[发明专利]槽孔天线

说明书

技术领域

本发明是有关于一种槽孔天线，特别是有关于一种可使槽孔缩小化的槽孔天线。

背景技术

天线是一种可以将电路中的电磁能量相互转换的耦合组件或导电系统。举例来说，传送信号时，天线会将操作频率的无线信号电能转变成电磁能量辐射到周遭的环境。接收信号时，天线将接收操作频率的无线信号电磁能量辐射转变成电能提供给接收器处理。一般而言，可通过辐射场型(Radiation Pattern)、折返损耗(Return Loss)、天线增益(Antenna Gain)...等参数来判断天线的特性与效能。

由于不同的通讯产品的操作频率及所需的功能不尽相同，故其用以辐射或接收信号的天线设计具有多样化，例如偶极天线(dipole antenna)、单极天线(monopole antenna)、行进波进天线(Traveling-Wave Wire antenna)、螺旋型天线(Helical antenna)、涡状天线(Spiral antenna)、环型天线(Ring antenna)、微带天线(Microstrip Antenna)、印刷天线(Print Antenna)...等。其中，为了在无线网络的应用上，希望产品能在水平面上有良好的覆盖范围，一般都使用偶极天线(dipole antenna)来得到全向性的辐射场型，但是偶极天线的缺点为会凸出产品，增加产品体积与设计上的难度，而微带天线则具有体积小、重量轻、低成本与容易产制的优点。因此，为进一步缩减产品体积，微带天线是非常值得采用的方式。现行的微带天线有多种的馈入方法，如同轴电缆馈入、微带线馈入、共平面波导馈入(CPW)...等。为了增大微带天线的有效频宽，另一现行的馈入方式为利用槽孔耦合的方式。

然而，对于传统封闭式的槽孔天线，由于其所需的共振长度为无线信号操作频率波长的1/2倍，因此其槽孔将占据较大的接地面空间，较不适合应用于手持式行动通讯装置内。而习知开路式的槽孔天线，虽然其槽孔所需的共振长度可缩小为无线信号操作频率波长的1/4倍，但在现今电子产品皆朝向小型化的趋势下也渐渐不敷使用。因此，发展出共振长度更小的槽孔天线，是此业界必须刻不容缓投入探讨与研究的课题。

发明内容

为解决习知技术的问题，本发明的一技术样态是一种槽孔天线，其主要是使用本发明所提出的耦合式馈入结构以激发天线共振模态，进而达成使槽孔所需的共振长度缩小为无线信号操作频率波长的1/8倍的成效。并且，本发明的槽孔天线可通过调整耦合式馈入结构的几何尺寸而使其的等效容抗或感抗相对应地改变，进而使槽孔天线获得所需的辐射特性，接着，利用耦合式馈入结构的第二耦合件接地，等效于植入一对地电感，可以用以补偿槽孔短于自然共振长度时的高容抗特性，进而缩小所需的槽孔的长度。另外，本发明的槽孔天线应用于一般的电子装置上时，可将槽孔直接设置于电子装置的金属背盖上，进而达到可免去天线辐射净空区域的优点。再者，本发明以微带线形式所制成的耦合式馈入结构形成等效电容，还可省去设置实体电容的成本。

根据本发明一实施例，一种槽孔天线用以传送一无线信号。槽孔天线包含基板、耦合式馈入结构以及接地件。基板具有顶面以及底面。耦合式馈入结构设置于顶面。耦合式馈入结构包含第一耦合件以及第二耦合件。第二耦合件分离地设置于第一耦合件的侧旁。接地件电性连接于底面并具有槽孔。部份槽孔设于第一耦合件与第二耦合件的下方。

于本发明的一实施例中，上述的第一耦合件包含第一耦合部。第二耦合件包含第二耦合部。第一耦合部与第二耦合部大体上平行第一方向并排地设置于顶面。

于本发明的一实施例中，上述的槽孔呈封闭状。槽孔于垂直第一方向的第二方向上具有长度。长度为无线信号波长的1/2倍或1/4倍。

于本发明的一实施例中，上述的槽孔呈开路状。槽孔于垂直第一方向的第二方向上具有长度。长度为无线信号波长的1/8倍。

于本发明的一实施例中，上述的槽孔具有开口。槽孔于第一方向上的宽度朝远离开口的方向渐扩。

于本发明的一实施例中，上述的第二耦合件进一步包含弯折部。弯折部连接第二耦合部。第一耦合部与弯折部两者沿第一方向之间相隔第一宽度，耦合式馈入结构整体的容抗值可通过改变第一宽度而调整。

于本发明的一实施例中，上述的第一耦合部具有第二宽度，耦合式馈入结构的感抗值可通过改变第二宽度而调整。

于本发明的一实施例中，上述的第一耦合部与第二耦合部两者沿第二方向之间相隔第三宽度，耦合式馈入结构整体的容抗值可通过改变第三宽度而调整。