[发明专利]具有宽频功能的整合式多频天线

说明书

技术领域

本发明为一种整合式多频天线，尤其是一种将多种天线结构整合，以形成宽频效果的多频天线。

背景技术

个人行动通讯在无线电通讯工业中，早已展示了其庞大的潜力与商机，在其演进过程中，发展出许多的系统，它们所采用的技术与频道不尽相同，也各自在不同的地区和市场中，占有一席之地，但这个现象也对系统供货商和消费者产生了困扰和不便，其中一项很重要的一点就是不同的系统使用了不同的频率，比如GSM 850、DCS 1800及UMTS。

为了让使用者操作更方便，业界投入大量的人力来开发多频整合产品，然而其中所需克服的困难中首推天线，天线可说是无线通讯中的始点与终点，其特性影响到通讯品质的好坏，而天线所要满足的要求包括有：

1.频率及频宽

2.天线辐射效率及场型的配合

加上近年来电子产品的设计趋势是轻、薄、短、小，连带影响到行动通讯产品中的天线也朝向小尺寸及隐藏式设计。平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)因天线操作长度为1/4波长，可大幅降低天线尺寸，因此也被广泛运用在内藏小天线设计。已知技术中，能够工作于单一频率的平面倒F型天线可参考美国专利第5,764,190号所示，尔后，为了使平面倒F型天线可在多频使用，亦发展出在辐射金属片上设置L形切孔或是U形槽孔，以达到多频操作的目的。

另外一种达到多频操作目的的天线则如图1所示，该天线包括第一辐射部A、第二辐射部B及接地部C，第一辐射部A与第二辐射部B是分别从接地部C相同端缘的相对二侧缘上延伸出。第一辐射部A包括与接地部C平行的第一导电片A1和连接第一导电片A1与接地部C的第一连接部A2，第二辐射部B包括与接地部C平行的第二导电片B1和连接第二导电片B1与接地部C的第二连接部B2。其中，第一导电片A1与第二导电片B1是各别自第一连接部A2与第二连接部B2向同一方向延伸设置。

上述天线虽可以形成多频的操作，但是却具有以下的缺点：该第一导电片A1与该第二导电片B1的距离过近，因此在低频及高频的频宽皆不足，无法涵盖多个系统频段；同时该馈入线及馈入点位置靠近该第一连接部A2，为传统倒F型天线架构，其天线频宽有一定上限，无法达成宽频效果。

为解决上述问题，本发明提出了整合式多频天线的创新设计，本天线是利用多个天线架构，包含单极天线、倒F型天线及寄生天线，将其特性及结构作高度的整合，形成一创新的天线设计且同时具有宽频、多频的效果。因此本发明天线除了具有创新的结构外，并可大幅提升多频天线的频宽，使其包含多个系统频带，具有极高的产业应用价值。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有宽频功能的整合式多频天线，由多个天线架构高度整合的效果，可使多频天线在高频处具有宽频的特性，以达到1575-2500MHz的频宽，符合GPS、DCS、PCS、UMTS、Wi-Fi等系统频宽的使用需求。

本发明的另一目的在于提供一种具有宽频功能的整合式多频天线，由多个天线架构高度整合的效果，可使多频天线在低频处具有宽频的特性，以达到824-960MHz的频宽，符合AMPS、GSM等系统频宽的使用需求。

本发明是由下述技术特征来实现上述目的，本发明一种具有宽频功能的整合式多频天线，其特征在于，包含：

一接地面；

一馈入线，具有一正端信号导线与一负端信号导线，该负端信号导线与该接地面电性连接；

一第一金属辐射体，其包含一辐射臂及一馈入金属片，该辐射臂位于该接地面的一侧边并水平且悬空于接地面设置，而该馈入金属片垂直于接地面设置，其一端与该辐射臂垂直连接，另一端则与该馈入线的正端信号导线相连接；

一第二金属辐射体水平且悬空于接地面设置，具有一起始端及一末端，该起始端邻近于该第一金属辐射体的辐射臂，且与该辐射臂距离一间隙，而该末端则向远离该辐射臂的方向延伸；

一接地金属辐射体垂直于接地面设置，其一端与该接地面相连接，另一端则与该第二金属辐射体的末端相连接；及

一寄生金属辐射体水平且悬空于接地面设置，其一端与该接地金属辐射体相连接，另一端则朝向远离该接地金属辐射体方向延伸。

其中该第一金属辐射体的辐射臂与该第二金属辐射体的起始端大致位于同一水平面。