CN202749504U

CN202749504U - 增加天线频宽的辅助结构及其适用的电子装置

Info

Publication number: CN202749504U
Application number: CN 201220289181
Authority: CN
Inventors: 王敬顺; 赖佑昌; 唐远彬
Original assignee: Advanced Connectek Inc
Current assignee: Advanced Connectek Inc
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2022-06-19

Abstract

本实用新型公开了一种增加天线频宽的辅助结构，配合天线使用，其中天线包含辐射部。辅助结构包含激发部、第一开孔与第二开孔。激发部与辐射部相隔一耦合距离，以耦合辐射部辐射的电磁波。第一开孔贯穿激发部，而第一开孔的垂直投影的至少一部分与辐射部重叠。第二开孔也贯穿激发部，且位于第一开孔的一侧。第二开孔与第一开孔之间具有一间隔距离。本实用新型还公开了一种包含前述辅助结构及天线的电子装置。根据本实用新型的增加天线频宽的辅助结构，应用于电子装置，可增加天线的工作频带与其频宽，使天线不受金属屏蔽的影响，解决先前技术所存在天线易受环境影响而降低辐射能力的问题。

Description

增加天线频宽的辅助结构及其适用的电子装置

技术领域

本实用新型有关一种增加天线频宽的辅助结构，特别是一种增加天线频宽的辅助结构及其适用的电子装置。

背景技术

科技的发展造就现代生活愈发便利，通信技术便是一例。赖于通信技术的快速发展，从早期电话机到无线电，乃至于现今通用的行动电话与因特网，已破除了地域上的限制，实时联络地球另一端已非难事。

然而，通信技术发展之快，也造就诸多种类的无线通信协议（如无线数字电视、行动电话系统及无线宽带网络等）并存于同一环境，造成多种无线通信协议的工作频带可能彼此重叠，而使得无线信号互相干扰而不稳定。

再者，因应使用者的需求，天线除了从外露式天线朝隐藏式天线发展外，更积极朝向体积微小化的方向发展。又，为了商品设计考虑，许多电子装置的外壳采用金属材质，进而对无线信号产成屏蔽作用，而影响天线接收信号。

因此，在考虑产品整体设计的情形下，如何改善天线受环境影响而降低辐射能力的问题，为本领域的人员致力研究的课题。

实用新型内容

鉴于以上的问题，本实用新型提供一种增加天线频宽的辅助结构及其适用的电子装置，借以解决先前技术所存在天线受环境影响而降低辐射能力的问题。

本实用新型的一实施例提供一种增加天线频宽的辅助结构，配合天线使用，该天线包含一个辐射部，该辅助结构包含：一个激发部，与该辐射部相隔一个耦合距离，以耦合该辐射部辐射的电磁波；一个第一开孔，贯穿该激发部，该第一开孔的垂直投影的至少一部分与该辐射部重叠；以及一个第二开孔，贯穿该激发部，且位于该第一开孔的一侧，该第二开孔与该第一开孔之间具有一个间隔距离。

优选的，该激发部为片状，且大致平行于该辐射部。

优选的，该第一开孔的垂直投影横跨该辐射部。

优选的，该第二开孔的垂直投影位于该辐射部之外。

优选的，该第二开孔的垂直投影的至少一部分与该辐射部重叠。

优选的，该第一开孔与该第二开孔呈狭长形而沿相同的一个第一方向延伸。

优选的，该第一开孔与该第二开孔中之一的一端朝不同于第一方向的一个第二方向弯折延伸。

本实用新型的一实施例另提供一种电子装置，包含前述的辅助结构及天线。

优选的，该电子装置包含一个壳体，该壳体内部形成一个容置空间，该天线位于该容置空间，该壳体包含一个金属板件，而由该金属板件形成该辅助结构。

优选的，该金属板件包含贯穿该金属板件的数个孔洞，该些孔洞之一为该第一开孔，其余的该些孔洞为该第二开孔，围绕该第一开孔设置。

根据本实用新型的增加天线频宽的辅助结构，应用于电子装置，可增加天线的工作频带与其频宽，使天线不受金属屏蔽的影响，解决先前技术所存在天线易受环境影响而降低辐射能力的问题。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的天线及其辅助结构的示意图。

图2为本实用新型第二实施例的辅助结构200的示意图。

图3为本实用新型第三实施例的辅助结构200的示意图。

图4A为图1所示的天线配合如图2所示的辅助结构的增益图。

图4B为图1所示的天线配合如图2所示的辅助结构的返回损失图。

图5A为图1所示的天线配合如图3所示的辅助结构的增益图。

图5B为图1所示的天线配合如图3所示的辅助结构的返回损失图。

图6A为图1所示的天线配合未具有开孔的辅助结构的增益图。

图6B为图1所示的天线配合未具有开孔的辅助结构的返回损失图。

图7A为图1所示的天线配合仅具有如图1所示的第一开孔的辅助结构的增益图。

第7B图为图1所示的天线配合仅具有如图1所示的第一开孔的辅助结构的返回损失图。

图8为根据本实用新型第一至第三实施例的天线及其辅助结构的第一应用例的分解示意图。

图9为根据本实用新型第一至第三实施例的天线及其辅助结构的第二应用例的分解示意图。

图10为根据本实用新型第一至第三实施例的天线及其辅助结构的第三应用例的部分示意图。

【主要组件符号说明】

100天线 110介电基板 120辐射部

121馈入点 130接地部 200辅助结构

210激发部 300馈线 400高频信号源

500电子装置 510壳体 511背盖壳体

512金属板件 513面板壳体 515底座壳体

520容置空间 D1第一方向 D2第二方向

d_C耦合距离 d_I间隔距离

H1第一开孔 H2第二开孔

L法线 P1第一投影 P2第二投影。

具体实施方式

图1为本实用新型第一实施例的天线100及其辅助结构200的示意图。

参照图1。根据本实用新型实施例的增加天线频宽的辅助结构200，配合天线100使用，借以增加天线100的辐射频宽。本实施例的天线100以平面天线为例，包含介电基板110、辐射部120及接地部130，但本实用新型的实施例非以平面天线为限，也可为其它类型的天线，如槽孔天线、微带天线或数组天线等。

如图1所示，辐射部120及接地部130设置于介电基板110上。辐射部120具有至少一馈入点121，用以电连接馈线300的一端。馈线300的另一端电连接至高频信号源400。

于此，高频信号源400可以高频电路实现，如无线网络芯片及其周边电路。由于天线100、馈线300及高频信号源400的运作原理为本领域的技术人员所熟知，故于此不再赘述。

如图1所示，辅助结构200包含激发部210、第一开孔H1及第二开孔H2。激发部210与辐射部120相隔一耦合距离d_C，以耦合辐射部120辐射的电磁波。

第一开孔H1贯穿激发部210。第二开孔贯穿H2激发部210。第一开孔H1的垂直投影（即第一投影P1）的一部分与辐射部120重叠。第二开孔H2位于第一开孔H1的一侧，第二开孔H2与第一开孔H1之间具有一间隔距离d_I。借此，天线100与辅助结构200共振而可使天线辐射的电磁波经由辅助结构200辐射出去。特别是，可通过调整第一开孔H1或/及第二开孔H2的尺寸或周长，以及调整间隔距离d_I，而调整天线100的工作频带及其频宽范围。

于此，激发部210为金属材质，例如：铜、铁、不锈钢、镁、铝、钛或其合金。

在一些实施例中，激发部210为片状，且大致平行于辐射部120。也就是说，激发部210的法向量大致与辐射部120的法向量朝向同一方向。借此，可有利于激发部210与天线100耦合电磁波。

在一些实施例中，第一开孔H1的垂直投影（即第一投影P1）横跨辐射部120。也就是说，第一投影P1具有第一端及相对的第二端，第一端与第二端位于辐射部120之外，而第一端与第二端间的一中间段与辐射部120交叠。借此，可有利于激发部210与天线100耦合电磁波。

在一些实施例中，第二开孔H2的垂直投影（即第二投影P2）的至少一部分与辐射部120重叠。

在一些实施例中，第二开孔H2的垂直投影（即第二投影P2）可位于辐射部120之外。也就是说，第二投影P2可不与辐射部120重叠，只要第一投影P1的一部分与辐射部120重叠即可。换言之，只要第一开孔H1与第二开孔H2中的其中之一的一部分与辐射部120重叠即可，并非以第一开孔H1与第二开孔H2的垂直投影均与辐射部120重叠为限。

图2为本实用新型第二实施例的辅助结构200的示意图。本实施例的辅助结构200与第一实施例的辅助结构200大致相同，其与天线100的相对位置关系也如同前述。

如图2所示，于辅助结构200的激发部210中，第一开孔H1与第二开孔H2呈狭长形，且沿相同的一第一方向D1延伸。也就是说，第一开孔H1的长轴与第二开孔H2的长轴平行，二者的垂直距离为前述的相隔距离d_I。

在一些实施例中，第一开孔H1朝第一方向D1延伸，且跨越第二开孔H2的一端的法线L。

图3为本实用新型第三实施例的辅助结构200的示意图。本实施例的辅助结构200与第一实施例的辅助结构200大致相同，其与天线100的相对位置关系也如同前述。

合并参照图2及图3。如图2所示的第一开孔H1的一端可朝不同于第一方向D1的第二方向D2弯折延伸，而形成如图3所示的第一开孔H1。也就是说，第一开孔H1与第二开孔H2中之一的一端可朝第二方向D2弯折延伸。

在一些实施例中，如图3所示的第一开孔H1的一端还可再朝除第二方向D2之外的方向延伸。也就是说，第一开孔H1或第二开孔H2可为任意形状的开孔，其可延伸或/及弯折成特定图案，其宽度也可任意变化。

图4A为图1所示的天线100配合如图2所示的辅助结构200的增益（Gain）图。图4B为图1所示的天线100配合如图2所示的辅助结构200的返回损失（Return loss）图。

图5A为图1所示的天线100配合如图3所示的辅助结构200的增益图。图5B为图1所示的天线100配合如图3所示的辅助结构200的返回损失图。

图6A为图1所示的天线100配合未具有开孔的辅助结构200的增益图。图6B为图1所示的天线100配合未具有开孔的辅助结构200的返回损失图。

图7A为图1所示的天线100配合仅具有如图1所示的第一开孔H1的辅助结构200的增益图。第7B图为图1所示的天线100配合仅具有如图1所示的第一开孔H1的辅助结构200的返回损失图。

合并参照图4A至图7B。明显可以看到，不论是采用如图2所示的辅助结构200或是采用如图3所示的辅助结构200，均可使天线100的增益及返回损失较仅具有第一开孔H1的辅助结构200佳，同样的，也较未具开孔的辅助结构200佳。

合并参照图4A及图7A。由图7A可见，当辅助结构200仅具有第一开孔H1时，可用的工作频带位于2.4GHz（吉赫）。当辅助结构200同时具有第一开孔H1及第二开孔H2时，可用的工作频带除2.4GHz之外，增加了5GHz的频带。也就是说，可用的工作频带可经由辅助结构200与天线100的共同作用而增加。同时，工作频带的频宽也随的增加。

以下详细说明前述第一实施例至第三实施例所述的辅助结构200的具体应用方式。

图8为根据本实用新型第一至第三实施例的天线100及其辅助结构200的第一应用例的分解示意图。

如图8所示，前述的天线100及其辅助结构200可应用于电子装置500。于此，电子装置500可为笔记型计算机、全机一体式（All in one）、移动电话、PDA、GPS导航机等具有天线的装置。

如图8所示，电子装置500以笔记型计算机为例，电子装置500可包含如前述的天线100及其辅助结构200。电子装置500还可包含壳体510（如背盖壳体511、面板壳体513与底座壳体515）。壳体510内部形成至少一容置空间，例如背盖壳体511与面板壳体513接合而形成容置空间520。天线100位于容置空间520中。壳体510包含金属板件512，而由金属板件512形成前述的辅助结构200。借助使天线100与由金属板件512形成的辅助结构200维持如前述的耦合距离d_C（图中未示），可使天线100获得前述的辐射效果（如图4A至图5B所示）。

在一些实施例中，金属板件512可以卡扣、嵌合、锁固、黏接、电镀、焊接等方式固定于背盖壳体511或面板壳体513。

在一些实施例中，第一开孔H1之上可覆盖非导电薄膜，或第一开孔H1可填补非导电材质，以防止水气或液体侵入电子装置500。相似地，第二开孔H2之上可覆盖非导电薄膜，或第二开孔H2可填补非导电材质，以防止水气或液体侵入电子装置500。非导电薄膜的材质与非导电材质可为塑料、树脂、橡胶或玻璃等。

图9为根据本实用新型第一至第三实施例的天线100及其辅助结构200的第二应用例的分解示意图。

在一些实施例中，如图9所示，背盖壳体511或面板壳体513可直接以金属板件512实现。即，背盖壳体511或面板壳体513可以金属材质构成，而在背盖壳体511或面板壳体513上挖凿前述的第一开孔H1及第二开孔H2。

图10为根据本实用新型第一至第三实施例的天线100及其辅助结构200的第三应用例的部分示意图。

如图10所示，电子装置500同样以笔记型计算机为例，电子装置500通常为了使音波穿越壳体510，而会在壳体510上开凿多个孔洞（如位于喇叭或麦克风前方的壳体处）。而本应用例在壳体510需开凿孔洞处设置（如以嵌接的方式）前述的金属板件512，金属板件512包含贯穿金属板件512的数个孔洞，该些孔洞之一为前述的第一开孔H1，其余的孔洞为第二开孔H2，围绕第一开孔H1设置。前述的天线100（图中未示）则对应金属板件512（即辅助结构200）设置于壳体510中，并维持耦合距离d_C，而可使天线100获得前述的辐射效果（如图4A至图5B所示）。

为了清楚呈现前述实施例的第一开孔H1及第二开孔H2，图1至图3及图8至10以较夸大的方式呈现，本实用新型实施例的第一开孔H1及第二开孔H2非以图式中相对于天线100的比例为限。

综上所述，根据本实用新型的增加天线100频宽的辅助结构200，应用于电子装置500，可增加天线100的工作频带与其频宽，使天线100不受金属屏蔽的影响，解决先前技术所存在天线易受环境影响而降低辐射能力的问题。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施范围；故，凡依本实用新型申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种增加天线频宽的辅助结构，配合天线使用，该天线包含一个辐射部，其特征在于，该辅助结构包含：

一个激发部，与该辐射部相隔一个耦合距离，以耦合该辐射部辐射的电磁波；

一个第一开孔，贯穿该激发部，该第一开孔的垂直投影的至少一部分与该辐射部重叠；以及

一个第二开孔，贯穿该激发部，且位于该第一开孔的一侧，该第二开孔与该第一开孔之间具有一个间隔距离。

2.如权利要求1所述的辅助结构，其特征在于，该激发部为片状，且大致平行于该辐射部。

3.如权利要求1所述的辅助结构，其特征在于，该第一开孔的垂直投影横跨该辐射部。

4.如权利要求1所述的辅助结构，其特征在于，该第二开孔的垂直投影位于该辐射部之外。

5.如权利要求1所述的辅助结构，其特征在于，该第二开孔的垂直投影的至少一部分与该辐射部重叠。

6.如权利要求1所述的辅助结构，其特征在于，该第一开孔与该第二开孔呈狭长形而沿相同的一个第一方向延伸。

7.如权利要求6所述的辅助结构，其特征在于，该第一开孔与该第二开孔中之一的一端朝不同于第一方向的一个第二方向弯折延伸。

8.一种电子装置，其特征在于，包含如权利要求1至7中任一权利要求所述的辅助结构及该天线。

9.如权利要求8的电子装置，其特征在于，该电子装置包含一个壳体，该壳体内部形成一个容置空间，该天线位于该容置空间，该壳体包含一个金属板件，而由该金属板件形成该辅助结构。

10.如权利要求9的电子装置，其特征在于，该金属板件包含贯穿该金属板件的数个孔洞，该些孔洞之一为该第一开孔，其余的该些孔洞为该第二开孔，围绕该第一开孔设置。