CN100428562C - 移动通信装置及其卫星定位系统天线 - Google Patents

移动通信装置及其卫星定位系统天线 Download PDF

Info

Publication number
CN100428562C
CN100428562C CNB2004100819688A CN200410081968A CN100428562C CN 100428562 C CN100428562 C CN 100428562C CN B2004100819688 A CNB2004100819688 A CN B2004100819688A CN 200410081968 A CN200410081968 A CN 200410081968A CN 100428562 C CN100428562 C CN 100428562C
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
satellite positioning
pcb
printed circuit
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004100819688A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1797844A (zh
Inventor
周建邦
陈允达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HTC Corp
Original Assignee
High Tech Computer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by High Tech Computer Corp filed Critical High Tech Computer Corp
Priority to CNB2004100819688A priority Critical patent/CN100428562C/zh
Publication of CN1797844A publication Critical patent/CN1797844A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100428562C publication Critical patent/CN100428562C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

一种移动通信装置，包括印刷电路板以及GPS天线。GPS天线由一金属片制成，且以垂直方向插接于印刷电路板上。该金属片包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽。

Description

移动通信装置及其卫星定位系统天线
技术领域
本发明涉及一种移动通信装置及其卫星定位系统(Global PositioningSystem，GPS)天线，特别是涉及一种用小型金属片结构来设计GPS天线的移动通信装置及其GPS天线。
背景技术
图1是公知的具有GPS芯片天线的移动通信装置结构示意图。请参照图1，移动通信装置100是，例如个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)或个人数字助理手机(Personal Digital Assistant Phone，PDA  Phone)电话或智能型手机(Smart Phone)或移动电话(Mobile Phone)，其包括GPS芯片天线110以及印刷电路板120。GPS芯片天线110设置于印刷电路板120的GPS天线限制区域130中。一般此限制区域130的规格为18mm×3mm。GPS芯片天线110包括陶瓷材料部112以及天线主体部114。天线主体部114为设置于陶瓷材料部112表面的印刷电路，可利用陶瓷材料的高介电系数，将天线110小型化且工作频率可达到1575MHz的GPS工作频段。这种GPS芯片天线110可以是日本日立公司所生产的GPS陶瓷芯片天线(HitachiSMA-15011C1 Small Ceramic Antenna for GPS)。
然而，具有陶瓷材料的芯片天线110很容易在进行落摔(Drop)实验中破裂而损坏。而且陶瓷材料部112的高介电系数会使得天线主体部114接收信号的效能降低。另外，天线主体部114主要平行于印刷电路板120配置，容易受到印刷电路板120上的电路以及其它天线的干扰，而影响其接收信号效能。尤其使用陶瓷材料的天线结构更增加制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动通信装置及其GPS天线。在金属片上设计多个斜状沟槽，可将金属天线小型化至足以容纳于上述GPS芯片天线限制区域，且天线表面垂直于印刷电路板上，不仅可产生较好的天线辐射场型，并降低GPS天线的制造成本。
根据本发明的目的，提出一种GPS天线，用以设置于移动通信装置的印刷电路板上。GPS天线由一金属片制成，且金属片上包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽，且相邻两斜状沟槽的槽口方向相反。
根据本发明的目的，提出一种移动通信装置，包括印刷电路板以及如上所述的GPS天线。该GPS天线垂直插接于印刷电路板上。
本发明还提供了一种用于卫星定位系统的天线，其由金属片制成，且包括：矩形主体部，其上设有相互平行的多个等槽宽斜状沟槽；馈入部连接该主体部的第一侧，用以接收GPS工作频段的信号；和支撑部连接至该主体部的第二侧，用以焊接至一印刷电路板上。
本发明又提供了一种用于卫星定位系统的天线，其由金属片制成，且有可被容纳在一长为18mm和宽为3mm的区域中的尺寸，所述金属片包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽。
附图说明
图1是公知的具有GPS芯片天线的移动通信装置结构示意图；
图2A示出根据本发明优选实施例的一种移动通信装置结构示意图；
图2B示出图2A中GPS天线的详细结构图；
图2C示出公知芯片天线的辐射场型以及图2A中本发明GPS天线的辐射场型对照图。
附图标记说明
100、200：移动通信装置
110：GPS芯片天线
112：陶瓷材料部
114：天线主体部
120、220：印刷电路板
130、230：GPS天线限制区域
210：GPS天线
212：矩形主体部
213：定位部
214：斜状沟槽
215：支撑片
216：三角沟槽
217：吸附片
218：转折部
219：馈入部
具体实施方式
为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文利用优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
请同时参照图2A和图2B，其分别示出根据本发明优选实施例的一种移动通信装置结构示意图以及其GPS天线结构图。移动通信装置200是，例如PDA或PDA手机或智能型手机或移动电话，其包括GPS天线210以及印刷电路板220和其它组件(未显示)。GPS天线210设置于印刷电路板220的GPS天线限制区域230中。GPS天线210包括矩形主体部212、定位部213、支撑片215、吸附片217以及馈入部219。主体部212用于垂直插接于印刷电路板220上。金属片212还包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽214，且相邻两斜状沟槽214的槽口方向相反。
定位部213设置于主体部212的底边A。在此优选实施例中共设有2个定位部。该定位部213用于插接于印刷电路板220的相应孔洞(未标号)中。该孔洞中设有焊锡，当该天线210进行表面安装技术(Surface MountTechnology，SMT)而焊接于印刷电路板220上时，该焊锡会融化将该定位部213焊接在印刷电路板220中。支撑片215连接于主体部212上未设置斜状沟槽214的一短侧边B，用以焊接于印刷电路板220上，并支撑主体部212保持垂直于印刷电路板220。在制造过程中，支撑片215可利用表面安装技术焊接于印刷电路板220上。吸附片217连接于主体部212的一顶边C，并且水平设置而垂直于主体部212表面，用以提供SMT机台吸附，以便于将GPS天线210设置于印刷电路板220上。而馈入部219连接于金属片212上相对于支撑片215的短侧边D上，用以耦接印刷电路板220并接收GPS工作频段信号。该馈入部219也利用表面安装技术而焊接在印刷电路板220上。
如上所述，GPS天线限制区域230的尺寸为18mm×3mm。一般金属天线必须具有40mm的长度才能产生1575MHz的GPS工作频段共振模态。然而，本实施例的GPS天线210具有四个斜状沟槽214以及一个三角沟槽216的主体部212结构设计，可小型化至足以容纳于此限制区域230中，而且经测试可产生所需的GPS工作频段共振模态。
如图2B所示，GPS天线210的长度以矩形主体部212的长度计算约为15mm，其高度的矩形主体部212的高度计算约为5.5mm，且其宽度主要由支撑片215的宽度决定，约为2.75mm。因此，GPS天线210可容纳于上述GPS天线限制区域230中。在本实施例中，各个斜状沟槽214与矩形主体部212的短侧边D的夹角约为30度，且三角沟槽216的沟槽角度也设计为30度。
另外，各个斜状沟槽214的槽宽d约为0.8mm。由于天线210接收到信号后会在斜状沟槽214的两侧产生流动方向相反的感应电流I1及I2，因此，若斜状沟构212的槽宽太小，例如小于0.8mm，感应电流I1及I2便会产生互相抵消的问题。
馈入部219设置于主体部212的短侧边D，当天线210接收到GPS工作频段信号时，感应电流会流过最长有效路径，即由短侧边D经主体部212的五个转折部218至短侧边B。虽然矩形主体部212的总长度仅15mm，然而利用这些斜状沟槽214的巧妙设计，却可产生所需GPS工作频段共振模态，以接收GPS工作频段信号。在本发明中，该三角形沟槽216邻近该短侧边D，且该5个转折部218分别形成于两相邻沟槽之间(即，第1个转折部218形成于该三角形沟槽216和相邻斜状沟槽214之间，其它4个转折部218则分别形成于两相邻斜状沟槽214之间)。
上述GPS天线210可以是一种单极天线，以提高信号接收效率。而且，GPS天线210可以是一种洋白铜材质，或是其它具有足够强度的材质，以避免在落摔实验中造成天线210的损坏。
请参照图2C，其示出公知芯片天线110(即Hitachi SMA-15011C1 SmallCeramic Antenna for GPS)的辐射场型以及图2A中本发明GPS天线210的辐射场型对照图。图2C的上半部视图是公知芯片天线110分别在H平面(即图中的XZ平面)、E1平面(即图中的YZ平面)以及E2平面(即图中的XY平面)形成的辐射场型。而图2C的下半部视图是本实施例的GPS天线210分别在H平面、E1平面以及E2平面形成的辐射场型。由图2C的比较可知，本实施例GPS天线210的辐射场型比公知的芯片天线110更接近椭圆极化辐射场型。这表示垂直设置于印刷电路板220上的小型金属天线210确实可降低电路板220上的电路或其它天线的干扰，有效提高天线收发信号的效能。
如上所述，虽利用具有四个斜状沟槽以及一个三角沟槽的矩形主体部为例对本发明的GPS天线进行说明，但是本发明的GPS天线可以是包括具有沟槽的任何其它金属片结构，只要经过适当的沟槽设计，可小型化并足以产生GPS工作频段共振模态，皆不脱离本发明的技术范围。
本发明上述实施例所公开的移动通信装置及其GPS天线的优点在于具有多个斜状沟槽的矩形主体部设计可将金属天线小型化至足以容纳于原有的GPS芯片天线限制区域中，并产生所需GPS工作频段共振模态，不仅可提高天线效能，产生较好的椭圆极化辐射场型，而且金属片材质具有强度高、生产容易以及低成本的特性，使得GPS天线可避免在落摔实验中造成损坏，并可有效降低制造成本。
综上所述，虽然上面已利用优选实施例公开了本发明，但是其并非用以限定本发明，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可进行各种变化和改进，因此本发明的保护范围由所附权利要求进行界定。

Claims (38)

1.一种卫星定位系统天线，用以设置于移动通信装置的印刷电路板上，该卫星定位系统天线包括金属片，且该金属片包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽，且相邻两斜状沟槽的槽口方向相反。
2.如权利要求1所述的卫星定位系统天线，其中该矩形主体部的长度小于18mm，且该矩形主体部的高度小于6mm。
3.如权利要求2所述的卫星定位系统天线，其中各所述斜状沟槽与该矩形主体部的短侧边夹角约为30度。
4.如权利要求3所述的卫星定位系统天线，其中各该些斜状沟槽的槽宽不小于0.8mm。
5.如权利要求1所述的卫星定位系统天线，其还包括定位部，连接于该矩形主体部的一底边，用以插接于该印刷电路板中。
6.如权利要求5所述的卫星定位系统天线，其还包括支撑片，连接于该矩形主体部的一侧边，用以焊接于该印刷电路板上，并支撑该卫星定位系统天线保持垂直于该印刷电路板。
7.如权利要求6所述的卫星定位系统天线，其还包括吸附片，连接于该矩形主体部的一顶边，并垂直于该主体部，用以提供表面安装技术机台吸附，以将该卫星定位系统天线设置于该印刷电路板上。
8.如权利要求7所述的卫星定位系统天线，其还包括一馈入部，连接于该矩形主体部上相对于该支撑片的一侧边，用以耦接该印刷电路板及接收GPS工作频段信号的馈入。
9.如权利要求1所述的卫星定位系统天线，其为单极天线。
10.如权利要求1所述的卫星定位系统天线，其由洋白铜材料制成。
11.一种移动通信装置，包括：
印刷电路板；以及
卫星定位系统天线，该天线由金属片制成，且以垂直于印刷电路板的方向插接于该印刷电路板上，
其中该卫星定位系统天线系包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽，且相邻两斜状沟槽的槽口方向相反。
12.如权利要求11所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线设置于该印刷电路板的一长度为18mm及宽度为3mm的区域中。
13.如权利要求12所述的移动通信装置，其中各所述斜状沟槽与该矩形主体部的一短侧边夹角约为30度。
14.如权利要求13所述的移动通信装置，其中各所述斜状沟槽的槽宽不小于0.8mm。
15.如权利要求11所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线还包括定位部，设置于该矩形主体部的一底边，用以插接于该印刷电路板中。
16.如权利要求15所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线和包括支撑片，连接于该矩形主体部的一侧边，用以焊接于该印刷电路板上，并支撑该卫星定位系统天线保持垂直于该印刷电路板。
17.如权利要求16所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线还包括馈入部，连接于该矩形主体部上相对于该支撑片的一侧边，用以耦接该印刷电路板及接收GPS工作频段信号的馈入。
18.如权利要求17所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线还包括吸附片，连接于该矩形主体部的一顶边，用以提供表面安装技术机台吸附，以将该卫星定位系统天线垂直插接于该印刷电路板上。
20.如权利要求11所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线为单极天线。
21.如权利要求11所述的移动通信装置，其中该卫星定位系统天线由洋白铜材料制成。
21.如权利要求11所述的移动通信装置，其为个人数字助理。
22.如权利要求11所述的移动通信装置，其为移动电话。
23.一种用于卫星定位系统的天线，其由金属片制成，且包括：
矩形主体部，其上设有相互平行的多个等槽宽斜状沟槽；
馈入部连接该主体部的第一侧，用以接收GPS工作频段的信号；和
支撑部连接至该主体部的第二侧，用以焊接至一印刷电路板上。
24.如权利要求23所述的用于卫星定位系统的天线，其还包括吸附部，连接至该主体部的第三侧，用于提供表面安装技术机台吸附以将该用于卫星定位系统的天线设置于该印刷电路板上。
25.如权利要求24所述的用于卫星定位系统的天线，其还包括定位部，连接于该主体部的第四侧，用于插入该印刷电路板中。
26.如权利要求25所述的用于卫星定位系统的天线，其中该主体部上设有4个斜状沟槽，其中相邻两沟槽的槽口朝向不同的方向。
27.如权利要求26所述的用于卫星定位系统的天线，其还包括三角沟槽，该三角沟槽邻近该馈入部。
28.如权利要求27所述的用于卫星定位系统的天线，其有可被容纳在一长为18mm，宽为3mm的区域中的尺寸。
29.如权利要求28所述的用于卫星定位系统的天线，其中该斜状沟槽相对于该第一侧倾斜30度。
30.如权利要求29所述的用于卫星定位系统的天线，其由洋白铜制成。
31.一种用于卫星定位系统的天线，其由金属片制成，且有可被容纳在一长为18mm和宽为3mm的区域中的尺寸，所述金属片包括矩形主体部，该矩形主体部包括相互平行的多个等槽宽斜状沟槽。
32.如权利要求31所述的用于卫星定位系统的天线，且相邻两斜状沟槽的槽口朝向不同的方向。
33.如权利要求31所述的用于卫星定位系统的天线，其上形成有吸附部，用于让表面安装技术机器来吸附该天线。
34.如权利要求32所述的用于卫星定位系统的天线，其中该斜状沟槽的宽度不小于0.8毫米。
35.如权利要求34所述用于卫星定位系统的天线，其包括馈入部和支撑部，分别位在该天线的相对两侧，该馈入部用以接收GPS工作频段信号，该支撑部用以牢固地将该天线固定在一印刷电路板上。
36.如权利要求35所述的用于卫星定位系统的天线，其包括定位部，用以插入该印刷电路板中。
37.如权利要求36所述用于卫星定位系统的天线，其包括三角沟槽，该三角沟槽邻近该馈入部。
38.如权利要求37所述用于卫星定位系统的天线，其有可被容纳在一高为6mm的空间中的尺寸。
CNB2004100819688A 2004-12-30 2004-12-30 移动通信装置及其卫星定位系统天线 Expired - Fee Related CN100428562C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100819688A CN100428562C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 移动通信装置及其卫星定位系统天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2004100819688A CN100428562C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 移动通信装置及其卫星定位系统天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1797844A CN1797844A (zh) 2006-07-05
CN100428562C true CN100428562C (zh) 2008-10-22

Family

ID=36818713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004100819688A Expired - Fee Related CN100428562C (zh) 2004-12-30 2004-12-30 移动通信装置及其卫星定位系统天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100428562C (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI419406B (zh) 2009-10-22 2013-12-11 Ralink Technology Corp 具有嵌入式天線之通訊裝置
CN102055060B (zh) * 2009-10-30 2013-12-11 雷凌科技股份有限公司 具有嵌入式天线的通信装置
CN201616506U (zh) * 2010-03-26 2010-10-27 华为终端有限公司 移动通信天线设备及移动通信终端设备
CN103178330B (zh) * 2011-12-22 2016-07-06 智易科技股份有限公司 单极天线
TWI627792B (zh) * 2016-05-17 2018-06-21 Arcadyan Technology Corporation 單頻天線

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404394B1 (en) * 1999-12-23 2002-06-11 Tyco Electronics Logistics Ag Dual polarization slot antenna assembly
US6518937B2 (en) * 2000-11-14 2003-02-11 Industrial Technology Research Institute Planar antenna apparatus
CN2562534Y (zh) * 2002-07-20 2003-07-23 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 多频天线

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404394B1 (en) * 1999-12-23 2002-06-11 Tyco Electronics Logistics Ag Dual polarization slot antenna assembly
US6518937B2 (en) * 2000-11-14 2003-02-11 Industrial Technology Research Institute Planar antenna apparatus
CN2562534Y (zh) * 2002-07-20 2003-07-23 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 多频天线

Also Published As

Publication number Publication date
CN1797844A (zh) 2006-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5249014B2 (ja) 電磁シールドカウンターポイズを有するパッチアンテナ
CN105706298B (zh) 天线放射元件及多频带天线
EP3226347B1 (en) Wifi antenna
US20140092578A1 (en) Shield can of mobile terminal
CA2644298A1 (en) Mobile wireless communications device antenna assembly with floating director elements on flexible substrate and related methods
EP2819240A1 (en) Tube and ring directional end-fire array antenna
CN100428562C (zh) 移动通信装置及其卫星定位系统天线
CN101615718B (zh) 天线组件
US7199765B2 (en) Mobile communication apparatus and global positioning system (GPS) antenna thereof
KR101133054B1 (ko) 엔에프씨 안테나를 구비한 배터리팩
CN101640305A (zh) 无线设备、以及无线设备的天线制造方法
KR20090099235A (ko) 안테나 구조체
KR20100099390A (ko) 휴대 단말기용 안테나 및 이를 구비한 휴대용 단말기
US20070164909A1 (en) Embedded antenna of a mobile device
KR20160110074A (ko) 접속 단자 및 이를 포함하는 회로기판 모듈
CN201689983U (zh) 微小化天线结构
US20220247071A1 (en) Uwb antenna module
CN104377430A (zh) 多频天线
US20090278751A1 (en) Antenna Device and Portable Terminal Device
CN101540429B (zh) 用于全球定位系统的天线
CN201408836Y (zh) 用于便携式终端的印刷电路板天线和便携式终端
CN220253472U (zh) 天线单元
CN214280202U (zh) 一种低剖面微带天线及车载电子标签
CN103094674A (zh) 混合天线、冲压元件、印刷电路板及混合天线制造方法
US20230058867A1 (en) Multi band shark fin antenna for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081022

Termination date: 20201230

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee