[发明专利]一种电容耦合多频环形天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种环形天线，特别是涉及一种适合内建于移动通讯装置的电容耦合多频环形天线。

背景技术

随着无线通讯的快速发展，举凡无线通讯产品，为迎合消费市场需求，在外型上皆以轻、薄、短、小为潮流趋势；在此同时，无线通讯产品又必须能提供多样化服务，这也就意味着，会有越来越多的系统模块以及元件被装置到产品内部的有限空间中，因此放置天线的空间也相对会受到压缩，传统的单极以及平板天线，由于需要倚靠大片金属才能共振出需求频宽，因此针对现今小型且多频化的天线需求，我们发现环形天线是为更佳选择。如美国专利公告号第US 7,265,726B2号“多频天线(Multi-band antenna)”，其揭示一种具有多金属支臂的环形天线，并使用于移动通讯系统GSM(GlobalSystem for Mobile Communications)及DCS(Digital CellularSystem)/PCS(Personal Communication System)/UMTS(Universal MobileTelecommunications System)多频操作的内藏式手机天线的例子，可达成多频操作。但我们又发现，虽然环形天线可以使用细的金属线形成共振，且仍可保有需求的频宽，但在上面所提的先例中，其使用的是现有习知的环形天线的二分之一波长模态及全波长模态，其中二分之一波长模态提供GSM频带操作，这使得天线尺寸不易缩小。另一方面，如美国专利公开号US20070268191A1号的设计“无线通讯装置及天线(Antenna and wirelesscommunication devices)”，适当的设计匹配电路，也可达成多频段的操作需求。在这里我们提出一种创新的电容耦合多频环形天线设计，有别于现有习知的应用于手机的环形天线使用辐射金属环的二分之一波长模态作为第一共振模态，本天线设计使用辐射金属环的四分之一波长模态作为第一共振模态，就操作在相同频带的应用而言，尺寸可缩减成一半，若应用于手机装置中，相较于现行手机天线设计而言，本设计更可节省天线所占据的空间，以利于放置扬声器或照相机镜头等周边元件。本天线设计并使用一电容耦合馈入方式，使辐射金属环的共振基频为四分之一波长共振时，能被顺利激发并具有良好阻抗匹配，因此其尺寸仅有现有习知的环形天线的一半，再配合一匹配元件组，用以补偿辐射金属环的二分之一波长与全波长共振模态的虚部阻抗，使此二模态亦具有良好阻抗匹配，故整体天线可提供GSM/DCS/PCS/UMTS四频操作，符合实际手机系统的应用需求。

由此可见，上述现有的环形天线在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的电容耦合多频环形天线，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的环形天线存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的电容耦合多频环形天线，能够改进一般现有的环形天线，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的环形天线存在的缺陷，而提供一种新型结构的电容耦合多频环形天线，所要解决的技术问题是使其在于提供一种手机天线的创新设计，不仅可以达成适用于GSM(890-960MHz)/DCS(1710-1880MHz)/PCS(1850-1990MHz)/UMTS(1920-2170MHz)频带的手机天线设计，同时本发明天线尺寸仅有一般操作在相同频带的手机天线的一半，且其结构简单、操作机制明确、制作容易，并具有节省手机内部空间的优点，非常适于实用。