CN201893435U

CN201893435U - 宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构

Info

Publication number: CN201893435U
Application number: CN2010205772496U
Authority: CN
Inventors: 游仲达; 王俊杰; 苏志铭
Original assignee: Inpaq Technology Co Ltd
Current assignee: Inpaq Technology Co Ltd
Priority date: 2010-10-19
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-10-19

Abstract

一种宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构，整合宽带天线模块的机壳结构包含：一电子装置的金属机壳，其具有至少一外壳槽孔；一设于该电子装置的金属机壳中的电路基板；以及一设于该电路基板上的槽孔天线结构，该槽孔天线结构包括：一设于该电路基板上的槽孔；一设于该电路基板上的短路点；以及一设于该电路基板上的接地点，其中该短路点与该接地点相对于该槽孔而设置，且该槽孔对应于该外壳槽孔。本实用新型可将槽孔天线整合于金属外壳，故金属外壳可用于作为辐射的共振路径的一部分，故可利用金属外壳的面积提高天线的特性；另外，在产品组装上，也可直接将天线以平面化的方式与金属外壳进行固定与安装，故可达到产品的微小化。

Description

宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构

技术领域

本实用新型涉及一种天线结构与其机壳，特别涉及一种宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构。

背景技术

由于无线通信技术的发展，电子产品对于信号的接收质量要求越来越重视，例如全球定位系统(GPS)导航功能或是移动通信能力等等。再者，电子产业对于电子产品要求轻、薄、短、小等特性之下，加上高度整合的芯片特性以达到小型化的目的。

为了达到电子产品的小型化目的，导致天线结构的等效面积过小，使得天线效率不佳；例如天线的频宽特性不足，导致无法同时涵盖多个频段的工作频率。

再一方面，随着电子产品的微小化，使得可用以调配组装天线的空间不足，且两者在结构上不易相互搭配、组装，导致产品外壳与天线在组装后形成过大的产品尺寸的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一，在于提供一种宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构，其是将槽孔天线与金属外壳整合形成模块化机构，以利用金属外壳形成共振路径的一部分，以使天线具有较佳的特性，进而使天线更满足于微小化的电子产品。

本实用新型的另一目的，在于提供一种宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构，以提高天线与电子产品的整合特性及尺寸小型化。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种宽带天线模块，包含：

一辐射金属体；以及

至少一设于该辐射金属体上的槽孔天线结构，该槽孔天线结构包括：一设于该辐射金属体上的槽孔；一设于该辐射金属体上的短路点；以及一设于该辐射金属体上的接地点，其中该短路点与该接地点为相对于该槽孔而设置。

上述的宽带天线模块，其中，还包括有同轴传输线，其具有一中心导体及一外部导体，其中该中心导体连接于该短路点，该外部导体连接于该接地点。

上述的宽带天线模块，其中，该辐射金属体为一金属外壳件。

上述的宽带天线模块，其中，该金属外壳件为一电子装置的上盖、一电子装置的下盖或一电子装置的外壳上的边框。

为了实现上述目的，本实用新型还提供一种整合宽带天线模块的机壳结构，包含：

一电子装置的金属机壳，其具有至少一外壳槽孔；

一设于该电子装置的金属机壳中的电路基板；以及

一设于该电路基板上的槽孔天线结构，该槽孔天线结构包括：一设于该电路基板上的槽孔；一设于该电路基板上的短路点；以及一设于该电路基板上的接地点，其中该短路点与该接地点相对于该槽孔而设置，且该槽孔对应于该外壳槽孔。

上述的整合宽带天线模块的机壳结构，其中，该电路基板具有一上表面及一下表面，该下表面贴合于该电子装置的金属机壳，该上表面则为一接地面。

上述的整合宽带天线模块的机壳结构，其中，该短路点与该接地点均设置于该接地面上。

上述的整合宽带天线模块的机壳结构，其中，该电路基板的该下表面与该电子装置的金属机壳之间还具有一导电黏胶层。

上述的整合宽带天线模块的机壳结构，其中，还包括有同轴传输线，其包括一中心导体及一外部导体，其中该中心导体连接于该短路点，该外部导体连接于该接地点。

上述的整合宽带天线模块的机壳结构，其中，该电子装置的金属机壳为一电子装置的上盖、一电子装置的下盖或一电子装置的外壳上的边框。

本实用新型的功效在于，槽孔天线可被整合于金属外壳，故金属外壳可用于作为辐射的共振路径的一部分，故可利用金属外壳的面积提高天线的特性；另外，在产品组装上，也可直接将天线以平面化的方式与金属外壳进行固定与安装，故可达到产品的微小化。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的示意图；

图2为本实用新型第二实施例的示意图；

图3A为本实用新型的具有外壳槽孔的金属机壳的示意图；

图3B为本实用新型整合宽带天线模块的机壳结构的示意图；

图3C为本实用新型整合宽带天线模块的机壳结构的侧视图；

图4为本实用新型整合宽带天线模块的机壳结构的S11测试图；

图5A为本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构在2.4GHz的频段操作所得Smith Chart图形；

图5B为本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构在5.5GHz的频段操作所得Smith Chart图形。

其中，附图标记

10 辐射金属体

10′ 电路基板

10A、10B 槽孔天线结构

101 槽孔

102 短路点

103 接地点

104 上表面

105 下表面

11 同轴传输线

111 中心导体

112 外部导体

12 导电黏胶层

20 金属机壳

201 外壳槽孔

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

本实用新型提出一种宽带天线模块及整合宽带天线模块的机壳结构，该宽带天线模块是利用槽孔天线的特性配合金属外壳产生频带操作的效果，由于电子产品的金属外壳可视为天线辐射体的一部分，故电磁波能量更可有效率地进行传输，以达到提升天线效率的目的。另一方面，本实用新型的宽带天线模块可与系统电路整合，以达到电子产品的高整合性与尺寸微小化的特性。

图1显示本实用新型的第一实施例，本实用新型的宽带天线模块具有一辐射金属体10及一设于该辐射金属体10上的槽孔天线结构10A，该槽孔天线结构10A则包括一设于该辐射金属体10上的槽孔101；一设于该辐射金属体10上的短路点102；以及一设于该辐射金属体10上的接地点103。具体而言，本实用新型利用辐射金属体10上所开设的槽孔101形成一种槽孔天线，而该短路点102与该接地点103是相对于该槽孔101而设置。

再者，如图1所示，本实用新型的宽带天线模块还包括有同轴传输线11，其包括一中心导体111及一外部导体112，其中该中心导体111连接于该短路点102，该外部导体112连接于该接地点103，因此，在天线的效果上，辐射金属体10与同轴传输线11可建构成一共振路径，其即可运用于预定操作频带的宽带天线；另外，本实用新型还可利用调整槽孔101的长度、宽度、短路点102与该接地点103的位置，以控制操作频带及频率比，使本实用新型的宽带天线模块具有良好的天线特性，例如良好的阻抗匹配等等。

另一方面，上述辐射金属体10可为一金属外壳件，例如电子装置的上盖、电子装置的下盖或电子装置的外壳上的边框等等，换言之，本实用新型可直接将槽孔101、短路点102与该接地点103直接整合制作于电子装置的金属上盖、金属下盖或金属边框等适当位置，再利用辐射金属体10与上述金属上盖、金属下盖或金属边框配合以形成共振路径，而直接在产品外壳上制作出本实用新型的宽带天线模块。

据此，本实用新型可将槽孔型天线整合于金属外壳件，例如电子装置的上盖、电子装置的下盖或电子装置的外壳上的边框等等，故整体架构简单，也可视为一种平面化的天线结构，更可将金属外壳件直接等效为具有天线作用的辐射体，以辐射电磁波信号。

请参考图2，其显示本实用新型的第二实施例；第二实施例是为第一实施例的变化态样，其中，与第一实施例不同之处在于：辐射金属体10上设有两个槽孔天线结构10A、10B，而槽孔天线结构10A、10B均具有槽孔101、短路点102以及接地点103，且两同轴传输线11的中心导体111及外部导体112分别连接于槽孔天线结构10A、10B的短路点102及接地点103，换言之，本实用新型可于电子装置的上盖、下盖或外壳的边框上直接制作出两个(或多个)槽孔天线结构10A、10B，以应用于各种不同的无线传输应用。

另外，请参考图3A至图3C，本实用新型的宽带天线模块还可整合于一预先制作有外壳槽孔201的电子装置的金属机壳20，以形成一种整合宽带天线模块的机壳结构。如图3A所示，其显示一先经模具制造厂所生产的电子装置的金属机壳20，例如笔记型计算机的上盖等等，其上已预先开设有至少一外壳槽孔201(本实施例仅绘制出一个外壳槽孔201，但其数量可根据实际的情况进行调整)；而本实用新型的宽带天线模块即可固定于该电子装置的金属机壳20，且对应该外壳槽孔201，即可产生接收/发送信号的功能。

具体而言，本实施例中的宽带天线模块包括电路基板10′及设于电路基板10′上的槽孔天线结构10A，槽孔天线结构10A包含：一设于该电路基板10′上的槽孔101、一设于该电路基板10′上的短路点102及一设于该电路基板10′上的接地点103；据此，本具体实施例在于说明一种组合态样的机壳天线，其可于不同的生产厂商分别制作电子装置的金属机壳20(其可为电子装置的上盖、一电子装置的下盖或一电子装置的外壳上的边框)与宽带天线模块，再利用加工的方式，如黏贴将宽带天线模块固定于电子装置的金属机壳20上，以形成整合宽带天线模块的机壳结构。

请再次参考图3B，本实施例的整合宽带天线模块的机壳结构可包括电子装置的金属机壳20、设于该电子装置的金属机壳20中的电路基板10′及设于该电路基板10′上的槽孔天线结构10A；其中，电子装置的金属机壳20上具有外壳槽孔201，而该槽孔天线结构10A则包含：一设于该电路基板10′上的槽孔101、一设于该电路基板10′上的短路点102及一设于电路基板10′上的接地点103，该短路点102与该接地点103为相对于槽孔101而设置，且槽孔101为对应于外壳槽孔201。同于前述实施例，本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构还包括有同轴传输线11，其具有一中心导体111及一外部导体112，其中该中心导体111连接于该短路点102，该外部导体112连接于该接地点103，因此，在天线的效果上，电子装置的金属机壳20、电路基板10′与同轴传输线11可建构成一共振路径，其即可运用于预定操作频带的宽带天线；另外，本实用新型还可利用调整外壳槽孔201与槽孔101的长度、宽度、短路点102与该接地点103的位置，以控制操作频带及频率比，使本实用新型的宽带天线模块具有良好的天线特性，例如良好的阻抗匹配等等。

图3C显示本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构的侧视图，在本具体实施例中，该电路基板10′具有一上表面104及一下表面105，该下表面105贴合于电子装置的金属机壳20，上表面104则为一接地面，短路点102与接地点103均设置于接地面上。换言之，电路基板10′可利用介于电路基板10′的下表面105与金属机壳20之间的一导电黏胶层12将电路基板10′与设于其上的槽孔天线结构10A固定于电子装置的金属机壳20上；另外，电路基板10′的上表面104所形成的接地面可与电子装置的金属机壳20、同轴传输线11形成共振路径，藉此达到应用于多频带的宽带天线。

据此，本实用新型可预先于电子装置的前盖、电子装置的后盖或电子装置的外壳的边框上形成外壳槽孔201，再可将另外制作的电路基板10′及设于电路基板10′上的槽孔天线结构10A固定于上述的前盖、后盖或边框上，并使槽孔天线结构10A的槽孔101对应外壳槽孔201，并利用金属材质的机壳(即前盖、后盖或边框)做为天线的辐射体，藉此达到将天线与电子产品的金属壳体整合形成模块的功效。值得说明的是，电子装置的金属机壳20与电路基板10′之间的连结关系可为相互组装，例如嵌合、卡合、黏接等等。

请参考图4，其显示上述实施例的整合宽带天线模块的机壳结构的天线特性图(S11)(811是指天线的返回损失return loss)，其中显示本实用新型天线的返回损失(return loss)的测试图，其在3∶1 VSWR(电压驻波比)的定义下产生一双频操作的第一操作频带(约为2500MHz)与第二操作频带频带(约为5000MHz)，换言之，本实用新型的天线结构具有较宽的工作频带，在本实施例中，其可同时涵盖IEEE 802.11a的5.0～5.8GHz与IEEE 802.11a的2.4～2.5GHz的作业频段。

另外，图5A为本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构在2.4GHz的频段操作所得Smith Chart图形；图5B为本实用新型的整合宽带天线模块的机壳结构在5.5GHz的频段操作所得Smith Chart图形；根据上述实验结果，本实用新型的宽带天线模块与整合宽带天线模块的机壳结构具有良好的天线特性。

综上所述，本实用新型具有下列诸项优点：

1、本实用新型可将槽孔天线整合于金属外壳，使金属外壳可成为天线的辐射体，故可利用金属外壳的面积提高天线的特性，如达到宽带操作的效果。

2、本实用新型可将槽孔天线与系统电路整合，故结构简单，可形成平面化、特性佳的天线与其机壳结构。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种宽带天线模块，其特征在于，包含：

一辐射金属体；以及

2.根据权利要求1所述的宽带天线模块，其特征在于，还包括有同轴传输线，其具有一中心导体及一外部导体，其中该中心导体连接于该短路点，该外部导体连接于该接地点。

3.根据权利要求2所述的宽带天线模块，其特征在于，该辐射金属体为一金属外壳件。

4.根据权利要求1所述的宽带天线模块，其特征在于，该金属外壳件为一电子装置的上盖、一电子装置的下盖或一电子装置的外壳上的边框。

5.一种整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，包含：

一电子装置的金属机壳，其具有至少一外壳槽孔；

一设于该电子装置的金属机壳中的电路基板；以及

6.根据权利要求5所述的整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，该电路基板具有一上表面及一下表面，该下表面贴合于该电子装置的金属机壳，该上表面则为一接地面。

7.根据权利要求6所述的整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，该短路点与该接地点均设置于该接地面上。

8.根据权利要求6所述的整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，该电路基板的该下表面与该电子装置的金属机壳之间还具有一导电黏胶层。

9.根据权利要求8所述的整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，还包括有同轴传输线，其包括一中心导体及一外部导体，其中该中心导体连接于该短路点，该外部导体连接于该接地点。

10.根据权利要求8所述的整合宽带天线模块的机壳结构，其特征在于，该电子装置的金属机壳为一电子装置的上盖、一电子装置的下盖或一电子装置的外壳上的边框。