CN102044749B - 具有内嵌式立体天线的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有内嵌式立体天线的电子装置，其包括一印刷电路板及一内嵌式立体天线。该内嵌式立体天线包括一辐射元件及一连接元件。该连接元件包括一第一连接部及一第二连接部。该第一连接部及该第二连接部分别耦接到该印刷电路板，用来将该内嵌式立体天线的信号传递到该印刷电路板。其中，该第一连接部及该第二连接部形成一夹持机构，用来夹持该印刷电路板的上下两面，以将该内嵌式立体天线固定到该印刷电路板上；该第一连接部及该第二连接部分别包括一凹槽，用来固定该辐射元件与该印刷电路板的该侧边间的一距离，该内嵌式立体天线是由一金属片形成。
Description
技术领域
本发明是一种具有内嵌式立体天线的电子装置，特别是一种借由内嵌式立体天线本身所形成的一夹持机构，将天线固定到印刷电路板上的电子装置。
背景技术
在现代化信息社会中，各种无线通信网络已经成为社会大众交换语音或文字信息、数据、资料、影音文件的最重要途径之一。存取这些以电磁波携载信息的无线通信网络需要利用天线，因此，天线的研发成为现代信息厂商的重点之一。为了实现更小体积、方便使用者随身携带的无线通信装置，例如手机、个人数字助理(PDA)、无线USB传输器(Wireless USB Dongle)，天线的体积尺寸也应该要能尽量缩减，以将天线整合入可携式的通信装置中。
一般来说，在设计天线时不会考虑到后续组装流程。因此，对于传统内嵌式(embedded)立体天线来说，例如由金属片形成的平面倒F型天线(Planner Inverted-F Antenna，PIFA)，都是在自动化组装程序后，利用人工加工的方式，将天线与印刷电路板结合。这种作法不仅增加组装程序的复杂性，组装成本较高，且易有人为上的误差，造成产品的特性不稳定。
简单地说，传统技术无法利用表面安装技术(Surface Mount Technology，SMT)打件、过回焊炉等自动化组装流程，将内嵌式立体天线固定到印刷电路板上，而仅能使用后焊制程，如此限制了电子产品的制造时间及成本。
发明内容
因此，本发明的主要目的即在于提供一种具有内嵌式立体天线的电子装置。
本发明公开一种具有内嵌式立体天线的电子装置，包括一印刷电路板及一内嵌式立体天线。该内嵌式立体天线包括一辐射元件及一连接元件。该连接元件包括一第一连接部及一第二连接部。该第一连接部及该第二连接部分别耦接到该印刷电路板，用来将该内嵌式立体天线的信号传递到该印刷电路板。其中，该第一连接部及该第二连接部形成一夹持机构，用来夹持该印刷电路板的上下两面，以将该内嵌式立体天线固定到该印刷电路板上；该第一连接部及该第二连接部分别包括一凹槽，用来固定该辐射元件与该印刷电路板的该侧边间的一距离，该内嵌式立体天线是由一金属片形成。
附图说明
图1为本发明具有内嵌式立体天线的一电子装置的示意图。
图2为图1中的该电子装置的侧面示意图。
图3至图5为本发明一内嵌式立体天线的实施例示意图。
图6为本发明优选实施例具有内嵌式立体天线的一电子装置的示意图。
图7为图6中的一印刷电路板的上视图。
图8为图6中的该电子装置的侧面示意图。
图9及图10分别为图6中的该电子装置的下视图及上视图。
图11及图12分别为本发明其他实施例具有内嵌式立体天线的电子装置的示意图。
主要元件符号说明
10、60 电子装置
11、61 印刷电路板
12、30、40、50、ANT1、ANT2 内嵌式立体天线
122、32 辐射元件
124、34 连接元件
126、128、36、38C11、C12、C21、C22 连接部
21 外翘结构
G1、G2 凹槽
D 间距
具体实施方式
请参考图1，图1为本发明具有内嵌式立体天线的一电子装置10的示意图。电子装置10包括一印刷电路板11及一内嵌式立体天线12。内嵌式立体天线12包括一辐射元件122及一连接元件124。辐射元件122为一弯折的金属片，设置在印刷电路板11的一侧边。连接元件124形成在辐射元件122的一端，包括连接部126及128。连接部126及128分别耦接到印刷电路板11，用来传递内嵌式立体天线12的信号至印刷电路板11。其中，连接部126及128还形成一夹持机构，用来夹持印刷电路板11的上下两面，以将内嵌式立体天线12固定到印刷电路板11。
换句话说，在本发明实施例中，内嵌式立体天线12的连接部126及128除了用来连接印刷电路板11，以将天线信号(例如：天线的馈入信号与接地信号)传递到印刷电路板11之外，另形成用来夹持印刷电路板11的上下两面的夹持机构，以将内嵌式立体天线12固定到印刷电路板11之上。如此一来，本发明实施例可将内嵌式立体天线12的组装流程与表面安装技术(Surface Mount Technology，SMT)打件等自动组装流程结合，从而简化电子装置10的组装流程，并节省生产成本。
请继续参考图2，图2为本发明电子装置10的侧面示意图。如本领域具通常知识者所知，辐射元件122必须与印刷电路板11保持一固定的距离，以使天线具有优选的天线辐射频宽及效率。在此情形下，连接部126及128分别包括凹槽G1及G2，其用来在立体天线12与印刷电路板11结合时，固定辐射元件122与印刷电路板11的一间距D。除此之外，连接部126及128的尾端还可具有一外翘结构21，使天线与印刷电路板的组装更加简便与精确。关于天线与印刷电路板的组装流程，请继续参考以下说明。
首先，在印刷电路板11上会预留金属接点，做为与连接部126及128连接之用，即立体天线12的信号馈入点及接地点。接着，在印刷电路板11刷完锡膏之后，利用连接元件124将立体天线12夹在刷完锡膏的金属接点上。由于天线12设计在印刷电路板11的侧边，因此印刷电路板11的上下两面依然可以进行其他元件的打件动作。最后，印刷电路板11(包括立体天线12)就可过回焊炉，完成自动组装的动作。如此一来，本发明实施例不须利用人工加工的方式，将天线与印刷电路板结合，而可节省生产成本。
值得注意的是，印刷电路板上做为天线馈入以及接地的金属接点，其尺寸除了与天线的效能有关外，同时必须有机构与力学上的考虑。此外，天线的机构设计必须能夹住印刷电路板及支撑整体天线的重量，并使其固定到印刷电路板侧边，且稳定的与印刷电路板的侧边相距一适当的距离。
请参考图3，图3为本发明一内嵌式立体天线30的实施例示意图。内嵌式立体天线30可用来实现图1中的内嵌式立体天线12。如图3所示，内嵌式立体天线30是一体成型的金属机构，以两条折线区分成辐射元件32及连接元件34。其中，连接元件34的连接部36及38可以沿着折线往+Z方向或是-Z方向弯折，以形成如夹子般机构的夹持元件。若将连接部36及38往-Z方向折角90度，则形成如图4所示的一内嵌式立体天线40；而若将连接部36及38往+Z方向折角90度，则形成如图5所示的一内嵌式立体天线50。因此，若使用同一个金属刀模所制作的金属机构，将可形成夹在印刷电路板上对称的两支天线。如此相对应变化，亦属本发明的范围。
请参考图6，图6为本发明优选实施例具有内嵌式立体天线的一电子装置60的示意图。如图6所示，电子装置60包括一印刷电路板61及内嵌式立体天线ANT1及ANT2。其中，内嵌式立体天线ANT1及ANT2可以是同一个金属刀模所制作形成的两支对称天线，亦可以是两支具不同特性的天线，不影响本发明的精神。在本实施例中，内嵌式立体天线ANT1及ANT2设计成平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)；而天线ANT1的两个连接部C1_1及C1_2与天线ANT2的两个连接部C2_1及C2_2可分别作为天线ANT1及ANT2的馈入端(feeding terminal)及接地端(groundingterminal)，用以耦接到印刷电路板61上的相对应金属接点。在此情形下，电子装置60的各部分尺寸，分别如图7到图10所示。其中，图7为印刷电路板61的上视图，图8为电子装置60的侧面示意图，而图9及图10则分别为电子装置60的下视图及上视图。
如此一来，本发明可借由天线的连接元件所形成的夹持机构及凹槽设计，简化电子装置的组装流程，以提高生产良品率及降低生产成本，并且缩小印刷电路板的尺寸。以本实施例来说，印刷电路板上仅需保留3X3mm的空间作为天线与印刷电路板夹合之用，如图9及图10所示。相较于传统平面印刷式天线，本发明可大幅地减小整体印刷电路板的尺寸。除此之外，本发明的天线设计在印刷电路版的侧面，因此印刷电路版上方及下方的空间可以用来进行表面安装技术打件以及过锡炉的动作。值得注意的是，本发明并不限定内嵌式立体天线的种类及型式，例如单极天线、偶极天线及平面倒F型天线等，只要具有本发明夹持机构的天线设计均应属本发明的范围。举例来说，请参考图11及图12，图11及图12分别为本发明其他实施例具有内嵌式立体天线的电子装置1100及1200的示意图。
当然，上述实施例仅为本发明的举例说明，本领域具通常知识者可根据实际需求作适当地变化与修饰，其均属本发明的范围。以图1为例，内嵌式立体天线12可在辐射元件122的另一端形成另一夹持机构(图未示)，以辅助连接元件124将天线固定到印刷电路板11之上；或者，连接元件124的每一连接部可由多个平行的金属短臂组成，而不限于以单一金属部实现；或者，辐射元件122可根据实际需求设置在印刷电路板11的一面等。
综上所述，在本发明电子装置中，内嵌式立体天线的一端沿着印刷电路板延伸且与印刷电路板保持一适当的间距，另一端则形成如夹子般的夹持机构，用来夹持印刷电路板以将内嵌式立体天线固定到印刷电路板上。如此一来，本发明可简化天线的组装流程，且可与表面安装技术打件等自动组装流程结合，而节省生产成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种具有内嵌式立体天线的电子装置，包括：
一印刷电路板；以及
一内嵌式立体天线，包括：
一辐射元件；以及
一连接元件，包括一第一连接部及一第二连接部，该第一连接部及该第二连接部分别耦接到该印刷电路板，用来将该内嵌式立体天线的信号传递到该印刷电路板，该第一连接部及该第二连接部分别为该内嵌式立体天线的一馈入端及一接地端，耦接到该印刷电路板上的金属接点；
其中，该第一连接部及该第二连接部形成一夹持机构，用来夹持该印刷电路板的上下两面，以将该内嵌式立体天线固定到该印刷电路板上；该第一连接部及该第二连接部分别包括一凹槽，用来固定该辐射元件与该印刷电路板的一侧边间的一距离，该内嵌式立体天线是由一金属片形成。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中该连接元件形成在该辐射元件的一端。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中该内嵌式立体天线另包括一夹持元件，形成在该辐射元件的另一端，用来辅助该连接元件。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中该第一连接部及该第二连接部分别包括多个平行的金属短臂。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中该第一连接部及该第二连接部的尾端具有一外翘结构。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中该辐射元件为一弯折的金属片，设置在该印刷电路板的该侧边。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中该辐射元件为一弯折的金属片，设置在该印刷电路板的一面。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中该内嵌式立体天线为一平面倒F型天线。
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