極天線和饋電裝置，所述印刷電路板具有第一表面和第二表面，其特征在于二偶極天線于空間上互相垂直，所述第一偶極天線置于印刷電路板的第一表面上，所述第二偶極天線置于印刷電路板的第二表面上。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明由于采用雙饋入方式且其二偶極天線方位在空間上垂直，配合外部裝置可使X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者進(jìn)行切換而具有較佳的輻射效果。另外對(duì)該二偶極天線饋電的同軸射頻線纜是從印刷電路板側(cè)邊饋入，所以能有效減小射頻線纜走線路徑對(duì)天線的影響。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明微帶印刷式偶極天線的平面圖。
圖2是本發(fā)明微帶印刷式偶極天線的立體圖。
圖3是本發(fā)明微帶印刷式偶極天線的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖1及圖2，本發(fā)明提供的微帶印刷式偶極天線由二偶極天線組成，其中第一偶極天線1置于印刷電路板3的第一表面31上，第二偶極天線2置于印刷電路板3的第二表面32上，而該二偶極天線在空間上則呈互相垂直，結(jié)構(gòu)、形狀及尺寸完全相同。每一偶極天線(由于第一、二偶極天線1、2結(jié)構(gòu)相同，所以以下僅以第一偶極天線1進(jìn)行說明)由位于相同印刷電路板表面的二偶極子單元10、20構(gòu)成，前述偶極子單元10包括一連接埠11、第一臂12及第二臂13，連接埠11呈直角梯形，第一臂12為矩形貼片，且第一臂的長(zhǎng)邊121平行于連接埠11的直角邊113，而第一臂的短邊122則平行于連接埠11的兩底邊111與112。第二臂13為一等腰梯形貼片，第二臂的長(zhǎng)邊131與第一臂的長(zhǎng)邊121相連，而第二臂的短邊132則與由連接埠11的斜邊114和長(zhǎng)底邊111構(gòu)成的斜角相連。
偶極子單元20包括一連接埠21、第三臂23及第四臂24，其中連接埠21與連接埠11形狀相同，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，其二長(zhǎng)底邊111、211共線，二直角邊113與213之間分隔有一空隙。第三臂23與第四臂24均為矩形貼片，第四臂的長(zhǎng)邊241與第一臂的長(zhǎng)邊121平行，第四臂的短邊242則平行于連接埠21的兩底邊211與212。第三臂的長(zhǎng)邊231與二連接埠11、21的長(zhǎng)底邊111與211共線，第三臂的第一短邊2 32與第四臂的長(zhǎng)邊241相連，第三臂的第二短邊2 33與由連接埠21的斜邊214和長(zhǎng)底邊211構(gòu)成的斜角相連。
請(qǐng)參閱圖2所示，二偶極天線1、2由同軸射頻線纜41及42饋電。其中同軸射頻線纜41中的信號(hào)線411與外圍包覆線412分別焊接到第一偶極天線1的連接埠11和21上(第二偶極天線2與同軸射頻線纜42間的連結(jié)亦同)，并通過二焊接點(diǎn)51和52實(shí)現(xiàn)電氣接合。另，同軸射頻線纜42也焊接在印刷電路板第一表面31上，通過印刷電路板中的通孔60(參見圖1)與置于印刷電路板第二表面32上的第二偶極天線的連接埠電氣接合。連接埠均位于印刷電路板的側(cè)邊，這種側(cè)邊饋電的方式可有效減小同軸射頻線纜走線路徑對(duì)天線造成的影響。
圖3所示為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖式，由圖中可知，在頻段2.4-2.5GHz，不論偶極天線1或2均可達(dá)到電壓駐波比VSWR＜2.0的設(shè)計(jì)規(guī)格要求。
由于VSWR是判斷在頻率下饋入天線能量的比，據(jù)此來評(píng)斷天線在此頻段下的特性，而一般來說電壓駐波比值大于1即為合理，業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)通常將VSWR＜2.0(亦即只有小于10％的能量反射回來，其余透過天線輻射出去)的頻帶，定為合理且有效的頻帶范圍，所以天線設(shè)計(jì)者所開發(fā)出來的天線，在所要求頻段下(如藍(lán)芽Bluetooth系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)絡(luò)Wireless LAN、2.4-2.5GHz)須達(dá)到VSWR＜2.0的范圍。
所以，在同一印刷電路板上設(shè)置二互相垂直的偶極天線，并采用同軸射頻線纜分別對(duì)其饋電，通過此雙饋入機(jī)制及天線方位在空間上的垂直，對(duì)于空間中不同的電磁波信號(hào)，可配合外部控制裝置進(jìn)行選擇和切換，以保證空間中X-Y、X-Z、Y-Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者具有較佳的輻射效果。
權(quán)利要求
1.一種微帶印刷式偶極天線，裝設(shè)在電子裝置內(nèi)，其包括印刷電路板、第一偶極天線、第二偶極天線和饋電裝置，所述印刷電路板具有第一表面和第二表面，其特征在于二偶極天線于空間上互相垂直，所述第一偶極天線置于印刷電路板的第一表面上，所述第二偶極天線置于印刷電路板的第二表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于二偶極天線為T型結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于每一偶極天線由二偶極子單元組成，且所述二偶極子單元位于印刷電路板的同一表面上。
4.如權(quán)利要求3所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于其中之一偶極子單元是由一體的連接埠、第一臂及第二臂構(gòu)成的貼片，而另一偶極子單元?jiǎng)t由另一連接埠、第三臂及第四臂所構(gòu)成的貼片。
5.如權(quán)利要求4所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于其中之一偶極子單元的第一臂及第二臂系呈T型排列設(shè)置，而另一偶極子單元的第三臂及第四臂也構(gòu)成T型排列設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于二偶極子單元的連接埠分別連接于第二臂及第三臂的另一端。
7.如權(quán)利要求6所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于第一偶極天線的二連接埠上設(shè)置有焊點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于饋電裝置為同軸射頻線纜，而饋入第一偶極天線的同軸射頻線纜通過信號(hào)線及包覆線分別與前述第一偶極天線的二連接埠上的焊點(diǎn)電氣連接。
9.如權(quán)利要求8所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于饋入第二偶極天線的同軸射頻線纜焊接在印刷電路板的第一表面上，而通過通孔的設(shè)置與位于印刷電路板第二表面上的第二偶極天線電氣連接。
10.如權(quán)利要求9所述的微帶印刷式偶極天線，其特征在于同軸射頻線纜從印刷電路板側(cè)邊饋入。
11.一種微帶印刷式偶極天線的饋電方法，其特征在于它包括以下步驟放置印刷電路板；將分別帶有兩片連接埠的二偶極天線置于印刷電路板上，其中第一偶極天線置于印刷電路板的第一表面，第二偶極天線置于印刷電路板的第二表面；設(shè)置同軸射頻線纜；以及將同軸射頻線纜連接到連接埠，把其中間的信號(hào)線與外圍包覆線分別與二連接埠焊接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)二偶極天線的饋電。
12.如權(quán)利要求11所述的微帶印刷式偶極天線的饋電方法，其特征在于每一偶極天線由二偶極子單元組成，且將前述二偶極子單元裝設(shè)在印刷電路板的同一表面。
13.如權(quán)利要求12所述的微帶印刷式偶極天線的饋電方法，其特征在于進(jìn)一步在第一偶極天線的二連接埠上設(shè)置有焊點(diǎn)，而饋入第一偶極天線的同軸射頻線纜通過信號(hào)線及包覆線分別與前述第一偶極天線的二連接埠上的焊點(diǎn)電氣連接。
14.如權(quán)利要求13所述的微帶印刷式偶極天線的饋電方法，其特征在于饋入第二偶極天線的同軸射頻線纜焊接在印刷電路板的第一表面上，而通過通孔的設(shè)置與位于印刷電路板第二表面上的第二偶極天線電氣連接。
15.如權(quán)利要求14所述的微帶印刷式偶極天線的饋電方法，其特征在于同軸射頻線纜從印刷電路板側(cè)邊饋入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微帶印刷式偶極天線,包括印刷電路板、第一偶極天線、第二偶極天線及饋電裝置。其中第一偶極天線置于印刷電路板的第一表面上,第二偶極天線置于印刷電路板的第二表面上,且該二偶極天線于空間上互相垂直。饋電裝置由同軸射頻線纜構(gòu)成,分別對(duì)該二偶極天線饋電。通過此雙饋入的切換機(jī)制及二偶極天線方位的垂直,可使空間中X－Y、X－Z、Y－Z等三個(gè)輻射平面的其中兩者具有較佳的輻射效果。
文檔編號(hào)H01Q9/04GK1362754SQ0013712
公開日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2000年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月31日
發(fā)明者蔡賜男, 沈祥輝, 戴新國, 鄭昆德, 林憲助, 游杰超, 黃致凱 申請(qǐng)人:富士康(昆山)電腦接插件有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司