CN110380219A - 缝隙天线结构及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种缝隙天线结构，其用于具有金属外壳的电子装置，缝隙天线结构包括天线本体、天线信号馈电点、第一天线激励件与第二天线激励件。天线本体具有相对应的第一侧边和第二侧边；天线信号馈电点设置于天线本体；第一天线激励件设置于天线本体的一侧，并且与天线本体的第一侧边对应，第一天线激励件的一端连接金属外壳；第二天线激励件设置于天线本体的另一侧，并且与天线本体的第二侧边对应，第二天线激励件的一端连接金属外壳。本申请的天线本体通过第一天线激励件与第二天线激励件的结构的作用，进而与金属外壳进行耦合，使金属外壳加入天线辐射的作用，如此能增强天线信号的效果。同时，也能避免金属外壳影响天线效能。

Description

缝隙天线结构及电子装置

技术领域

本申请涉及通讯的技术领域，尤其涉及一种缝隙天线结构及电子装置。

背景技术

现今消费者对于电子装置(如手机、电子烟或无线跟踪设备等等)的要求越来越高，不但希望电子装置的功能要多，且对于电子装置的外观质感也是要求很高。目前，电子装置常使用金属壳体达到轻薄与外观质感的目的，同时金属壳体对于壳内的电子组件的散热以及保护效果也比较好。但是，金属壳体会影响天线信号。通常天线所发出的信号会受到金属壳体反射，进而影响信号的传输。因此，若电子装置需要使用金属壳体，又要让信号传递不受影响时，上述情况需要通过天线设计配合壳体结构才能够解决上述问题，如此制作的成本很高。

发明内容

本申请实施例提供一种缝隙天线结构及电子装置，以解决目前电子装置使用金属外壳会导致天线信号受到影响的问题。

为解决上述问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供一种缝隙天线结构，其用于具有金属外壳的电子装置，缝隙天线结构包括：天线本体、天线信号馈电点、第一天线激励件与第二天线激励件。天线本体具有相对应的第一侧边和第二侧边；天线信号馈电点设置于天线本体；第一天线激励件设置于天线本体的一侧，并且与天线本体的第一侧边对应，第一天线激励件的一端连接金属外壳；第二天线激励件设置于天线本体的另一侧，并且与天线本体的第二侧边对应，第二天线激励件的一端连接金属外壳。

第二方面，提供一种电子装置，其包括金属外壳与第一方面所述的缝隙天线结构，金属外壳具有开口，第一方面所述的缝隙天线结构设置于金属外壳内，并且靠近开口。

在本申请的实施例中，其通过天线本体设置于第一天线激励件与第二天线激励件之间，且第一天线激励件的一端与第二天线激励件的一端分别连接于金属外壳。天线本体通过第一天线激励件与第二天线激励件的结构的作用，进而与金属外壳进行耦合，使金属外壳加入天线辐射的作用，如此能增强天线信号的效果。同时，也避免金属外壳影响天线效能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的立体图；

图2是本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的示意图；

图3是本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的反射波形示意图；

图4是本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的天线效率示意图；

图5是本申请的缝隙天线结构的第二实施方式的示意图；

图6是本申请的缝隙天线结构的第三实施方式的示意图；

图7是本申请的缝隙天线结构的第四实施方式的示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

请参阅图1与图2，本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的立体图与示意图。如图所示，本实施方式提供一种使用金属外壳的电子装置的缝隙天线结构1，电子装置的金属外壳11的一端具有开口110，本实施方式的缝隙天线结构1设置于金属外壳11内，并靠近开口110，也表示缝隙天线结构1不从开口110凸出。上述电子装置为具有天线的电子装置，如wifi信号连接器、蓝牙无线连接器、电子烟或无线跟踪设备等。

本实施方式的缝隙天线结构1用于具有金属外壳11的电子装置，缝隙天线结构1包括天线本体13、天线信号馈电点15、第一天线激励件17与第二天线激励件19。其中天线本体13具有相对应的第一侧边131和第二侧边133。

第一天线激励件17位于天线本体13的一侧，并且与天线本体13的第一侧边131对应。第一天线激励件17的一端与金属外壳11连接，并且第一天线激励件17往金属外壳11延伸的方向与天线本体13的第一侧边131的延伸方向相互平行。第二天线激励件19位于天线本体13的另一侧，并且与天线本体13的第二侧边133对应，第二天线激励件19的一端与金属外壳11连接，第二天线激励件19往金属外壳11延伸的方向与天线本体13的第二侧边133的延伸方向相互平行。于本实施方式中，第一天线激励件17朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第一侧边131相互平行，第二天线激励件19朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第二侧边133相互平行。

于本实施方式中，第一天线激励件17往金属外壳11的延伸方向与第二天线激励件19往金属外壳11的延伸方向不同，第一天线激励件17与第二天线激励件19相对于天线本体13的中心作对角设置，第一天线激励件17朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第一侧边131之间的距离与第二天线激励件19朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第二侧边133之间的距离相同，其中距离为介于1mm至3mm之间。

本实施方式的缝隙天线结构1还包括绝缘件21，绝缘件21设置于金属外壳11的开口110内，天线本体13、第一天线激励件17和第二天线激励件19设置于绝缘件21的表面上，天线信号馈电点15设置于天线本体13远离开口110的一侧。其中绝缘件21的材质可为非金属，例如塑胶等。于本实施方式中，金属外壳11为柱状体，例如为圆柱体或矩形体，绝缘件21更进一步覆盖天线本体13、第一天线激励件17和第二天线激励件19的大部分面积，并绝缘件21设置于金属外壳11的开口110内，以增强缝隙天线结构的强度。

另外，于第一实施方式中，缝隙天线结构1用于设置于具有通信信号的电子装置2，其中电子装置2还包括电路板23与数据连接埠25，数据连接埠25与电路板23设置于容置空间100内，数据连接埠25设置于电路板23的一端，电路板23的另一端电性连接天线本体13。使用者可依据需求将缝隙天线结构1设置于各式的电子装置。

于本实施方式中，缝隙天线结构1通过天线本体13的第一侧边131与第一天线激励件17对应，天线本体13的第二侧边133与第二天线激励件19对应，而第一天线激励件17的一端与第二天线激励件19的一端分别与电子装置的金属外壳11连接，天线本体13通过第一天线激励件17以及第二天线激励件19与金属外壳11进行耦合，使金属外壳11也能参与天线辐射，使本实施方式的缝隙天线结构1能具有良好的天线性能。

请参阅图3与图4，是本申请的缝隙天线结构的第一实施方式的反射波形示意图与天线效率示意图。如图所示，本实施方式的缝隙天线结构1能覆盖2400-2500mhz的通信频段。于图3所示，传统天线(Tr2)回波损耗大约在-12dB，本申请的缝隙天线(Tr1)回波损耗大约在-20dB，相较于传统天线的损耗更小。更进一步请参阅图4，传统天线的效率在-11dB至-12dB之间，本申请的缝隙天线的效率在-6至-7之间，相较于传统天线具有较佳的天线性能。

请参阅图5，是本申请的缝隙天线结构的第二实施方式的示意图。如图所示，本实施方式的电子装置与第一实施方式的电子装置的差异在于，第一天线激励件17与第二天线激励件19的数量。第一天线激励件17的数量为多个时，第二天线激励件19的数量与第一天线激励件17的数量对应，多个第一天线激励件17与多个第二天线激励件19互相对称。

于本实施方式中，第一天线激励件17的数量为两个，两个第一天线激励件17间隔设置于天线本体13的一侧，两个第一天线激励件17的一端与金属外壳11连接，两个第一天线激励件17往金属外壳11延伸的方向相反，两个第一天线激励件17往金属外壳11延伸的方向与天线本体13的第一侧边131的延伸方向相互平行，每一个第一天线激励件17朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第一侧边131相互平行，即每一个第一天线激励件17朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第一侧边131之间的距离均相同。

第二天线激励件19的数量与第一天线激励件17的数量对应，第二天线激励件19的数量为两个，两个第二天线激励件19间隔设置，两个第二天线激励件19的一端与金属外壳11连接，两个第二天线激励件19往金属外壳11伸的方向相反，两个第二天线激励件19往金属外壳11延伸的方向与天线本体13的第二侧边133的延伸方向相互平行，每一个第二天线激励件19朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第二侧边133相互平行，即每一个第二天线激励件19朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第二侧边133之间的距离均相同。

两个第一天线激励件17相对于天线本体13的中心线与两个第二天线激励件19对称设置，两个第一天线激励件17之间的距离与两个第二天线激励件19之间的距离相同。每一个第一天线激励件17朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第一侧边131之间的距离与每一个第二天线激励件19朝向天线本体13的侧边与天线本体13的第二侧边133之间的距离相同。

使用者可依据金属外壳11的开口110尺寸或第一天线激励件17与第二天线激励件19以及天线本体13的耦合程度调整第一天线激励件17与第二天线激励件19的设置数量以及设置方式。本实施方式仅为本申请的一个实施态样，不应以此为限。

请参阅图6，是本申请的缝隙天线结构的第三实施方式的示意图。如图所示，本实施方式的电子装置相较于第一实施方式的电子装置的差异在于缝隙天线结构1的第一天线激励件17与第二天线激励件19的设置方向。于本实施方式中，第一天线激励件17往金属外壳11的延伸方向与天线本体13的第一侧边131的延伸方向相互垂直，第二天线激励件19往金属外壳11延伸的方向与天线本体13的第二侧边133的延伸方向相互垂直，第一天线激励件17朝向天线本体13的第一侧边131的端缘与天线本体13的第一侧边131相互平行，第二天线激励件19朝向天线本体13的第二侧边133的端缘与天线本体13的第二侧边133相互平行。第一天线激励件17与第二天线激励件19相对于天线本体对称设置，第一天线激励件17朝向天线本体13的第一侧边131的端缘与天线本体13的第一侧边131之间的距离与第二天线激励件19朝向天线本体13的第二侧边133的端缘与天线本体13的第二侧边133之间的距离相同。

请参阅图7，是本申请的缝隙天线结构的第四实施方式的示意图。如图所示，本实施方式的电子装置与第三实施方式的电子装置的差异在于，第一天线激励件17与第二天线激励件19的数量。于本实施方式中，多个第一天线激励件17间隔设置，并且多个第一天线激励件17相对于天线本体13的第一侧边131呈现垂直设置方式。多个第二天线激励件19间隔设置，并且多个第二天线激励件19相对于天线本体13的第二侧边133呈现垂直设置方式。上述设置方式也是依据使用者的使用需求进行调整，故不再赘述。

综上所述，本申请提供一种缝隙天线结构和电子装置，缝隙天线结构通过天线本体设置于第一天线激励件与第二天线激励件之间，并且第一天线激励件与第二天线激励件以及金属外壳间互相连接，天线本体通过第一天线激励件与第二天线激励件的结构，其与金属外壳进行耦合方式，使天线本体与金属外壳互相激发而达到辐射的目的，本申请的缝隙天线结构可增强天线效率，以及避免天线效能被金属外壳影响。另外，本申请提供一种使用缝隙天线结构的电子装置，使用者依据电子装置的金属外壳去调整缝隙天线结构，使缝隙天线结构能提供电子装置好的天线效率。

上述仅为本申请的实施方式而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求范围之内。

Claims (14)

1.一种缝隙天线结构，其用于具有金属外壳的电子装置，其特征在于，包括：

天线本体，其具有相对应的第一侧边和第二侧边；

天线信号馈电点，其设置于所述天线本体；

第一天线激励件，其设置于所述天线本体的一侧，并且与所述天线本体的所述第一侧边对应，所述第一天线激励件的一端连接所述金属外壳；

第二天线激励件，其设置于所述天线本体的另一侧，并且与所述天线本体的所述第二侧边对应，所述第二天线激励件的一端连接所述金属外壳。

2.如权利要求1所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件往所述金属壳体延伸的方向与所述天线本体的所述第一侧边的延伸方向平行，所述第二天线激励件往所述金属壳体延伸的方向与所述天线本体的所述第二侧边的延伸方向平行。

3.如权利要求2所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件往所述金属壳体延伸的方向与所述第二天线激励件往所述金属壳体延伸的方向相反。

4.如权利要求2所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件朝向所述天线本体的侧边与所述天线本体的所述第一侧边相互平行；所述第二天线激励件朝向所述天线本体的侧边与所述天线本体的所述第二侧边相互平行。

5.如权利要求4所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件朝向所述天线本体的侧边与所述天线本体的所述第一侧边之间的距离与所述第二天线激励件朝向所述天线本体的侧边与所述天线本体的所述第二侧边之间的距离相同。

6.如权利要求1所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件往所述金属壳体延伸的方向与所述天线本体的所述第一侧边的延伸方向垂直；所述第二天线激励件往所述金属壳体延伸的方向与所述天线本体的所述第二侧边的延伸方向垂直。

7.如权利要求6所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件朝向所述天线本体的端缘与所述天线本体的所述第一侧边相互平行；所述第二天线激励件朝向所述天线本体的端缘与所述天线本体的所述第二侧边相互平行。

8.如权利要求7所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件朝向所述天线本体的端缘与所述天线本体的所述第一侧边之间的距离与所述第二天线激励件朝向所述天线本体的端缘与所述天线本体的所述第二侧边之间的距离相同。

9.如权利要求1所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述第一天线激励件的数量为多个，所述第二天线激励件的数量与所述第一天线激励件的数量对应，多个所述第一天线激励件与多个所述第二天线激励件对称。

10.如权利要求1所述的缝隙天线结构，其特征在于，还包括绝缘件，所述天线本体、所述第一天线激励件和所述第二天线激励件设置于所述绝缘件的表面上。

11.如权利要求10所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述绝缘件更进一步覆盖所述天线本体、所述第一天线激励件及所述第二天线激励件，以增强所述缝隙天线结构的强度。

12.如权利要求1所述的缝隙天线结构，其特征在于，所述金属外壳为柱状体。

13.一种电子装置，其特征在于，包括：

所述金属外壳具有开口，如权利要求1-12中任一项所述的缝隙天线结构设置于所述金属外壳内，并且靠近所述开口。

14.如权利要求13所述的电子装置，其特征在于，还包括电路板与数据连接埠，所述电路板设置于所述金属壳体内，所述数据连接埠设置于所述电路板的一端，所述电路板的另一端与所述天线本体电性连接。