CN104092009A - 缝隙天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缝隙天线，其在一塑胶块上采用ETS或LDS制程形成金属空腔，该塑胶块设于移动装置已存的槽孔内，所述缝隙天线是利用该槽孔作为辐射孔径，满足移动装置外观金属化的需求。

Description

缝隙天线

技术领域

本发明涉及一种缝隙天线，尤其涉及一种设于金属机身上的缝隙天线及其设计方法。

背景技术

为突显移动装置（Handheld device or notebook）外观上的尊贵和优雅，及结构上的轻薄和坚固；金属机身设计已成为时尚潮流，同时利用金属机身作为天线结构也是业界追求的方向。

然而，金属机身却对无线信号的辐射效能造成屏蔽效应，导致移动装置的信号接收与发射能力遭受到强烈破坏，而缝隙天线的设计是解决该问题的主要方向。

传统的金属机身与缝隙天线结合方式有如下几种：

同轴线馈入方式是直接在金属机身进行“破糟孔动作”形成缝隙天线，再利用同轴线馈入，进而让天线体(糟孔)与信号源结合，缺点是：由于目前金属机身多属于铝镁合金材质，同轴线在焊接连接上较为困难，另外，移动装置的外观件上，将明显看到馈入信号的同轴线，整体的美感遭到破坏，最后，难以设计出多频天线除非有设计多个缝隙的结构。

同轴线馈入在软性电路板方式，是将同轴线馈入方式使用在软性电路板上，同时利用表面贴装技术将电容组件放置于缝隙天线上，造成双频天线效果，缺点是：需利用焊接技术将软性电路板与缝隙天线的金属空腔结合，处理过程较为复杂、费时。

另外一种是藉由软性电路板与螺丝连结至金属机身的方式，高频信号藉由电路板与螺丝进行传输，该方式的重点在于利用金属边框及移动装置的主板一同构成缝隙天线，由软性电路板取代同轴线将高频信号作稳定传输，再藉由螺丝馈入信号，缺点是：该种缝隙天线没有搭配金属空腔设计，天线辐射造成干扰，容易产生EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）及EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）问题，另外，外露式的天线容易受人体影响而造成天线效能的改变。

所以，有必要对上述技术问题进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种利用移动装置已存槽孔作为辐射孔径的缝隙天线及其设计方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种缝隙天线，其在一塑胶块上采用ETS或LDS制程形成金属空腔，该塑胶块设于移动装置已存的槽孔内，所述缝隙天线是利用该槽孔作为辐射孔径。

本发明可采用如下技术方案：一种缝隙天线的设计方法，包括如下步骤：

第1步，寻找适当的移动装置，利用移动装置原有的糟孔结构当作缝隙天线的辐射孔径；

第2步，采用一塑胶块来设计金属空腔的几何结构，塑胶块具有一塑胶空腔，使用ETS或LDS制程将该塑胶空腔转变为金属空腔，塑胶块固定于槽孔内；以及

第3步，根据不同的天线环境，调整缝隙天线的辐射糟孔几何结构、微调电容组件的容值大小、选择适当的同轴线馈入位置，以取得一个特定频率且阻抗匹配的缝隙天线。

本发明缝隙天线的设计，无需对移动装置的金属机身进行破坏，利用移动装置已存槽孔的几何结构来设计缝隙天线的主体结构，满足移动装置外观金属化的需求，藉由ETS或LDS制程形成的金属空腔，及适合的缝隙天线设计巧妙地将金属机身巧妙地与缝隙天线系统结合，兼顾天线辐射功能与产品外观设计要求。

附图说明

图1为本发明缝隙天线设于一塑胶块上的示意图。

图2为本发明安装于一移动装置上的示意图。

具体实施方式

本发明缝隙天线10采用ETS（Etching for Three-dimensional Structures，三维蚀刻技术）或LDS（Laser Direct Structuring，激光直接成型技术）制程制作金属空腔12，再藉由同轴线13将信号馈入至缝隙天线10，最后将糟孔缝隙12即金属空腔12与移动装置20的外观作结合，减少外观改变带给使用者的突兀感，同时满足缝隙天线10设计理念与产品外观设计需求。

本发明缝隙天线10设计步骤如下：

第1步，寻找适当的移动装置20，如笔记本电脑、手机、平板电脑等，其外观件使用金属材质，利用移动装置20原有的糟孔结构：塑胶堵塞孔21（Stopper Rubber Hole）及扬声器孔22（Speaker Hole）当作缝隙天线10的辐射孔径。

第2步，采用一塑胶块15来设计金属空腔12的几何结构，为得到良好的天线效能，其尺寸尽可能愈大愈好，塑胶块15具有一塑胶空腔，使用ETS或LDS制程将该塑胶空腔转变为金属空腔12，塑胶块15固定于槽孔21、22内，其优点在于：

（1）. 使用塑胶当作腔体，故其三维几何结构可任意变化。

（2）. 将金属材质附着在塑胶腔体外侧；避免使用金属铁件而产生的弯折不易问题。

（3）. 形成缝隙天线10的糟孔缝隙12，避免使用软性印刷电路板而产生的焊接不易问题 (软性印刷电路板与铁件的焊接结合不易)。

（4）. 选择可耐高温的塑胶，故其电容组件16可直接表面贴装于糟孔缝隙12结构上，造成双频天线效果。

（5）. 选择高介电系数的塑胶，故可适当缩小糟孔缝隙12的尺寸。

第3步，根据不同的天线环境，调整缝隙天线10的辐射糟孔几何结构（宽度、长度、形状)、微调电容组件16的容值大小、选择适当的同轴线13馈入位置，取得所需的特定频率且阻抗匹配的缝隙天线10，使得电磁波能顺利地藉由散射体辐射出去，达到天线效能最优化的结果。

本发明缝隙天线10的设计，无需对移动装置20的金属机身进行破坏 (钻孔or破孔)，利用移动装置已存槽孔21、22的几何结构：塑胶堵塞孔21或扬声器孔22，来设计缝隙天线10的主体结构，满足移动装置20外观金属化的需求，藉由ETS或LDS制程形成的金属空腔12，及适合的缝隙天线10设计巧妙地将金属机身巧妙地与缝隙天线系统结合，兼顾天线辐射功能与产品外观设计要求。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (2)

1.一种缝隙天线，其在一塑胶块上采用ETS或LDS制程形成金属空腔，该塑胶块设于移动装置已存的槽孔内，所述缝隙天线是利用该槽孔作为辐射孔径。

2.一种缝隙天线的设计方法，包括如下步骤：

第1步，寻找适当的移动装置，利用移动装置原有的糟孔结构当作缝隙天线的辐射孔径；

第2步，采用一塑胶块来设计金属空腔的几何结构，塑胶块具有一塑胶空腔，使用ETS或LDS制程将该塑胶空腔转变为金属空腔，塑胶块固定于槽孔内；以及

第3步，根据不同的天线环境，调整缝隙天线的辐射糟孔几何结构、微调电容组件的容值大小、选择适当的同轴线馈入位置，以取得所需的特定频率且阻抗匹配的缝隙天线。