天线模块及其应用的无线局域网络模块
技术领域
本实用新型涉及一种天线模块,尤其涉及一种可应用于无线局域网络卡的天线模块。
背景技术
近年来,由于笔记型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等消费性电子产品的普及化,以及因特网(internet)的迅速发展,全球不同区域的信息得以相互交流连结。现今因特网的互连架构已逐渐由光纤(optical fiber)、电缆(wires)和网络线(cables)等有线连结型态改变为无线(wireless)连结型态的网络架构,并藉以解决有线型态的网络架构的线路布局过于复杂的问题,同时提供使用者更为方便且人性化的通信环境。
为了因应无线网络的使用,计算机装置必须与一无线收发装置(wirelessreceiver)电性连结,以使计算机装置顺利的收发无线网络信号。目前常见的无线收发装置,其电性连接部,多为符合通用序列总线(Universal Serial Bus,USB)标准规格的型态,以便于与计算机装置的通用序列总线端口(USB Port)进行电性连结。
其中,无线收发装置的内部必须配置有至少一天线模块,方可接收及发送无线网络信号,并且令无线收发装置具备有宽带且多频带的操作能力。目前的制造方法遂有将多个天线模块装设于无线收发装置的壳体外部,且天线模块与无线收发装置的电路板电性耦接,使接收到的无线网络信号传递至电路板上的微处理芯片,或者是微处理芯片所产生的无线信号通过天线模块而传递出去的方法。另外一种制造方法,则是将二个以上的天线模块印制在介电基板上后,再以表面黏着技术(Surface Mount Technology,SMT)直接布局(layout)于无线收发装置内部的电路板上。
然而,在实际应用时,由于现有外加式天线模块的尺寸过大,若是装设于通用序列总线型态的无线收发装置上,将造成无线收发装置的整体体积过于庞大,无法满足现今使用者对于无线收发装置的体积必须轻薄的要求。
其次,若直接将天线模块布局于无线收发装置的电路板上的做法,其天线效能也无法达到最佳化,并且若是配置多个天线模块,也容易造成无线收发装置所占据的体积过大,同样不符合现今对于电子产品的体积须轻薄的需求。
反之,若要维持无线收发装置的轻薄体积,则势必造成天线模块的体积需被限制在一定规模以下,进而导致天线模块的操作频带受到局限,甚至是产生辐射场型稳定度较差的问题。
所以,如何设计一种具有宽带且多频带能力的无线收发装置,并且同时满足体积轻薄及全向性辐射场型要求的要求,即成为天线模块的发展沿革上重要的研究方向之一。
实用新型内容
综上所述,本实用新型的目的在于提供一种天线模块与具有该天线模块的无线局域网络模块,以解决现有存在的问题。
为了实现上述目的,本实用新型提出一种天线模块,包括:
一第一天线;
一第二天线;以及
一天线连接部,连接于该第一天线与该第二天线之间;
该第一天线与该第二天线分别包括:
一辐射部,用以收发一射频信号,且该辐射部为一蜿蜒结构;
一连接部,延伸自该辐射部;以及
一支撑固定部,用以支撑该第一天线与该第二天线于一外部组件上,该支撑固定部包括:一第一支撑部、一第二支撑部、一第一固定部与一第二固定部,该第一支撑部与一第二支撑部分别自该连接部延伸形成;该第一固定部与一第二固定部分别自该第一支撑部与该第二支撑部延伸形成;
其中该连接部连接于该辐射部与该支撑固定部之间,该辐射部、该连接部以及该支撑固定部为一体成型结构,该第一天线、该第二天线以及该天线连接部为一体成型结构。
上述的天线模块,其中,该天线连接部连接于该第一天线的该连接部与该第二天线的该连接部之间。
上述的天线模块,其中,该天线连接部连接于该第一天线的该第一固定部与该第二天线的该第一固定部之间。
上述的天线模块,其中,该辐射部还具有一第三固定部,以固定该辐射部于该外部组件上,该第三固定部自该辐射部延伸形成。
上述的天线模块,其中,该辐射部包括一第一U形段、一第二U形段、一辐射连接段与一辐射补偿段,其中该辐射连接段连接于该第一U形段与该第二U形段之间,该辐射补偿段自该第二U形段延伸形成。
上述的天线模块,其中,该辐射补偿段为一平直结构。
上述的天线模块,其中,该辐射补偿段为一L形结构。
上述的天线模块,其中,该第一支撑部与该第二支撑部分别垂直地自该连接部延伸。
上述的天线模块,其中,该第一固定部与该第二固定部分别垂直地自该第一支撑部与该第二支撑部延伸。
为了实现上述目的,本实用新型还提出一种无线局域网络模块,包括有:
一基板,具有多个电性接脚;
一电连接器部,该基板配置于该电连接器部中,令该多个电性接脚曝露出该电连接器部的一开口;以及
一天线模块,包括一第一天线、一第二天线与一天线连接部,其中该第一天线设置于该基板的一侧,该第二天线设置于该基板的另一侧,该天线连接部连接于该第一天线与该第二天线之间,该第一天线与该第二天线分别包括:
一辐射部,用以收发一射频信号,且该辐射部为一蜿蜒结构;
一连接部,延伸自该辐射部;以及
一支撑固定部,用以支撑该第一天线与该第二天线于该基板上,该支撑固定部包括:一第一支撑部、一第二支撑部、一第一固定部与一第二固定部,该第一支撑部与一第二支撑部分别自该连接部延伸形成;该第一固定部与一第二固定部分别自该第一支撑部与该第二支撑部延伸形成;
其中该连接部连接于该辐射部与该支撑固定部之间,该辐射部、该连接部以及该支撑固定部为一体成型结构,该第一天线、该第二天线以及该天线连接部为一体成型结构。
上述的无线局域网络模块,其中,该天线连接部连接于该第一天线的该连接部与该第二天线的该连接部之间。
上述的无线局域网络模块,其中,该天线连接部连接于该第一天线的该第一固定部与该第二天线的该第一固定部之间。
上述的无线局域网络模块,其中,该辐射部还具有一第三固定部,以固定该辐射部于该基板上,该第三固定部自该辐射部延伸形成。
上述的无线局域网络模块,其中,该辐射部包括一第一U形段、一第二U形段、一辐射连接段与一辐射补偿段,其中该辐射连接段连接于该第一U形段与该第二U形段之间,该辐射补偿段自该第二U形段延伸形成。
上述的无线局域网络模块,其中,该辐射补偿段为一平直结构。
上述的无线局域网络模块,其中,该辐射补偿段为一L形结构。
上述的无线局域网络模块,其中,该第一支撑部与该第二支撑部分别垂直地自该连接部延伸。
上述的无线局域网络模块,其中,该第一固定部与该第二固定部分别垂直地自该第一支撑部与该第二支撑部延伸。
上述的无线局域网络模块,其中,还包括一壳体,该壳体覆盖于该天线模块以及该电连接器部以外的部分。
为了实现上述目的,本实用新型还提出一种天线模块,其特征在于,包括:
一第一天线;
一第二天线;以及
一支撑固定部,连接于该第一天线与该第二天线之间;
该第一天线与该第二天线分别用以收发一射频信号,且分别形成一蜿蜒结构,该支撑固定部用以支撑该第一天线与该第二天线于一外部组件上,该支撑固定部包括:
一天线连接段,连接于该第一天线与该第二天线之间;
一第一接地段与一第二接地段,分别自该天线连接段延伸形成;以及
一第一馈入段与一第二馈入段,分别自该天线连接段延伸形成;
其中该第一天线、该第二天线与该支撑固定部为一体成型结构。
上述的天线模块,其中,该第一接地段、该第二接地段、该第一馈入段及该第二馈入段分别垂直地自该天线连接段延伸形成。
上述的天线模块,其中,该第一接地段与该第一馈入段之间的距离等于该第二接地段与该第二馈入段之间的距离。
上述的天线模块,其中,该第一天线与该第二天线的该蜿蜒结构包括多个U形段与多个辐射连接段,其中各该辐射连接段连接于相邻的二该U形段之间。
为了实现上述目的,本实用新型还提出一种无线局域网络模块,包括有:
一基板,具有多个电性接脚;
一电连接器部,该基板配置于该电连接器部中,令该多个电性接脚曝露出该电连接器部的一开口;以及
一天线模块,包括一第一天线、一第二天线与一支撑固定部,其中该第一天线设置于该基板的一侧,该第二天线设置于该基板的另一侧,该支撑固定部连接于该第一天线与该第二天线之间,该第一天线与该第二天线分别用以收发一射频信号,且分别形成一蜿蜒结构,该支撑固定部用以支撑该第一天线与该第二天线于该基板上,该支撑固定部包括:
一天线连接段,连接于该第一天线与该第二天线之间;
一第一接地段与一第二接地段,分别自该天线连接段延伸形成;以及
一第一馈入段与一第二馈入段,分别自该天线连接段延伸形成;
其中该第一天线、该第二天线与该支撑固定部为一体成型结构。
上述的无线局域网络模块,其中,该第一接地段、该第二接地段、该第一馈入段及该第二馈入段分别垂直地自该天线连接段延伸形成。
上述的无线局域网络模块,其中,该第一接地段与该第一馈入段之间的距离等于该第二接地段与该第二馈入段之间的距离。
上述的无线局域网络模块,其中,该第一天线与该第二天线的该蜿蜒结构包括多个U形段与多个辐射连接段,其中各该辐射连接段连接于相邻的二该U形段之间。
上述的无线局域网络模块,其中,还包括一壳体,该壳体覆盖于该天线模块以及该电连接器部以外的部分。
本实用新型的功效在于,天线模块是设计为一体成型结构,以大幅减少天线模块与无线收发装置的体积,并且降低制造过程中的复杂度与制造成本,同时保持无线收发装置及其天线模块的良好工作效能。
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1A为根据本实用新型第一实施例的天线模块的结构示意图;
图1B至图1D为本实用新型所揭露的应用1A图所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图;
图2A为根据本实用新型第二实施例的天线模块的结构示意图;
图2B与图2C为本实用新型所揭露的应用图2A所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图;
图3A为根据本实用新型第三实施例的天线模块的结构示意图;
图3B与图3C为本实用新型所揭露的应用图3A所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图。
其中,附图标记
14 电性接脚
50 开口
100 第一天线
101 第一U形段
102 第二U形段
103 辐射连接段
104 辐射补偿段
110 辐射部
120 连接部
130 支撑固定部
131 第一支撑部
132 第二支撑部
141 第一固定部
142 第二固定部
143 第三固定部
200 第二天线
221 固定孔
222 固定孔
231 固定孔
232 固定孔
300 天线连接部
301 第一接地段
302 第二接地段
303 第一馈入段
304 第二馈入段
305 天线连接段
310 第一天线
311 U形段
313 辐射连接段
320 第二天线
330 支撑固定部
400 基板
401 固定孔
402 固定孔
403 固定孔
404 固定孔
500 电连接器部
600 壳体
1000 天线模块
1000a 天线模块
1000b 天线模块
2000 无线局域网络模块
2000a 无线局域网络模块
2000b 无线局域网络模块
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域技术人员了解本实用新型的技术内容并据以实施,且根据本说明书所揭露的内容、权利要求范围及附图,任何本领域技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本实用新型的观点,但非以任何观点限制本实用新型的范畴。
图1A是为根据本实用新型第一实施例的天线模块的结构示意图。如图所示的结构是由导电材料,例如金属,以一体成型的方式所形成,以下为了描述方便,是将天线拆解成多个组件来说明。
根据本实用新型第一实施例所示的天线模块1000包括第一天线100、第二天线200与天线连接部300。其中第一天线100、第二天线200与天线连接部300是为一体成型的方式所形成。天线连接部300连接于第一天线100与第二天线200之间,且第一天线100与第二天线200分别包括辐射部110、连接部120以及支撑固定部130。其中,第二天线200的整体结构均相同于第一天线100,为进行以下的详细说明,本实用新型的实施例仅以第一天线100拆解为多个组件来进行以下的说明。
第一天线100包括辐射部110、连接部120以及支撑固定部130,三者是为一体成型的天线结构。连接部120用以连接辐射部110与支撑固定部130。本实用新型所揭露的第一天线100可应用于无线局域网络卡,因此支撑固定部130的主要功用是将第一天线100支撑并固定于外部组件上,例如一基板或者一电路板上,此一应用实施例将于图1B至图1D进行较为详细的说明。
辐射部110是为由多个U形段所组成的蜿蜒结构,辐射部110是用以收发射频信号。在图1A的实施例中,辐射部110包括第一U形段101、第二U形段102、辐射连接段103以及辐射补偿段104。第一U形段101以及第二U形段102之间是由辐射连接段103所连接。第一U形段101与第二U形段102的形状与大小可以相同或不相同。辐射补偿段104是由第二U形段102延伸形成。在此实施例中,辐射补偿段104是为一平直结构,在其它实施例中,辐射补偿段104可为U形、L形或其它不规则形状。图2A为根据本实用新型第二实施例的天线模块的结构示意图。其中天线模块1000a的辐射补偿段104是为一L形结构。根据本实用新型的实施例,辐射部110所包含的U形段数量与辐射补偿段104的形状,并非用以限制本实用新型的创作范围,当可根据实际的应用状况,而自行设计之。
连接部120是自辐射部110延伸形成,且连接于辐射部110与支撑固定部130之间。支撑固定部130具有第一支撑部131与第二支撑部132,分别垂直地自连接部120延伸形成。支撑固定部130还具有第一固定部141与第二固定部142,分别垂直地自第一支撑部131与第二支撑部132延伸形成。
当天线模块固定于一外部组件时,第一固定部141与第二固定部142是可将天线固定于外部组件上。于此,设计者可依据实际的需要,而将信号馈入点设计与第一固定部141与第二固定部142其中之一连接,而接地部分则与第一固定部141与第二固定部142其中的另一连接,以完成信号的传递。
其次,为增加天线模块固定于外部组件,例如基板或者电路板上的固定之效,根据本实用新型的第一、第二实施例,如图1A与图2A所示,第一天线100与第二天线200的辐射部110还可具有一第三固定部143,自辐射部110延伸形成,以增加天线模块固定于外部组件之效。
再者,天线连接部300连接于第一天线100与第二天线200之间的连接方式,也非用以限定本实用新型的创作范围。举例而言,天线连接部300可以如图1A所示,连接于第一天线100的连接部120与第二天线200的连接部120之间;天线连接部300也可以如图2A所示,连接于第一天线100的第一固定部141与第二天线200的第一固定部141之间,当可根据实际的应用状况,而自行设计之。
图1B至图1D是为本实用新型所揭露的应用图1A所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图。本实用新型无线局域网络模块的应用范围可以是但不限于3G移动无线网卡、无线局域网络(wireless LAN)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WIMAX)等各类型的无线网络收发装置。
无线局域网络模块2000包括有一基板400、一电连接器部500,以及图1A所示的实施例的天线模块1000。其中电连接器部500的外型与尺寸均符合通用序列总线(USB)的标准规格。第一天线100、第二天线200是分别设置于基板400的相对两侧,并通过其各自的支撑固定部130固定于基板400上。
基板400上形成有固定孔221、222、231、232,其位置对应于第一天线100与第二天线200的支撑固定部130。详细而言,当天线模块1000组装于基板400上时,只要将第一天线100的第一固定部141与第二固定部142对应于固定孔221、222插入即可,同样地将第二天线200的第一固定部141与第二固定部142对应于固定孔231、232插入。为了能够将前述的固定部确实固定于固定孔中,根据本实用新型其它实施例,也可填入胶体或以焊锡(solder)方式固定。
基板400上电性设置有至少一电路模块,例如相互电性连接的微处理芯片与导电迹线(图中未示),以处理无线信号的接收与发送。基板400的另一侧边的位置也电性设置有多个电性接脚14。于此,当基板400配置于前述的电连接器部500时,电性接脚14即可曝露出电连接器部500的一开口50,以完成无线信号的传递。
除此之外,如图1D所示,无线局域网络模块2000还可具有壳体600,以完全盖覆住天线模块以及电连接器部500以外的部位,以避免无线局域网络模块2000内部的电路因外界的水分或粉尘而造成电路无法顺利执行其预设功能的问题。壳体600的材质选用可依据实际制造需求而对应选用各种类型的材料,并不以塑料材质为限。
图2B与图2C是为本实用新型所揭露的应用图2A所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图。于此,无线局域网络模块2000a包括基板400、电连接器部500、2A图的天线模块1000a与壳体600。无线局域网络模块2000a的应用范围也可以是但不限于3G移动无线网卡、无线局域网络(wirelessLAN)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WIMAX)等各类型的无线网络收发装置。
图3A是为根据本实用新型第三实施例的天线模块的结构示意图。如图所示的结构是由导电材料,例如金属,以一体成型的方式所形成,以下为了描述方便,是将天线拆解成多个组件来说明。
根据本实用新型第三实施例所示的天线模块1000b是包括第一天线310、第二天线320与支撑固定部330。其中第一天线310、第二天线320与支撑固定部330是为一体成型的方式所形成。第一天线310与第二天线320分别用以收发射频信号,且形成一蜿蜒结构。
支撑固定部330连接于第一天线310与第二天线320之间,以将天线模块1000b支撑并固定于外部组件上,例如一基板或者一电路板上,此一应用实施例将于图3B与图3C进行较为详细的说明。
第一天线310与第二天线320分别包括多个U形段311与多个辐射连接段313。其中,辐射连接段313是连接于相邻的二U形段311之间。第二天线320的整体结构均相同于第一天线310,故不重复说明。
支撑固定部330包括第一接地段301、第二接地段302、第一馈入段303、第二馈入段304以及天线连接段305。天线连接段305用以连接第一天线310与第二天线320。第一接地段301、第二接地段302、第一馈入段303与第二馈入段304是分别垂直地自天线连接段305延伸形成。其中第一接地段301与第一馈入段303之间的距离相等于第二接地段302与第二馈入段304之间的距离。
当天线模块1000b固定于一外部组件时,支撑固定部330是可将天线固定于外部组件上。于此,设计者可依据实际的需要,而将信号馈入点设计于第一馈入段303与第二馈入段304,令信号馈入第一天线310与第二天线320,而接地部分则与第一接地段301与第二接地段302连接,以完成天线模块1000b整体信号的连结。
图3B至图3C是为本实用新型所揭露的应用图3A所示的天线模块于一无线局域网络模块的结构示意图。本实用新型无线局域网络模块的应用范围可以是但不限于3G移动无线网卡、无线局域网络(wireless LAN)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WIMAX)等各类型的无线网络收发装置。
无线局域网络模块2000b包括有基板400、电连接器部500、以及图3A所示的实施例的天线模块1000b。其中电连接器部500的外型与尺寸均符合通用序列总线(USB)的标准规格。第一天线310、第二天线320系分别设置于基板400的相对两侧,并通过支撑固定部330固定于基板400上。
基板400上形成有固定孔401、402、403、404,其位置各自对应于支撑固定部330的第一接地段301、第二接地段302、第一馈入段303以及第二馈入段304。详细而言,当天线模块1000b组装于基板400上时,只要将第一接地段301插入对应的固定孔401、第二接地段302插入对应的固定孔402、第一馈入段303插入对应的固定孔403、第二馈入段304插入对应的固定孔404即可。为了能够将前述的支撑固定部330确实固定于固定孔中,根据本实用新型其它实施例,也可填入胶体或以焊锡方式固定。
基板400上电性设置有至少一电路模块,例如相互电性连接的微处理芯片与导电迹线(图中未示),以处理无线信号的接收与发送。基板400的另一侧边的位置也电性设置有多个电性接脚14。于此,当基板400配置于前述的电连接器部500时,电性接脚14即可曝露出电连接器部500的一开口50,以完成无线信号的传递。
如图3C所示,无线局域网络模块2000b还可具有壳体600,以完全盖覆住天线模块1000b以及电连接器部500以外的部位,以避免无线局域网络模块2000b内部的电路因外界的水分或粉尘而造成电路无法顺利执行其预设功能的问题。壳体600的材质选用可依据实际制造需求而对应选用各种类型的材料,并不以塑料材质为限。
所以,综上所述,根据本实用新型所揭示的天线结构,是以单一件金属板件直接弯折成型为一体结构,藉以大幅减少天线模块与无线收发装置的体积,同时降低制造困难度及制造成本。
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。