CN106654573A - 射频天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种射频天线装置，包括承载体以及设置于承载体的天线结构、高频阻隔单元、及接近传感器。天线结构包含设置于承载体上的支撑架、位于支撑架的第一耦合区块、位于承载体的第二耦合区块、黏接上述第一耦合区块及第二耦合区块的绝缘黏贴层、设置于支撑架并连接第一耦合区块的辐射体、及设置于支撑架的馈入导体。其中，馈入导体用以供射频信号馈入并能将所述射频信号传送至辐射体。高频阻隔单元电性连接于第一耦合区块，接近传感器电性连接于高频阻隔单元，并且接近传感器经由高频阻隔单元而电性连接于第一耦合区块与辐射体。

Description

射频天线装置

技术领域

本发明是有关一种天线装置，尤其涉及一种射频天线装置。

背景技术

为控制手持式电子装置对于人体所产生的辐射量值问题，一般在设计手持式电子装置时，需要在无线广域网(WWAN)的主要天线位置额外加入接近传感器(Proximitysensor，P-sensor)来感知人体接近，进而启动功率缩减的保护机制，来降低手持式电子装置所产生的辐射量值。

再者，现有天线结构中的辐射体与接地端之间至少需要设置有一个电容器，藉以使辐射体能够搭配连接于所述接近传感器并可以作为接近传感器的电容电极使用。也就是说，由于现有天线结构的辐射体必须作为上述接近传感器的电容电极，所以辐射体上必须设有电容器。然而，在上述辐射体搭配电容器使用的架构下，则明显会产生影响射频辐射效率、提升成本、及增加制造步骤等问题。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种射频天线装置，用来改善现有天线结构所易产生的上述问题。

本发明实施例公开一种射频天线装置，包括：一承载体；一天线结构，其包含：一支撑架，其设置于所述承载体上；一接地导体，其具有相互分离设置的一第一耦合区块以及一第二耦合区块，并且部分所述第一耦合区块设置于所述支撑架，而所述第二耦合区块用来接地并且设置于所述承载体；一绝缘黏贴层，其设置于所述第一耦合区块与所述第二耦合区块之间，以使所述第一耦合区块贴附于所述第二耦合区块，并且不影响所述第一耦合区块与所述第二耦合区块的相互耦合；一辐射体，其设置于所述支撑架并且连接于所述第一耦合区块；及一馈入导体，其设置于所述支撑架，所述馈入导体用以供一射频信号馈入并能将所述射频信号传送至所述辐射体；其中，所述辐射体能作为一电容电极，以使所述辐射体能与一外部对象之间产生依据距离而相对应变化的电容值；一高频阻隔单元，其安装于所述承载体并且电性连接于所述第一耦合区块；以及一接近传感器，其安装于所述承载体并且电性连接于所述高频阻隔单元，所述接近传感器经由所述高频阻隔单元而电性连接于所述第一耦合区块与所述辐射体。

本发明实施例也公开一种射频天线装置，包括：一天线结构，其包含：一接地导体，其具有相互分离设置且彼此耦合的一第一耦合区块与一第二耦合区块，并且所述第二耦合区块用来接地；一辐射体，其连接于所述第一耦合区块；及一馈入导体，其用以供一射频信号馈入并能将所述射频信号传送至所述辐射体；其中，所述辐射体能作为一电容电极，以使所述辐射体能与一外部对象之间产生依据距离而相对应变化的电容值；一高频阻隔单元，其电性连接于所述第一耦合区块；以及一接近传感器，其电性连接于所述高频阻隔单元，并且所述接近传感器经由所述高频阻隔单元而电性连接于所述第一耦合区块与所述辐射体。

依上所述，本发明实施例所公开的射频天线装置，其透过接地导体的第一耦合区块与第二耦合区块分离设置且相互耦合，因而无须另行安装会影响天线结构之射频辐射效果的电容器，进而可使本实施例天线结构的组件成本能够被降低、制造流程可以简化、及有效地提升射频辐射效果。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明射频天线装置的立体结构示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为图1中的局部组件的立体示意图。

图4为图1中的局部组件另一视角的立体示意图。

图5为图3的分解示意图。

图6为图4的分解示意图。

图7为本发明射频天线装置另一实施态样的立体示意图。

图中：

100：射频天线装置

1：承载体

2：天线结构

21：支撑架

211：顶面

212：底面

213、213’：长侧面

214：短侧面

22：软板

23：接地导体

231：第一耦合区块

2311：调整部

2312：连接部

232：第二耦合区块

24：绝缘黏贴层

25：辐射体

26：馈入导体

27：电连接器

3：高频阻隔单元

4：接近传感器

200：信号馈入线

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

请参阅图1至图7，为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例公开一种射频天线装置100，用以安装于一电子设备(图略)中，藉以配合电子设备内的一信号馈入线200使用。其中，上述电子设备例如是笔记本电脑、平板计算机、全球定位系统设备(GPS)、手持式行动设备(如：手机)、或是配戴式行动设备(如：手表)。

所述射频天线装置100于本实施例中包括有一承载体1、一天线结构2、设置于上述承载体1的一高频阻隔单元3、及设置于上述承载体1并且通过高频阻隔单元3来电性连接于天线结构2的一接近传感器4(P-sensor module)。其中，所述承载体1可以是独立的电路载板或是电子设备的电路板或背盖，本发明在此不加以限制。

如图2至图4所示，本实施例的天线结构2较佳是未包含有任何电容器，但本发明不以此为限。所述天线结构2包含有一支撑架21、一软板22、一接地导体23、一绝缘黏贴层24、一辐射体25、一馈入导体26、及一电连接器27。其中，如图5和图6，本实施例的支撑架21大致呈长方柱状并包含有一顶面211、一底面212、两个长侧面213、213’、及两个短侧面214。所述支撑架21是以其底面212设置于上述承载体1上。所述软板22可弯折地包覆在支撑架21的至少四个表面(如：上述顶面211、底面212、及两个长侧面213、213’)上。

如图2至图4所示，所述接地导体23具有相互分离设置的一第一耦合区块231以及一第二耦合区块232。所述第一耦合区块231是形成于软板22上，并且部分第一耦合区块231设置于支撑架21的底面212并定义为一连接部2312，而其余部分第一耦合区块231未设置在支撑架21上并定义为一调整部2311。其中，所述调整部2311的主要功用在于耦合上述第二耦合区块232，并且由于调整部2311无须设置在支撑架21上，所以能够依据设计者需求而变更尺寸。举例来说，为使支撑架21能够有效地承载上述调整部2311，所述调整部2311的面积较佳是不大于支撑架21的外表面积的1/3，但本发明不受限于此。

再者，所述第二耦合区块232设置于承载体1，并且所述第二耦合区块232的主要功用在于耦合上述第一耦合区块231以及用以接地。其中，本实施例第一耦合区块231与第二耦合区块232是位于彼此相向的位置，并且所述第二耦合区块232较佳是位于上述第一耦合区块231的调整部2311朝向承载体1正投影所形成的投影区域内，但本发明不以此为限。

举例来说，如图7所示，所述第一耦合区块231可以与上述第二耦合区块232大致位于相同平面上，并且所述第一耦合区块231是与第二耦合区块232呈彼此分离设置并且相互耦合；或者，在未绘示的实施例中，所述第二耦合区块232也可以是位于上述第一耦合区块231朝向承载体1正投影所形成的投影区域内，藉以使第一耦合区块231的调整部2311与连接部2312能耦合于上述第二耦合区块232。

所述绝缘黏贴层24设置于上述第一耦合区块231与所述第二耦合区块232之间，以使所述第一耦合区块231贴附于第二耦合区块232，并且不影响所述第一耦合区块231与第二耦合区块232的相互耦合。进一步地说，所述调整部2311必然是需要被固定，而本实施例在以上述绝缘黏贴层24进行固定调整部2311的同时，还能以绝缘黏贴层24作为隔绝第一耦合区块231与第二耦合区块232的介电材料，藉以使调整部2311的固定作业及上述第一耦合区块231与第二耦合区块232的耦合作业能够在同一步骤中实施，有效地精简所述射频天线装置100的制造流程。

所述辐射体25形成于软板22并设置于所述支撑架21的顶面211及其中一个长侧面213，并且所述辐射体25连接于位在支撑架21底面212的第一耦合区块231部位，而所述第一耦合区块231的调整部2311远离位在长侧面213上的辐射体25部位。其中，所述辐射体25的外型与设置于支撑架21的位置，皆可依据设计者的要求而任意调整，并不受限于本实施例。

所述馈入导体26形成于软板22并设置于支撑架21的顶面211及另一个长侧面213’(如图5)，并且所述馈入导体26连接于上述信号馈入线200，用以供一射频信号馈入并能将所述射频信号传送至上述辐射体25。其中，本实施例的馈入导体26与辐射体25为分离设置并且相互耦合，但不受限于此。举例来说，在未绘示的实施例中，所述馈入导体26可以连接于辐射体25，并且于馈入导体26上设置有电容器。

所述电连接器27安装于上述第一耦合区块231的调整部2311上，并且电连接器27与绝缘黏贴层24分别位于所述第一耦合区块231的(调整部2311)相反两侧。

所述高频阻隔单元3安装于承载体1并且电性连接于第一耦合区块231。其中，高频阻隔单元3于本实施例中是指能够产生电感效应的组件或构造(如：电感器及其相连的导线、或是微带线)。并且本实施例的高频阻隔单元3是通过电连接器27而可分离地电性连接于第一耦合区块231。再者，所述接近传感器4其安装于承载体1并且电性连接于上述高频阻隔单元3，并且所述接近传感器4经由高频阻隔单元3而电性连接于上述第一耦合区块231与辐射体25。

以上即为本实施例射频天线装置100的构造说明，而所述射频天线装置100的运作方式说明如下。所述辐射体25能作为感测外部对象(如：人体)的一电容电极；也可以说，所述辐射体25能作为所述接近传感器4的电容电极。因此，当所述辐射体25作为上述电容电极时，所述辐射体25能够与外部对象之间产生依据距离而相对应变化的电容值。

再者，所述接地导体23的第一耦合区块231与第二耦合区块232能够在上述辐射体25作为电容电极时，呈现开路状态，藉以使侦测信号不会流经第二耦合区块232。所述高频阻隔单元3则是能够在上述馈入导体26传递(如：耦合)射频信号至辐射体25时，呈现开路状态，藉以使射频信号不会流至所述接近传感器4。

更详细地说，当天线结构2之辐射体25具有感测信号时，所述接地导体23的第一耦合区块231与第二耦合区块232之间具有相当于开路的高阻抗值，而高频阻隔单元3具有相当于短路的低阻抗值，以使辐射体25能直接被作为所述接近传感器4的电容电极之用。当天线结构2馈入导体26传递(如：耦合)射频信号至辐射体25时，所述接地导体23的第一耦合区块231与第二耦合区块232之间具有相当于短路的低阻抗值，而高频阻隔单元3具有相当于开路的高阻抗值，以使所述接近传感器4能够有效地与射频信号隔绝，并且使馈入导体26、接地导体23、与辐射体25能够传递射频信号，而作为单极天线之用。

藉此，当外部对象离所述天线结构2较远时，则使用本实施例之射频天线装置100的电子设备(图略)，其所传输的射频信号功率并不会受到接近传感器4的限制与影响。但是，当外部对象离所述天线结构2较近时，天线结构2的辐射体25与外部对象之间的电容值将对应增加，以使接近传感器4传输相对应之信号给所述电子设备，藉以减少电子设备传输射频信号的功率，来降低近场的电磁辐射强度，进而令用户近距离操作使用电子设备时，能够符合现行法令规章所限制的射频信号功率大小。

此外，在另一未绘示的实施例中，所述射频天线装置100可以省略承载体1、支撑架21、软板22、及绝缘黏贴层24的至少其中之一，再配合其他构件或制造方法实施。其中，所述射频天线装置100省略上述绝缘黏贴层24后，所述接地导体23的第一耦合区块231与第二耦合区块232可以是彼此相向或是设置于相同平面，并以空气隔开。

综上所述，本发明实施例所公开的射频天线装置100，其接地导体23是通过绝缘黏贴层24来接合第一耦合区块231与第二耦合区块232，并同时使第一耦合区块231与第二耦合区块232相互耦合，因而无须另行安装会影响天线结构2之射频辐射效果的电容器，进而可使本实施例天线结构2的组件成本能够被降低、制造流程可以简化、及有效地提升射频辐射效果。

再者，本实施例的接地导体23之第一耦合区块231、辐射体25、馈入导体26皆是形成于相同的软板22上，而后再将软板22弯折包覆于支撑架21，藉以能够有效地简化天线结构2的生产步骤，进而提升产量。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种射频天线装置，其特征在于，包括：

一承载体；

一天线结构，其包含：

一支撑架，其设置于所述承载体上；

一接地导体，其具有相互分离设置的一第一耦合区块以及一第二耦合区块，并且部分所述第一耦合区块设置于所述支撑架，而所述第二耦合区块用来接地并且设置于所述承载体；

一绝缘黏贴层，其设置于所述第一耦合区块与所述第二耦合区块之间，以使所述第一耦合区块贴附于所述第二耦合区块，并且不影响所述第一耦合区块与所述第二耦合区块的相互耦合；

一辐射体，其设置于所述支撑架并且连接于所述第一耦合区块；及

一馈入导体，其设置于所述支撑架，所述馈入导体用以供一射频信号馈入并能将所述射频信号传送至所述辐射体；其中，所述辐射体能作为一电容电极，以使所述辐射体能与一外部对象之间产生依据距离而相对应变化的电容值；

一高频阻隔单元，其安装于所述承载体并且电性连接于所述第一耦合区块；以及

一接近传感器，其安装于所述承载体并且电性连接于所述高频阻隔单元，所述接近传感器经由所述高频阻隔单元而电性连接于所述第一耦合区块与所述辐射体。

2.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述天线结构包含有一软板，所述接地导体的所述第一耦合区块、所述辐射体、及所述馈入导体皆形成于所述软板上，并且所述软板包覆在所述支撑架的至少四个表面上。

3.如权利要求1所述的射频天线装置，其特征在于，所述第一耦合区块的至少部分未设置在所述支撑架上并定义为一调整部，所述调整部的面积不大于所述支撑架的外表面积的1/3。

4.如权利要求3所述的射频天线装置，其特征在于，所述天线结构具有安装于所述调整部上的一电连接器，并且所述电连接器以及所述绝缘黏贴层分别位于所述调整部的相反两侧，所述高频阻隔单元通过所述电连接器而可分离地电性连接于所述第一耦合区块。

5.如权利要求1至4中任一项所述的射频天线装置，其中，所述馈入导体与所述辐射体为分离设置并且能相互耦合。

6.如权利要求5所述的射频天线装置，其特征在于，所述天线结构未包含有任何电容器。

7.一种射频天线装置，其特征在于，包括：

一天线结构，其包含：

一接地导体，其具有相互分离设置且彼此耦合的一第一耦合区块与一第二耦合区块，并且所述第二耦合区块用来接地；一辐射体，其连接于所述第一耦合区块；及

一馈入导体，其用以供一射频信号馈入并能将所述射频信号传送至所述辐射体；其中，所述辐射体能作为一电容电极，以使所述辐射体能与一外部对象之间产生依据距离而相对应变化的电容值；

一高频阻隔单元，其电性连接于所述第一耦合区块；以及

一接近传感器，其电性连接于所述高频阻隔单元，并且所述接近传感器经由所述高频阻隔单元而电性连接于所述第一耦合区块与所述辐射体。

8.如权利要求7所述的射频天线装置，其特征在于，所述天线结构包含有设置于所述第一耦合区块与所述第二耦合区块之间的一绝缘黏贴层，以使所述第一耦合区块贴附于所述第二耦合区块，并且不影响所述第一耦合区块与所述第二耦合区块的相互耦合。

9.如权利要求8所述的射频天线装置，其特征在于，所述天线结构具有安装于所述第一耦合区块上的一电连接器，并且所述电连接器与所述绝缘黏贴层分别位于所述第一耦合区块的相反两侧，所述高频阻隔单元通过所述电连接器而可分离地电性连接于所述第一耦合区块。

10.如权利要求7至9中任一项所述的射频天线装置，其特征在于，所述馈入导体与所述辐射体为分离设置并且相互耦合，所述天线结构未包含有任何电容器。