CN112510350A - 天线装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种天线装置。天线装置包括金属构件、信号缆线以及接地组件。金属构件包括槽孔，其中槽孔包括开口端及封闭端，且开口端在金属构件的侧边形成开口。信号缆线包括信号部和接地部，其中信号缆线经设置以使信号部的投影与开口部分地重叠。接地部通过接地组件电性连接至金属构件。

Description

天线装置
技术领域
本申请是有关于一种天线装置。
背景技术
随着通讯技术的发展，越来越多的移动装置可用于进行无线传输。为了缩小移动装置的尺寸并使移动装置更加美观，嵌入在电路板(例如：印刷电路板)中的天线逐渐取代传统的天线而成为市场上的主流。这些类型的天线虽然能显著地缩小移动装置的尺寸，但却会减少电路板的可使用面积，而增加布局的难度。
有鉴于此，需要提出一种能避免天线占用电路板的面积的天线装置。
发明内容
基于解决上述的技术问题，本申请的主要目的在于提供一种天线装置。天线装置包括金属构件、信号缆线以及接地组件。金属构件包括槽孔，其中槽孔包括开口端及封闭端，且开口端在金属构件的侧边形成开口。信号缆线包括信号部和接地部，其中所述信号缆线经设置以使信号部的投影与所述开口部分地重叠(partially overlapped)。接地部通过接地组件电性连接至金属构件。
在本申请的一实施例中，槽孔为L形槽孔。
在本申请的一实施例中，信号部沿着封闭端的中心轴线的方向延伸。
在本申请的一实施例中，环绕于槽孔的金属构件的部分以及信号缆线的信号部形成共振路径。
在本申请的一实施例中，天线装置支持第一共振模态和第二共振模态，其中第一共振模态对应于低频频段，并且第二共振模态对应于高频频段。
在本申请的一实施例中，槽孔与信号部经配置以使共振路径的长度等于低频频段的二分之一波长。
在本申请的一实施例中，槽孔与信号部经配置以使共振路径的长度等于高频频段的波长，其中高频频段为低频频段的倍频。
在本申请的一实施例中，槽孔为L形槽孔；封闭端对应于L形槽孔的具有第一边长的第一边；以及开口端对应于L形槽孔的具有第二边长的第二边，其中第一边长、第二边长与信号部的长度经配置以形成共振路径。
在本申请的一实施例中，信号缆线为同轴电缆；接地部为金属材质；以及信号部包括芯线以及绝缘层。
基于上述，本申请可利用一电子装置既有的金属构件以及同轴电缆组成一小体积的天线装置。电子装置的电路板可依照的设计需求而被自由地使用。因此，电路板并不需要为天线装置预留布局区域(layout area)。
有关本申请的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本申请的实施例绘示一种天线装置的示意图；
图2是本申请的实施例绘示金属构件的侧视图；
图3是本申请的实施例绘示天线装置的共振路径的示意图；
图4A至图4C是本申请的实施例绘示具有不同配置的槽孔的天线装置的示意图。
符号说明
10：天线装置 100：金属构件
110：槽孔 111：开口端
112：封闭端 115：开口
200：信号缆线 210：信号部
220：接地部 300：接地组件
IN：馈入信号 L1～L7：长度
N：开口的法线 P：投影
P1、P2、P3、P4：共振路径 S：侧边
具体实施方式
在下文的实施方式中所述的位置关系，包括：上，下，左和右，若无特别指明，皆是以图式中组件绘示的方向为基准。
应当理解，虽然在此的术语“第一”和“第二”或是“一”、“另一”和“又一”等可以用于描述不同的元素，但这些元素不应被这些术语限制。这些术语仅用于将元素彼此区分。例如，第一元素可以被称为第二元素，并且，类似地，第二元素可以被称为第一元素而不背离本申请构思的保护范围。又例如，一元素可以被称为另一元素，并且，类似地，另一元素可以被称为又一元素而不背离本申请构思的保护范围。
图1是依照本申请的实施例绘示一种天线装置10的示意图。天线装置10包括金属构件100、信号缆线200以及接地组件300。天线装置10可安装于具有无线通信功能的电子装置，以使所述电子装置能通过天线装置10传送或接收无线信号。
金属构件100包括槽孔110，其中槽孔110包括开口端111以及封闭端112。开口端111在金属构件100的一侧边S形成开口115。金属构件100例如是电子装置的金属外壳或电子装置内的接地金属板等，本申请不限于此。举例来说，具有金属外壳的电子装置可以利用其金属外壳来创造天线装置10，使得天线装置10替代传统PCB天线而为所述电子装置所用以进行通讯。
信号缆线200包括信号部210和接地部220，其中信号缆线200经设置以使信号部210的投影与开口115部分地重叠。在本实施例中，信号部210在开口115上的投影与开口115的法线N垂直，但本申请不限于此。在其他实施例中，信号部210在开口115上的投影可不垂直于开口115的法线N。图2是依照本申请的实施例绘示金属构件100的侧视图。在一实施例中，信号部210在开口115上的投影P可经过开口115的几何中心。须注意的是，虽然本实施例中的槽孔100的开口115为一四边形，但开口115也可以是不同于四边形的其他种形状，本申请不限于此。此外，信号部210与开口115之间的距离可依照设计需求而被调整，本申请不限于此。举例来说，信号部210可与开口115非常接近而使得信号部210接触到金属构件100的侧边S。或者，信号部210可与开口115远离而使得信号部210不与金属构件100的侧边S接触。
槽孔110例如是L形槽孔，本申请不限于此。若槽孔110为L形槽孔，则信号缆线200的信号部210沿着槽孔100的封闭端112的中心轴线的方向延伸。在一实施例中，信号部210沿着平行于槽孔100的封闭端112的中心轴线的方向延伸并且与槽孔100的侧边S平行。
请重新参照图1，信号缆线200例如是同轴电缆。一般而言，同轴电缆由内而外包含芯线(core)、绝缘层、遮蔽层(shield)以及绝缘塑料。在本实施例中，信号缆线200的信号部210包含芯线和绝缘层等构造，信号缆线200的接地部220则包含芯线、绝缘层以及包覆了芯线和绝缘层的遮蔽层等构造。遮蔽层例如是由金属线编织而成或由金属材质所构成。
接地组件300例如是铜箔、铝箔或其他类型的金属片或导电布。接地部220可通过接地组件300电性连接至金属构件100。举例来说，接地部220和金属构件100可分别与接地组件300搭接，而使得接地部220与金属构件100电性连接。
信号部210、接地部220以及槽孔110组成一电流回路。所述电流回路可作为天线装置10的共振路径。图3是依照本申请的实施例绘示天线装置10的共振路径P1的示意图。如图3所示，环绕于槽孔110的金属构件100的部分以及信号部210形成了共振路径P1。
天线装置10可经配置而支持第一共振模态和第二共振模态，其中第一共振模态对应于低频频段，并且第二共振模态对应于高频频段。举例来说，第一共振模态可对应于2.4GHz，并且第二共振模态可对应于5GHz，但本申请不限于此。
为了使天线装置10同时支持两个共振模态，天线装置10的共振路径P1的长度需要被设计。共振路径P1可由槽孔110的长度以及信号部210的长度决定。举例来说，假设槽孔110是L形槽孔、槽孔110的封闭端112对应于L形槽孔的具有边长L1的第一边并且槽孔110的开口端111对应于L形槽孔的具有边长L2的第二边，则第一边长L1、第二边长L2和信号部210经配置以形成共振路径P1。
图4A、4B及4C是依照本申请的实施例绘示具有不同配置的槽孔的天线装置10的示意图。为了改变共振路径的长度，槽孔110的长度可被调整。参照图3和图4A，槽孔110的封闭端112对应的第一边的长度可由边长L1被调整为边长L3，并且槽孔110的开口端111对应的第二边的长度可由边长L2被调整为边长L4，其中边长L3不同于边长L1，并且边长L4不同于边长L2。如此，则在边长L1和边长L2的长度分别经配置为边长L3和边长L4后，共振路径P1可被调整为共振路径P2。
类似地，参照图3和图4B，槽孔110的封闭端112对应的第一边的长度可由边长L1被调整为边长L5，并且槽孔110的开口端111对应的第二边的长度可由边长L2被调整为边长L6，其中边长L5不同于边长L1，并且边长L6不同于边长L2。如此，则在边长L1和边长L2的长度分别经配置为边长L5和边长L6后，共振路径P1可被调整为共振路径P3。
在一实施例中，当槽孔110的封闭端112对应的第一边的长度被调整为零时，槽孔110可能会从L形槽孔改变为I形槽孔。参照图3和图4C，槽孔110的封闭端112对应的第一边的长度可由边长L1被调整为零，并且槽孔110对应的开口端的第二边的长度可由边长L2被调整为边长L7，其中边长L7不同于边长L2。如此，则在边长L1和边长L2的长度分别经配置为零和边长L6后，共振路径P1可被调整为共振路径P4。
天线装置10的共振路径可经配置而使得天线装置10可同时支持对应于低频频段的第一共振模态和对应于高频频段的第二共振模态。参照图3，为了使天线装置10的第一共振模态具有较佳的效能，槽孔110与信号部210可经配置以使共振路径P1的长度等于低频频段的二分之一波长。举例来说，假设第一共振模态支持的馈入信号IN为2.5GHz的低频频段，则为了使馈入信号IN满足共振条件(resonance condition)从而改善天线的辐射效率(radiation efficiency)，封闭端112的长度、开口端111的长度和信号部210的长度可经配置以使得共振路径P1的长度等于2.5GHz的低频频段的二分之一波长(约：6厘米)。
另一方面，假设第二共振模态支持的馈入信号IN为5GHz的高频频段，则为了使馈入信号IN满足共振条件从而改善天线的辐射效率，封闭端112的长度、开口端111的长度和信号部210的长度可经配置以使得共振路径P1的长度的第二共振模态为5GHz的高频频段的波长(约：6厘米)。
因此，当共振路径P1的长度约为6厘米时，共振路径P1可同时满足2.5GHz的信号和5GHz的信号的共振条件。具有6厘米的共振路径P1的天线装置10在传送或接收2.5GHz及/或5GHz的信号时，将具有良好的辐射效率。
综上所述，本申请可利用电子装置既有的金属构件和同轴电缆组成一小体积的天线装置。此外，天线装置可同时支持至少两个共振模态分别适用于不同频率的信号传输。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本申请技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本申请技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本申请内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本申请实质相同的技术或实施例。

Claims (9)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
金属构件，包括槽孔，其中所述槽孔包括开口端及封闭端，且所述开口端在所述金属构件的侧边形成开口；
信号缆线，包括信号部和接地部，其中所述信号缆线经设置以使所述信号部的投影与所述开口部分地重叠；以及
接地组件，其中所述接地部通过所述接地组件电性连接至所述金属构件。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述槽孔为L形槽孔。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述信号部沿着所述封闭端的中心轴线的方向延伸。
4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，环绕于所述槽孔的所述金属构件的部分以及所述信号部形成共振路径。
5.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置支持第一共振模态和第二共振模态，其中所述第一共振模态对应于低频频段，并且所述第二共振模态对应于高频频段。
6.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述槽孔与所述信号部经配置以使所述共振路径的长度等于所述低频频段的二分之一波长。
7.如权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述槽孔与所述信号部经配置以使所述共振路径的长度等于所述高频频段的波长，其中所述高频频段为所述低频频段的倍频。
8.如权利要求4所述的天线装置，其特征在于，
所述槽孔为L形槽孔；
所述封闭端对应于所述L形槽孔的具有第一边长的第一边；以及
所述开口端对应于所述L形槽孔的具有第二边长的第二边，其中所述第一边长、所述第二边长与所述信号部的长度经配置以形成所述共振路径。
9.如权利要求1项所述的天线装置，其特征在于，
所述信号缆线为同轴电缆；
所述接地部为金属材质；以及
所述信号部包括芯线以及绝缘层。
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