[发明专利]超宽频天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种超宽频天线，特别是一种小尺寸的超宽频天线。

背景技术

超宽频(Ultra-wide-band)是无线通讯的新兴技术，其主要的应用是十公尺左右或是一百公尺以上的短距离高速数据通讯，甚至一公里左右的远距离低速通讯。目前无线通讯的两大主力为蓝牙(Bluetooth)与IEEE802.11/a/b/g(54Mbps/11Mbps/22Mbps)，不过其传输速度实际上会因为障碍物而有所降低，而超宽频系统是使用脉冲而不是用载波来传送资料，因此可以穿透障碍物。由于采用脉冲来传送信号，因此其频宽非常大，抗干扰能力强，并可降低发射信号功率，达到低功率、低耗电的特性。

圆锥单极(conical monopole)天线是常被用在宽频无线通讯的一种超宽频天线。参考图1A与图1B，图中所示为常见的圆锥单极天线结构与其变化型结构。在图1A中的圆锥单极天线结构，其包含有圆锥形辐射器件1、导电平板2与信号线3。圆锥形辐射器件1是圆锥形结构，用以接收与发送共振频率(3GHz～8GHz)的无线信号。信号线3垂直穿透导电平板2，并连接于圆锥形辐射器件1，用以传递电流信号馈出至圆锥形辐射器件1，与接收由圆锥形辐射器件1所馈入的电流信号。导电平板2与信号线3相连接，作为天线的接地器件，与信号线3连接导电。该圆锥单极天线是利用圆锥形辐射器件1将所收发无线信号共振为电流信号，由信号线3将电流信号传递出去，或是接收信号线3馈入的电流信号，并将该电流信号共振为无线信号传出。在图1B中的圆锥单极天线结构，是将图1A中的圆锥形辐射器件1改为一三角形金属体4，目的是将辐射器件体积大为缩小，但是导电平板2并没有改变，因此对圆锥单极天线体积小型化并无多大帮助。现行的电子装置朝向可携性、小型化发展，但是公知的超宽频天线因为需要大面积的导电平板导电接地，不适用于目前主流的小型化的电子装置。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明提供一种超宽频天线，透过将导电平板改为一接地器件，可以与现有的电子装置相结合，实现可携性、小型化的超宽频电子装置。电子装置可以是笔记型电脑、PDA，当然也可以是其他电子装置。

本发明揭露一种超宽频天线，其应用于一电子装置中，包含有辐射器件、绝缘基板、接地器件与信号线。其中绝缘基板，固定于接地器件。辐射器件，设置于绝缘基板上，用以接收与发射无线信号。辐射器件的形状包含但不仅限于是三角形、半圆形或半椭圆形。信号线，与该辐射器件连接并与该接地器件接触，用以馈入一信号至该辐射器件，并接收该辐射器件所接收的该无线信号。信号线包含有信号传输线、包覆信号传输线的绝缘层与包覆绝缘层的接地层。信号传输线连接于辐射器件，用以传递电流信号馈出至辐射器件，与接收辐射器件所馈入的电流信号。绝缘层用以间隔信号传输线与接地层。接地层用以与天线接地器件接触导电。

通过这种超宽频天线，透过信号线传送电流信号，并将电流信号馈入至辐射器件，由辐射器件将所接收的电流信号共振为无线信号。因为超宽频天线的设计，需要大面积的导电平板。因此利用接地器件取代大面积的导电平板，将超宽频天线的体积缩小，如此在不占空间、小型化的同时，就能将超宽频天线置入电子装置，实现出超宽频电子装置。

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1A为常见的圆锥单极天线结构的示意图；

图1B为常见的圆锥单极天线变化型结构的示意图；

图2为本发明的第一实施例的结构示意图；

图3为本发明的绝缘基板固定于接地器件的示意图；

图4A为本发明的绝缘基板固定于接地器件的另一示意图；

图4B为本发明的绝缘基板固定于接地器件的另一示意图；

图5为本发明的第二实施例的结构示意图；

图6为本发明的超宽频天线在频率为3GHz至8GHz时所量得的阻抗匹配测试图；

图7为本发明的超宽频天线在频率为3GHz至8GHz时所量得的平均增益与峰值增益表。

其中，附图标记

圆锥形辐射器件   1

导电平板         2

信号线           3

三角形金属体     4

绝缘基板         10

辐射器件         11

接地器件         12

信号线           14

侧面             15

侧面             16