CN100397705C - 用于可携式无线通信装置的槽孔天线 - Google Patents

用于可携式无线通信装置的槽孔天线 Download PDF

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Abstract

本发明是有关于一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，除了具有隐藏天线的特点外，更能顺利整部于可携式无线通信装置，除了提供良好的无线传输效能之外，并不会造成可携式无线通信装置额外的电磁干扰，并可借由特定的设计而达到多极化以及空间多天线的效果，可提供较佳的通信性能以满足使用者的需求。

Description

用于可携式无线通信装置的槽孔天线
技术领域
本发明是关于一种槽孔天线，尤指一种适用于可携式无线通信装置的槽孔天线。
背景技术
平板电脑(tablet PC)或笔记型电脑(notebook computer)不但具有快速的数学运算能力，其体积亦较桌上型电脑(desktop computer)轻巧许多，所以广受消费者所喜爱。由于行动通信技术的发达，使用者开始使用接收无线资料传输的方式，以达到较佳的行动力。如图1所示，平板电脑10内建一个无线模块12，当使用者借由无线模块12而使平板电脑10连结至无线网路时，为了达到良好的无线通信传输的效能，增加无线资料的传送以及接收率，一般而言，无线模块12需使用单极天线14(monopoleantenna)，才能达到较佳的无线通信传输。然而，单极天线14结构脆弱，体型较大，所以部分平板电脑10采用体型较小的小型天线(smallantenna)，例如倒F天线(inverted-F antenna)或微带天线(microstripantenna)。然而，平板电脑10之外壳一般是由金属材质所制成，无线模块12设置于平板电脑10的内部，这将导致无线模块12的通信信号无法发送至外界，其辐射信号更将造成平板电脑10内部元件的电子信号干扰。由上述中可知，已有无线模块12的通信结构有改进的需求。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，并能提供良好的无线通信传输能力。
本发明的另一目的是在提供一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，并能将可携式无线通信装置所引起的绕射，纳入作天线整体辐射场的设计。
本发明的再一目的是在提供一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，并能降低天线元件的制作成本。
为达成上述目的，本发明揭露一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，包括：至少一金属共振腔，其至少一侧边设有至少第一槽孔；至少一金属馈入线，是卡合至金属共振腔的侧边；至少一激发段，是设置于金属共振腔内部，并连结至金属馈入线；以及可携式无线通信装置，其至少一侧边设有至少一第二槽孔，其中金属共振腔设置于可携式无线通信装置的内部，设有槽孔的侧边是耦合至可携式无线通信装置的侧边，第一槽孔是对应至第二槽孔。
所述的槽孔天线，其中，该槽孔的该侧边是为该可携式无线通信装置的该侧边的一部分。
所述的槽孔天线，其中，其接收该金属馈入线所输入的一工作频率并输出之，该金属共振腔是对该工作频率产生一共振响应。
所述的槽孔天线，其中，该激发段是由一金属材质所制成。
所述的槽孔天线，其中，该激发段是为该金属馈入线的一部分。
所述的槽孔天线，其其中，该激发段的长度是不大于一工作频率的波形的四分之一。
所述的槽孔天线，其中，该金属共振腔的长度是不大于该工作频率的波形的二分之一。
所述的槽孔天线，其中，该槽孔的长度是不大于该工作频率的波形的四分之一。
所述的槽孔天线，其中，该金属共振腔的内缘是覆盖有一高介电系数材料。
所述的槽孔天线，其中，该高介电系数材料是为一陶瓷。
所述的槽孔天线，其中，该槽孔是设置有一非金属的物质。
所述的槽孔天线，其中，该非金属的物质是为一塑胶。
所述的槽孔天线，其中，该可携式无线通信装置是为一平板电脑。
所述的槽孔天线，其中，该可携式无线通信装置是为一笔记型电脑。
所述的槽孔天线，其中，该可携式无线通信装置是为一个人数位助理。
由于槽孔天线的设计是纳入主机机体的绕射效应，故其具有良好的无线通信传输能力，且槽孔天线可与机壳一体成型而降低制造成本，此外，槽孔天线的金属共振腔亦能防止槽孔天线对可携式无线通信装置所产生的电磁干扰，所以能达到本发明的目的。
附图说明
图1是已有可携式无线通信装置所使用的天线的示意图；
图2是本发明可携式无线通信装置所使用的槽孔天线的示意图；
图3是本发明可携式无线通信装置所使用的槽孔天线的结构图；
图4是本发明可携式无线通信装置所使用的另一槽孔天线的结构图。
具体实施方式
如图2所示，可于平板电脑20上建立一个以上的槽孔天线，例如槽孔天线22、24、26以及28。槽孔天线22以及28为相同的结构，分别设置于平板电脑20的两侧，如此一来，槽孔天线22以及28可分别接收来自于平板电脑20两侧的无线资料讯号，并朝平板电脑20两侧发射无线资料讯号，达到空间分极(spatial diversity)的效果。另外，槽孔天线24以及26，两者皆同时具有两方位的槽孔，可分别接收水平以及垂直方向的无线资料讯号，并发射水平以及垂直方向的无线资料讯号，达到极化分极(polarization diversity)的效果。此外，由于内部电子元件的运作，所以平板电脑20本身已具有电子辐射的绕射现象，当槽孔天线22、24、26以及28设计于平板电脑20时，更能将电子辐射的绕射现象纳入作槽孔天线22、24、26以及28整体辐射场的设计。
如图3所示，槽孔天线22的槽体可由金属材质所制成，其槽体内部形成一个共振腔(resonant chamber)，借由调整槽体的大小，使共振腔能提供不同的共振效果，可以满足各种工作频率的槽孔天线22所需的共振效果。槽体内部可设置有高介电系数材料，例如陶瓷材料，借此，不但能使共振腔能提供较佳的共振效果，更能进一步缩小槽孔天线22的大小。
槽孔天线22的槽体上可设置一个以上的槽孔(slot)，例如槽孔221。槽孔的开口方位是决定槽孔天线的辐射极化方向，其辐射极化方向与其开口方位相互垂直。例如，槽孔221的开口方位为垂直方向时，槽孔天线22的辐射极化方向为水平方向；槽孔221的开口方位为水平方向时，槽孔天线22的辐射极化方向为垂直方向，当然，槽孔221的开口方位亦可为其他方向。
馈入线223(feeding line)的一端是连接至内建式无线模块(未显示)，另一端是连接至激发段222，如此一来，内建式无线模块的无线讯号，即能借由馈入线223而传送至激发段222，以发射至远端，而远端的无线讯号，由激发段222接收后，即能借由馈入线223而传送至内建式无线模块。馈入线223是耦合(卡合或锁合)至槽孔天线22的侧边中。激发段222是设置槽孔天线22的内部，并连接馈入线223。激发段222的材质，依实际需求而定，较佳为金属材质，然而，亦可为馈入线223的一部分。
槽孔天线22的共振腔的长度是等于或小于槽孔天线22的工作频率的波形的二分之一，激发段222的长度是等于或小于槽孔天线22的工作频率的波形的四分之一，槽孔221的长度是等于或小于槽孔天线22的工作频率的波形的四分之一。
如图4所示，槽孔天线24、26以及28与槽孔天线22的功能以及特性相似，不同之处乃在于，槽孔天线22、24、26以及28的槽孔开口方位不同。
槽孔天线22、24、26以及28的设置，可结合于平板电脑20的机构中，且其槽体是由金属所制成，如此一来，槽孔天线22、24、26以及28的槽体可设置于平板电脑20的机构内部，并在平板电脑20的表面设置对应的槽孔，使槽孔天线22、24、26以及28所产生的无线电波，可由平板电脑20表面的槽孔辐射或绕射而出。此外，其槽孔的侧边亦可为平板电脑20表面的一部分，并将槽孔天线22、24、26以及28的槽孔直接设置于平板电脑20的表面。由于槽孔天线22、24、26以及28的槽体为金属，所以其产生的无线电波，仅由槽孔221或241中辐射或绕射而出，不会对平板电脑20产生额外的电磁干扰，不会增加平板电脑20的屏蔽(shielding)成本。此外，平板电脑20表面的槽孔亦可覆盖非金属物质，例如塑胶材质所制的物质，亦能增加平板电脑20表面的美观以及平整性。
前述平板电脑20亦可为笔记型电脑、个人数位助理(PDA)、手机(cellular phone)、智慧型手机(smart phone)或其他可携式无线通信装置。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (14)

1.一种用于可携式无线通信装置的槽孔天线，其特征在于，包括：
至少一金属共振腔，其至少一侧边设有一槽孔；
至少一金属馈入线，耦合至该金属共振腔上不同于开设有该槽孔的侧边的一个端面上；
至少一激发段，设置于该金属共振腔内部，并连结至该金属馈入线：其中：
该金属共振腔设置于该可携式无线通信装置的内部，设有该槽孔的该侧边是该可携式无线通信装置的金属表面的一部分。
2.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，其接收该金属馈入线所输入的一工作频率的电磁波并输出之，该金属共振腔对该工作频率的电磁波产生一共振响应。
3.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该激发段是由一金属材质所制成。
4.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该激发段为该金属馈入线的一部分。
5.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该激发段的长度是不大于一工作频率的电磁波的波长的四分之一。
6.如权利要求2所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该金属共振腔的长度是不大于该工作频率的电磁波的波长的二分之一。
7.如权利要求2所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该槽孔的长度是不大于该工作频率的电磁波的波长的四分之一。
8.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该金属共振腔的内缘覆盖有一高介电系数材料。
9.如权利要求8所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该高介电系数材料为一陶瓷。
10.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该槽孔覆盖有一非金属的物质。
11.如权利要求10所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该非金属的物质为一塑胶。
12.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该可携式无线通信装置为一平板电脑。
13.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该可携式无线通信装置为一笔记型电脑。
14.如权利要求1所述的槽孔天线，其特征在于，其中，该可携式无线通信装置为一个人数字助理。
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