专利名称：平面倒f型天线的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna；PIFA)，尤其涉及一种形成于电路基板的表面上的平面倒F型天线。
在通讯产品中用于传送与接收信号的天线，特别是印刷天线或微带天线，其设计与研究更有其重要性。天线是用来辐射或接收电磁波的一种组件，一般可从操作频率、辐射场型(Radiation Pattern)、反射损失(Reflected Loss)及天线增益(Antenna Gain)等参数来获知天线的特性。
由于不同的通讯产品，其所具备的功能皆不尽相同，故用来辐射或接收信号的天线设计更是多样化，例如菱形天线(Rhombic Antenna)、正交叉式天线(Tumstile Antenna)、三角形微带天线、倒F型天线等。传统的倒F型天线结构一般是在接地面上放置一小片金属片作为辐射主体，在辐射主体的边缘加上一短路线与接地面连接，可使得原本为二分之一共振波长的天线长度，降低至四分之一共振波长的天线长度，从而达到天线体积缩小化的效果。
如
图1A所示，现有技术的平面倒F型天线由接地面10、辐射金属线20、短路线22和TEM输送线30所组成，其中短路线22的一端垂直地连接至辐射金属线20的一端，而短路线22的另一端则垂直地连接于接地面10上。TEM输送线30由内导线34和外导体组件32所组成，内导线34垂直地连接至辐射金属线20，以此馈入信号。另外，如图1B所示，另一现有技术平面倒F型天线以辐射金属片40和短路片42来取代辐射金属线20和短路线22。然而，现有技术的平面倒F型天线为立体型式，其使用空间必须占有如短路线22或短路片42的高度，对要求厚度非常薄的产品而言，实是设计上的一大难题。
因此，非常迫切需要发展一种改进型平面倒F型天线，以充分满足小尺寸、厚度薄、高增益、频宽大、设计简单、成本低等天线需求，来解决现有技术的平面倒F型天线的缺点。
本实用新型的另一目的在于提供一种平面倒F型天线，通过天线择优切换(Antenna Diversity)的安排，同时在基板上安装两个平面倒F型天线，以此获得更好的天线功能。
根据以上所述的目的，本实用新型提供了一种平面倒F型天线。该平面倒F型天线至少包括基板，该基板至少具有第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面分别位于基板的相对的两侧；贯穿基板的圆洞，其中该圆洞具有第一半径；贯穿基板的狭长洞，其中该狭长洞具有相互平行的第一直边和第二直边，且第一直边和第二直边的两端分别连接于互为镜射(Mirror-Reflected)且其凸面均朝外的第一圆弧边和第二圆弧边，而第一圆弧边和第二圆弧边以第二半径所制成；第一辐射导线，位于基板的第一表面上，且以共形(Conformal)的方式环绕部分的圆洞，其中第一辐射导线具有靠近圆洞的内侧边和离圆洞较远的外侧边；第二辐射导线，位于基板的第一表面上，且以共形的方式环绕部分的第一圆弧边和部分的第一直边；以及直条辐射导线，位于第一圆弧边和圆洞之间，其中第一辐射导线的靠近狭长洞的一端连接于直条辐射导线的一端，第二辐射导线靠近第一圆弧边的一端合并于与第一辐射导线的前述端相邻的部分的外侧边，直条辐射导线和第一辐射导线形成有开口，而狭长洞的第二直边与开口同侧，第一直边位于开口的另一侧。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种平面倒F型天线，其中，至少包括一基板，至少具有一第一表面和一第二表面，分别位于该基板的相对的两侧，该基板上具有一圆洞，具有一第一半径且贯穿该基板；以及一狭长洞，具有相互平行的一第一直边和一第二直边且贯穿该基板，其中该第一直边和该第二直边的两端分别连接于互为镜射且凸面均朝外的一第一圆弧边和一第二圆弧边，而该第一圆弧边和该第二圆弧边以一第二半径所制成；一第一辐射导线，具有一内侧边和一外侧边且位于该基板的该第一表面上，且以共形的方式环绕部分的该圆洞；一第二辐射导线，位于该基板的该第一表面上，且以共形的方式环绕部分的该第一圆弧边和部分的该第一直边；以及一直条辐射导线，位于该第一圆弧边和该圆洞之间，其中该直条辐射导线的一端同时连接于该第一辐射导线的靠近该狭长洞的一端，以及该第二辐射导线的靠近该第一圆弧边的一端，该直条辐射导线和该第一辐射导线于该直条辐射导线的另一端形成有一开口。
所述的平面倒F型天线，其中，至少包括贯穿该基板的数个贯穿孔，其中该贯穿孔均匀地分布于该第一辐射导线和该第二辐射导线上。
所述的平面倒F型天线，其中，该第二辐射导线的另一端与该狭长洞的该第二圆弧边的顶点之间具有一边距。
所述的平面倒F型天线，其中，至少包括一馈入点，位于该直条辐射导线的该另一端上。
所述的平面倒F型天线，其中，其至少包括一接地面，位于该第一辐射导线的正下方的该基板的该第二表面上。
所述的平面倒F型天线，其中，该狭长洞的该第一圆弧边和该第二圆弧边为二半圆弧。
所述的平面倒F型天线，其中，该第二辐射导线靠近该第一圆弧边的部分环绕该狭长洞的该第一圆弧边的一半。
所述的平面倒F型天线，其中，该第一辐射导线的该内侧边的形状为自该第一辐射导线的靠近该狭长洞的一端开始，角度约为大于180度的圆弧。
所述的平面倒F型天线，其中，该第一辐射导线、该第二辐射导线和该直条辐射导线由金属线所制成。
所述的平面倒F型天线，其中，该基板由玻纤(FR4)材料所制成。
附图简要说明
以下结合附图，通过对本实用新型的较佳实施例的详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，图1A和图1B分别是现有技术的两种平面倒F型天线的立体示意图；图2是本实用新型的一较佳实施例的平面倒F型天线的立体示意图；图3是本实用新型的较佳实施例的平面倒F型天线的俯视示意图；图4是本实用新型的较佳实施例的平面倒F型天线关于驻波比的测量数据图；图5A是本实用新型的较佳实施例操作于2.450GHz时，y-z平面的辐射场型的实验数据图；图5B是本实用新型的较佳实施例操作于2.450GHz时，x-z平面的辐射场型的实验数据图；以及图6A、图6B和图6C是本实用新型的较佳实施例的平面倒F型天线切换排列的示意图。
本实用新型的平面倒F型天线完全形成于基板上，不占基板上方或下方的空间，所以可克服现有技术的平面倒F型天线的缺点，从而有效地满足通讯产品的需要，特别是对具有超小厚度的产品而言。
如图2所示，平面倒F型天线100形成于基板170的上表面，且平面倒F型天线100至少包括圆洞115、狭长洞125、辐射导线110、辐射导线120和直条辐射导线130，其中直条辐射导线130不与辐射导线110连接的一端具有馈入点150。辐射导线110、辐射导线120上还可形成有贯穿基板170且均匀分布的数个贯穿孔145，而必要时，贯穿孔145还可均匀地形成于直条辐射导线130上。值得一提的是，这些圆洞115、狭长洞125和贯穿孔145可有效地增加天线频宽和提高天线增益。另外，基板170可由例如由玻纤(FR4)等材料所制成的印刷电路板，而由导电材料所制成的接地面177形成于基板170的下表面，并可位于辐射导线110和部分直条辐射导线130(如直条辐射导线130的一半)的正下方，然而，本实用新型的接地面177的位置可依实际需要而有所不同，所以本实用新型并不仅限于此。
如图3所示，圆洞115和狭长洞125贯穿基板170，且圆洞115以半径R1所制成，而狭长洞125具有相互平行的直边122a和直边122b，且直边122a和直边122b的两端分别连接于互为镜射的圆弧边124a和圆弧边124b，其中圆弧边124a和圆弧边124b的凸面均朝外，且为以半径R2所制成，例如半圆弧。而辐射导线110以共形的方式环绕部分的圆洞115，并具有靠近圆洞115的内侧边112和离圆洞115较远的外侧边113。辐射导线110和直条辐射导线130形成有开口118，其中狭长洞125的直边122b与开口118同侧，而其直边122a位于开口118的另一侧。辐射导线110的内侧边112的形状可为自其靠近狭长洞125的一端(如虚线136所示)开始，角度约为大于180度(例如为247.5度)的圆弧。
请继续参照图3，辐射导线120以共形的方式环绕部分的圆弧边124b和部分的直边122a。直条辐射导线130位于圆弧边124b和圆洞115之间，其中辐射导线110的靠近狭长洞125的一端(如虚线136所示)连接于直条辐射导线130的一端，辐射导线120靠近圆弧边124b的一端合并于与辐射导线110的前述端相邻的部分的外侧边113(如虚线116所示)。而辐射导线120的另一端与狭长洞125的圆弧边124a的顶点之间具有一边距L2，该边距L2的大小依基板170和辐射导线的材质而定。
另外，在本实施例中，天线总长度L1可为例如约26.1mm；半径R1可等于半径R2，例如为约2mm；辐射导线110、辐射导线120和直条辐射导线130的宽度可为相同值，例如为约0.3mm至约1mm。然而，以上所述的弧度、半径、长度、宽度和材料等仅为举例说明，本实用新型并不仅限于此。
本实用新型的平面倒F型天线经实际测量之后，得知本实用新型的平面倒F型天线具有相当优良的天线特性。如图4所示，其中当天线操作于频率约2.4GHz(操作点B1)时，驻波比为约1∶1.3172，而当天线操作于频率为约2.45GHz(操作点B2)时，驻波比为约1∶1.3；当天线操作于频率约2.5GHz(操作点B3)时，驻波比为约1∶1.1102；当天线操作于频率约2.52GHz(操作点B4)时，驻波比为约1∶1.0341。若以驻波比等于约1∶1.8的直线L为基准时，操作点A的频率为约2.22GHz，操作点C的频率为约2.67GHz，所以当本实用新型的平面倒F型天线操作于频率约2.45GHz时，其操作频宽可为约450MHz，而该操作频宽可有效地满足设计上的需求。
图5A是本实用新型的较佳实施例的平面倒F型天线操作于2.45GHz时，y-z平面的辐射场型的实验数据图；图5B是本实用新型的较佳实施例操作于2.45GHz时，x-z平面的辐射场型的实验数据图。从图5B可得知，本实用新型的一实施例的x-z平面的辐射场型呈现全向性(Omni-directional)天线的圆形辐射场型。而图5A所示的y-z平面的辐射场型也相当优良。
另外，本实用新型的平面倒F型天线可通过天线择优切换的安排，来获得更好的天线功能。如图6A、图6B和图6C所示，其中平面倒F型天线100和平面倒F型天线200同时形成于基板170上，而平面倒F型天线100与平面倒F型天线200的形状与尺寸可完全相同，且相互平行。如前所述，同样地，平面倒F型天线200至少包括圆洞215、狭长洞225、辐射导线210、辐射导线220和直条辐射导线230，其中直条辐射导线230不与辐射导线210连接的一端具有馈入点250，而辐射导线210和辐射导线220上可形成有贯穿基板170且均匀分布的数个贯穿孔245。在平面倒F型天线100中，直条辐射导线130和辐射导线110形成有开口118；而于平面倒F型天线200中，直条辐射导线230和辐射导线210形成有开口218。如第6A图所示，开口118的方向可与开口218同向；如第6B图所示，开口118的方向可与开口218相对；如第6C图所示，开口118的方向可与开口218相反。使用两支平面倒F型天线的目的在于，当其中一支平面倒F型天线的收发不良时，另一支平面倒F型天线可取而代之来进行信号收发。同时，通过如上所述的开口方向的不同安排，可进一步提高本实用新型的平面倒F型天线的如辐射场型等的天线特性。
本实用新型的优点在于提供了一种平面倒F型天线，本实用新型的厚度超小、姿势低，并具有频宽大、损失小、辐射场型佳等优良的天线特性，且能轻易地搭配电路基板制成，所以可降低与电路整合时所需的成本，增加产品稳定度，因而具有极高的产业应用价值。
本实用新型的另一优点在于提供了一种平面倒F型天线，可利用天线择优切换的安排，而获得更好的天线功能。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型后附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种平面倒F型天线，其特征在于，至少包括一基板，至少具有一第一表面和一第二表面，分别位于该基板的相对的两侧，该基板上具有一圆洞，具有一第一半径且贯穿该基板；以及一狭长洞，具有相互平行的一第一直边和一第二直边且贯穿该基板，其中该第一直边和该第二直边的两端分别连接于互为镜射且凸面均朝外的一第一圆弧边和一第二圆弧边，而该第一圆弧边和该第二圆弧边以一第二半径所制成；一第一辐射导线，具有一内侧边和一外侧边且位于该基板的该第一表面上，且以共形的方式环绕部分的该圆洞；一第二辐射导线，位于该基板的该第一表面上，且以共形的方式环绕部分的该第一圆弧边和部分的该第一直边；以及一直条辐射导线，位于该第一圆弧边和该圆洞之间，其中该直条辐射导线的一端同时连接于该第一辐射导线的靠近该狭长洞的一端，以及该第二辐射导线的靠近该第一圆弧边的一端，该直条辐射导线和该第一辐射导线于该直条辐射导线的另一端形成有一开口。
2.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，还至少包括贯穿该基板的数个贯穿孔，其中该贯穿孔均匀地分布于该第一辐射导线和该第二辐射导线上。
3.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该第二辐射导线的另一端与该狭长洞的该第二圆弧边的顶点之间具有一边距。
4.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，还至少包括一馈入点，位于该直条辐射导线的该另一端上。
5.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，还至少包括一接地面，位于该第一辐射导线的正下方的该基板的该第二表面上。
6.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该狭长洞的该第一圆弧边和该第二圆弧边为二半圆弧。
7.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该第二辐射导线靠近该第一圆弧边的部分环绕该狭长洞的该第一圆弧边的一半。
8.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该第一辐射导线的该内侧边的形状为自该第一辐射导线的靠近该狭长洞的一端开始，角度约为大于180度的圆弧。
9.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该第一辐射导线、该第二辐射导线和该直条辐射导线由金属线所制成。
10.根据权利要求1所述的平面倒F型天线，其特征在于，该基板由玻纤(FR4)材料所制成。
专利摘要一种平面倒F型天线(Planar Inverted－FAntenna；PIFA)，该平面倒F型天线形成于基板上，且该天线至少包括一圆洞；一狭长洞；以共形(Conformal)的方式环绕部分的该圆洞的第一辐射导线；以共形的方式环绕部分的该狭长洞的第二辐射导线；以及位于狭长洞和圆洞之间的直条辐射导线，其中第一辐射导线的一端连接于直条辐射导线的一端，第二辐射导线的一端合并于与第一辐射导线的前述端相邻的部分外侧边，直条辐射导线和第一辐射导线形成有一开口。另外，该天线还可通过天线择优切换(Antenna Diversity)的安排，同时在基板上安装两个本实用新型平面倒F型天线，以此获得更好的天线功能。
文档编号H01Q9/04GK2596567SQ0320212
公开日2003年12月31日 申请日期2003年1月3日 优先权日2003年1月3日
发明者李长荣 申请人:智邦科技股份有限公司