CN1713452A - 天线装置与利用此装置的移动单元 - Google Patents
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Abstract
一种天线装置,适用于一移动单元,是由基板、接地金属层、绝缘介质、第一金属微带与第二金属微带所构成。其中,基板表面设有一接地区与一绝缘区。接地金属层,则制作于接地区。绝缘介质是设置于绝缘区,为一立体结构,具有一上表面以及一侧表面。第一金属微带,其包括馈入端、波浪状微带与侧微带,其中波浪状微带是设于绝缘介质的上表面,侧微带设于绝缘介质的侧表面。第二金属微带,制作于绝缘介质的侧表面,更包括一短路端并与接地金属层电性连接。其中上述二金属微带与接地金属层形成一特定频率的振荡结构,以产生多频的振荡机制以利多频讯号传输。
Description
技术领域:
本发明是关于一种天线装置,特别是一种制作于无线通讯产品的主要电路板的内建式天线。
背景技术:
随着无线通讯技术的突飞猛进,各式的通讯产品与技术也如雨后春笋般的出现,双频模块、三频模块、甚至是更多频段的模块应用更是近年来的趋势。一项产品若想要得到消费者广泛的接受与肯定,其产品的效能、外观、尺寸,就成为非常重要的关键,而通讯产品除了产品本身的考虑之外,最重要的莫过于是讯号的收发效能,因为讯号的收发效能,对于产品在消费者评价比重中占有很大一部份的比例,而与讯号收发效能最直接相关的,莫过于产品上的天线装置,同时兼顾天线的收发效能并配合通讯产品的整体性考虑,已成为业界一致的努力目标。
在一般内建式手机天线的设计中,常采用具短路辐射金属片的小型平板天线或倒F形平板天线,其接地面皆为平面结构。如第1图所示,为传统技术的平板状倒F型天线,其包括:一辐射金属片10、一接地金属片12、一馈电接脚14以及一短路接脚16。其中,馈入方式则由该馈电接脚14透过一开孔18穿过接地金属片12往上馈入辐射金属片10。
此种类型的天线可制作于手机内部,其优点在于,对于手机产品的外观设计上,将毋需使用以往突出的天线装置,有助于提升产品整体造型的流线性及美观性。此外,组装的过程中也减少天线安装的步骤,有效缩短产品组装的时程。不过,频宽不足以及较差的阻抗匹配效果,往往是内建式天线最为人所诟病的缺陷,相对的也增加产品设计时的困难度。有鉴于此,为了维持天线的收发效能,并可同时达到缩小天线体积的目的,本发明提供一种具有截角接地面的内建式双频天线,有效降低手机天线匹配上的困难,并有效缩小天线的尺寸。
发明内容:
本发明的目的是提供一种内建式天线的设计,有效降低天线的体积。
本发明的另一目的是提供一种具有截角接地面的内建式天线,增加天线阻抗匹配的自由度。
本发明提供一种天线装置,适用于一无线装置,用以接收/传输无线讯号,其包括:基板、接地金属层、绝缘介质、第一金属微带以及第二金属微带。基板表面是设有一接地区以及一绝缘区,且该基板可以固定在上述无线装置上并设置必要的电子组件。接地金属层,是制作于该基板的接地区,其中接地区是位于该基板的下表面。绝缘介质,是设置于该基板的绝缘区,其为一立体结构,具有一上表面以及至少一侧表面。应注意的是,在本发明优选实施例中,绝缘介质可为一空气介质或选自陶瓷基板、FR-4、FR-5、PTFE等绝缘材质的其中一种。
第一金属微带,其包括一馈入端、一波浪状微带以及一侧微带,其中该波浪状微带是设于该绝缘介质的上表面,该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面,其更包括一第一开路端。其中上述的波浪状微带的外观亦可为上下起伏的锯齿状;侧微带则具有至少一个九十度折角的弯折金属带。第二金属微带,是制作于该绝缘介质的另一侧表面,并具有调整天线装置整体的阻抗匹配的功能,其包括一短路端以及一第二开路端,其中该短路端是与该接地金属层电性连接。其中上述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构,使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输,上述无线装置具有一无线讯号处理装置(未图标),其可安装于上述基板上,并与上述馈入端偶接,借以收无线讯号。
附图说明:
借由以下详细的描述结合附图,将可轻易明了上述内容及此项发明的诸多优点,其中:
图1为传统技术的平板状倒F型天线;
图2为本发明优选实施例的说明示意图;
图3A为本发明天线装置的局部示意图;
图3B为本发明天线装置的平面展开图;
图4为根据本发明实施例的特定尺寸的天线装置关于反射损失(ReturnLoss)的模拟结果;以及
图5A至图5F为本发明其它实施例的说明示意图。
图号对照表:
10辐射金属片 12接地金属片
14馈电接脚 16短路接脚
18开孔 20天线装置
22基板 24接地区
26绝缘区 28接地金属层
30绝缘介质 32第一金属微带
34第二金属微带 321馈入端
341短路端 322波浪状微带
342第二开路端 323侧微带
301上表面 324第一开路端
302、303、304、305侧表面
具体实施方式:
本发明是关于一种天线装置,特别是一种制作于无线通讯产品的主要电路板的内建式天线。在本发明中(是以手机为例),利用具有截角接地面的内建式双频天线,有效降低手机天线阻抗匹配的困难,并有效缩小天线的尺寸。以下列举一优选实施例以说明本发明,然而此仅为一举例,而并非用以限定发明本身。有关此优选实施例的内容详述如下。
请依序参考图2至图3B,是根据本发明优选实施例的天线装置,其中该天线装置的主要组件包括:一基板22、一接地金属层28、一绝缘介质30、一第一金属微带32以及一第二金属微带34。基板22表面设有一接地区24以及一绝缘区26。接地金属层28,制作于该基板22的接地区24,其中接地区24位于该基板22的下表面,并作为整体电路的最低参考电位。绝缘介质30,设置于该基板22的绝缘区26,其为一立体结构,具有一上表面以及一侧表面。应注意的是,在本发明优选实施例中,绝缘介质30可为一空气介质或介电常数接近空气的介质,如:陶瓷基板22、FR-4、FR-5、PTFE等常用的绝缘材质。
第一金属微带32是由一波浪状微带322以及一侧微带323等连结而成,波浪状微带322是设于该绝缘介质30的上表面301;侧微带323是设于该绝缘介质30的侧表面302与另一侧表面303。其中波浪状微带322更具有一馈入端321,用以耦接至手机主要电路上的匹配电路(图中未示);侧微带323则为一具有至少一个九十度折角的弯折金属带,其末端即为第一开路端324。第二金属微带34,是制作于该绝缘介质30的另一侧表面304与侧表面305,其包括一短路端341以及一第二开路端342,其中该短路端341是与该接地金属层28电性连接。其中透过适当调整馈入端321与短路端341的距离,可使天线装置达成阻抗匹配的效果。应注意的是,上述二金属微带可与接地金属层28形成一特定频率的振荡结构,产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
本发明的天线装置的设计将可应用在GSM与DCS系统(GSM:880~960MHz,DCS:1710~1880MHz),在本发明实施例中,其二金属微带(包括第一金属微带32与第二金属微带34)的尺寸为20×10×8mm3,包括金属微带与接地金属层28的尺寸共为40×80mm2,绝缘介质30为一厚度8mm的空气介质,馈入端321的长度为2mm,此天线装置的仿真结果于图4中说明,由图4可知,天线的低频阻抗频宽约为25MHz(依电压驻波比阻抗频宽为1∶3的定义),高频阻抗频宽约为318MHz将可同时涵盖GSM与DCS系统的频带。此外,上述实施例的波浪状微带322的设计并非用以限定本发明的范围,其它诸如图5A至图5F等形状的设计均为本发明精神的延伸。
本发明的天线装置的设计具有如下的优点:
(1)本发明的天线装置是同时制作于无线通讯产品的主要电路板上,属于内建式天线的范畴,所以,得以省略另行组装天线的步骤。
(2)利用弯折金属微带所构成本发明的天线装置,有效缩小天线本体的体积,对于移动通讯产品的有限空间利用而言,将更有效率。
(3)借由本发明金属微带及截角接地金属层的调整结果,可使天线装置达成阻抗匹配的效果,将有助于降低天线阻抗匹配的困难度。
本发明虽以优选实例阐明如上,然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。与此相反,在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改,均应包括在本发明的范围内。
Claims (16)
1.一种天线装置,包括:
一基板,其表面设有一接地区以及一绝缘区;
一接地金属层,是制作于该基板的接地区;
一绝缘介质,是设置于该基板的绝缘区,其为一立体结构,具有一上表面以及至少一侧表面;
一第一金属微带,其包括一馈入端、一波浪状微带以及一侧微带,其中该波浪状微带是设于该绝缘介质的上表面,该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面,其更包括一第一开路端;以及
一第二金属微带,是制作于该绝缘介质的侧表面,其包括一短路端以及一第二开路端,其中该短路端是与该接地金属层电性连接;
其中上述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构,使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
2.如权利要求1的天线装置,其中所述的绝缘介质为一空气介质。
3.如权利要求1的天线装置,其中所述的绝缘介质是选自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一种。
4.如权利要求1的天线装置,其中所述的第二金属微带具有调整该天线装置整体的阻抗匹配。
5.如权利要求1的天线装置,其中所述的接地区是位于该基板的下表面。
6.如权利要求1的天线装置,其中所述的波浪状微带的外观是可为上下起伏的锯齿状。
7.如权利要求1的天线装置,其中所述的侧微带是具有至少一个的九十度折角。
8.一种移动单元,包括:
一基板,其表面设有一接地金属以及一绝缘区;
一讯号处理装置,固定于该基板上,处理一无线讯号;
以及
一天线装置,包括:
一绝缘介质,是对应于该基板的绝缘区,为一立体结构,具有一上表面以及至少一侧表面;
一第一金属微带,其包括一馈入端、一波浪状微带,该波浪状微带是制作于该绝缘介质的上表面,该馈入端是与该讯号处理装置电偶接,用以收发该无线讯号;以及
一第二金属微带,是制作于该绝缘介质的侧表面,其包括一短路端,该短路端是与该接地金属电性连接;
其中所述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构,使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
9.如权利要求8的移动单元,其中该第一金属微带更包括:
一侧微带,该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面其具有一第一开路端。
10.如权利要求9的移动单元,其中该第二金属微带另一端为开路。
11.如权利要求9的移动单元,其中所述的绝缘介质为一空气介质。
12.如权利要求9的天线装置,其中所述的绝缘介质是选自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一种。
13.如权利要求9的天线装置,其中所述的第二金属微带具有调整该天线装置整体的阻抗匹配。
14.如权利要求9的天线装置,其中所述的接地区是位于该基板的下表面。
15.如权利要求9的天线装置,其中所述的波浪状微带的外观是上下起伏的锯齿状。
16.如权利要求9的天线装置,其中所述的侧微带是具有至少一个的九十度折角。
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