CN101728627A

CN101728627A - 卡式天线装置

Info

Publication number: CN101728627A
Application number: CN200810170345A
Authority: CN
Inventors: 王洋凯; 吴信弘; 高愈昌; 陈亚萍; 陈华明; 林忆芳; 陈建宏
Original assignee: Advanced Connectek Inc
Current assignee: Advanced Connectek Inc
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-06-09

Abstract

一种卡式天线装置，具有一卡座及一天线卡，该卡座设于一电子装置的基板上，并具有一插槽及至少一端子，该天线卡至少具有一辐射单元，于天线卡插接于前述插槽时，该辐射单元由端子而与电子装置的基板电性连接，使得该电子装置具有该天线卡的功能，由此，使该电子装置可任意更换适当的天线卡，而避免不同的辐射单元相互干扰降低效率。

Description

卡式天线装置

技术领域

本发明是有关于一种天线装置，特别是指一种可简易更换天线卡，而使天线功能具有较佳效能的卡式天线装置。

背景技术

移动通讯的发展已经有数十个年头了，早从1940年美国贝尔实验室发展出所谓的蜂巢式无线电话系统，直到今日行动通讯早已开始蓬勃的发展，而手机多频段操作及多功系统已经成为必要的条件。

由于多功能的设计，使得天线装置需求也相对增加，并非只有原来的手机通讯功能，还包含了蓝芽、数字电视、卫星定位、广播娱乐等功能，然而这些功能显然的都必须具有各自适当的天线装置，否则无法发挥功能。

如图1所示，为一般设置于手机壳体90上的天线结构，其具有一辐射单元91，该辐射单元91是必须顺着手机壳体90外型来开模制造的，因此，通常不同型号款式的手机就必须开设不同的模具，且也因手机壳体90外型并非考虑天线效率而设计的，所以辐射单元91通常必须经过多次的修模测试，才可达到适当的效率，增加了相当多的开发成本。

又如图2所示，为另一种公知的手机天线，其辐射单元81设计于一软性材质上，使辐射单元81具有可饶性，再将该辐射单元81顺着手机壳体80贴附，而虽然此技术无需开模制造，但是其同样只能适用于该种手机规格，不同规格的手机是无法共通使用的。

然而，随着手持通讯系统的设计理念越来越朝着轻、薄、短、小发展时，其内部能允许设置辐射单元的空间也越来越有限，再加上多功的需求，使得每一行动装置上要设置许多不同功能的辐射单元，所以在天线的设计上是相当困难的，再者，每一种不同功能的辐射单元往往会相互影响，其效率变得无法有效的彰显，使得手持装置必须移动到讯号较佳的环境下才可正常的运作。

但纵使手持装置具有如此多的功能，而使用者通常于同一时间仅会使用一特定的功能，例如以手持装置观看卫星电视时，就不会同时用来打电话、听广播或是进行卫星导航；又如当以手持装置打电话时，就不会同时观看卫星电视、听广播或是进行卫星导航；且一般而言卫星导航的功能只有于车上才会用到，所以在其它时候卫星导航的天线有可能会一直影响着其它天线讯号，影响手持装置的其它功能。所以，现在市面上每一款多功能的手持装置其天线效率都不是很好。

还有些手持装置虽然标榜多功能系统，但其在设计上为了满足通讯系统的宽带与其它系统间的高收讯质量，当其考虑到辐射组件间的相对位置与尺寸大小时，常常会把一些天线的辐射组件外置，例如当使用者要使用卫星导航时必须再外接天线，当使用者要收看卫星电视时同样要再外接天线，当使用者要收听广播时就必须插接耳机才可以收听，因为广播的天线是设计于耳机在线，如此诸多不便，完全不能符合使用者的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以简单的依据需要而插拔置换电子装置天线的卡式天线装置。

本发明的另一目的在于提供一种可使辐射组件适用于各种电子装置的卡式天线装置。

本发明的再一目的在于提供一种可节省电子装置的设计、开发、制造等成本的卡式天线装置。

为实现上述目的，本发明提供的卡式天线装置，具有一卡座及一天线卡，该卡座设于一电子装置的基板上，该卡座并具有一插槽及至少一端子，而该天线卡至少具有一辐射单元，于天线卡插接于前述插槽时，该辐射单元由端子而与电子装置的基板电性连接。

较佳地，该卡座具有复数根端子，使不同功能的天线卡插入插槽时，可对应的搭接于不同的端子。

较佳地，该卡座具有两根端子，使当对应插入的天线卡具有辐射组件及接地时可分别搭接。

较佳地，该天线卡上可设置至少一个辐射组件，所以当空间足够时，或是不互相干扰的情况下设置两个以上的辐射组件，而卡座也同时具有两个以上的端子来对应搭接。

较佳地，该天线卡具有一插接部及一辐射部，该插接部与该辐射部是可相互枢转的连接着，辐射部上设有辐射单元，该插接部是用以插入卡座的插槽中，而辐射部则是外露于插槽，且辐射单元的讯号可经由插接部与卡座的端子电性连接。

本发明的功效在于利用插拔置换天线的机制，使电子装置适时的具有所需的天线讯号，而利用插拔置换的方式，也可使天线规格化，使其适用于各种电子装置。所以，电子装置内部无需置放繁多的天线装置，也无需考虑不同天线装置相互干扰的问题，更无需因电子装置硬件结构的不同而改变天线装置的设计，减少所需的模具制造成本，以及天线装置的开发成本。

附图说明

图1为一种公知手机天线结构的立体分解示意图；

图2为另一种公知手机天线结构的立体示意图；

图3为本发明一较佳实施例的立体示意图，图中将设置卡座处的壳体剖开是为了方便说明；

图4为图3较佳实施例与行动装置基板的部分立体示意图；

图5为图3具有通讯功能天线卡的反射损耗量测数据图；

图6为一种具有数字电视功能的天线卡立体示意图；

图7为图6具有数字电视功能天线卡的反射损耗量测数据图；

图8为一种整合式天线卡的立体示意图，具有GSM功能的辐射单元及wifi功能的辐射单元；及

图9为本发明另一种可枢转调整角度的天线卡立体示意图，图中所描绘的枢转结构仅为示意。

附图中主要组件符号说明：

100卡式天线装置 11卡座

111端子 113插槽

115弹性臂 117焊接端

13天线卡 131辐射单元

133缺角 14天线卡

141辐射单元 143寄生金属片

15天线卡 16天线卡

161插接部 163辐射部

165辐射单元 800行动装置

81基板

具体实施方式

有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，配合附图和较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参见图3、图4所示，为本发明卡式天线装置100的一较佳实施例，本实施例是以设置于一多功能行动装置800来做说明，而该卡式天线装置100包括有一卡座11及一天线卡13，本实施例的卡座11具有八根端子111及一插槽113，插槽113的开口是外露于行动装置800壳体外，而每一端子111均具有一弹性臂115及一焊接端117，弹性臂115位于插槽113内，而焊接端117是用以焊接于行动装置800的基板81上。

本实施例的基板81长为120mm、宽为50mm，其介电常数ε_r为4.4、厚度为0.8mm的玻璃纤维板(FR4)，卡座11是设置于基板81的上方侧边，基板81背面则为接地面，而在基板81设置有卡座11的表面上植入一长L_m为10mm及另一长L_n为50mm的50欧姆开路式微带传输线，本实施例中L_m为用以传输通讯讯号，L_n为用以传输数字电视的讯号。

而该天线卡13表面上具有一辐射单元131，本实施例的天线卡13其尺寸为31×23mm²，介电常数ε_r为4.4，厚度约1.6mm玻璃纤维(FR4)的版材，其外型即如一般市面上的SD(Secure Digital)储存卡，所以同样设计了一个防呆的缺角133，而辐射单元131的制作是先于版材的表面上光罩出辐射单元131的图面，再以蚀刻的方式制作而成，就如一般电路板的制作一样简易，无需开设任何的模具。

本实施例的辐射单元131利用两条不等长路径结构形成两条共振电流路径，以激发出手机所需的多频段操作，因此，辐射单元131可分为两个部份，外围似一具缺口的金属带，内部弯折一似T型金属带，而这两部分可分别激发出GSM 850、GSM 900、DCS 1800、PCS 1900、UMTS等五个手机所需的多频操作频段，所以本实施例的天线卡13为一通讯功能的天线卡13。

而使用时，即是将该天线卡13插入卡座11的插槽113内，并使端子111的弹性臂115抵接于辐射单元131，使辐射单元131由端子111而与基板81电性连接，所以该辐射单元131所接收到的天线讯号会经由端子111传送到基板81上的L_m微带传输线。利用端子111作为辐射单元131的馈入端，而可使天线共振，当辐射单元131讯号不佳时，只需适当的改变其金属的形状，便可激发出所需的操作模态，所以于天线卡13的设计开发阶段，也无需花费任何的模具与修模费用。

由此，该行动装置800本身并不需要设置繁多的天线装置，而使用者可依据自己的需求插接适当的天线卡13，使得不同功能的天线卡13不会相互干扰，影响效率，而天线卡13亦可被使用于不同的电子装置上，也就是说规格结构不同的电子装置并不需要自行开发特殊的天线装置，其只需将卡座11设置于其电子装置上，再于系统上增加此功能，即可具有多种不同功能的天线选择。

如图5所示，为本实施例具有通讯功能天线卡13的反射损耗(Return Loss)量测数据图，经实验可得知，本天线卡13的反射损耗(Return Loss)量测值，在低频段内频宽为141MHz(824MHz～965MHz，VSWR＝3:1)约为15％，而在高频段内频宽为580MHz(1645MHz～2225MHz，VSWR＝3:1)约为29％，符合手机的五个操作频段的应用，达到天线的辐射效能基本要求，因此本实施例的确是可应用在手机的多频接收频段中。

再如图6所示，为本实施例另一种具有数字电视功能的天线卡14，其尺寸为46×22mm²，介电常数ε_r为4.4、厚度为1.6mm的玻璃纤维板(FR4)，其辐射单元141的设计是以线宽与间距皆为1mm的方式蜿蜒曲折于天线卡14的一表面上，且左、右不对称的构成所须的电流路径长度，用以激发出两相邻近的模态，而于天线卡14的另一表面附着一寄生金属片143，可用以调整匹配，使辐射单元141达到台湾数字电视的操作频带533～599MHz。

如图7所示，为图6具有数字电视功能的天线卡14的反射损耗(Return Loss)量测数据图，经实验可得知，频宽为72MHz(532MHz～604MHz，VSWR＝3:1)约为12％，符合数字电视的操作频带533～599MHz，因此本实施例的确是可应用在台湾的数字电视频带中。

如图8所示，为本发明另一种整合式的天线卡15，本天线卡15具有GSM功能的辐射单元及wifi功能的辐射单元，也就是说本发明在同一天线卡上是可以容许不同的辐射单元，当然必须做到每一辐射单元均可正常的发挥其功效，同时，在卡座(图未示)上也要具有对应的端子供搭接。

如图9所示，为本发明另一种天线卡16，该天线卡16具有一插接部161及一辐射部163，插接部161与辐射部163是可相互枢转的连接着，此枢转结构为一般熟悉该技术者所能轻易理解的，而图中所描绘的枢转结构仅为示意图。该辐射部163上设有辐射单元165，该插接部161是用以插入卡座(图未示)的插槽中，而辐射部163则是外露于插槽，且辐射单元165的讯号可经由插接部161与卡座的端子电性连接。

此种模式比较适用于所谓的卫星导航(GPS)的功能上，或是数字电视的功能上，可供使用者自行枢转辐射部163与插接部161间的角度，使该天线卡16可以更符合环境状况。

综上所述，本发明卡式天线装置，对于使用者而言，确实可以使其依据需求而简易的更换不同的天线卡，每一天线卡的效能也不会因相互干扰而降低，且天线卡可适用于不同的电子装置上；而对于电子装置的制造业者而言，其无需局限于电子装置的有限空间来设计天线装置，更可省去开模、修模的时间与费用，再者，若是天线装置受损，也只需更换新的天线卡，而无需整个电子装置进行维修，而当此卡式天线装置成为标准规格后，在各类机种中更可互相搭配，增加优势。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请的权利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的权利要求涵盖的范围内。

Claims

1.一种卡式天线装置，应用于一电子装置上，该卡式天线装置包含：

一卡座，该卡座设于该电子装置的基板上，并具有一插槽及至少一端子；及

一天线卡，该天线卡至少具有一辐射单元，于该天线卡插接于该插槽时，该辐射单元由该至少一端子而与该基板电性连接；

由此，使该天线卡可供该电子装置所使用。

2.依据权利要求1所述的卡式天线装置，其中，于该基板上植入有对应该卡座端子数的开路式微带传输线。

3.依据权利要求1所述的卡式天线装置，其中，该天线卡为一整合式的天线卡，其具有复数个辐射单元，该卡座则具有对应的端子供该等辐射单元搭接。

4.依据权利要求1所述的卡式天线装置，其中，该天线卡具有一插接部及一辐射部，该插接部与该辐射部是可相互枢转的连接着，而该辐射单元是设于该辐射部上，该插接部是用以插入该卡座的插槽中，而该辐射部则是外露于该插槽，且该辐射单元的讯号经由该插接部与该卡座的端子电性连接。

5.一种天线卡，用以插接于一卡座，该卡座设于一电子装置的基板上，并具有一插槽及至少一端子，该天线卡至少具有一辐射单元，于该天线卡插接于该卡座的插槽时，该辐射单元电性连接于该至少一端子。

6.依据权利要求5所述的天线卡，其中，该天线卡为玻璃纤维材质。

7.依据权利要求5所述的天线卡，其中，该辐射单元是以蚀刻的方式成型于该天线卡上。

8.依据权利要求5所述的天线卡，其中，该天线卡表面上设有一寄生金属片，用以调整匹配，使该辐射单元达到所需的操作频带。

9.依据权利要求8所述的天线卡，其中，该天线卡为一整合式的天线卡，其具有复数个辐射单元，该卡座则具有对应的端子供该等辐射单元搭接。

10.依据权利要求8所述的天线卡，其中，该天线卡具有一插接部及一辐射部，该插接部与该辐射部是可相互枢转的连接着，而该辐射单元设于该辐射部上，该插接部用以插入该卡座的插槽中，而该辐射部则外露于该插槽，且该辐射单元的讯号经由该插接部与该卡座的端子电性连接。