專利名稱：一種縮小化數(shù)字電視接收天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種數(shù)字電視接收天線，特別是有關(guān)于一種縮小化數(shù)字電
^!i矣收天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通信的發(fā)展，數(shù)字化產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，而天線的尺寸與
性能一直是影響產(chǎn)品價值的重要關(guān)鍵之一。數(shù)字化的電視廣播(Digital Television Broadcasting )信號，可以-使用一些信號處理的方式除去數(shù)字信 號在傳送過程中所累積的噪聲，因此相較于傳統(tǒng)采用NTSC (National Television Standard Commi ttee)系統(tǒng)的才莫4以電4見廣才番(Analog Television Broadcasting)系統(tǒng)，數(shù)字電視廣播可以大幅的提高用戶端的接收信號質(zhì)量， 而有效的避免用戶端電視畫面產(chǎn)生雪花、幻影等現(xiàn)象。并且數(shù)字信號可在信 號傳輸前先行壓縮來增加頻寬的使用效率。目前全球數(shù)字電視地面廣播主要 有三套技術(shù)標(biāo)準，分別為美規(guī)ATSC (Advanced Television Systems Committee)、及歐規(guī)DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial)、 曰本ISDB-T (Terrestrial Integrated Services Digital Broadcasting)。 臺灣于1991年6月宣布采用是歐規(guī)的DVB-T系統(tǒng)。
結(jié)合數(shù)字電視解調(diào)器模塊的隨插即用裝置(USB, Universal Serial Bus) 是近年來越來越熱門的產(chǎn)品，有了這裝置，我們能夠以USB為傳輸接口來連 接桌上型或筆記型計算機，并將接收到且解調(diào)后的數(shù)字電視信號傳送至所連 接的計算機裝置，如此便能輕易實現(xiàn)隨時隨地利用桌上型或筆記型計算機來 收看數(shù)字電視廣播節(jié)目的目的。市面上隨插即用數(shù)字電視接收器裝置大部分 仍使用外接式接收天線。此種外接式接收天線，必定需要一額外的傳輸線來 實現(xiàn)天線與接收器裝置之間的信號傳輸，此一額外的傳輸線往往造成使用者 的攜帶不方便以及使用環(huán)境上的限制。臺灣新型專利第M270，510號"設(shè)有天 線的數(shù)字電視接收盒"，其揭示一種數(shù)字電視接收天線，該天線操作時，其天 線尺寸過長，在實際應(yīng)用上為一大缺點。而臺灣新型專利第M269,583號"數(shù)
字電視天線"，其揭示一種數(shù)字電視接收天線，該天線利用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的螺旋狀 結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)天線縮小化的目的，使其需要較高制作成本。為解決這些問題，
我們提出一種創(chuàng)新的縮小化數(shù)字電視接收天線設(shè)計，其不僅可適用于接收UHF 數(shù)字電視頻道信號之用，且其可直接集成于隨插即用裝置的系統(tǒng)接地面上， 并具有結(jié)構(gòu)簡單、外型輕巧、制作成本低廉的優(yōu)點。本發(fā)明天線不但于使用 狀態(tài)時不會破壞產(chǎn)品的美觀，而其于非使用狀態(tài)時天線也非常容易被直接彎 折收納，因此本發(fā)明天線相當(dāng)適合應(yīng)用為隨插即用裝置的數(shù)字電視j妄收天線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種創(chuàng)新縮小化數(shù)字電視接收天線的設(shè)計，其不 僅可適用于接收UHF數(shù)字電視頻道信號的用，同時本發(fā)明天線具有結(jié)構(gòu)簡單、 制作容易、外型輕巧、易于直接折迭收藏的優(yōu)點，因此相當(dāng)適合應(yīng)用為隨插 即用裝置的數(shù)字電視接收天線。
本發(fā)明天線的一實施例l，包括 一第一輻射元件以及一第二輻射元件。 該第一輻射元件由一金屬片形成，其形狀大致為一矩形片狀，且其為隨插即 用裝置的系統(tǒng)接地面。該第二輻射元件與該第 一輻射元件之間具有 一張角， 且至少包含:一輻射金屬片；以及一長條狀的輻射金屬細片，其寬度小于3毫 米，且其一端為該天線的信號饋入點，另一端則與該輻射金屬片電氣連接， 且該信號饋入點與該第 一輻射元件的 一側(cè)邊具有 一預(yù)設(shè)距離之間距。
本發(fā)明的實驗結(jié)果顯示，本發(fā)明天線的實施例1適用于接收UHF數(shù)字電
用。在本設(shè)計中，我們主要是通過使用 一長條狀的輻射金屬細片來有效的增 加天線諧振路徑的電感性，使得天線諧振頻率能有效下降而實現(xiàn)天線縮小化 的目的，進而大幅減少天線展開所需總高度。同時，在該長條狀的輻射金屬 細片上端電氣連接一寬輻射金屬片，來更加延長天線諧振電流路徑，使得天 線諧振頻率下降，并使得天線輸入阻抗變化較平緩進而增加天線阻抗頻寬。 由于本發(fā)明天線結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、外型輕巧，且第一輻射元件具有完整 的形狀可用為隨插即用裝置的系統(tǒng)接地面，因此本設(shè)計相當(dāng)適合應(yīng)用為隨插 即用裝置的數(shù)字電視接收天線。
配合下列附圖、實施例的詳細說明及權(quán)利要求范圍，將上述本發(fā)明的其 他目的與優(yōu)點詳述于后。


圖1為本發(fā)明天線實施例1的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明天線實施例1于非使用狀態(tài)的立體外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明天線實施例1的返回損失實驗測量結(jié)果。
圖4為本發(fā)明天線實施例1于570 MHz的輻射場型圖。
圖5為本發(fā)明天線實施例1的天線輻射效率圖。
圖6為本發(fā)明天線實施例2的結(jié)構(gòu)圖。
圖7為本發(fā)明天線實施例3的結(jié)構(gòu)圖。
圖8為本發(fā)明天線實施例4的結(jié)構(gòu)圖。
圖9為本發(fā)明天線實施例4的返回損失實驗測量結(jié)果。
主要元件符號說明
II 第一輻射元件
III 第一輻射元件的一側(cè)邊 12,62,72,82 第二輻射元件 121,621,721,821 輻射金屬片 122,622,722 輻射金屬細片
13 信號饋入點
14 本發(fā)明天線于非使用狀態(tài)時的收藏折彎線
15 第三輻射元件
151第三輻射元件的第 一輻射金屬細片 152 第三輻射元件的第二輻射金屬細片
16 電感元件
d 信號饋入點與第 一輻射元件的 一側(cè)邊的預(yù)設(shè)距離之間距
w 輻射金屬細片的寬度
第一輻射元件與第二輻射元件的張角
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明天線實施例1的結(jié)構(gòu)圖，包含 一第一輻射元件11以及一 第二輻射元件12。該第一輻射元件11由一金屬片形成，其形狀大致為一矩 形片狀，且其為隨插即用裝置的系統(tǒng)接地面。該第二輻射元件12與該第一輻
射元件ll之間具有一張角a,且至少包含一輻射金屬片121;以及一長條狀 的輻射金屬細片122，其寬度小于3毫米，且其一端為該天線的信號饋入點 13，另一端則與該輻射金屬片121電氣連接，且該信號饋入點13與該第一輻 射元件11的一側(cè)邊111具有一預(yù)設(shè)距離之間距d。該張角oc介于四十五度到 一百八十度之間，該預(yù)設(shè)距離之間距d小于5毫米。本發(fā)明天線主要是通過 使用一長條狀的輻射金屬細片122來有效的增加天線諧振路徑的電感性，使 得天線諧振頻率有效下降而實現(xiàn)天線縮小化的目的，進而大幅減少天線展開 所需總高度。而本發(fā)明天線的該輻射金屬片121具有更加延長天線諧振電流 路徑，使天線諧振頻率下降以及使天線輸入阻抗變化較平緩，而增加天線阻 抗頻寬的作用。
圖2為本發(fā)明天線實施例1于非使用狀態(tài)的立體外觀結(jié)構(gòu)示意圖(張角a 為零度時)。由于本發(fā)明天線的第一輻射元件11及第二輻射元件12均為簡單 的薄片狀結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明天線設(shè)計應(yīng)用為隨插即用裝置的數(shù)字電視接收天 線時，其不但在使用狀態(tài)時，容易配合商業(yè)的目的完成各種美觀的造型設(shè)計。 于非使用狀態(tài)時，本發(fā)明天線也相當(dāng)易折迭收藏(本發(fā)明天線于非使用狀態(tài) 時的收藏折彎線如圖1中所示的折彎線14)。
圖3為本發(fā)明天線實施例1的返回損失(return loss)實驗量測結(jié)果，本 實施例1選擇下列尺寸進行實驗量測第一輻射元件ll由一金屬片形成，其 形狀大致為一矩形片狀，其長度為90毫米、寬度為20毫米。第二輻射元件 12，其輻射金屬片121,長度為25毫米、寬度為20毫米；以及其長條狀的 輻射金屬細片122，長度為75毫米、寬度為1毫米，且其一端為天線的信號 饋入點13，另一端則與輻射金屬片121下端的中央位置電氣連接。信號饋入 點13與第一輻射元件11的一側(cè)邊111的預(yù)設(shè)距離之間距d為2毫米，而第 一輻射元件11與第二輻射元件12之間的張角a為九十度。第一輻射元件11 及第二輻射元件12由印刷或蝕刻技術(shù)形成于一厚度為0. 8毫米的介質(zhì)基板上 (未顯示于圖中)。參考圖3,由縱軸表示天線返回損失值，橫軸表示天線操 作頻率，由返回損失的量測結(jié)果可以觀察到，本發(fā)明天線在520-630 MHz之 間，天線返回損失值均高于5 dB，此天線返回損失位準能夠滿足一般數(shù)字電 視信號接收的實際應(yīng)用需求。由圖3我們可以得知，本發(fā)明天線第一輻射元 件與第二輻射元件的長度總合約為諧振模態(tài)中心頻率570 MHz的0. 36波長； 而若未使用本發(fā)明天線的縮d、化技術(shù)，第 一輻射元件與第二輻射元件的長度
總合必需約為諧振模態(tài)中心頻率570 MHz的0. 5倍波長。因此本發(fā)明天線展 開所需高度比起未使用縮小化技術(shù)時減少了約70毫米。若當(dāng)本發(fā)明天線的預(yù) 設(shè)距離之間距d大于5毫米時，會導(dǎo)致本發(fā)明天線的返回損失值變差。另夕卜， 本發(fā)明天線的張角oc小于四十五度時，本發(fā)明天線的返回損失值將快速變差， 因此導(dǎo)致本發(fā)明天線的阻抗頻寬縮減。
圖4為本發(fā)明天線實施例1于570 MHz的輻射場型圖，由所得的結(jié)果， 水平面(x-y面)的輻射場型，均大致為一全向性(omnidirectional)輻射場 型，滿足一般數(shù)字電視頻道的應(yīng)用需求。
圖5為本發(fā)明天線實施例1于其操作頻帶內(nèi)的天線輻射效率圖，由圖5 所得的結(jié)果，縱軸表示天線輻射效率，橫軸表示天線操作頻率，在5Q0-650 MHz之間的天線輻射效率均高于50%,滿足一般數(shù)字電視頻道操作的輻射效率 需求。
圖6為本發(fā)明天線實施例2結(jié)構(gòu)圖。實施例2除了輻射金屬片621與輻 射金屬片121的外形差異外，其他結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。實施例2的長條 狀輻射金屬細片622也能有效的增加天線諧振路徑的電感性，使得天線諧振 頻率有效下降而實現(xiàn)天線縮小化的目的。而輻射金屬片621也具有更加延長 天線諧振電流路徑使天線諧振頻率下降，以及使天線輸入阻抗變化較平緩而 增加天線阻抗頻寬的作用。因此實施例2也能具有相似于實施例1的阻抗頻 寬與輻射效率特性。
圖7為本發(fā)明天線實施例3的結(jié)構(gòu)圖。實施例3除了輻射金屬片721與 輻射金屬片121的外形差異，以及第二輻射元件72改由一單一金屬片切割制 作形成以外，其他結(jié)構(gòu)均與實施例1相同。實施例3的長條狀輻射金屬細片 722也能有效的增加天線諧振路徑的電感性，使得天線諧振頻率有效下降而 實現(xiàn)天線縮小化的目的。而輻射金屬片721也具有更加延長天線諧振電流路 徑使天線諧振頻率下降，以及使天線輸入阻抗變化較平緩而增加天線阻抗頻 寬的作用。因此實施例3也能具有相似于實施例1的阻抗頻寬與輻射效率特 性。
圖8為本發(fā)明天線的實施例4結(jié)構(gòu)圖，包含 一第一輻射元件11以及一 第二輻射元件82。第一輻射元件ll，由一金屬片形成，其形狀大致為一矩形 片狀，且其為隨插即用裝置的系統(tǒng)接地面。第二輻射元件82,與第一輻射元 件ll之間具有一張角a,且至少包含一輻射金屬片821;以及一第三輻射
元件15，其由第一輻射金屬細片151、第二輻射金屬細片152以及一電感元 件16所組成，該第一輻射金屬細片151與該第二輻射金屬細片152的寬度均 小于3毫米，該電感元件16位于該第一輻射金屬細片151與該第二輻射金屬 細片152之間，該第三輻射元件15的一端與該輻射金屬片821電氣連接，其 另一端為該天線的信號饋入點13，且該信號饋入點13與該第一輻射元件11 的一側(cè)邊111具有一預(yù)設(shè)距離之間距d。該張角oc介于四十五度到一百八十 度之間，該預(yù)設(shè)距離之間距d小于5毫米，該電感元件16為一芯片電感。本 發(fā)明天線的實施例4運用第一輻射金屬細片151與第二輻射金屬細片152以 及一串聯(lián)芯片電感16來有效的增加天線諧振路徑的電感性，使得天線諧振頻 率能更有效下降而實現(xiàn)天線縮小化的目的，進而大幅減少天線展開所需總高 度。而本發(fā)明天線的該輻射金屬片821具有更加延長天線諧振電流路徑，使 天線諧振頻率下降以及使天線輸入阻抗變化較平緩，而增加天線阻抗頻寬的 作用。
圖9為本發(fā)明天線的實施例4的返回損失實驗量測結(jié)果，實施例4選擇 下列尺寸進行實驗量測該第一輻射元件ll,由一金屬片形成，其形狀大致 為一矩形片狀，其長度為90毫米、寬度為20毫米。該第二輻射元件82,其 輻射金屬片821，長度為25毫米、寬度為20毫米。該第三輻射元件15,其 第一輻射金屬細片151，長度為53毫米、寬度為l毫米；其第二輻射金屬細 片152,長度為10毫米、寬度為1毫米；其電感元件16為一電感值15 nH 的芯片電感，其長度為2亳米、寬度為1.2毫米。該電感元件16位于該第一 輻射金屬細片151與該第二輻射金屬細片152之間，該第三輻射元件15的一 端與該輻射金屬片821下端的中央位置電氣連接，其另一端為該天線的信號 饋入點13，該信號饋入點13與該第一輻射元件11的一側(cè)邊111的該預(yù)設(shè)距 離之間距d為2毫米，而該第一輻射元件11與該第二輻射元件12之間的張 角oc為九十度。該第一輻射元件ll、該第一輻射金屬細片151與該第一輻射 金屬細片152由印刷或蝕刻技術(shù)形成于一厚度為0. 8毫米的介質(zhì)基板(未顯示 于圖中)上。參考圖9,由縱軸表示天線返回損失值，橫軸表示天線操作頻率， 由返回損失的量測結(jié)果可以觀察到，本發(fā)明天線在530-620 MHz之間，天線 返回損失值均高于5 dB，此天線返回損失位準能夠滿足一般數(shù)字電視信號接 收的實際應(yīng)用需求。若當(dāng)本發(fā)明天線的該預(yù)設(shè)距離之間距d大于5毫米時， 會導(dǎo)致本發(fā)明天線的返回損失值變差。另外，本發(fā)明天線的該張角小于四十 五度時，本發(fā)明天線的返回損失值將快速變差，因此導(dǎo)致本發(fā)明天線的阻抗 頻寬縮減。本發(fā)明天線的實施例比起實施例具有更降低天線展開所需總高度 的優(yōu)點。
本發(fā)明的輻射金屬片，除了實施例1至實施例4所公開的形狀外，亦可 因應(yīng)不同的需求與美觀設(shè)計，而為梯形、多邊形、橢圓形與圓形。
綜合上述的說明，本發(fā)明天線只通過使用長條狀的輻射金屬細片，或輻 射金屬細片串聯(lián)芯片電感的方式來有效的增加天線諧振路徑的電感性，即可 以使得本發(fā)明天線實現(xiàn)縮小化的目的，進而天線展開所需總高度大幅下降， 所以本發(fā)明天線相當(dāng)適合應(yīng)用為隨插即用裝置的數(shù)字電視接收天線。又本發(fā) 明天線結(jié)構(gòu)簡單、外型輕巧、制作容易、且制作成本低，功能明確，因此本 發(fā)明天線甚具高度產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價值，足以符合發(fā)明的范疇。
在上述說明中所敘述的實施例僅為說明本發(fā)明裝置的原理及其功效，而 非限制本發(fā)明。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可在不違背本發(fā)明的精神對上述實施 例進行修改及變化。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)所提出的權(quán)利要求所限定的范圍為 準。
權(quán)利要求
1.一種縮小化數(shù)字電視接收天線，包含一第一輻射元件，其由一金屬片形成；以及一第二輻射元件，其與該第一輻射元件電氣連接并與該第一輻射元件之間具有一張角，且至少包含一輻射金屬片；以及一輻射金屬細片，其寬度小于3毫米，且其一端為該天線的信號饋入點，另一端則與該輻射金屬片電氣連接，且該信號饋入點與該第一輻射元件具有一預(yù)設(shè)間距。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該第一輻射元件為隨插 即用裝置的系統(tǒng)接地面。
3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該第一輻射元件由蝕刻 或印刷技術(shù)形成于 一介質(zhì)基板上。
4. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該第二輻射元件由蝕刻 或印刷技術(shù)形成于一介質(zhì)基板上。
5. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該第二輻射元件由一單 一金屬片切割制作形成。
6. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該預(yù)設(shè)間距小于5毫米。
7. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該張角介于四十五度到 一百八十度之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬細片還包含 一電感元件，且該電感元件不與該信號饋入點以及該輻射金屬片連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一矩形。
10. 如權(quán)利要求9所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片的一邊具 有 一三角形的開口 ，而該輻射金屬細片與該輻射金屬片具有開口的 一端連接。
11. 如權(quán)利要求8所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一開口 朝下的n字形，而該輻射金屬細片與該輻射金屬片具有開口的一端連接。
12. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一梯形。
13. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一多邊
14. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一橢圓形。
15. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一矩形。
16. 如權(quán)利要求15所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片的一邊 具有一三角形的開口，而該輻射金屬片與該輻射金屬片具有開口的 一 端連接。
17. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一n字 形，而該輻射金屬片與該輻射金屬片具有開口的一端連接。
18. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一梯形。
19. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一多邊形。
20. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一橢圓形。
21. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬片為一圓形。
22. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視接收天線，其中該輻射金屬細片，其寬 度小于3毫米。
全文摘要
一種縮小化數(shù)字電視接收天線，包含一第一輻射元件以及一第二輻射元件。該第一輻射元件由一金屬片形成，其形狀大致為一矩形片狀。該第二輻射元件與該第一輻射元件之間具有一張角，且至少包含一輻射金屬片以及一輻射金屬細片。該輻射金屬細片的寬度小于3毫米，且其一端為該天線的信號饋入點，另一端則與該輻射金屬片電氣連接，且該信號饋入點與該第一輻射元件的一側(cè)邊具有一預(yù)設(shè)距離之間距。
文檔編號H01Q3/00GK101114727SQ20061010375
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者李偉宇, 翁金輅, 蘇紹文 申請人:光寶科技股份有限公司;中山大學(xué)