CN101621154A

CN101621154A - 薄型天线及其具有薄型天线的电子装置

Info

Publication number: CN101621154A
Application number: CN 200810127921
Authority: CN
Inventors: 曾冠学
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2028-07-02
Also published as: CN101621154B

Abstract

本发明是一种薄型天线，其用于一电子装置以传递无线信号。薄型天线包括基板、第一辐射区域、第一接地区域及馈入面。基板具有第一平面及第二平面。第一辐射区域印刷于第二平面上。第一接地区域印刷于第一平面上。馈入面印刷于第一平面上。馈入面上具有馈入点。其中馈入面的面积是小于第一辐射区域的面积，并且馈入面的位置是部份地包含于第一辐射区域所对应至该第一平面的范围内。

Description

薄型天线及其具有薄型天线的电子装置

技术领域

本发明是关于一种薄型天线及具有该薄型天线的电子装置，特别是一种耦合式馈入的薄型天线及具有该薄型天线的电子装置。

背景技术

随着科技的进步，市面上的电子产品已经越来越趋向于轻薄短小。尤其是以笔记本电脑而言，使用者对于笔记本电脑的已不仅是要求其功能，更要求笔记本电脑须有更轻薄的体积。在此情况之下，势必使得笔记本电脑的机构空间缩小。如此一来，传统的天线就没有办法放入笔记本电脑的机构空间中。

在先前技术中已经揭露一种可放置于笔记本电脑的机构空间中的薄型天线。以下请参考图1A有关于先前技术中揭露的薄型天线的示意图。先前技术的天线90是一种直接馈入式的单极(Monopole)天线。先前技术的天线90具有基板91、辐射元件92、接地元件93以及馈入点F。其中辐射元件92及接地元件93印刷于基板91上，并通过馈入点F直接馈入信号以传输一电性信号。

接着请参考图1B关于图1A天线90在不同频率的电压驻波比(VSWR)。由图1B中可得知，天线90仅能传输于2.5GHz与5GHz左右的频率的范围，而且天线90在低频2.5GHz左右的匹配(Matching)并不理想。因此在先前技术当中的天线90所能传输的频段就有很大的限制。

因此，需要发明出一种新的薄型天线以解决先前技术所发生的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种薄型天线，其具有耦合式馈入的效果。

本发明的另一主要目的是提供一种电子装置，其具有一薄型天线。

为达成上述的目的，本发明的电子装置包括无线传输组件与薄型天线。薄型天线与无线传输组件电性连接。薄型天线包括基板、第一辐射区域、第一接地区域及馈入面。基板具有第一平面及第二平面。第一辐射区域印刷于第二平面上。第一接地区域印刷于第一平面上。馈入面印刷于第一平面上。馈入面上具有馈入点。其中馈入面的面积是小于第一辐射区域的面积，并且馈入面的位置是部份地包含于第一辐射区域所对应至该第一平面的范围内。

附图说明

图1A是先前技术的薄型天线示意图。

图1B是依据图1A，显示其在不同频率的VSWR。

图2A是本发明薄型天线的第一实施例的正面示意图。

图2B是本发明薄型天线的第一实施例的背面示意图。

图2C是本发明薄型天线的第一实施例的透视示意图。

图2D是本发明薄型天线的第一实施例在不同频率的VSWR。

图3A是本发明薄型天线的第二实施例的正面示意图。

图3B是本发明薄型天线的第二实施例的背面示意图。

图3C是本发明薄型天线的第二实施例的透视示意图。

图3D是本发明薄型天线的第二实施例在不同频率的VSWR。

图4A是本发明薄型天线的第三实施例的正面示意图。

图4B是本发明薄型天线的第三实施例的背面示意图。

图4C是本发明薄型天线的第三实施例的透视示意图。

图4D是本发明薄型天线的第三实施例在不同频率的VSWR。

图5A是本发明薄型天线的第四实施例的正面示意图。

图5B是本发明薄型天线的第四实施例的背面示意图。

图5C是本发明薄型天线的第四实施例的透视示意图。

图5D是本发明薄型天线的第四实施例在不同频率的VSWR。

图6A是本发明薄型天线的第五实施例的正面立体图。

图6B是本发明薄型天线的第五实施例的背面立体图。

图6C是本发明薄型天线的第五实施例的透视立体图。

图6D是本发明薄型天线的第五实施例在不同频率的VSWR。

图7A是本发明薄型天线的第六实施例的正面立体图。

图7B是本发明薄型天线的第六实施例的背面立体图。

图7C是本发明薄型天线的第六实施例的透视立体图。

图7D是本发明薄型天线的第六实施例在不同频率的VSWR。

图8A是本发明薄型天线的第七实施例的正面示意图。

图8B是本发明薄型天线的第七实施例的背面示意图。

图8C是本发明薄型天线的第七实施例的透视示意图。

图8D是本发明薄型天线的第七实施例在不同频率的VSWR。

图9是本发明的电子装置的系统方块图。

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图进行详细说明如下。

以下请一并参考图2A～2C关于本发明薄型天线的第一实施例的相关示意图。其中图2A是第一实施例的正面示意图，图2B是第一实施例的背面示意图，图2C是第一实施例的透视示意图。

如图2A至图2C所示，薄型天线10a是一种耦合式馈入天线。薄型天线10a包括基板20，基板20包括第一平面21与第二平面22。第一平面21上印刷有第一接地区域41及馈入面50；在第二平面22上印刷有第一辐射区域31。

基板20是一种FR4(Flame Retardant 4，阻燃剂4)等级的基板20，例如印刷电路板，但本发明并不以此为限。基板20亦可为一塑料板或一玻璃纤维板。第一辐射区域31的长度等于基板20的长度，但第一辐射区域31的长度亦可以小于基板20的长度(即如图4B所示)。第一辐射区域31是用以传递无线通讯信号之用。第一接地区域41则做为薄型天线10a的接地之用。

馈入面50的面积是小于第一辐射区域31的面积，并且馈入面50的位置是包含于第一辐射区域31所对应至第一平面21的范围内。在其它的实施例中同样以馈入面50的位置是包含于第一辐射区域31所对应至第一平面21的范围内作说明，但并非以此为限。在考量耦合式馈入的效果时，仅需要使得馈入面50的位置部分地包含于第一辐射区域31所对应至第一平面21的范围内即可。即如图2C的透视图所示，馈入面50在第一平面21上的范围皆包含于第一辐射区域31所透视过来的范围内。馈入面50的边缘具有一馈入点F。馈入点F是与一馈入线(图未示)电性连接，用以传输一电性信号。馈入线可为如RF Cable等电缆，但本发明并不以此为限。当电性信号传输入馈入面50时，即通过耦合的方式激发第一辐射区域31以辐射出无线信号。馈入面50不仅可用以调整薄型天线10a的阻抗匹配，亦可做为另一个可辐射无线信号的辐射区域，借此共振出另一个操作频段。

图2D显示薄型天线10a在不同频率的电压驻波比(VSWR)。在图2D中可明显得知，约从频率2.2GHz到2.8GHz及频率4.8GHz到6GHz的范围间，薄型天线10a的VSWR皆在2以下。因此薄型天线10a即可符合Wi-Fi(Wireless fidelity，无线逼真)天线所要求的传输频段。其中Wi-Fi天线的传输频段是频率2.4GHz到2.5GHz及频率5.18GHz到5.85GHz之间。由此可知，相较于先前技术的天线90，薄型天线10a具有更加宽广的频宽，并且在低频频段的表现上具有较佳的传输效果。

接着请一并参考图3A～3C关于本发明薄型天线的第二实施例的相关示意图。其中图3A是第二实施例的正面示意图，图3B是第二实施例的背面示意图，图3C是第二实施例的透视示意图。

第二实施例与第一实施例不同的是，在第二实施例中，本发明的薄型天线10b的第一接地区域41延伸出一寄生元件43，用以作为共振低频频率的配置之用。通过寄生元件43，薄型天线10b得以共振出另一个可操作的低频频段。

图3D显示薄型天线10b在不同频率的电压驻波比(VSWR)。在图3D中可明显得知，薄型天线10b于频率3.3GHz到3.8GHz的范围间亦可操作。因此，薄型天线10b可符合微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess，WiMAX)天线的操作频段。其中微波存取全球互通天线的操作频段是频率2.3GHz到2.7GHz及频率3.3GHz到3.8GHz之间。

接着请一并参考图4A～4C关于本发明薄型天线的第三实施例的相关示意图。其中图4A是第三实施例的正面示意图，图4B是第三实施例的背面示意图，图4C是第三实施例的透视示意图。

第三实施例与第一实施例不同的是，在第三实施例中，本发明的薄型天线10c的第一辐射区域31’的长度是小于基板20的长度。因此与第一实施例的薄型天线10a的第一辐射区域31相比，第一辐射区域31’具有较小的面积。如此一来，即可使得薄型天线10c能具有较高频的操作频段。

图4D显示薄型天线10c在不同频率的电压驻波比(VSWR)。由图4D的图型中可得知薄型天线10c的可操作频段为频率3GHz到11GHz。由此可知，薄型天线10c可符合超宽频(Ultra-wideband，UWB)天线的操作频段。其中超宽频天线的操作频段即为3GHz到11GHz之间。

此外，本发明的接地区域并非只能印刷于第一平面21上为限。请同时参考图5A～5C关于本发明薄型天线的第四实施例的相关示意图。其中图5A是第四实施例的正面示意图，图5B是第四实施例的背面示意图，图5C是第四实施例的透视示意图。

如图5A到图5C所示，在本发明的第四实施例中，薄型天线10d的第二平面22上印刷有第二接地区域42。第二接地区域42是与第一接地区域41导通。同时通过第一接地区域41及第二接地区域42导通的作用，即可加大薄型天线10d的接地面积。另一方面，薄型天线10d还具有短路元件60，是用以连接第一辐射区域31及第二接地区域42，让薄型天线10d有较佳的共振效果。

图5D显示薄型天线10d在不同频率的电压驻波比(VSWR)。由图5D可知，薄型天线10d亦可符合Wi-Fi天线所要求的传输频段。并且相较于第一实施例的薄型天线10a，第四实施例的薄型天线10d具有较宽广的操作频段。

接着请一并参考图6A～6C关于本发明薄型天线的第五实施例的相关立体图。其中图6A是第五实施例的正面立体图，图6B是第五实施例的背面立体图，图6C是第五实施例的透视立体图。

在第五实施例中，薄型天线10e的第一辐射区域31延伸出一第二辐射区域32。第二辐射区域32是一金属片，第二辐射区域32是朝向第一平面21，并与第一辐射区域31实质上垂直相接。如此一来，电性信号于馈入点F馈入后，在薄型天线10e内即能有较长的电流传输路径。需注意的是，在图6A～6C中所示的第二辐射区域32所朝的方向仅为示意，本发明并不以图6A～6C中所示的方向为限。薄型天线10e通过第二辐射区域32即可具有较低频的操作频段。

图6D显示薄型天线10e在不同频率的电压驻波比(VSWR)。由图6D可知，薄型天线10e于频率1.5GHz到2.5GHZ的范围内皆可操作。因此薄型天线10e可符合全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、全数字式通讯系统(DigitalCommunication System，DCS)、个人通讯服务(Personal Communications Service，PCS)天线、通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)与Wi-Fi天线等所要求的传输频段。其中全球定位系统的操作频段约1575MHz，全数字式通讯系统的操作频段约1710MHz到1880MHz之间，个人通讯服务天线的操作频段约1850MHz到1990MHz之间，通用移动通讯系统天线的操作频段约1920MHz到2170MHz之间。

接着请一并参考图7A～7C关于本发明薄型天线的第六实施例的相关立体图。其中图7A是第六实施例的正面立体图，图7B是第六实施例的背面立体图，图7C是第六实施例的透视立体图。

第六实施例与第五实施例不同的是，在第六实施例中，本发明的薄型天线10f的第二辐射区域32还延伸出一第三辐射区域33。第三辐射区域33亦为一金属片，是与第二辐射区域32实质上垂直相接。与薄型天线10e相比，具有第三辐射区域33的薄型天线10f内的电性信号能有更长的电流传输路径。因此通过第三辐射区域33的作用，薄型天线10f能比薄型天线10e具有更低频的操作频段。

图7D显示薄型天线10f在不同频率的电压驻波比(VSWR)。由图7D可知，除了可以符合全球定位系统、全数字式通讯系统、个人通讯服务天线及通用移动通讯系统的操作频段外，薄型天线10f亦可用于高级移动电话服务系统(Advanced MobilePhone System，AMPS)及全球移动通讯系统(Global System for MobileCommunications，GSM)的操作频段。其中高级移动电话服务系统的操作频段是824MHz到894MHz之间，全球移动通讯系统的操作频段是880MHz到960MHz之间。

接着请参考图8A～8C关于本发明薄型天线的第七实施例的相关示意图。其中图8A是第七实施例的正面示意图，图8B是第七实施例的背面示意图，图8C是第七实施例的透视示意图。

第七实施例与第一实施例不同的是，在第七实施例中，本发明的薄型天线10g的馈入面50延伸出一第四辐射区域34。第四辐射区域34所在的位置是超出第一辐射区域31所对应至第一平面21的范围。即如图8C的透视图所示，第四辐射区域34在第一平面21上的范围是超出第一辐射区域31所透视过来的范围。通过第四辐射区域34，薄型天线10g可共振出另一个可操作的频段。

图8D显示薄型天线10g在不同频率的电压驻波比(VSWR)。如图8D所示，薄型天线10g于2.3GHz到3.8GHz的频段间皆可操作。因此于与薄型天线10a相比，薄型天线10g具有较宽的低频频宽。

最后，请参考图9关于本发明的电子装置的系统方块图。在本发明的一实施例中，电子装置70可为笔记本电脑或是GPS等移动装置，但本发明并不以此为限。如图9所示，本发明的电子装置70包括薄型天线10a及无线信号组件71。电子装置70可利用RF Cable(图未示)馈入到薄型天线10a并与无线信号组件71电性连接，以通过无线信号组件71来处理薄型天线10a的信号，例如发射或接收信号。如此一来，电子装置70就可以通过薄型天线10a接收或者传送无线信号到其它的装置(图未示)，以达到无线通讯的目的。

此处需注意的是，电子装置70并不以具有薄型天线10a为限。本发明亦可依照需求，以本发明的薄型天线10b～薄型天线10g其中任一种天线取代薄型天线10a，以接收或者传送不同频段的无线信号。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于已知技术的特征，。但应注意的是，上述诸多实施例仅是了便于说明而列举的实例，本发明所主张的权利范围自应以本申请权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种薄型天线，包括：

一基板，具有一第一平面及一第二平面；

一第一辐射区域，印刷于该第二平面上；

一第一接地区域，印刷于该第一平面上；以及

一馈入面，印刷于该第一平面上，该馈入面上具有一馈入点，其中该馈入面的面积是小于该第一辐射区域的面积，并且该馈入面的位置是部份地包含于该第一辐射区域所对应至该第一平面的范围内。

2.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该薄型天线还包括一第二接地区域，该第二接地区域印刷于该第二平面上并与该第一接地区域导通。

3.根据权利要求2所述的薄型天线，其特征在于该薄型天线还包括一短路元件，该短路元件印刷于该第二平面上以连接该第一辐射区域与该第二接地区域。

4.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该第一辐射区域的长度是小于或等于该基板的长度。

5.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该第一接地区域还包括延伸出一寄生元件。

6.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该第一辐射区域还包括延伸出一第二辐射区域，其中该第二辐射区域是与该第一辐射区域垂直相接。

7.根据权利要求6所述的薄型天线，其特征在于该第二辐射区域还包括延伸出一第三辐射区域，其中该第三辐射区域是与该第二辐射区域垂直相接。

8.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该馈入面还包括连接一第四辐射区域，其中该第四辐射区域的位置是超出该第一辐射区域所对应至该第一平面的范围。

9.根据权利要求1所述的薄型天线，其特征在于该基板是一印刷电路板。

10.一种具有薄型天线的电子装置，具有一无线传输的功能，该具有薄型天线的电子装置包括：

一无线传输组件；以及

一薄型天线，其与该无线传输组件电性连接，包括：

一基板，具有一第一平面及一第二平面；

一第一辐射区域，印刷于该第二平面上；

一第一接地区域，印刷于该第一平面上；以及

11.根据权利要求10所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该薄型天线还包括一第二接地区域，该第二接地区域印刷于该第二平面上并与该第一接地区域导通。

12.根据权利要求11所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该薄型天线还包括一短路元件，该短路元件印刷于该第二平面上以连接该第一辐射区域与该第二接地区域。

13.根据权利要求10所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该第一辐射区域的长度是小于或等于该基板的长度。

14.根据权利要求10所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该第一接地区域还包括延伸出一寄生元件。

15.根据权利要求10所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该第一辐射区域还包括延伸出一第二辐射区域，其中该第二辐射区域是与该辐射区域垂直相接。

16.根据权利要求15所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该第二辐射区域还包括延伸出一第三辐射区域，其中该第三辐射区域是与该第二辐射区域垂直相接。

17.根据权利要求10所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该馈入面还包括连接一第四辐射区域，其中该第四辐射区域的位置是超出该第一辐射区域所对应至该第一平面的范围。

18.根据权利要求1所述的具有薄型天线的电子装置，其特征在于该基板是一印刷电路板。