CN101471491B

CN101471491B - 天线装置及其相关电子装置

Info

Publication number: CN101471491B
Application number: CN 200710302259
Authority: CN
Inventors: 张骏逸; 董浩钧
Original assignee: Qisda Corp
Current assignee: Qisda Corp
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2027-12-24
Also published as: CN101471491A

Abstract

本发明提供一种可以较低成本生产且适用于多种无线通讯系统的天线装置，其包含有第一平面金属片、第二平面金属片及第三平面金属片。第一平面金属片长度为第一长度。第二平面金属片具有第一边与第二边，第一边与第二边为对应不相连的两边，并且该第一边耦接该第一平面金属片。该第三平面金属片具有第二长度且耦接于第二边，第二长度小于第一长度。此外，第三平面金属片与第一平面金属片向同一方向延伸，也就是第三平面金属片与第一平面金属片平行且重叠。本发明的天线装置制程简单，成本较低廉。

Description

天线装置及其相关电子装置

技术领域

本发明涉及一种天线装置及其相关电子装置，尤其是一种立体式多频天线装置及其相关电子装置。

背景技术

天线使用于无线通讯产品上，用来发射或接收无线电波，以传递或交换无线电信号。一般具有通讯功能的电子产品，如移动通话装置，通常通过内建或外露的天线来存取网络，进行通话功能。随着无线通讯技术的发展，不同无线通讯系统的操作频率可能不同。例如全球移动通讯(Global System for Mobile Communications，GSM)850、900、1800及1900无线通讯系统，所使用的中心频率分别约在频率850、900、1800及1900赫兹附近。因此，为了让使用者能更方便地存取不同的无线通讯系统，理想的天线应能以单一天线覆盖不同无线通讯系统所需的频带。

中国台湾专利证书号第258428号披露一种“立体式微带天线”，其为多频天线，并具有空心圆柱体结构，可通过不同柱体壁厚调整天线的有效频宽。请参考图1，图1为根据中国台湾专利证书号第258428号的立体式微带天线10的示意图。立体式微带天线10包含空心柱体21、连接段22及插接段12。空心柱体21形成中心孔211，并通过设定中心孔211的大小，决定出空心柱体21不同的壁厚，以使立体式微带天线10适应不同高低的频宽。连接段22与插接段12用来接合通讯设备，如移动电话。连接空心柱体21与插接段12，而插接段12可按照通讯设备结构，固定位立体式微带天线10。然而，在生产过程中，空心柱体21需要通过一体成型的铸模制程，得到所需的圆柱金属管。因此，在制程与材料选择上，空心圆柱型天线的生产成本较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可以较低成本生产且适用于多种无线通讯系统的立体式多频天线装置。

本发明披露一种天线装置，其包含有第一平面金属片、第二平面金属片及第三平面金属片。第一平面金属片长度为第一长度。第二平面金属片具有第一边与第二边，第一边与第二边为对应不相连的两边，并且该第一边耦接该第一平面金属片。该第三平面金属片具有第二长度且耦接于第二边，第二长度小于第一长度。此外，第三平面金属片与第一平面金属片向同一方向延伸，也就是第三平面金属片与第一平面金属片平行且重叠。

根据本发明的天线装置，还包括：连接组件，其一端耦接第一平面金属片上的馈入点，另一端耦接电路板，用以接收与传送高频信号。

根据本发明的天线装置，其中第一平面金属片、第二平面金属片与第三平面金属片由平面金属片弯折而成。

根据本发明的天线装置，其中第一平面金属片与第三平面金属片相隔一预定间隙，预定间隙用于调整天线装置的有效频带。

根据本发明的天线装置，其中第二平面金属片包含至少一个弯折。

根据本发明的天线装置，还包括：绝缘体，用以包覆第一平面金属片、第二平面金属片与第三平面金属片，绝缘体还包括至少一个卡合机构，用来固定天线装置于电子装置上。

根据本发明的天线装置，其中天线装置部份外露于电子装置外部。

根据本发明的天线装置，第一平面金属片还包括第一宽度，第二平面金属片还包括第二宽度，第三平面金属片还包括第三宽度，第一平面金属片与第三平面金属片相隔一预定间隙，其中可选择性的调整第一宽度、第二宽度、第三宽度与预定间隙用于调整天线装置的有效频宽。

本发明还披露一电子装置，其包括电路板、高频电路及上述的天线装置。该高频电路设置于该电路板上。该天线装置包含有第一平面金属片、第二平面金属片及第三平面金属片。第一平面金属片长度为第一长度。第二平面金属片具有第一边与第二边，第一边与第二边为对应不相连的两边，并且该第一边耦接该第一平面金属片。该第三平面金属片具有第二长度且耦接于第二边，第二长度小于第一长度。此外，第三平面金属片与第一平面金属片向同一方向延伸，也就是第三平面金属片与第一平面金属片平行且重叠。

根据本发明的电子装置，其中第一平面金属片、第二平面金属片与第三平面金属片由平面金属片弯折而成。

根据本发明的电子装置，其中第一平面金属片与第三平面金属片相隔一预定间隙，预定间隙用于调整天线装置的有效频宽。

根据本发明的电子装置，还包括：绝缘体，用以包覆天线装置，绝缘体包括至少一个卡合机构，用来固定天线装置于电子装置上。

根据本发明的电子装置，其中天线装置部份外露于电子装置外部。

根据本发明的电子装置，第一平面金属片还包括第一宽度，第二平面金属片还包括第二宽度，第三平面金属片还包括第三宽度，第一平面金属片与第三平面金属片相隔一预定间隙，其中可选择性的调整第一宽度、第二宽度、第三宽度与预定间隙用于调整天线装置的有效频宽。

根据本发明电子装置，还包括：连接组件，第一端耦接天线装置的第一平面金属片上的馈入点，以及另一端耦接高频电路，用以接收与传送高频信号。

附图说明

图1为现有一天线装置的示意图。

图2为本发明一实施例的天线装置的立体透视图。

图3为对应于图1的天线装置的侧视图。

图4为图1的天线装置的电压驻波比的波形图。

图5为根据图3在不同操作频率下电压驻波比的列表。

图6为本发明一实施例的移动电子装置的示意图。

具体实施方式

请同时参考图2及图3，图2为本发明一实施例的天线装置20的立体透视图，图3为对应于图2的天线装置20的侧视图。天线装置20包含第一平面金属片200、第二平面金属片210及第三平面金属片220。第一平面金属片200的长度为L1，宽度为W1。第二平面金属片210的长度为L2，宽度为W2，且具有第一边S1与相对应的第二边S2。第一边S1耦接第一平面金属片200，而第二边S2耦接于第三平面金属片220。第三平面金属片220的长度为L3，宽度为W3，L3小于L1。此外，由图1可知，第三平面金属片220与第一平面金属片200实质上相互平行且在相隔至少一预定间隙的情况下重叠。在本实施例中，W1、W2及W3为相等，并且预定间隙大小为第二平面金属片110的宽度W2。因此，在天线装置20的实际操作上，第一平面金属片200、第二平面金属片210及第三平面金属片220可直接由平面金属片弯折而成。特别注意的是，第二平面金属片210可包含至少一个弯折。第一边S1与第二边S2不限耦接于第一平面金属片200及第三平面金属片220的宽边，也可耦接其长边，如标示长度为L1或L2的长边。另外，上述W1、W2、W3及第一平面金属片200与第三平面金属片220之间的预定间隙均可以实际需求选择性的调整宽度或大小，使用此方式可调整天线装置20的有效频宽，以适用于不同的通讯系统以及实际需求。

请同时参考图4及图5。图4为本发明实施例天线装置20的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio；VSWR)的波形图，图5为根据图4天线装置20在不同操作频率下所测量的电压驻波比的列表。在图4所使用的天线装置20，其长度L1、L2及L3大小分别为34、4及17毫米(mm)，而宽度W1、W2及W3均为4毫米宽。在电压驻波比2.5∶1的条件下，由图5可知，操作频率从824兆赫至2170兆赫(MHz)大约为天线装置20的有效频宽范围。因此，天线装置20同时适用于多种不同的无线通讯系统，如全球移动通讯(Global System for Mobile Communications，GSM)850、900、1800及1900无线通讯系统。

优选地，天线装置20运用在外露式天线的移动电子装置。请参考图6，图6为本发明一实施例的移动电子装置60的示意图。移动电子装置60为外露式单偶极天线的移动电话，其包含电路板600、连接组件610、高频电路620、天线装置630及绝缘体640。天线装置630的构造相同于天线装置20，其包含第一平面金属片632、第二平面金属片634及第三平面金属片636。为了配合移动电子装置60的机构与系统需求，可调整第一平面金属片200与第三平面金属片220之间的预定间隙或第二平面金属片634的弯折数目来使天线装置630适当地固定于移动电子装置60。而通过选择性调整第一平面金属片632、第二平面金属片634及第三平面金属片636的宽度或长度，天线装置630能发射及接收无线信号。此外，第一平面金属片632上设置馈入点P1，该馈入点P1设置在第一平面金属片632两个端点间，其中一个端点A1连接第二平面金属片634，另一个端点则形成开路A2。高频电路620优选地为由电感电容所组成的电路(LC Circuit)，并设置于电路板600上。连接组件610的一端耦接于高频电路620，另一端耦接于第一平面金属片632上的馈入点P1，用来发射高频电路620所输出的高频无线信号，或将天线装置630接收的无线信号送至高频电路620处理。绝缘体640可为塑料组件，可以全部或部分包覆天线装置630，并包含至少一个卡合机构(图5中未示出)，用来固定天线装置630于移动电子装置60。

总括来说，现有技术的天线装置为空心圆柱结构，其生产过程上需要一体成型的铸模制程，成本也较高。相较于现有技术，本发明的天线装置主要由三片平面金属片组成，生产过程可通过单一金属片弯折或多片金属片接合而成。因此，本发明的天线装置制程简单，成本较低廉。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡根据本发明权利要求所做的等同替换与修饰，都应属本发明的覆盖范围。

主要组件符号说明

10 立体式微带天线 21 空心柱体

22 连接段 12 插接段

211 中心孔 20、630天线装置

200、632第一平面金属片

210、634第二平面金属片

220、636 第三平面金属片

L1、L2、L3 长度 W1、W2、W3 宽度

S1 第一边 S2 第二边

P1 馈入点 60 移动电子装置

600电路板 610 连接组件

620高频电路 640 绝缘体

Claims

1.一种天线装置，包含有：

第一平面金属片，具有第一长度；

第二平面金属片，具有第一边与第二边，所述第一边耦接所述第一平面金属片；以及

第三平面金属片，耦接于所述第二边，具有小于所述第一长度的第二长度且所述第三平面金属片与所述第一平面金属片平行且重叠；

其中所述第一平面金属片与所述第三平面金属片相隔一预定间隙，所述预定间隙用于调整所述天线装置的有效频带。

2.根据权利要求1所述的天线装置，还包括：

连接组件，其一端耦接所述第一平面金属片上的馈入点，另一端耦接电路板，用以接收与传送高频信号。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述第一平面金属片、所述第二平面金属片与所述第三平面金属片由平面金属片弯折而成。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其中所述第二平面金属片包含至少一个弯折。

5.根据权利要求1所述的天线装置，还包括：

绝缘体，用以包覆所述第一平面金属片、所述第二平面金属片与所述第三平面金属片，所述绝缘体还包括至少一个卡合机构，用来固定所述天线装置于电子装置上。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其中所述天线装置部份外露于所述电子装置外部。

7.根据权利要求1所述的天线装置，所述第一平面金属片还包括第一宽度，所述第二平面金属片还包括第二宽度，所述第三平面金属片还包括第三宽度，所述第一平面金属片与所述第三平面金属片相隔一预定间隙，其中可选择性的调整所述第一宽度、所述第二宽度、所述第三宽度与所述预定间隙用于调整所述天线装置的有效频宽。

8.电子装置，包括：

电路板；

高频电路，设置于所述电路板上；

天线装置，包含有：

第一平面金属片，具有馈入点耦接所述高频电路用于收发无线信号，所述第一平面金属片具有第一长度；

第三平面金属片，耦接于所述第二边，具有小于所述第一长度的第二长度且所述第三平面金属片与所述第一平面金属片平行且重叠。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述第一平面金属片、所述第二平面金属片与所述第三平面金属片由平面金属片弯折而成。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述第一平面金属片与所述第三平面金属片相隔一预定间隙，所述预定间隙用于调整所述天线装置的有效频宽。

11.根据权利要求8所述的电子装置，还包括：

绝缘体，用以包覆所述天线装置，所述绝缘体包括至少一个卡合机构，用来固定所述天线装置于所述电子装置上。

12.根据权利要求11所述的电子装置，其中所述天线装置部份外露于所述电子装置外部。

13.根据权利要求8所述的电子装置，所述第一平面金属片还包括第一宽度，所述第二平面金属片还包括第二宽度，所述第三平面金属片还包括第三宽度，所述第一平面金属片与所述第三平面金属片相隔一预定间隙，其中可选择性的调整所述第一宽度、所述第二宽度、所述第三宽度与所述预定间隙用于调整所述天线装置的有效频宽。

14.根据权利要求8所述的电子装置，还包括：

连接组件，第一端耦接所述天线装置的所述第一平面金属片上的馈入点，以及另一端耦接所述高频电路，用以接收与传送高频信号。