CN1464587A - 缩小型多频手机天线 - Google Patents

Abstract

本发明是在提供一种缩小型多频手机天线，具有一本体，且本体上具有一信号馈入点可将本体区分为一第一弯折部与一第二弯折部；一第一平板部，相间隔地设置在该本体上，并与该第一弯折部相互电性连接，用以感应一第一电磁波信号；一第二平板部，相间隔地设置在该本体上，该第二平板部的一端是与该第二弯折部相互电性连接，另一端与一接地点相连接，用以感应一第二电磁波信号；及一第三平板部，其一端电性连接于该接地点上，用以增加该天线的频宽，且该第一、第二、第三平板部与本体四者相配合界定有一容置空间。

Description

缩小型多频手机天线

                        技术领域

本发明提供一种多频天线，特别是一种用于手机的内藏式多频天线。

                        背景技术

随着现代电子通讯科技的日新月异，对于各式电子设备的要求也越来越高，特别是移动通讯方面，如手机、PDA等，更是要求能在不降低其效能的前提下，尽可能地朝向轻、薄、短、小的目标前进，以期能够满足更高品质的消费需求。

单就手机而言，其设计上至为重要的一环即是天线的设计，因为天线设计的好坏与否往往是决定通讯品质与手机本身造型、大小等的重要因素，一般常见的天线大致上可分为非内藏式与内藏式两种：非内藏式的天线包含有单极天线(monopole antenna)及螺旋型天线(helix antenna)等等；而内藏式天线则包含了平面倒F型天线(Planar Inverted F Antenna，以下称简PIFA天线)及微带型天线(microstrip antenna)等等。其中，PIFA天线更是最被广为实现及运用的天线之一。

参阅图1，说明了传统的PIFA天线5的结构，PIFA天线5大体上是由一金属板51所构成，而在金属板51上形成有一通路52，此通路52将PIFA区分为两个部分，一个是适合用作收发GSM规格(900 MHz)的电磁波信号的第一天线部511，及一适合用作收发DCS规格(1800 MHz)的第二天线部512，而在金属板51上有一讯号馈入点F与同轴线54的内层导体相连接，而在F点附近，有一接地点G，并借由导体55将金属板与接地面6之间加以短路，另一方面，为了加强支撑金属板51，因此在四角处可分别设置有多个绝缘垫片56。而关于上述结构的变化，且证明PIFA天线可操作于双频(900 MHz、1800 MHz)的例子已披露于：由Zi Dong Liu、Peter S.Hall等人在国际电子电机协会(IEEE)1997年10月第45期“transactions on antennas andpropagation”上所发表的“dual-frequency planar inverted-F antenna”中，在此不再赘述。

而关于PIFA天线的特性(频宽、效率等等)，事实证明PIFA天线的尺寸越大，则其特性越好，而PIFA天线距离接地面越远，则其频宽越大，也因为此种特性，使得PFIA天线应用在日趋微型化的手机上时，特别是高频部分(1800 MHz、1900 MHz)，常会遭遇到频宽不足等问题。参阅图2，而上述问题的补救方法往往是在PIFA天线附近加设一个寄生元件7(parasiticelement)，可借由耦合在接地面6上的寄生元件7来增加振荡频率，因此可有效地增加频宽，但是却因此而增加了天线的整体面积，违反了现今手机的设计理念，且此种方法对于频宽的增加亦仅止于高频部分，低频的频宽部分则无法加大。

                       发明内容

因此，本发明的目的即在提供一种体积精巧且可适用于三频(900MHz、1800 MHz、1900 MHz)的缩小型多频手机天线。

本发明的再一目的即在提供一种可同时增加低频(900 MHz)及高频(1800 MHz、1900 MHz)频宽的缩小型多频手机天线。

于是，本发明的缩小型手机天线是设置在一手机内，并包含一具有一信号馈入点的本体，该信号馈入点可将该本体区分为一第一弯折部与一第二弯折部；一第一平板部，相间隔地设置在该本体上，并与该第一弯折部相互电性连接，用以感应一第一电磁波信号；一第二平板部，相间隔地设置在该本体上，该第二平板部的一端是与该第二弯折部相互电性连接，另一端与一接地点相连接，用以感应一第二电磁波信号；及一第三平板部，其一端电性连接于该接地点上，用以增加该天线的频宽，且该第一、第二、第三平板部与本体四者相配合界定有一容置空间。

                       附图说明

本发明的其它技术内容、特征及优点，在以下配合参考附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现，在附图中：

图1是一传统的PIFA天线的立体图；

图2是一立体图，说明该传统的PIFA天线与一寄生元件；

图3是一立体图，说明本发明缩小型多频手机天线的一第一优选实施例；及

图4是一立体图，说明本发明缩小型多频手机天线的一第二优选实施例。元件标号

1缩小型多频手机天线            104第四弯折部

10本体                         2容置空间

11第一平板部                   3信号馈入点

12第二平板部                   4接地点

13第三平板部                   8金属垫片

101第一弯折部                  9印刷电路板

102第二弯折部                  90手机

103第三弯折部                  91第一面

92第二面

                       具体实施方式

参阅图1，本发明缩小型多频手机天线1的第一优选实施例适合装置在一手机(图未示)内，而此第一优选实施例大体上是由下层的带状金属片与上层的金属薄板所构成，且上、下层间是以金属垫片8来作电性连接并形成有一容置空间2，下层是包含了一呈弯折状的本体10，而在本体10上则有一明显宽度较大的信号馈入点3，而此信号馈入点3即把本体10区分为二部分，一部分是第一弯折部101，另一部分则是第二弯折部102，其作用及目的将在下述文中加以说明。

一第一平板部11，与本体10相隔一间距并设置在本体10上方，同时借由一金属垫片8与第一弯折部101相互电性连接，用以感应一第一电磁波信号，在本实施例中，第一电磁波信号是指操作频率符合于GSM(900 MHz)规范的低频电磁波信号。

一第二平板部12，类似于第一平板部11，亦是与本体10相间隔一间距并设置在本体10上方，第二平板部12的一端是借由金属垫片8与该第二弯折部102相互电性连接，而另一端则是借由一第三弯折部103与一接地点4相连接，用以感应一第二电磁波信号，在本实施例中，第二电磁波信号是指操作频率可符合DCS(1800 MHz)或PCS(1900 MHz)规范的高频电磁波信号。

一第三平板部13，其一端是借由第四弯折部104而与接地点4相互电性连接，其作用类似于传统技术说明中的寄生元件。

在天线的设计上，一般低频电磁波信号(900 MHz)是以四分之一波长(1/4λ)作为谐振时的感应波长，而高频电磁波信号(1800 MHz)则是以二分之一波长(1/2λ)作为谐振时的感应波长，因此，第一平板部11的面积等效于电磁波信号的四分之一波长，而第二平板部12的面积等效于电磁波信号的二分之一波长；而借由第一弯折部101与第二弯折部102所构成的回路型天线(loop antenna)，可增加高频的频宽，因此可涵盖1900 MHz的高频电磁波信号，达到三频的要求，另一方面，第三平板部13提供了类似于寄生元件的功能，来增加低频操作频率的频宽，即使得高、低频的频宽皆达到增加，可增进通讯的品质。

参阅图4，是本发明的第二优选实施例设置在一手机90内的示意图，更佳的是，除了第一优选实施例中所述的构件之外，又包含了一印刷电路板9(PCB)，亦即将第一优选实施例中的缩小型多频天线1整合于其上，即把印刷电路板9设置在容置空间2中，此时，第一、第二、第三平板部13是共平面，因此可设置在印刷电路板9的第一面91上，而本体部10、第三弯折部103及第四弯折部104亦为共平面，因此可设置在印刷电路板9的第二面92上，而第一优选实施例中的金属垫片8在此则可以用铺设在印刷电路板9的贯孔(图未示)内的金属薄膜来取代，因此，可将天线与控制电磁波收发的射频电路(图未示)共同整合在手机内的电路板上，亦可作为印刷电路板9上电路布局的一部分，所以可轻易地、快速地大量制造。

综合上述，本发明借由第一弯折部101、第二弯折部102来增加高频操作频率的频宽，并以第三平板部13来增加低频操作频率的频宽，同时采取堆叠的方法有效地利用空间配置，使本发明能在体积精巧的原则下达到涵盖三频的要求，且能增加频宽，确实达到本发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (12)

1.一种缩小型多频手机天线，设置在一手机内，该缩小型多频手机天线包含：

一本体，具有一信号馈入点，该信号馈入点可将该本体区分为一第一弯折部与一第二弯折部；

一第一平板部，相间隔地设置在该本体上，并与该第一弯折部相互电性连接，用以感应一第二电磁波信号；

一第二平板部，相间隔地设置在该本体上，该第二平板部的一端是与该第二弯折部相互电性连接，另一端与一接地点相互电性连接，用以感应一第二电磁波信号；及

一第三平板部，其一端电性连接于该接地点上，用以增加该天线的频宽，且该第一、第二、第三平板部与本体四者相配合界定有一容置空间。

2.如权利要求1所述的缩小型多频手机天线，更包含一第三弯折部，用以电性连接该第二平板部与该接地点。

3.如权利要求2所述的缩小型多频手机天线，更包含一第四弯折部，用以电性连接该第三平板部与该接地点。

4.如权利要求3所述的缩小型多频手机天线，其中，该第一、第二、第三，及第四弯折部是共平面，且该第一、第二，及第三平板部是共平面。

5.如权利要求4所述的缩小型多频手机天线，其中，该第一电磁波信号的频率范围是适用于GSM 900 MHz。

6.如权利要求5所述的缩小型多频手机天线，其中，该第二电磁波信号的频率范围是适用于DCS 1800 MHz/PCS 1900 MHz。

7.如权利要求1所述的缩小型多频手机天线，更包含一设置在该容置空间内的印刷电路板，其中该印刷电路板具有一第一面，及一与该第一面相反的第二面。

8.如权利要求7所述的缩小型多频手机天线，其中，该弯折状本体是设置在该第一面上，且该第一、第二，及第三平板部是设置在该第二面上。

9.如权利要求8所述的缩小型多频手机天线，更包含一第三弯折部，设置在该印刷电路板的第一面上，用以电性连接该第二平板部与该接地点。

10.如权利要求9所述的缩小型多频手机天线，更包含一第四弯折部，设置在该印刷电路板的第二面上，用以电性连接该第三平板部与接地点。

11.如权利要求10所述的缩小型多频手机天线，其中，该第一电磁波信号的频率范围是适用于GSM 900 MHz。

12.如权利要求11所述的缩小型多频手机天线，其中，该第二电磁波信号的频率范围是适用于DCS 1800 MHz/PCS 1900 MHz。

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