CN200976392Y - 天线与具有所述的天线的无线网络装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种适用在无线网络装置上的天线包括有：一基座、二嵌置部以及一天线部。所述的基座具有相对应的二侧边。每一嵌置部分别具有一侧壁体与一锁翼体，所述的侧壁体与所述的基座相垂直，且结合在所述的侧边上，而所述的锁翼体结合在所述的侧壁体上，与所述的基座相平行，并与所述的基座相距有一第一高度。所述的天线部为：一接地体、一辐射体以及一讯号体，所述的接地体与所述的基座相垂直，且结合在所述的基座其中的一侧边上。所述的辐射体与所述的接地体相连接，与所述的基座相平行，且与所述的基座相距有一第二高度。而所述的讯号体与所述的辐射体相连接，与所述的基座相垂直，且具有与所述的基座相分离的一自由端。

Description

天线与具有所述的天线的无线网络装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种天线，尤指一种适用在MIMO无线网络装置的弹片式倒F型天线(Plated Inverted-FAntenna；简称PIFA)，以及具有所述的天线的无线网络装置。

背景技术

请参阅图1，为一典型无线网络装置10的立体外观图。所述的无线网络装置10一般是具有包括：一本体11、位于本体11内部的一内部电路装置12、位于本体11一端的一连接器部13其是用来连接一外界主机(图中未示)、以及位于本体11上且相对于连接器部12的另一端的一天线讯号收发部14。大体来说，所述的天线讯号收发部14的外壳是以非金属材质所构成，且当无线网络装置10连接在外界主机上时，所述的天线讯号收发部14需暴露在外界主机的外部以便能有效地收发无线讯号。

如图2所示，为MIMO无线网络装置的一现有内部电路装置20示意图。所述的MIMO无线网络装置的现有内部电路装置20是包括有：一基板21、一控制电路22位于所述的基板21上、一接地部23覆盖在基板21上的一预定区域、以及一天线单元24其是电性连接在所述的控制电路22。对于符合MIMO规格的无线网络装置的天线设计，乃是使用三支天线来构成三发射、两接收的天线单元。例如，在图2所示的现有MIMO天线单元24中，是包括有一位于中间的第一天线241、以及分别位于第一天线241两旁侧的一第二天线242与一第三天线243。所述的三支天线241、242、243乃是相邻设置，而第一天线241采用T型偶极天线(朝图2的右侧X方向)，再配合两旁不同向(朝图2的Y方向)延伸的两单极天线(第二与第三天线242、243)的设计，由于此现有内部电路装置20的天线设计，都以印刷式天线(Printed Antenna)方式设计在基板21上，仅能凭借设计不同形状的所述的第二天线242与所述的第三天线243，以达到在X-Y平面上得到更佳的辐射场型与更高的增益，但在垂直Z方向的增益几乎无从改善的空间。然而，现今对于无线网络装置的设计趋势，乃是朝向“直立式(Verticle Stand)”设计，以降低空间的占用、同时提高无线网络装置产品在外观上的现代感与科技感。很显然的，现有印刷式天线(Printed Antenna)在垂直Z方向上的不良增益将无法满足直立式无线网络装置的需求。

例如，如图3与图4所示，其为如图2所示的现有MIMO天线单元24的第二天线与第三天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图。由图3与图4的所述的辐射场型图中可知，第二天线242在垂直方向(Vertical)上的最大增益值只有-13.97dBi，而第三天线243在垂直方向(Vertical)上的最大增益值只有-15.97dBi，其值已明显低在消费者所能忍受的底限(一般要求的增益值至少应高在-10dBi以上)，此对于一般市场对于高效能天线设计的要求，而显然还有进一步改良的空间。

发明内容

本实用新型的第一目的在于，提供一种适用在无线网络装置上的天线，其以嵌入式天线设计，可有效降低天线高度，且具有较佳的天线辐射场型以提高垂直增益值并降低死角。

本实用新型的第二目的是在于，提供一种天线，其凭借改良弹片式倒F型天线(Plated Inverted-FAntenna；PIFA)结构设计，以利制作且组装结合在无线网络装置上。

本实用新型的第三目的是在于，提供一种无线网络装置，其凭借一单极天线配合其两侧分别各设置有本实用新型的天线，不仅制作容易，且无须增加MIMO无线网络装置的厚度。

为达上述的目的，本实用新型的天线的一较佳实施例是包括有：一基座、二嵌置部以及一天线部。所述的基座具有相对应的二侧边。每一嵌置部分别具有一侧壁体与一锁翼体，所述的侧壁体大体上与所述的基座相垂直，且结合在所述的侧边上，而所述的锁翼体结合在所述的侧壁体上，大体上与所述的基座相平行，并与所述的基座相距有一第一高度。所述的天线部还包括有：一接地体、一辐射体以及一讯号体，所述的接地体大体上与所述的基座相垂直，且结合在所述的基座其中的一侧边上，更与所述的嵌置部相距有一间距。所述的辐射体与所述的接地体相连接，大体上与所述的基座相平行，且与所述的基座相距有一第二高度。而所述的讯号体与所述的辐射体相连接，大体上与所述的基座相垂直，且具有与所述的基座相分离的一自由端。

如此本实用新型的天线当运用在无线网络装置上时，此无线网络装置包括有：一基板、一控制电路、一接地部、至少一馈入线。所述的基板是由介电材料所构成，且具有至少一开槽。所述的控制电路设置在所述的基板上，可提供无线网络传输功能。所述的接地部电性接地且至少覆盖在所述的基板的一部份区域。所述的馈入线通过所述的接地部且与控制电路连接，以提供无线讯号收发功能。当本实用新型的天线位于所述的开槽中时，不仅使所述的侧壁体贴靠所述的开槽的一侧面，且恰使所述的锁翼体贴靠在所述的基板上，因此使得所述的辐射体与所述的基板仅相距有一高度，所述的高度为第二高度与第一高度的差值，同时所述的接地体与所述的接地部相连接，而所述的讯号体以所述的自由端与所述的馈入线相连接。而使此无线网络装置得到更佳的辐射场型与更高的垂直方向增益，而可大幅提高天线效能。

附图说明

图1为典型无线网络装置的立体外观图；

图2为MIMO无线网络装置的一现有内部电路装置示意图；

图3为如图2所示的现有MIMO天线单元的第二天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图；

图4为如图2所示的现有MIMO天线单元的第三天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图；

图5为本实用新型天线的较佳实施例立体结构示意图；

图6为本实用新型天线的较佳实施例一侧视结构示意图；

图7为本实用新型天线的较佳实施例正视结构示意图；

图8为具有本实用新型天线的无线网络装置的一较佳实施例的结构示意图；

图9为如图8所示的本实用新型天线中的左侧天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图；

图10为如图8所示的本实用新型天线中的右侧天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图。

附图标记说明：10～无线网络装置；11～本体；12～内部电路装置；13～连接器部；14～天线讯号收发部；20～现有内部电路装置；21～基板；22～控制电路；23～接地部24～天线单元；241～第一天线；242～第二天线；243～第三天线；5～天线；51～基座；52、52a～嵌置部；50～天线部；511～侧边；521～侧壁体；522～锁翼体53～接地体；54～辐射体；55～讯号体；56～槽沟；561～开口；541～端部；551～自由端；6～无线网络装置；61～基板；611～开槽；62～控制电路；63～接地部；64～馈入线；65～平板天线；h～高度；s～间距；  h2～第二高度；h1～第一高度；d～厚度。

具体实施方式

以下结合附图，对本新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本实用新型的天线与具有所述的天线的无线网络装置的主要原理，主要是将弹片式倒F型天线(PIFA)结构设计运用在MIMO无线网络装置上。其乃是将MIMO天线单元的三天线设计中位于中间的天线，以单极天线来设计，并把分别位于单极天线两旁侧以PIFA天线设置。不仅在两旁侧X-Y平面上得到更高的垂直方向增益，且降低辐射体位于内部电路装置上的高度，因此不至于大幅增加MIMO无线网络装置本身的厚度。

请参阅图5至图7所示，其为本实用新型天线的较佳实施例立体结构、一侧视结构与一正视结构示意图。本实用新型的天线5为具有导电性的金属薄板(例如铜、铁、铝等)凭借冲压一体成型制程所弯折构成。因此，除转折折弯处外，几乎都具有相同的一厚度d。而所述的天线5包括有：一基座51、二嵌置部52以及一天线部50。所述的基座51其是略呈一矩形形状，具有相对应的一对二侧边511。每一嵌置部52分别具有一侧壁体521以及一锁翼体522，所述的侧壁体521其是凭借折弯所述的基座51的二侧边511而形成，且大体上与所述的基座51相垂直，并结合在所述的侧边511上。而所述的锁翼体522其是结合在所述的侧壁体521上，凭借折弯所述的侧壁体521而形成，且大体上与所述的基座51相平行，并与所述的基座51相距有一第一高度h1。本实用新型较佳实施例中，为便于制作所述的天线部50，因此其中的一嵌置部52a是设计长度较小，以利于一侧边511与所述的天线部50相结合，当然也可设计二嵌置部52a的长度为相同，且都为长度较小的对称形状，诸如此类尺寸长度的变化乃熟悉此项技艺者所能依据上述的说明加以变化实施，故并不脱离本实用新型的要义所在，也不脱离本实用新型的精神与范围，在此并不再多加赘述。

本实用新型的天线部50还包括有：一接地体53、一辐射体54以及一讯号体55。所述的接地体53是结合在所述的基座51其中的一侧边511上，此侧边511的所述的嵌置部52a是设计长度较小，且所述的接地体53与所述的嵌置部52a相距有一间距s，所述的接地体53大体上与所述的基座51相垂直。所述的辐射体54其是与所述的接地体53相连接，所述的辐射体54大体上与所述的基座51相平行，且与所述的基座51相距有一第二高度h2，而所述的第二高度h2的尺寸大小是大于所述的第一高度h1的尺寸大小。在本实施例中，所述的第一高度h1可介在0.3～2.0mm、且第二高度h2可介在2.5～12.0mm为较佳。本实用新型较佳实施例中，所述的辐射体54是具有预定形状的一槽沟56，所述的槽沟56其是具有与所述的接地体53相对应的一开口561，所述的槽沟56略呈一螺旋状，将使所述的辐射体54形成有一端部541，凭借所述的辐射体54的预定形状与尺寸，来改变其应用频带的频宽或频带。所述的讯号体55其是与所述的辐射体54相连接，所述的讯号体55大体上与所述的基座51相垂直，且具有一自由端551，所述的自由端551与所述的基座51为相分离。

请参阅图8所示，其为具有本实用新型天线的无线网络装置中，其内部电路装置的一较佳实施例的电路组件立体结构示意图。本实用新型的无线网络装置6，包括有：一基板61、一控制电路62、一接地部63、至少一馈入线64以及至少一天线5。所述的基板61是由介电材料所构成，且大体上是略呈扁平矩形状的基板61。所述的基板61是具有至少一开槽611，在一较佳实施例中，所述的开槽611其为二个，且相互对应而位于所述的基板61的二长边上。所述的控制电路62大致上是设置在所述的基板61上，其包括有若干集成电路组件与多数电子组件，可提供无线网络传输功能。由于此所述的控制电路62可选用现有技术来使用且非本实用新型的主要技术特征，故以下将不赘述其详细构成。

所述的接地部63其是电性接地(GND)且至少覆盖在所述的基板61的一部份区域。所述的无线网络装置6还包括有一平板天线65，其是设置在基板61上且未被接地部63所覆盖的处，在本实用新型的一较佳实施例中，所述的平板天线65是位于相对应二所述的开槽611之间，且大致位于中央部位，所述的平板天线65其是以印刷方式结合在所述的基板61上，且可为一单极天线。

在本较佳实施例中，由于所述的天线5大部份的组件是相同或类似在前述实施例，因此相同的组件将直接给予相同的名称与编号，且由于每一天线5是对应所述的开槽611设置连接，因此二天线5实质上是以相互对称的方式分别设在平板天线65的相对两旁侧，且所述的二天线5的形状实质上是相互对应。因此，以下将仅就单一天线5的结构与所述的开槽611的连接进行描述，合先叙明。当所述的天线5置在所述的开槽611时，所述的侧壁体521是贴靠所述的开槽611的一侧面，而恰使所述的锁翼体522贴靠在所述的基板61上表面上并与接地部63电性连接，再以锡焊、嵌合或螺丝锁固方式将所述的锁翼体522固定在所述的基板61上。而所述的接地体53恰与所述的基板61上的所述的接地部63相贴靠连接，更使得所述的讯号体55的所述的自由端551与所述的馈入线64相连接。由于所述的辐射体54与所述的接地体55相连接，大体上与所述的基板61相平行。倘若忽略厚度d的微小差异的话，所述的基板61的厚度大体上是等于第一高度h1；而辐射体54与所述的基板61相距有一高度h，且此高度恰为所述的第二高度h2与所述的第一高度h1的差值。也即表示所述的辐射体54已有下降，而减少了相当在所述的基板61厚度的高度h1。此举将可使得PIFA天线结构在被设计运用在MIMO无线网络装置上时，其MIMO无线网络装置本身的厚度可被降低到一可接受的程度。

而对于符合MIMO规格的无线网络装置的天线设计，乃是使用三支天线来构成三发射、两接收的天线单元，因此所述的平板天线65以及以相互对称的方式分别设在相对两旁侧的二天线5更分别以馈入线64通过所述的接地部63且与控制电路62连接，以提供无线讯号收发功能。且二天线5与所述的平板天线65之间实质上更遭到所述的接地部53所隔离。此外，在本实用新型的一较佳实施例中，所述的若干馈入线64是可使用50奥姆微带线，以获得较佳的功率转移功能。

请参阅图9与图10所示，为如图8所示的本实用新型天线中的左侧天线与右侧天线在X-Y平面上测试所得的辐射场型图。由图9的所述的辐射场型图中可知，本实用新型左侧天线在垂直方向(Vatical)上的增益值可高达-6.23dBi，其增益效果显然比如图2所示的现有技术的-15.97dBi高出许多。而由图10的所述的辐射场型图中可知，本实用新型右侧天线在垂直方向上的增益值可高达-4.23dBi，其增益效果显然比如图2所示的现有技术的-13.97dBi高出许多。可想而知，本实用新型的天线5在垂直方向上当然可提供较现有技术更良好的无线讯号通讯质量与传输效率，也更适合应用在「直立式」的无线网络装置上。

唯以上所述的实施例不应用在限制本实用新型的可应用范围。本实用新型的保护范围应以本实用新型的申请专利范围内容所界定技术精神及其均等变化所含括的范围为主者。即大凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，仍将不失本实用新型的要义所在，也不脱离本实用新型的精神和范围，故都应视为本实用新型的进一步实施状况。

Claims (10)

1、一种天线，其特征在于：包括有：

一基座，其是具有相对应的二侧边；

二嵌置部，每一嵌置部其是分别具有一侧壁体以及一锁翼体，所述的侧壁体大体上与所述的基座相垂直且结合在所述的侧边上，而所述的锁翼体是结合在所述的侧壁体上且上与所述的基座相平行，并锁翼体与所述的基座相距有一第一高度；以及

一天线部，结合在所述的基座上，所述的天线部并包括有一辐射体其上与所述的基座相平行，且辐射体与所述的基座相距有一第二高度，且所述的第二高度是大于第一高度。

2、根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述的天线是为具有导电性的金属薄片以冲压成型所构成。

3、根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述的辐射体是具有预定形状的一槽沟，所述的槽沟其是具有一开口，所述的开口其是与所述的接地体相对应。

4、根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述的天线部还包括有：

一接地体，大体上与所述的基座相垂直，所述的接地体是结合在所述的基座上，且所述的辐射体是与所述的接地体相连接；以及，

一讯号体，其是与所述的辐射体相连接，所述的讯号体上与所述的基座相垂直，且具有与所述的基座相分离的一自由端。

5、根据权利要求4所述的天线，其特征在于：还包括一基板，所述的基板的厚度是对应在所述的第一高度，且在所述的基板上更设有包括：

至少一开槽，其形状大体上是对应在所述的天线的基座的形状，使天线的基座可被直接嵌合入所述的开槽中、同时所述的二嵌置部则抵靠在基板的上表面；

一控制电路，提供无线网络传输功能；

一接地部，其是电性接地且与基座电性连接；以及，

至少一馈入线，其是连接在所述的控制电路与讯号体之间。

6、根据权利要求1所述的天线，其特征在于：所述的第一高度是介于0.3～2.0mm之间、且第二高度是介于2.5～12.0mm之间。

7、一种无线网络装置，其特征在于：包括有：

一由介电材料所构成的基板，所述的基板是具有至少一开槽；

一控制电路，设置在所述的基板上，提供无线网络传输功能；

一接地部，其是电性接地且至少覆盖在所述的基板的一部份区域；

至少一馈入线，其是通过所述的接地部且与控制电路连接；以及

至少一天线，所述的天线还包括有：

一基座，其是位于所述的开槽中，所述的基座具有相对应的二侧边；

二嵌置部，每一嵌置部其是分别具有一侧壁体以及一锁翼体，所述的侧壁体与所述的侧边相结合，且贴靠所述的开槽的一侧面，而恰使所述的锁翼体贴靠在所述的基板上表面上；

一接地体，其是结合在所述的基座上；

一辐射体，其是与所述的接地体相连接且大体上与所述的基板相平行；

一讯号体，其是与所述的辐射体相连接，且具有一自由端与所述的馈入线相连接。

8、根据权利要求7所述的无线网络装置，其特征在于：所述的无线网络装置还包括有一平板天线，其是设置在基板上且未被接地部所覆盖之处，所述的平板天线是凭借另一馈入线与所述的控制电路连接，以提供无线讯号收发功能。

9、根据权利要求8所述的无线网络装置，其特征在于：所述的平板天线其是以印刷天线方式设置在所述的基板上且为一单极天线。

10、根据权利要求8所述的无线网络装置，其特征在于：所述的天线为具有导电性的金属薄片以冲压成型所构成，并且，所述的辐射体是具有预定形状的一槽沟，所述的槽沟其是具有一开口，所述的开口其是与所述的接地体相对应。

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