CN100379081C - 多频隐藏式天线装置 - Google Patents

Abstract

一种多频隐藏式天线装置，应用于一电磁波收发器，此电磁波收发器包括一界定出一容置空间的壳体，以及一电路板，装设于该容置空间中，具有一第一信号馈入端口、一第二信号馈入端口及一接地端口，此多频隐藏式天线装置包括一基板、一第一辐射元件、一第二辐射元件，及一接地线。其中，第一辐射元件布设于基板上，具有一绕折线及至少一连接线，绕折线的一端适于导接至电路板的第一信号馈入端口；第二辐射元件布设于基板上，间隔设置于第一辐元件旁，其一端适于导接至电路板的第二信号馈入端口；接地线布设于基板上，其一端适于导接至电路板的接地端口。

Description

多频隐藏式天线装置

技术领域

本发明涉及一多频天线装置，特别是涉及一隐藏式的多频天线装置。

背景技术

在通讯技术愈为进步的今日，通讯系统对其重量、体积、成本、效能及组装难易度的要求愈来愈为严格苛刻，其中，对于通讯系统中，用于传送、接收信号的天线装置更是如此。一般的手机天线大致上可分为外露式与隐藏式两种：常见的外露式天线例如螺旋型天线(Helical Antenna)，而平面倒F型天线(Plannar Inverted F Antenna，以下简称PIFA天线)则是目前被广为运用的隐藏式天线。

在目前一般的手机，为了让使用者能更便利及清晰的收讯，不会因为手机系统商采用不同的频率而无法通讯，目前的手机多渐渐趋向具备有900MHz、1800MHz、1900MHz多频通讯的功能。

为了使螺旋型天线适用于多频范围，螺旋型天线通过控制疏密不同的两段式螺距，达到高低频段所需的频率比，以符合900MHz、1800MHz及1900MHz频段的规范。螺旋型天线在实际应用时，设置于手机的外壳上，所以因外露而易受损，影响通讯品质。而PIFA天线的尺寸越大，其特性越好；PIFA天线距离接地面越远，其频宽越大。但当PIFA天线应用于日趋微型化手机上时，其高频部分(1800MHz、1900MHz)常会遭遇到频宽不足的问题。且由于1800MHz为900MHz的倍频，故在信号传输时，易于因900MHz产生的偶次谐波而发生互相干扰的现象，故如何设计一可有效避免倍频干扰现象发生、且传输功率较佳、频宽较大的多频天线装置，是一亟待努力的方向。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可有效改善900MHz频段对1800MHz频段的偶次谐波干扰的多频隐藏式天线装置。

本发明多频隐藏式天线装置，应用于一电磁波收发器，此电磁波收发器包括一界定出一容置空间的壳体，以及一电路板，装设于该容置空间中，具有一第一信号馈入端口、一第二信号馈入端口及一接地端口。此多频隐藏式天线装置包括一基板、一第一辐射元件、一第二辐射元件，及一接地线。

其中，第一辐射元件布设于基板上，具有一绕折线及至少一连接线，绕折线在一区间中，来回曲折环绕而形成有多个水平段及多个垂直段，连接线的两端分别与任意两相邻水平段电连接，且该连接线平行于该绕折线的垂直段，绕折线具有一第一端及一与该第一相对的第二端，此第一端适于导接至电路板的第一信号馈入端口；呈L形的第二辐射元件布设在基板上，间隔设置于第一辐射元件旁，具有一第三端及一与第三端相对的第四端，第三端适于导接至电路板的第二信号馈入端口；接地线布设于基板上，具有一第五端及一与该第五端相对的第六端，第五端与第一辐射元件的绕折线上接近其第一端的一点电连接，第六端适于导接至电路板的接地端口。

附图说明

图1为一立体分解图，说明本发明多频隐藏式天线装置；

图2为一立体分解图，说明本发明多频隐藏式天线装置的一基板与一电路板的组合状态；

图3为一示意图，说明该基板上的各元件布设状态；

图4为一示意图，说明该较佳实施例的电压驻波比的测量结果；

图5是一示意图，说明该较佳实施例于920MHz辐射场型测量结果；及

图6是一示意图，说明该较佳实施例于1800MHz辐射场型测量结果。

具体实施方式

本发明的前述及其他技术内容、特征与优点，在以下配合参考图式的各较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图1、2，本发明多频隐藏式天线装置3应用于一手机1，该手机1包括一界定出一容置空间2的壳体11，及一可卡设于壳体11上的盖板12，其中，此盖板12的纵向截面积略为L形，具有一曲面121，多频隐藏式天线装置3包括一基板31、一电路板32，及一导电模块33，其中此导电模块33具有第一导电单元331、第二导电单元332、第三导电单元333。

参阅图1-3，基板31为一软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)，因此种软性印刷电路板材质所具有的可挠性，使得基板31可紧密地依附于盖板12的曲面121上，而有效地改善了传统印刷电路板(PCB)因不可弯折而较占面积的缺点。基板31上布设有设计其工作频带为900MHz的一第一辐射元件34、一设计其工作频带为1800MHz及1900MHz的一第二辐射元件35，及一接地线36。

第一辐射元件34，具有一绕折线341及多个连接线342，绕折线341是在一区间中，来回曲折环绕而形成有多个水平段及多个垂直段，故可在一有限的面积下，达到要在900MHz时形成一共振模态所需的走线长度，而有效地缩小了布线面积。其中，此第一辐射元件34为了改善因900MHz产生的偶次谐波(harmonic)而干扰了1800MHz的通讯品质，故利用各连接线342的两端分别与相间隔的两水平段电连接，由其所产生的电磁耦合现象，使得偶次谐波的共振频率大于1800MHz，甚至大于1900MHz，因而有效地消除了900MHz对1800MHz的谐波干扰，改善了1800MHz的通讯品质。其中，值得说明的是，在本实施例中，第一辐射元件34具有3条连接线342，但此各连接线342也可设置一条，二条，或其它数目；端视相关于此第一辐射元件34的信号传输的收讯效果而定，并不以此实施例揭露的为限。

参阅图1-3，其中电路板32装设于该容置空间2中，电路板32上布设有一第一信号馈入端口321、一第二信号馈入端口322、一接地端口323及其它用以产生手机动作功能的电子零件(因非本发明特征故未示出)。

此绕折线341具有一第一端343及一与第一端343相对的第二端344，此第一端343压接于一导电模块33的第一导电单元331，并利用第一导电单元331传输经第一辐射元件34收发的射频信号至电路板32的一第一信号馈入端口321。第二辐射元件35相间隔地布设于第一辐射元件34旁，为一略呈L形的线段，具有一第三端351及一与该第三端351相对的第四端352，第三端351压接于一导电模块33的第二导电单元332，利用第二导电单元332传输经第二辐射元件35收发的射频信号至电路板32的一第二信号馈入端口322。接地线36具有一第五端361及一与第五端361相对的第六端362，第五端361与第一辐射元件34电连接，第六端362压接于一导电模块33的第三导电单元333，且此第三导电单元333电连接至电路板32上的接地端口323。

由此，第一信号馈入端口321及第二信号馈入端口322用于接收及传送分别经由第一辐射元件34及第二辐射元件35收发的射频信号，其中，值得说明的是，此隐藏式天线的第一辐射元件及第二辐射元件分别具有各自的信号馈入点，可与对应的信号馈入端口电连接。而不同频带的电磁波信号则是分别馈入对应的辐射元件，故可减少各辐射元件之间耦合、干扰的现象产生，因此可以分别调整各辐射元件的特性。

由于第一辐射元件34及第二辐射元件35所接收及发射的信号，都是由一与第一、第二信号馈入端口321、322电连接的信号收发单元(图未示)来收发，故此各信号馈入端口321、322也可彼此互相电连接，来达到信号收发的功效，但并不以本实施例揭露者为限。

参阅图2、3，导电模块33的第一、第二、第三导电单元331、332、333，装设于该电路板32上，用于做为电路板32的第一、第二信号馈入端口321、322，及接地端口323与基板31上相对应的第一辐射元件34的第一端343、第二辐射元件35的第三端351，及接地线36的第六端362间的信号传输的桥梁。

参阅图2，其中，第一、第二、第三导电单元331、332、333可紧密的顶抵基板31上相对应的端点第一端343、第三端351及第六端362。如此，将可减化电路板32及基板31繁杂的组装步骤。其中，值得说明的是，此导电模块33也可利用其它状态的弹性元件来达到相同的功能，并不以本实施例中揭露的为限。

参阅图3，此外，为了加强天线的传输功率及增加信号传输的频带宽度，第一辐射元件34及第二辐射元件35，还分别具有一阻抗匹配模块37，分别用以匹配由第一辐射元件34的第一端343及第二辐射元件35的第三端351所看入的阻抗，以获得最大的传输功率及较大的频宽。其中，值得说明的是，此各阻抗匹配模块37可分别视需要装设，并非以本实施例揭露的为限。

参阅图4为揭示本发明的电压驻波比(voltage standing wave ratio，VSWR)的测量结果，从测量结果中可发现，其操作频段于880MHz～960MHz及1710MHz～1990MHz的测量值，都接近或低于2.6∶1，是具有不错的效果，图5、6所揭示的是本较佳实施例分别操作于920MHz及1800MHz的辐射场型，从结果中可知，本较佳实施例于此等频带操作时，其水平切面具有一全向性且在各角度上，都具有不错的增益表现。

归纳上述，本发明多频隐藏式天线装置3，是利用第一辐射元件34中，具有多条分别连接绕折线341任意两水平段的连接线342的布线状态，依其所产生的电磁耦合效应，有效地克服了900MHz频段对1800MHz频段的偶次谐波干扰，而在900MHz、1800MHz及1900MHz邻近频带的电压驻波比及辐射场型的测量结果上，有不错的表现。因此，将本发明的多频隐藏式天线装置制作在具有可挠性的软性印刷电路板上，可缩小天线的体积，以实现体积较小的三频手机。

此外，利用导电模块33可以有效地简化导接位于基板上的一第一辐射元件34、一第二辐射元件35，及一接地线36，与位于电路板上的一第一信号馈入端口321、一第二信号馈入端口322，及一接地端口323的制作过程。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，都应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种多频隐藏式天线装置，应用于一电磁波收发器，该电磁波收发器包括一界定出一容置空间的壳体，以及一电路板，装设于该容置空间中，具有一第一信号馈入端口、一第二信号馈入端口及一接地端口，该多频隐藏式天线装置包括：

一基板；

一第一辐射元件，布设于该基板上，具有一绕折线及至少一连接线，该绕折线在一区间中，来回曲折环绕而形成有多个水平段及多个垂直段，该连接线的两端分别与任意两相邻水平段电连接，且该连接线平行于该绕折线的垂直段，该绕折线具有一第一端及一与该第一端相对的第二端，该第一端是适于导接至该电路板的第一信号馈入端口；

一呈L形的第二辐射元件，布设于该基板上，间隔设置于该第一辐射元件旁，具有一第三端及一与该第三端相对的第四端，该第三端是适于导接至该电路板的第二信号馈入端口；及

一接地线，布设于该基板上，具有一第五端及一与该第五端相对的第六端，该第五端与该第一辐射元件的绕折线上接近其第一端的一点电连接，该第六端适于导接至该电路板的接地端口。

2.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，该基板为一软性印刷电路板。

3.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，该基板紧密地依附在卡设于该壳体的一盖板上。

4.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，在该第一辐射元件上还布设有一阻抗匹配模块。

5.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，在该第二辐射元件上还布设有一阻抗匹配模块。

6.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，该第一辐射元件可在第一频带中动作。

7.如权利要求6所述的多频隐藏式天线装置，其中，该第二辐射元件可在一相异于第一频带的第二频带中动作。

8.如权利要求1所述的多频隐藏式天线装置，其中，该电路板的第一信号馈入端口及第二信号馈入端口互为导通。

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