專利名稱：改進型印刷式倒f形天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天線，尤其是一種以印刷電路板形式設計、可以縮小天線面積大小以及增加匹配自由度的改進型印刷式倒F形天線。
一般而言，倒F形天線分為實體型與虛擬型兩種，所謂實體型，即是使用一根電線或是平板，并設置饋電接腳與短路接腳，以制作成外型近似F形狀的倒F形天線；而虛擬型，則是利用在印刷電路板(PCB)上形成近似F形狀的印刷電路，此印刷電路同樣具有饋電接腳與短路接腳且開路端亦可以接收與發(fā)送信號，具有倒F形天線實體的效果。
請參閱圖1所示，其為習知技術(shù)的印刷式倒F形天線示意圖，包括一基板10、一接地金屬11、一長條狀金屬12、一短路接腳14、以及一饋電接腳16，其中接地金屬11、長條狀金屬12、短路接腳14、以及饋電接腳16均為分布于基板10上的印刷電路。
接地金屬11設有饋電結(jié)構(gòu)15，圖示為共平面波導(coplanarwaveguide；CPW)饋入結(jié)構(gòu)，饋電接腳16由長條狀金屬12向外延伸并通過饋電結(jié)構(gòu)15連接至一匹配電路(圖中未示)，其中，饋電接腳16與接地金屬11之間并不互相連接以避免發(fā)生短路現(xiàn)象。又長條狀金屬12與接地金屬11之間互相平行，而短路接腳14設于長條狀金屬12的一端(短路端)18且連接于接地金屬11，其與長條狀金屬12的另一端(開路端)19形成開路-短路的結(jié)構(gòu)，其中開路端與短路端之間的距離約以四分之一波長為原則。
由于印刷式倒F形天線的面積大小長久以來一直受長條狀金屬的長度必須為四分之一波長的限制，使得天線的長度大小始終被限定在四分之一波長的固定范圍，而無法有效的縮小，然而現(xiàn)今集成電路內(nèi)的被動元件已經(jīng)朝著體積小型化的趨勢發(fā)展，反觀通訊產(chǎn)品的天線體積卻因為受著信號的四分之一波長限制的影響，遲遲無法將天線的體積予以縮小。有鑒于此，對于從事倒F形天線設計制造與研發(fā)的從業(yè)人員而言，均莫不致力于天線結(jié)構(gòu)的改良，以縮小天線的體積。
本實用新型的另一目的在于提供一種改進型印刷式倒F形天線，以增加天線匹配阻抗的自由度。
本實用新型第一實施例的改進型印刷式倒F形天線包括一基板，為印刷電路板的底材；一接地金屬，設于該基板上；一波浪狀金屬，設于該基板上且其所延伸的方向平行于該接地金屬，又該波浪狀金屬還具有一短路端與一開路端；一短路接腳，分別用以連接波浪狀金屬的短路端與該接地金屬；以及一饋電接腳，由該波浪狀金屬向外延伸，并連接一匹配電路。該接地金屬、波浪狀金屬、短路接腳以及饋電接腳均利用印刷電路的方式設于該基板上。該開路端與該短路端的等效電流路徑長度形成約為信號的四分之一波長的開路-短路結(jié)構(gòu)。
本實用新型第二實施例的改進型印刷式倒F形天線包括一基板，為印刷電路板的底材；一接地金屬，設于該基板上；一螺旋狀金屬，設于該基板上且其所延伸的方向平行于該接地金屬，又該螺旋狀金屬還具有一短路端與一開路端；一短路接腳，分別用以連接螺旋狀金屬的短路端與該接地金屬；以及一饋電接腳，由該螺旋狀金屬向外延伸，并連接一匹配電路；其中，該螺旋狀金屬為復數(shù)個導孔與復數(shù)條金屬帶所連接而成的扁平狀螺旋結(jié)構(gòu)。該接地金屬、螺旋狀金屬、短路接腳以及饋電接腳均利用印刷電路的方式設于該基板上。該開路端與該短路端的等效電流路徑長度形成約為信號的四分之一波長的開路-短路結(jié)構(gòu)。該導孔為貫通該基板正面與反面的空心金屬引腳、實心金屬引腳、或該兩種引腳的組合。該金屬帶為分布于該基板上正面與反面的帶狀印刷電路。
在本實用新型的上述兩實施例中，波浪狀金屬與螺旋狀金屬可以使饋電路徑長度維持在等效的四分之一波長，并同時縮短開路端與短路端的直線距離，以有效縮小改進型印刷式倒F形天線的面積大小。另外，本實用新型的波浪狀金屬與螺旋狀金屬的結(jié)構(gòu)會形成電感效應，使該改進型印刷式倒F形天線所輸入的阻抗可以作適當調(diào)整以增加天線匹配阻抗的自由度。
因此，本實用新型的改進型改進型印刷式倒F形天線與習知技術(shù)相比較具有下列的優(yōu)點a.本實用新型利用波浪狀金屬及螺旋狀金屬的結(jié)構(gòu)，使等效電流路徑長度維持在的四分之一波長，得以使改進型印刷式倒F形天線有效縮小其面積大小。
b.本實用新型利用波浪狀金屬及螺旋狀金屬所形成的電感效應，使改進型印刷式倒F形天線的輸入阻抗得以作適當調(diào)整，增加天線匹配阻杭的自由度。


圖1為習知技術(shù)的印刷式倒F形天線的示意圖；圖2為本實用新型的改進型印刷式倒F形天線第一實施例的示意圖；圖3為本實用新型的改進型印刷式倒F形天線第二實施例的示意圖。
請參照圖2，該圖為本實用新型第一實施例的改進型改進型印刷式倒F形天線示意圖，該天線包括基板20、接地金屬21、波浪狀金屬22、短路接腳24、以及饋電接腳26，且接地金屬21、波浪狀金屬22、短路接腳24、以及饋電接腳26均為分布于基板20上的印刷電路。接地金屬21設有饋電結(jié)構(gòu)25，波浪狀金屬22的延伸方向平行于接地金屬21，為一長條狀金屬彎折形成的波浪狀結(jié)構(gòu)或由一片金屬以沖壓方式形成的波浪狀結(jié)構(gòu)，其具有一短路端28與一開路端29，以形成開路-短路的結(jié)構(gòu)。其短路端28利用短路接腳24與接地金屬21互相連接，饋電接腳由波浪狀金屬22的適當位置處向外延伸并穿過接地金屬21的饋電結(jié)構(gòu)25連接至一匹配電路(圖中未示)，以產(chǎn)生一匹配阻抗。其中饋電接腳26與接地金屬21之間并不互相接觸以避免發(fā)生短路現(xiàn)象。
倒F形天線開路端與短路端的距離以四分之一波長為原則，此四分之一波長的距離即為開路-短路振蕩信號的等效電流路徑長度，因此在四分之一波長的等效電流路徑情況下，本實施例的波浪狀金屬可以將長條狀金屬開路端與短路端的直線距離縮短，以有效縮小改進型印刷式倒F形天線的面積大小。
另外，波浪狀金屬的波浪狀結(jié)構(gòu)會形成電感效應并產(chǎn)生內(nèi)部阻抗，此內(nèi)部阻抗可以通過波浪狀結(jié)構(gòu)的波浪數(shù)目及大小作適當改變，使改進型印刷式倒F形天線可以依據(jù)所設計的適用頻帶、接地金屬的形式、以及天線的輸入阻抗作適當?shù)恼{(diào)整，增加了與匹配電路連接時所形成匹配阻抗的自由度。
請參照圖3，該圖為本實用新型第二實施例的改進型印刷式倒F形天線示意圖，該天線包括一基板30、一接地金屬31、一螺旋狀金屬32、一短路接腳34、以及一饋電接腳36，且接地金屬31、螺旋狀金屬32、短路接腳34、以及饋電接腳36均為分布于基板30上的印刷電路。接地金屬31設有饋電結(jié)構(gòu)35，螺旋狀金屬32的沿伸方向平行于接地金屬31，其具有一短路端38與一開路端39并形成開路-短路的結(jié)構(gòu)。短路端38與接地金屬31之間利用短路接腳34互相連接，饋電接腳36則是自螺旋狀金屬32的適當位置處向外延伸并穿過接地金屬31的饋電結(jié)構(gòu)35連接至一匹配電路(圖中未示)，以產(chǎn)生一匹配阻抗。其中饋電接腳36與接地金屬31之間并不互相接觸以避免發(fā)生短路現(xiàn)象。
螺旋狀金屬32是由復數(shù)個導孔42與復數(shù)條金屬帶52連接而成的扁平狀螺旋結(jié)構(gòu)。導孔42為貫通基板30正面與反面的金屬引腳，此金屬引腳可為空心導孔或是實心導孔，而金屬帶52則為分布于基板30上正面與反面的帶狀印刷電路。
倒F形天線開路端與短路端的距離以四分之一波長為原則，此四分之一波長的距離即為開路-短路振蕩信號的等效電流路徑長度，因此在四分之一波長的等效電流路徑情況下，本實施例的螺旋狀金屬可以縮短長條狀金屬開路端與短路端間的直線距離，以有效縮小改進型印刷式倒F形天線的面積大小。
另外，螺旋狀金屬的扁平螺旋狀結(jié)構(gòu)會形成電感效應，而產(chǎn)生內(nèi)部阻抗，此內(nèi)部阻抗并可以通過螺旋狀結(jié)構(gòu)的螺旋數(shù)目及大小作適當改變，使改進型印刷式倒F形天線可以依據(jù)所設計的適用頻帶、接地金屬的形式、以及天線的輸入阻抗作適當?shù)恼{(diào)整，增加了與匹配電路連接時所形成匹配阻抗的自由度。
當然，以上所述僅為本實用新型的改進型印刷式倒F形天線的較佳實施例，并非用以限制本實用新型的實施范圍，任何熟習該技藝者在不違背本實用新型的精神所做的修改均應屬于本實用新型的范圍，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書范圍作為依據(jù)。
權(quán)利要求1.一種改進型印刷式倒F形天線，其特征是包括一基板，為印刷電路板的底材；一接地金屬，設于該基板上；一波浪狀金屬，設于該基板上且其所延伸的方向平行于該接地金屬，又該波浪狀金屬還具有一短路端與一開路端；一短路接腳，分別連接波浪狀金屬的短路端與該接地金屬；以及一饋電接腳，由該波浪狀金屬向外延伸，并連接一匹配電路。
2.如權(quán)利要求1所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該接地金屬、波浪狀金屬、短路接腳以及饋電接腳均利用印刷電路的方式設于該基板上。
3.如權(quán)利要求1所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該開路端與該短路端的等效電流路徑長度形成約為信號的四分之一波長的開路-短路結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該波浪狀金屬為一種具內(nèi)部阻抗并可增加天線輸入阻抗調(diào)整自由度的電感效應的波浪狀結(jié)構(gòu)。
5.一種改進型印刷式倒F形天線，其特征是包括一基板，為印刷電路板的底材；一接地金屬，設于該基板上；一螺旋狀金屬，設于該基板上且其所延伸的方向平行于該接地金屬，又該螺旋狀金屬還具有一短路端與一開路端；一短路接腳，分別連接螺旋狀金屬的短路端與該接地金屬；以及一饋電接腳，由該螺旋狀金屬向外延伸，并連接一匹配電路；其中，該螺旋狀金屬為復數(shù)個導孔與復數(shù)條金屬帶所連接而成的扁平狀螺旋結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求5所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該接地金屬、螺旋狀金屬、短路接腳以及饋電接腳均利用印刷電路的方式設于該基板上。
7.如權(quán)利要求5所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該開路端與該短路端的等效電流路徑長度形成約為信號的四分之一波長的開路-短路結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求5所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該導孔為貫通該基板正面與反面的空心金屬引腳、實心金屬引腳、或該兩種引腳的組合。
9.如權(quán)利要求5所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該金屬帶為分布于該基板上正面與反面的帶狀印刷電路。
10.如權(quán)利要求5所述的改進型印刷式倒F形天線，其特征是該螺旋狀金屬為一種具內(nèi)部阻抗并可增加天線輸入阻抗調(diào)整自由度的電感效應的扁平螺旋狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種改進型印刷式倒F形天線，包括一基板，為印刷電路板的底材；一接地金屬，設于該基板上；一波浪狀金屬，設于該基板上且其所延伸的方向平行于該接地金屬，該波浪狀金屬具一短路端與一開路端；一短路接腳，分別連接波浪狀金屬的短路端與該接地金屬；以及一饋電接腳，由該波浪狀金屬向外延伸，并連接一匹配電路；此外，在另一實施例中，上述波浪狀金屬還可以螺旋狀金屬替代；該波浪狀金屬或螺旋狀金屬可以使饋電路徑長度維持在等效的四分之一波長，并同時縮短開路端與短路端的直線距離，以有效縮小天線的面積，且該波浪狀金屬或螺旋狀金屬的結(jié)構(gòu)會形成電感效應，使本天線所輸入的阻抗可以作適當調(diào)整以增加天線匹配阻抗的自由度。
文檔編號H01Q13/08GK2540078SQ0220764
公開日2003年3月12日 申請日期2002年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
發(fā)明者陳泰利 申請人:正文科技股份有限公司