CN101471490A - 平面倒f/单极混合型天线以及配备此天线的移动通信装置 - Google Patents
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Abstract
一种平面倒F/单极混合型天线以及配备此天线的移动通信装置，其中平面倒F/单极混合型天线包括一馈入部、一接地部、一高频辐射体、一低频辐射体以及一连接部。高频辐射体包括一第一辐射部以及一第二辐射部，第二辐射部自第一辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与第一辐射部垂直。低频辐射部包括一第三辐射部以及一第四辐射部，第四辐射部自第三辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与第三辐射部垂直。连接部连接馈入部、接地部、高频辐射体以及低频辐射体。移动通信装置则包括一电路板以及前述的平面倒F/单极混合型天线。
Description
技术领域
本发明关于一种平面倒F/单极混合型天线以及配备此天线的移动通信装置。
背景技术
外露式天线是一般市面上最常见的天线，然而目前也有许多移动通信装置(例如手机等)已渐渐开始使用内藏式天线。一般内藏式天线的结构不外乎二种，一种是平面倒F型天线(Planner Inverted F Antenna，PIFA)，另一种则是单极天线(Monopole Antenna)。
对平面倒F型天线(PIFA)而言，其在移动通信装置中必须与电路板间隔一垂直距离，而且在平面倒F型天线以及电路板之间不可设置其它电子组件。然而，若将平面倒F型天线应用在薄型化的移动通信装置时，由于受到高度的限制，往往会对天线在频宽、辐射效率以及增益等各方面的效能表现造成影响。
单极天线与平面倒F型天线不同，其在移动通信装置中必须与电路板间隔一水平距离，亦即在单极天线以及电路板上的电子组件之间必须设置一净空区(Clearance Zone)，以避免影响到单极天线的效能表现，虽然单极天线在垂直距离(或高度方向)上未受到限制，较有利于应用在薄型化移动通信装置中，但其仍有人体对辐射能量的吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)过高、以及易受人头(Phantom)影响等缺点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种混合型天线，同时具有平面倒F型天线(PIFA)以及单极天线(Monopole Antenna)的优点，其操作频率的范围涵盖824-894MHz、880-960MHz、1710-1880MHz以及1850-1990MHz。由实验得知，本发明的混合型天线距离电路板仅需约2.2mm的高度即可，适合安装于薄型的通信装置中，此外还可有效消除人头效应(Phantom Effect)以及大幅减少人体对辐射能量的吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)。
在本发明的其中一实施例中，平面倒F/单极混合型天线包括一馈入部、一接地部、一高频辐射体、一低频辐射体以及一连接部。高频辐射体包括一第一辐射部以及一第二辐射部，第二辐射部自第一辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与第一辐射部垂直。低频辐射部包括一第三辐射部以及一第四辐射部，第四辐射部自第三辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与第三辐射部垂直。连接部连接馈入部、接地部、高频辐射体以及低频辐射体。
在本发明的另一实施例中，第二辐射部的表面大致上垂直于第一辐射部的表面。
在本发明的另一实施例中，第四辐射部的表面大致上垂直于第三辐射部的表面。
在本发明的另一实施例中，第一辐射部的延伸方向大致上平行于第三辐射部。
在本发明的另一实施例中，第二辐射部的延伸方向大致上平行于第四辐射部。
在本发明的另一实施例中，高频辐射体的谐振频率范围为1710-1880MHz以及1850-1990MHz。
在本发明的另一实施例中，低频辐射体的谐振频率范围为824-894MHz以及880-960MHz。
在本发明的另一实施例中，馈入部以及接地部中至少有一为弹片。
本发明同时提供一种移动通信装置，在本发明其中一实施例中，此移动通信装置包括一电路板以及一平面倒F/单极混合型天线，其中电路板包括一馈入点、一接地点以及一净空区，平面倒F/单极混合型天线包括一馈入部、一接地部、一高频辐射体、一低频辐射体以及一连接部，馈入部电性连接于馈入点，接地部电性连接于接地点，高频辐射体包括一第一辐射部以及一第二辐射部，其中第一辐射部位于净空区旁，第二辐射部连接于第一辐射部并朝向电路板的内侧而延伸，低频辐射体包括一第三辐射部以及一第四辐射部，其中第三辐射部位于净空区旁，第四辐射部连接于第三辐射部并朝向电路板的内侧而延伸，连接部连接馈入部、接地部、高频辐射体以及低频辐射体。
在本发明的另一实施例中，第二辐射部的表面大致上垂直于第一辐射部的表面。
在本发明的另一实施例中，第四辐射部的表面大致上垂直于第三辐射部的表面。
在本发明的另一实施例中，第二辐射部距离电路板大约2.2mm。
在本发明的另一实施例中，第四辐射部距离电路板大约2.2mm。
在本发明的另一实施例中，高频辐射体的谐振频率范围为1710-1880MHz以及1850-1990MHz。
在本发明的另一实施例中，低频辐射体的谐振频率范围为824-894MHz以及880-960MHz。
在本发明的另一实施例中，平面倒F/单极混合型天线的接地部为一弹片，抵接于电路板的接地点。
在本发明的另一实施例中，移动通信装置还包括一天线座，平面倒F/单极混合型天线固定在天线座上。
在本发明的另一实施例中，天线座的材质为塑料。
在本发明的另一实施例中，平面倒F/单极混合型天线是借助超声波热熔方式固定于天线座上。
在本发明的另一实施例中，是利用一螺丝固定天线座在电路板上。
在本发明的另一实施例中，是利用螺丝使馈入部及馈入点之间产生电性连接。
如上所述，本发明的混合型天线距离电路板仅需约2.2mm的高度即可，适合安装于薄型的通信装置中。另外，本发明的平面倒F/单极混合型天线设置在通信装置的背面，并且朝向电路板的内侧而延伸，如此可有效消除人头效应(Phantom Effect)以及大幅减少人体对辐射能量的吸收率(SpecificAbsorption Rate，SAR)。
再者，本发明的平面倒F/单极混合型天线的馈入部以及接地部皆为弹片形式，由连接部延伸而出并且电性连接于电路板，此种结构容易制造，并且价格不贵。
另外，天线座以及电路板是借助螺丝固定于机壳，在组装上既快速且容易，而且可靠度佳，即使移动通信装置受到冲击，也不易脱落。
为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例并配合附图做详细说明。
附图说明
图1为依据本发明的其中一实施例显示移动通信装置的背面的立体组合图。
图2为依据图1的移动通信装置的立体分解图。
主要组件符号说明
10～电路板 12～接地点
13～馈入点 14～电子组件
16～净空区 20～天线座
30～平面倒F/单极混合型天线 31～连接部
32～接地部 33～馈入部
34～高频辐射体 35～低频辐射体
40～螺丝 50～机壳
341～第一辐射部 342～第二辐射部
351～第三辐射部 352～第四辐射部
具体实施方式
请同时参阅图1以及图2，图1为依据本发明的其中一实施例显示移动通信装置的背面的立体组合图，而图2为依据图1的移动通信装置的立体分解图。移动通信装置(例如手机)在其机壳50内设置有一电路板10、一平面倒F/单极混合型天线30以及一天线座20。
电路板10具有一馈入点13、一接地点12、一净空区(Clearance Zone)16以及多个电子组件14，其中净空区16形成在电路板10上且紧邻电路板其中一侧边，而在净空区16内不设置任何的电子组件。
在本实施例中，平面倒F/单极混合型天线30的材质为磷青铜，而天线座20的材质为塑料，平面倒F/单极混合型天线30是借助超声波热熔的方式固定于天线座20上，而天线座20以及电路板1借由螺丝40锁固于机壳50上。
平面倒F/单极混合型天线30具有一馈入部33、一接地部32、一高频辐射体34、一低频辐射体35以及一连接部31，其中连接部31将馈入部33、接地部32、高频辐射体34以及低频辐射体35连接在一起。平面倒F/单极混合型天线30的各部组件分述如下：
馈入部33为一弹片，且借由螺丝40固定于电路板10的馈入点13，使得馈入部33以及馈入点13之间形成电性连接。
接地部32亦为一弹片，抵接于电路板10的接地点12，使得接地部32以及接地点12之间形成电性连接。
高频辐射体34的谐振频率范围为1710-1880MHz以及1850-1990MHz，其包括一第一辐射部341以及一第二辐射部342，第一辐射部341由连接部31延伸而出，而第二辐射部342则自第一辐射部341延伸而出，并使得第二辐射部342的表面大致上垂直于第一辐射部341的表面。当平面倒F/单极混合型天线30借由螺丝40固定于电路板10上时，第一辐射部341位于净空区16旁，第二辐射部342由第一辐射部341朝向电路板10的内侧而延伸，且与电路板10相距约2.2mm的高度，其中第二辐射部342的表面大致上垂直于第一辐射部341的表面。
低频辐射体35的谐振频率范围为824-894MHz以及880-960MHz，低频辐射体35较高频辐射体34为长，其包括一第三辐射部351以及一第四辐射部352，第三辐射部351由连接部31延伸而出，且第三辐射部351的延伸方向大致上平行于第一辐射部341，而第四辐射部352则自第三辐射部351延伸而出，且第四辐射部352的延伸方向大致上平行于第二辐射部342，并使得第四辐射部352的表面大致上垂直于第三辐射部351的表面。当平面倒F/单极混合型天线30借由螺丝40固定于电路板10上时，第三辐射部351位于净空区16旁，第四辐射部352由第三辐射部351朝向电路板10的内侧而延伸，且与电路板10相距约2.2mm的高度，其中第四辐射部352的表面大致上垂直于第三辐射部351的表面。
本发明提供一种混合型天线，同时具有平面倒F型天线(PIFA)以及单极天线(Monopole Antenna)的优点，其操作频率的范围涵盖824-894MHz、880-960MHz、1710-1880MHz以及1850-1990MHz。由实验得知，本发明的混合型天线距离电路板仅需2.2mm的高度即可，适合安装于薄型的通信装置中。
另外，本发明的平面倒F/单极混合型天线设置在通信装置的背面，并且朝向电路板的内侧而延伸，如此可有效消除人头效应(Phantom Effect)以及大幅减少人体对辐射能量的吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)。
再者，本发明的平面倒F/单极混合型天线的馈入部33以及接地部32皆为弹片形式，由连接部31延伸而出并且电性连接于电路板10，此种结构容易制造，并且价格不贵。
另外，天线座20以及电路板10是借助螺丝40固定于机壳50，在组装上既快速且容易，而且可靠度佳，即使移动通信装置受到冲击，也不易脱落。
虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何其所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种平面倒F/单极混合型天线，包括：
一馈入部；
一接地部；
一高频辐射体，包括一第一辐射部以及一第二辐射部，该第二辐射部自该第一辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与该第一辐射部垂直；
一低频辐射部，包括一第三辐射部以及一第四辐射部，该第四辐射部自该第三辐射部延伸而出，且延伸方向大致上与该第三辐射部垂直；
一连接部，连接该馈入部、该接地部、该高频辐射体以及该低频辐射体。
2.根据权利要求1所述的平面倒F/单极混合型天线，其中，该天线符合下列条件至少其中之一：
该高频辐射体的谐振频率范围为1710-1880MHz及1850-1990MHz；以及
该低频辐射体的谐振频率范围为824-894MHz及880-960MHz。
3.根据权利要求1所述的平面倒F/单极混合型天线，其中，该馈入部以及该接地部中至少有一为弹片。
4.一种移动通信装置，包括：
一电路板，包括一馈入点、一接地点以及一净空区；
一平面倒F/单极混合型天线，包括：
一馈入部，电性连接于该馈入点；
一接地部，电性连接于该接地点；
一高频辐射体，包括一第一辐射部以及一第二辐射部，该第一辐射部位于该净空区旁，该第二辐射部连接于该第一辐射部并朝向该电路板的内侧而延伸；
一低频辐射体，包括一第三辐射部以及一第四辐射部，该第三辐射部位于该净空区旁，该第四辐射部连接于该第三辐射部并朝向该电路板的内侧而延伸；
一连接部，连接该馈入部、该接地部、该高频辐射体以及该低频辐射体。
5.根据权利要求4所述的移动通信装置，其中，该天线符合下列条件至少其中之一：
该第二辐射部的表面大致上垂直于该第一辐射部的表面；以及
该第四辐射部的表面大致上垂直于该第三辐射部的表面。
6.根据权利要求4所述的移动通信装置，其中，该天线符合下列条件至少其中之一：
该高频辐射体的谐振频率范围为1710-1880MHz以及1850-1990MHz；以及
该低频辐射体的谐振频率范围为824-894MHz以及880-960MHz。
7.根据权利要求4所述的移动通信装置，其中，该平面倒F/单极混合型天线的接地部为一弹片，抵接于该电路板的接地点。
8.根据权利要求4所述的移动通信装置，其还包括一天线座，该平面倒F/单极混合型天线固定在该天线座上。
9.根据权利要求8所述的移动通信装置，其中，该平面倒F/单极混合型天线是借助超声波热熔方式固定在该天线座上。
10.根据权利要求8所述的移动通信装置，其中利用一螺丝固定该天线座在该电路板上，并使该馈入部及该馈入点之间产生电性连接。
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