CN102117949B - 天线组件及应用该天线组件的无线通信装置 - Google Patents

天线组件及应用该天线组件的无线通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种天线组件，其包括一天线、一基体及若干填充块，所述基体上开设有若干凹槽，所述天线贴附于所述基体上并遮盖全部或部分凹槽，所述填充块的介电系数大于所述基体的介电系数，且所述填充块可选择地装设于全部或部分凹槽内以增大所述凹槽区域的介电系数，进而对应地调整遮盖于装有填充块的凹槽上方的天线的工作频率。该天线组件可有效地调节频率。本发明还提供一种应用所述天线组件的无线通信装置。

Description

天线组件及应用该天线组件的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线组件，特别涉及一种可调节工作频率的天线组件及应用该天线组件的无线通信装置。
背景技术
无线通信装置广泛应用于生活中，而天线系无线通信装置的必备组件。生产中为避免重新设计天线而耗费较多时间及成本，同一种天线经常可能被应用于多种无线通信装置中。此时一般需要根据不同类型无线通信装置的工作要求对天线的工作频率进行调整，以确保该种天线装设于各种不同类型无线通信装置内时均能获得较佳的通信效果。
目前现有方法大都是通过改变天线的阻抗匹配电路结构而调节天线的工作频率。然而，由于阻抗匹配电路一般均设置于无线通信装置内部的电路板上，此现有方法往往需要于无线通信装置内部电路板上拆装组件，仍有可能耗费较高成本，且具有损坏电路板及影响无线通信装置本身性能的风险。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种成本较低且能调节工作频率的天线组件。
另，还有必要提供一种应用所述天线组件的无线通信装置。
一种天线组件，其包括一天线、一基体及若干填充块，所述基体上开设有若干凹槽，所述天线贴附于所述基体上并遮盖全部或部分凹槽，所述填充块的介电系数大于所述基体的介电系数，且所述填充块可选择地装设于全部或部分凹槽内以增大所述凹槽区域的介电系数，进而对应地调整遮盖于装有填充块的凹槽上方的天线的工作频率。
一种无线通信装置，其包括一载体及一天线组件，所述天线组件设置在载体上并与载体电性连接，该天线组件包括一天线、一基体及若干填充块，所述基体上开设有若干凹槽，所述天线贴附于所述基体上并遮盖全部或部分凹槽，所述填充块的介电系数大于所述基体的介电系数，且所述填充块可选择地装设于全部或部分凹槽内以增大所述凹槽区域的介电系数，进而对应地调整遮盖于装有填充块的凹槽上方的天线的工作频率。
相较于现有技术，该天线组件通过在基体的凹槽内装设填充块，可以调节基体的介电系数，进而改变天线的工作频率。本发明在无须重新设计装配天线的阻抗匹配电路的状况下即可实现调整天线工作频率，从而有效地节省了时间及成本。
附图说明
图1是本发明天线组件的较佳实施方式的立体分解示意图；
图2是图1所示天线组件的组装示意图；
图3是图1所示天线组件的第一使用状态示意图；
图4是图3所示天线组件使用状态下的回波损耗测试图；
图5是图1所示天线组件的另一使用状态示意图；
图6是图5所示天线组件使用状态下的回波损耗测试图；
图7是图1所示天线组件的又一使用状态示意图；
图8是图7所示天线组件使用状态下的回波损耗测试图。
主要元件符号说明
  天线组件   100
  基体   10
  凹槽   12
  表面   16
  侧面   18
  天线   30
  馈入部   32
  接地部   34
  匹配部   36
  高频部   37
  第一遮盖部   372
  第一贴附部   374
  低频部   38
  第二遮盖部   382
  第二贴附部   384
  填充块   50
  载体   200
  曲线   1-6
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的较佳实施方式提供一种天线组件100，其可用于各类无线通信装置中，本实施例以用于一行动电话(图未示)为例加以说明。该天线组件100整体设置于一载体200上。在本实施例中，该载体200可为一现有的电路板(Printed Circuit Board，PCB)，其装设于所述行动电话内部。该载体200上可依据现有技术设计出一馈入点(图未示)及一接地点(图未示)，以分别为所述天线组件100提供信号馈入及接地作用。
该天线组件100包括一基体10、一天线30及若干填充块50。
该基体10设置在载体200上，其由塑料材料制成，该基体10的介电系数约为2.5。该基体10包括一表面16及一侧面18，该表面16上开设有若干凹槽12，所述凹槽12可以N ×M的矩阵数组形式排布在基体10上。在本实施例中，所述凹槽12形成一3×10的数组，其中每一凹槽12皆呈矩形体，其尺寸约为3×3×3mm。
天线30可通过金属贴片或覆铜等方式设置在基体10的表面16上，并遮蔽全部或部份凹槽12。在本实施例中，该天线30为一双频天线，其包括一馈入部32、一接地部34、一匹配部36、高频部37及一低频部38。该馈入部32及接地部34均可通过弹片连接等方式分别与载体500上的馈入点及接地点电性相连。该匹配部36为一平直的距形片体，其连接于馈入部32及接地部34之间，以为天线30起阻抗匹配作用。该匹配部36平直的贴附于基体10的表面16上并遮盖部分凹槽12。在本实施例中，该高频部37及低频部38均为片体状，二者均贴附于基体10上并遮蔽部分凹槽12。其中高频部37大致呈”U”形，其包括二未相连接的第一遮盖部372及一第一贴附部374。该二第一遮盖部372与匹配部36位于同一水平面，该第一贴附部374垂直连接于二第一遮盖部372，并贴附于基体10的侧面18上。该低频部38与高频部37相连接，并与匹配部36也位于同一水平面上。该低频部38包括一第二遮盖部382及一第二贴附部384。该第二遮盖部382包括至少一个方波形弯折段，并朝远离高频部37的方向延伸。该第二贴附部384与第二遮盖部382垂直，并与第一贴附部374相对地贴附于基体10的侧面18上。
填充块50的尺寸与凹槽12大致相当，其可取出地装设在凹槽12内，所述填充块50由介电系数高于基体10的材料制成，例如可以选用橡胶、陶瓷等。当所述填充块50装设于凹槽12内时，由于其介电系数高于基体10，故可提高基体10整体或局部的介电系数，进而对应地调整覆盖于其上的天线30的工作频率。在本实施例中，填充块50由橡胶制成，其介电系数约为4.0。
在将所述天线组件100装配于不同的无线通信装置的过程中，当需要改变天线30的收发频率时，可依据所需频率将预定数量的若干填充块50装设于天线30上预定位置的凹槽12中，由于填充块50的介电系数高于基体10的介电系数，故此时其上覆盖天线30的工作频率将获得调整，基体10的介电系数越高，其工作频率将越低。通过调整填充块50的装设数量及装设位置，可使天线30的对应位置上获得所需的参数。具体实施方法举例如下：
请参阅图3，当需要改变天线30高频部37的工作频率时，将若干填充块50装设于基体10上被高频部37覆盖的凹槽12内。请再参阅图4，其中曲线1表示未装设填充块50时，高频部37的工作频率；曲线2表示装设填充块50后，高频部37的工作频率。结合图3及图4可以看出，在高频部37所对应的覆盖区域装设填充块50后，该高频部37的中心工作频率可从原来的约1650MHz调整至约1600MHz。
请参阅图5，当需要改变天线30低频部38的工作频率时，将若干填充块50装设于基体10上被低频部38覆盖的凹槽12内。请再参阅图6，其中曲线3表示未装设填充块50时，低频部38的工作频率；曲线4表示装设填充块50后，低频部38的工作频率。结合图5及图6可以看出，在低频部38所对应的覆盖区域装设填充块50后，该低频部38的中心工作频率可从原来的约900MHz调整至约860MHz。
请参阅图7，将若干填充块50装设于基体10上被天线的匹配部36及低频部38所覆盖的凹槽12内，此时天线30的阻抗匹配将得到调整。请再参阅图8，其中曲线5表示天线30的阻抗匹配调整前的操作模态，曲线6表示天线30的阻抗匹配调整后的操作模态。结合图7及图8可以看出，天线30的低频操作模态得到良好的改善，即其回波损耗(Return Loss，RL)值降低。
可以理解，本发明的填充块50装设于凹槽12内的数量不限于实施例中所示，在实际设计制造时，可依据天线收发频率的调整对填充块50的数量做适量增减。
可以理解，本发明的基体10及天线30不限于实施例中的形状，其可依据具体需求设计出不同形状的基体及天线。
本发明通过在天线所在的区域填充高介电系数材料，藉此改变天线的工作频率及阻抗匹配，且高介电材料的数量可依据不同的频率要求增减，无需另行设计天线形状，节约成本。

Claims (10)

1.一种天线组件，其包括一天线，其特征在于：所述天线组件还包括一基体及若干填充块，所述基体上开设有若干凹槽，所述天线贴附于所述基体上并遮盖全部或部分凹槽，所述天线包括一匹配部，所述匹配部用于匹配天线的阻抗，所述填充块的介电系数大于所述基体的介电系数，且所述填充块可选择地装设于全部或部分凹槽内以增大所述凹槽区域的介电系数，进而对应地调整遮盖于装有填充块的凹槽上方的天线的工作频率以及天线的阻抗。
2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述基体由塑料材料制成。
3.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述填充块由橡胶或陶瓷材料制成。
4.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于：所述天线为一双频天线，所述双频天线还包括一高频部及一低频部，所述高频部及低频部直接连接于匹配部相对的二侧边，所述高频部及低频部均遮蔽部分凹槽。
5.如权利要求4所述的天线组件，其特征在于：所述高频部包括二第一遮盖部及一第一贴附部，所述二第一遮盖部与第一贴附部垂直且分别贴附于基体相邻的二个面上。
6.如权利要求5所述的天线组件，其特征在于：所述低频部包括一第二遮盖部及一第二贴附部，所述第二遮盖部与第一遮盖部位于同一平面，所述第二贴附部与第一贴附部相对设置于基体上，所述第二遮盖部和其中一第一遮盖部直接连接于匹配部相对的两侧。
7.一种无线通信装置，其包括一载体及一天线组件，所述天线组件设置在载体上并与载体电性连接，该天线组件包括一天线，其特征在于：所述天线组件还包括一基体及若干填充块，所述基体上开设有若干凹槽，所述天线包括一匹配部及直接连接于匹配部相对的二侧边的一高频部及一低频部，所述匹配部用于匹配天线的阻抗，所述匹配部、高频部及低频部均贴附于所述基体上并遮盖全部或部分凹槽，所述填充块的介电系数大于所述基体的介电系数，且所述填充块可选择地装设于全部或部分凹槽内以增大所述凹槽区域的介电系数，进而对应地调整遮盖于装有填充块的凹槽上方的天线的工作频率以及天线的阻抗。
8.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述基体由塑料材料制成，所述填充块由橡胶或陶瓷材料制成。
9.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述载体上设置一馈入点及一接地点，所述天线包括一馈入部及一接地部，所述馈入部及接地部分别与馈入点及接地点电性连接，所述匹配部连接于馈入部及接地部之间。
10.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述载体为电路板。
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