CN100399625C - 隐藏式天线 - Google Patents

Abstract

本发明隐藏式天线，应用于一电磁波收发器，电磁波收发器包括一界定出一容置空间的壳体，及一装设于容置空间中的电路板，电路板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。隐藏式天线包括一基板、一第一辐射元件，及一第二辐射元件。第一辐射元件布设于基板上，具有一第一辐射部、一第二辐射部，及一第一阻抗匹配模块。第一辐射部具有一第一信号馈入点导接至第一信号馈入端口，第二辐射部具有一接地点导接至接地端口，第一阻抗匹配模块耦接第一及第二辐射部。第二辐射元件布设于基板上，间隔设置于第一辐射元件的周缘，并具有一第二信号馈入点导接至第二信号馈入端口。

Description

隐藏式天线

技术领域

本发明涉及一手机天线，特别是涉及一应用于三频(GSM、DCS、PCS)的隐藏式天线。

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，更是如此。一般应用手机的天线，由于手机的体积愈来愈趋向轻薄短小，相对地，其所应用的天线所可装设的空间也相应地受到限制。目前一般常见的天线大致上可分为外露式与隐藏式两种：外露式的天线包括有单极天线(monopole antenna)及螺旋型天线(helix antenna)等等；而隐藏式天线则包括了平面倒F型天线(Planar Inverted F Antenna，以下简称PIFA天线)及微带型天线(microstrip antenna)等...其中，PIFA天线是目前广为运用的天线之一。

而关于PIFA天线的特性(频宽、效率等等)，事实证明PIFA天线的尺寸越大，则其特性越好，而PIFA天线距离接地面越远，则其频宽越大，也因为此种特性，使得PIFA天线应用在日趋微型化的手机上时，特别是高频部分(DCS、PCS)，常会遭遇到频宽不足等问题。而上述问题的补救方法往往是在PIFA天线附近加设一个寄生元件(parasitic element)，可通过寄生元件来增加振荡频率，因此可有效地增加频宽，但是却因此而增加了天线的整体面积，违反了现今手机的设计理念，且此种方法对于频宽的增加也仅止于高频部分，低频的频宽部分则无法加大。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种使用空间小，且于高低频的电气特性，都有不错表现的三频(GSM、DCS、PCS)隐藏式天线。

于是，本发明隐藏式天线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，及一装设于该容置空间中的电路板，电路板并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，此隐藏式天线包括：一基板、一第一辐射元件，及一第二辐射元件。

第一辐射元件布设于该基板上，具有一第一辐射部、一第二辐射部，及一第一阻抗匹配模块，其中，第一辐射部具有一第一信号馈入点，是用于导接至电路板的第一信号馈入端口，第二辐射部具有一接地点，是用于导接至电路板的接地端口，且第一阻抗匹配模块耦接第一辐射部及第二辐射部；第二辐射元件布设于基板上，与第一辐射元件彼此间隔设置，并具有一第二信号馈入点，是用于导接至电路板的第二信号馈入端口。

附图说明

图1是一立体图，说明本发明隐藏式天线的第一较佳实施例；

图2是一立体分解图，说明本发明隐藏式天线弯折后应用于一手机时的实施状态；

图3是一立体图，说明该第一较佳实施例于另一视角的状态；

图4是一立体图，说明本发明隐藏式天线的第二较佳实施例；及

图5是一立体图，说明本发明隐藏式天线的第三较佳实施例；

图6是一示意图，说明第一较佳实施例的电压驻波比的测量结果；

图7是一示意图，说明第二较佳实施例的电压驻波比的测量结果；

图8是一示意图，说明第二较佳实施例于920MHz辐射场型测量结果；及

图9是一示意图，说明第二较佳实施例于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较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图1-3，为本发明隐藏式天线1的第一较佳实施例，隐藏式天线1是应用一手机5上，手机5包括有一界定出一容置空间51的壳体52，以及一装设于容置空间51中的电路板53，电路板53并具有一第一信号馈入端口531、一第二信号馈入端口532及一接地端口533，其中，第一信号馈入端口531、第二信号馈入端口532与一控制电磁波收发的射频电路(图未示)相互耦接，用以传递及通过隐藏式天线1来收发电磁波信号。

隐藏式天线1包括一基板2，及一分别布设于该基板2上的第一辐射元件3，及一第二辐射元件4。

基板2为一软性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)，此种软性印刷电路板为一轻薄且可挠性的材质，可依一可卡设于壳体52上的盖板54的形状，而适度地弯折并贴附于上，因此，占用的空间十分有限，相比较于一般印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的不可挠性，此种软性印刷电路板在使用上更具有弹性。基板2具有一第一面21，及一第二面22。第一面21上分别布设有一用以感应符合GSM规范的低频电磁波信号的第一辐射元件3，与一用以感应符合DCS及PCS规范的高频电磁波信号的第二辐射元件4。

第一辐射元件3布设于该基板2的第一面21上，为一略呈C形的金属片，具有一第一信号馈入点311，用于与电路板53的第一信号馈入端口531电连接，且第一辐射元件3还具有一接地点321，用于与电路板53的接地端口533电连接，由此以感应符合GSM规范的低频电磁波信号。

第二辐射元件4与该第一辐射元件3间隔设置，此第二辐射元件4为一矩形金属片，并具有一第二信号馈入点421，用于与电路板53的第二信号馈入端口532电连接，并用以感应符合DCS及PCS规范的高频电磁波信号。

其中，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。

基板2的第一信号馈入点311与电路板53的第一信号馈入端口531间，接地点321与电路板53的接地端口533间，及第二信号馈入点421与电路板53的第二信号馈入端口532间的电连接方式，为一顶针6，但也可以一导电弹片、或一导电柱等导电元件来作为信号传输的桥梁，其中，由于此等导电方式为一现有技术，且不为本发明的特征所在，故不在此加以赘述。

参阅图2、4，为本发明的第二较佳实施例，其中，值得说明的是第二较佳实施例与第一较佳实施例相同的构件，均采用相同的元件编号。

第二较佳实施例的大部分构件及工作原理都与第一较佳实施例相同，其相同处在此不另行加以赘述，其中，第一辐射元件3布设于该基板2的第一面21上，具有一第一辐射部31、一第二辐射部32、及一第一阻抗匹配模块33。其中，该每辐射部31为一略呈矩形的金属片，该第二辐射部32为一略呈C形的金属片，并与第一辐射部31彼此相间隔地设置，且由第一阻抗匹配模块33将第一辐射部31、第二辐射部32彼此相互耦接。

第一辐射部31具有一第一信号馈入点311，用于与电路板53的第一信号馈入端口531电连接，第二辐射部32具有一接地点321，用于与电路板53的接地端口533电连接。值得说明的是，第一阻抗匹配模块33用以匹配由第一信号馈入点311看入的阻抗，以使第一辐射元件3获得最大的传输功率以及较大的频宽。

参阅图5，为本发明的第三较佳实施例，其中，值得说明的是第三较佳实施例与第二较佳实施例相同的构件，采用相同的元件编号。

第三较佳实施例的大部分构件及工作原理都与第二较佳实施例相同，其相同处在此不另行加以赘述，其中，值得说明的是，为了增加第二辐射元件4对于DCS/PCS高频电磁波信号的传输功率及增加频宽，第二辐射元件4还可具有一第二阻抗匹配模块41，并通过此第二阻抗匹配模块41而将第二辐射元件4区分为一第三辐射部42，及一与第三辐射部42彼此间隔设置的第四辐射部43。第二阻抗匹配模块41用以匹配由第二信号馈入点421馈入的阻抗，并用以耦接第三辐射部42及第四辐射部43，其中，第二信号馈入点421设置于该第三辐射部42上。如此，利用第二阻抗匹配模块41的阻抗匹配，第二辐射元件4将可在DCS及PCS频带间，获得最大的传输功率，以及较大的频宽。

参阅图6为揭示本发明第一较佳实施例的电压驻波比(voltage standingwave ratio，VSWR)的测量结果，从测量结果中可发现，其操作频段于880MHz～960MHz的测量值接近或低于2.9∶1，而操作频段于1710MHz～1990MHz的测量值接近或低于2.7∶1。图7则为第二较佳实施例的电压驻波比的测量结果，其操作频段于880MHz～960MHz的测量值接近或低于2.2∶1，而操作频段于1710MHz～1990MHz的测量值接近或低于2.6∶1，具有不错的效果，因此在第一辐射元件3中配置阻抗匹配模块，可有效地使得GSM的传输频宽增加。

图8、9所揭示的是本发明第二较佳实施例分别操作于920MHz及1800MHz的辐射场型，从结果中可知，本发明的隐藏式天线1在此等频带操作时，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，本发明隐藏式天线1，利用基板2的材质的可挠性而有效地减少使用空间上的限制，并以一特定方式分别将第一辐射元件3，及第二辐射元件4布设在基板2上，由在辐射元件上增加匹配模块，可有效地于GSM、DCS及PCS频带间，增加频宽及改善传输功率，故确实能达到本发明的目的。

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)

1.一种隐藏式天线，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，及一装设于该容置空间中的电路板，该电路板并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，该隐藏式天线包括：

一基板；

一第一辐射元件，布设于该基板上，具有一第一辐射部、一第二辐射部，及一第一阻抗匹配模块，其中，该第一辐射部具有一第一信号馈入点，是用于导接至该电路板的第一信号馈入端口，该第二辐射部具有一接地点，是用于导接至该电路板的接地端口，且该第一阻抗匹配模块耦接该第一辐射部及该第二辐射部；

一第二辐射元件，布设于该基板上，与该第一辐射元件彼此间隔设置，该第二辐射元件具有一第二信号馈入点，是用于导接至该电路板的第二信号馈入端口，

其中，该第一辐射元件在一第一频带中动作，该第二辐射元件在一相异于第一频带的第二频带中动作。

2.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该第二辐射元件还具有一第三辐射部、一与该第三辐射部彼此间隔设置的第四辐射部，及一第二阻抗匹配模块，该第二信号馈入点位于该第三辐射部上，且该第二阻抗匹配模块耦接该第三辐射部及该第四辐射部。

3.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该第一辐射元件的第二辐射部为一呈C形的金属片。

4.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该基板具有一第一面及一与该第一面相反的第二面，该第一辐射元件及该第二辐射元件相间隔地布设于该第一面。

5.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该基板为一软性印刷电路板。

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

7.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该第一辐射元件是动作于GSM频带。

8.如权利要求1所述的隐藏式天线，其中，该第二辐射元件是动作于DCS/PCS频带。

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