CN203631738U - 金属板天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属板天线，包括本体，本体为金属板，本体的两端分别为第一端和第二端，第一端和第二端朝相同方向垂直弯折，第一端和第二端的其中之一为连接端，且第一端和第二端中至少其中之一具有至少一个插件脚，插件脚用以插入电路板上的插孔中；以及至少两个接地脚，接地脚垂直连接于本体，至少两个接地脚的其中之一用以连接电路板的接地端。本实用新型中，同一个金属板天线可提供两个连接端，以供摆放在电路板的不同位置时的连接选择，并通过选择两接地脚其一的设计，达到天线于不同位置时的良好阻抗匹配，且金属板天线不需要经过旋转后再摆放至电路板上，从而提升线路布局的方便性与减少制造成本。

Description

金属板天线

优先权

本实用新型以申请日为2013年7月19日，申请号为102213681的台湾专利为优先权。

技术领域

本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种金属板天线。

背景技术

传统上，支援表面黏着技术（SMT）的天线可采用印刷电路板制程或陶瓷制程来制作。使用印刷电路板制作的天线的介质损耗较高，而陶瓷天线的频宽则较窄。另外，当使用金属件制作的天线在应用于表面黏着技术时，需克服天线在基板上的支撑问题。传统的金属板天线使用非导体的支撑架（如海绵）以让金属板天线稳定地站立在基板上。然而，为了应用表面黏着技术，如海绵等非导体支撑架通常并不耐热，而无法承受表面黏着技术常用的高温锡炉的温度。

请参考图1，图1是传统应用于表面黏着技术的金属板天线的示意图。传统的金属板天线1的设计是将接脚101设计成具有两个弯折101a、101b，使接脚101的末端与电路板100的接触垫100a可以具有一个足够的接触面积，藉此达到支撑天线且使金属板天线可适用于表面黏着技术。然而，在金属板天线1的弯折处（弯折101a、101b的周围），通常会因为材料回弹力的问题，而造成弯折101a、101b并非是所需的90度。例如：传统的金属板天线1’的弯折101a’或弯折101b’大于90度，如此会造成接脚101与接触垫100a的焊接面无法平整地接触，进而造成焊接不良（空焊或吃锡过多）的情况。

请同时参照图2A与图2B，图2A与图2B是传统的双天线模组的示意图。传统的双天线或多天线系统，当使用两个以上的相同天线同时布局于一个模组时，依据天线在电路板200上的摆放位置，可能要将天线旋转180度，以简化天线的连接线路的设计。例如：在图2A中，天线2’是与天线2完全相同，其差异仅在于天线2’是旋转180度摆放（相对于天线2）。集成电路30透过简单的连接网路201、202连接天线2、2’的连接端21。另一方面，若不将天线旋转，如图2B所示，两个天线2以相同方向摆放，即其中一个天线2（例如：图2B中左侧的天线2）可视为是由另一个天线2（例如：图2B中右侧的天线）直接平移而实现。此时，相对于图2B中左侧的天线2的连接端21所连接的走线203，可能需要设计较复杂的走线204以连接图2B中右侧的天线2的连接端21，如此可能增加电路板200的走线设计上的复杂度。另外，图2A的天线在辐射特性上也会产生不对称的状况，图2B的天线除了辐射特性容易产生不对称外，在电路板的走线上会相对复杂许多。

实用新型内容

本实用新型提供一种金属板天线，使金属板天线具有两个以上的弯折结构可供站立在电路板上，金属板天线的插件脚提供定位之用。另外，同一个金属板天线的结构也可提供两个不同的连接端。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种金属板天线，包括本体，所述本体为金属板，所述本体的两端分别为第一端和第二端，所述第一端和所述第二端朝相同方向垂直弯折，所述第一端和所述第二端的其中之一为连接端，且所述第一端和所述第二端中至少其中之一具有至少一个插件脚，所述插件脚用以插入电路板上的插孔中；以及至少两个接地脚，所述接地脚垂直连接于所述本体，所述的至少两个接地脚的其中之一用以连接所述电路板的接地端。

较佳地，所述本体以中间对称轴为基准而形成对称形状，所述本体的对称的两端分别为所述第一端和所述第二端。

较佳地，所述接地脚包括第一接地脚和第二接地脚，所述第一接地脚和第二接地脚对称设置于所述本体的中间对称轴的两侧。

较佳地，所述插件脚呈倒L型或凸字形。

较佳地，所述金属板天线为一体成型。

本实用新型提供的金属板天线，包括本体，所述本体为金属板，所述本体的两端分别为第一端和第二端，所述第一端和所述第二端朝相同方向垂直弯折，所述第一端和所述第二端的其中之一为连接端，且所述第一端和所述第二端中至少其中之一具有至少一个插件脚，所述插件脚用以插入电路板上的插孔中；以及至少两个接地脚，所述接地脚垂直连接于所述本体，所述的至少两个接地脚的其中之一用以连接所述电路板的接地端。本实用新型中，同一个金属板天线可提供两个连接端，以供摆放在电路板的不同位置时的连接选择，并通过选择两接地脚其一的设计，达到天线于不同位置时的良好阻抗匹配，且金属板天线不需要经过旋转后再摆放至电路板上，从而提升线路布局的方便性与减少制造成本。

附图说明

图1为现有的应用于表面黏着技术的金属板天线的示意图；

图2A～2B为现有的双天线模组的示意图；

图3A为本实用新型实施例1的金属板天线的立体图；

图3B为图3A所示金属板天线的侧视图；

图3C为本实用新型实施例2的金属板天线的示意图；

图4A～4D为本实用新型的金属板天线中插件脚的示意图；

图5为本实用新型实施例3的双天线模组的示意图；

图6为图5所示的双天线模组设置于金属背板的侧视图；

图7为图5所示的双天线模组的S参数的频率响应图。

图1、2A、2B中：1、1’-金属板天线，101、101’-接脚，101a、101b、101a’、101b’-弯折，100、200-电路板，100a-接触垫，2、2’-天线，21-连接端，201、202、203、204-走线，30-集成电路；

图3A、3B以及4A～4D中：40-本体，41-第一接地脚，42-第二接地脚，40a、41a、42a-插件脚，401-第一端，402-第二端，403、404-侧边，405-延伸部，X-中间对称轴；

图3C中：50-本体，50a-插件脚，51、52、53、54-接地脚，501-第一端，502-第二端；

图5～7中：6-双天线模组，60-电路板，601-第一天线区域，602-第二天线区域，603、604-走线，605-集成电路，606-接地走线、61-第一金属板天线，62-第二金属板天线，610、620-本体，611、621-第一端，612、622-第二端，613、623-第一接地脚，614、624-第二接地脚，7-金属背板，C1、C2、C3-曲线。

具体实施方式

为了更详尽的表述上述实用新型的技术方案，以下列举出具体的实施例来证明技术效果；需要强调的是，这些实施例用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。

实施例1

本实用新型提供的金属板天线，如图3A和3B所示，包括本体40以及至少两个接地脚（第一接地脚41和第二接地脚42）。所述本体40为金属板，所述本体40的两端分别为第一端401和第二端402，所述第一端401和所述第二端402朝相同方向垂直弯折，换句话说，所述第一端401和第二端402是垂直于所述本体40所在的平面而弯折的。

较佳地，所述本体40的形状可以大致是长方形（矩形）、方形、圆形等非不规则为主，从而增加表面黏着制程的设备对天线的辨识率。请重点参考图3A，本实施例中，所述本体40为长方形，在长方形的本体40的长边的两端垂直弯折形成第一端401和第二端402。较佳地，所述本体40可以中间对称轴X为基准而形成对称形状，所述本体40的对称的两端分别为所述第一端401和所述第二端402。然而，本实用新型并不限定所述本体40为对称结构。

请继续参考图3A，所述第一端401和所述第二端402的其中之一为连接端，且所述第一端401和所述第二端402中至少其中之一具有至少一个插件脚40a，所述插件脚40a用以插入电路板上的插孔中，本实施例中，所述第一端401和第二端402中皆有插件脚40a，与所述本体40垂直的第一端401和第二端402是用于让本实用新型的金属板天线可站立于电路板（图3A中未示出）上。

所述至少两个接地脚（第一接地脚41和第二接地脚42）垂直连接于所述本体40的其中一个侧边403，所述的至少两个接地脚（第一接地脚41和第二接地脚42）的其中之一用以连接所述电路板的接地端。本实施例中，所述接地脚包括第一接地脚41和第二接地脚42，所述第一接地脚41和第二接地脚42对称设置于所述本体40的中间对称轴X的两侧。也就是说，请继续参考图3A，所述第一接地脚41和第二接地脚42设置在中间对称轴X的两侧，且与所述中间对称轴X的距离相同。第一接地脚41可具有插件脚41a，第二接地脚42可具有插件脚42a，然而，第一接地脚41和第二接地脚42的插件脚41a、42a也可被省略，所述第一接地脚41和第二接地脚42用于调整金属板天线的阻抗匹配。

请继续参考图3A和3B，在本实施例中，所述金属板天线的一个侧边404（与侧边403相对）可具有延伸部405，所述延伸部405与所述本体40垂直，所述延伸部405可增加天线工作频段，当然，本实用新型对于所述延伸部405的形状不做限定。

较佳地，所述金属板天线为一体成型，也就是说，所述本体40的第一端401、第二端402，以及第一、第二接地脚41、42与延伸部405由同一片金属板构成。当然，上述的元件也可以由多个金属板经过焊接、机械式卡合等组装程序组成一个金属板天线。另外，本实用新型对于所述金属板的材料也不做限定，金属板使用的材料可以是铁、不锈钢、铜等金属。

请重点参考图4A至4D，本实用新型中的插件脚40a可以呈倒L型，如图4A所示，也可以是图4B至4D所示的凸字形。本实用新型对所述插件脚40a的具体形状不做限定，只要能帮助金属板天线定位在所述电路板上即可。

实施例2

请重点参考图3C，本实施例与实施例1的区别在于：本体50的形状、接地脚51、52、53、54的数目，以及仅有第二端502上具有两个插件脚50a，第一端501的插件脚被省略。换句话说，在实际应用时，第一端501与第二端502至少其中之一具有至少一个用以帮助定位的插件脚50a即可。而四个接地脚51、52、53与54可针对摆放在天线模组上的不同位置，来进行选择不同的接地脚作为阻抗匹配使用，本实用新型对于接地脚的数目和位置不做限定，将会依实际实施时依最佳特性进行调整。

实施例3

请重点参考图5，两个金属板天线可组成双天线模组6，具体地，所述双天线模组6包括电路板60、第一金属板天线61和第二金属板天线62，所述第一金属板天线61和第二金属板天线62可以采用本实用新型中实施例1和实施例2中描述的金属板天线。

请继续参考图5，电路板60具有第一天线区域601，第二天线区域602，走线（或称为导线）603、604，集成电路605，接地走线606与插孔（图中未示出）。在本实施例中，第一天线区域601与第二天线区域602彼此对称，但不作为本实用新型限定的内容。

请继续参考图5，所述第一金属板天线61设置在第一天线区域601内，所述第一金属板天线61包括本体610与至少两个接地脚（第一接地脚613和第二接地脚614），所述本体610为金属板，所述本体610的两端分别为第一端611和第二端612，所述第一端611和所述第二端612朝相同方向垂直弯折，本实施例中，所述第二端612作为连接端。第一端611和第二端612中至少其中之一具有至少一个插件脚，用于插入所述电路板60上的插孔中，图5中并未示出插件脚与插孔，因为插件脚已插入所述插孔中。所述至少两个接地脚613、614垂直连接于所述本体610，本实施例中，第一金属板天线61中的第二接地脚614连接至接地走线606。

所述第二金属板天线62与第一金属板天线61相同，第二金属板天线62设置在第二天线区域602内。在本实施例中，所述第二金属板天线62包括本体620与至少两个接地脚（第一接地脚623和第二接地脚624），本实施例中，第二金属板天线62的第一接地脚623连接接地走线606。所述本体620的两端分别为第一端621和第二端622，所述第一端621和所述第二端622朝相同方向垂直弯折，本实施例中，所述第一端621作为连接端。

请继续参考图5，第二金属板天线62与第一金属板天线61在连接电路板60时，天线的连接端与接地端并不相同。在本实施例中，第一金属板天线61的第二端612为连接端，相对地，第二金属板天线62的第一端611为连接端。当然，当第一金属板天线61的连接端被决定为第一端611时，则第二金属板天线62的连接端也因此被决定为第二端622。也就是说，第一金属板天线61的连接端可选择为第一端611与第二端612的其中一个，此时第二金属板天线62的连接端为第一端与第二端的两者中的另一个。

需要说明的是，在本实施例中，第一金属板天线61的第一接地脚613与第二接地脚614是以中间对称轴为基准彼此对称，且第一端611与第二端612也彼此对称。同样地，第二金属板天线62的第一接地脚623与第二接地脚624也是以中间对称轴为基准彼此对称，且第一端621与第二端622彼此对称。第一金属板天线61与第二金属板天线62分别构成平面倒F型天线（Planer Inverted-FAntenna，PIFA）。如图5所示，第一金属板天线61以第二端612作为连接端，第二端612连接走线603。第二金属板天线62以第一端621作为连接端，第一端621连接走线604。第一金属板天线61的接地通过第二接地脚614，相对地，第二金属板天线62的接地通过第一接地脚623。

请继续参考图5，靠近连接端的第一金属板61中的第二接地脚614和第二金属板天线62中的第一接地脚623被选择用于连接电路板60的接地走线606。第一接地脚613和第二接地脚624并未连接接地走线606。由此可知，通过选择连接端与接地端，第一金属板天线61与第二金属板天线62上所激发的电流路径是彼此对称的，如此更容易使第一金属板天线61与第二金属板天线62分别产生彼此对称的辐射场型。在另一实施例中，第一接地脚613与第二接地脚624可连接接地走线606，此时第二接地脚614与第一接地脚623不接地，如此同样可在第一金属板天线61与第二金属板天线62上产生对称的电流路径。在设计时，通过适当的选择接地脚位置，可达到双天线良好的阻抗匹配达到共用的目的，避免天线更换位置后，造成特性上的落差。

请重点参照图6，本实施例的双天线模组6可以装设于电视的金属背板7上。本实施例中，双天线模组6垂直站立于金属背板7上。

请重点参照图7，曲线C1是对应于第一金属板天线61的S11，曲线C2是对应于第二金属板天线62的S22，第一金属板天线61与第二金属板天线62可满足2.4G/5GHz的双频操作，符合IEEE802.11a/b/g/n所定义的操作频段。曲线C3是第一金属板天线61和第二金属板天线62的隔离度，第一金属板天线61和第二金属板天线62在上述的操作频段上也具有良好的隔离度。

综上所述，本实用新型提供的金属板天线，可让同一个金属板天线的结构提供两个不同的连接端，以供摆放在电路板的不同位置时的连接选择，并透过选择两接地脚其一的设计，达到天线于不同位置的良好阻抗匹配，故在应用于双天线系统时，可使用完全相同的金属板天线，且金属板天线不需要经过旋转后再摆放至电路板上，藉此提升线路布局的方便性与减少制造成本。本实用新型提供的金属板天线的天线结构简单，本体是完整一片的金属板，可增加表面黏着制程的设备的辨识率。在天线的制作上，有别于传统采用不同架构的双天线模组，在天线与包装上皆需两套模具，本天线创作仅需使用一套模具来制作一种天线，且天线也仅使用一套制程用的托盘（Tray），藉此大幅降低生产成本，而透过本实用新型天线结构上的改良，设计天线的两端立起的金属平面并增加插件脚，也可降低传统铁件天线在表面黏着制程（SMT制程）上的焊接不良率。而且透过天线多个接地脚的设计，可有效达到于不同位置摆放时的天线性能一致性，达到共用的目的。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种金属板天线，其特征在于，包括

本体，所述本体为金属板，所述本体的两端分别为第一端和第二端，所述第一端和所述第二端朝相同方向垂直弯折，所述第一端和所述第二端的其中之一为连接端，且所述第一端和所述第二端中至少其中之一具有至少一个插件脚，所述插件脚用以插入电路板上的插孔中；以及

至少两个接地脚，所述接地脚垂直连接于所述本体，所述的至少两个接地脚的其中之一用以连接所述电路板的接地端。

2.如权利要求1所述的金属板天线，其特征在于，所述本体以中间对称轴为基准而形成对称形状，所述本体的对称的两端分别为所述第一端和所述第二端。

3.如权利要求1或2所述的金属板天线，其特征在于，所述接地脚包括第一接地脚和第二接地脚，所述第一接地脚和第二接地脚对称设置于所述本体的中间对称轴的两侧。

4.如权利要求1所述的金属板天线，其特征在于，所述插件脚呈倒L型或凸字形。

5.如权利要求1所述的金属板天线，其特征在于，所述金属板天线为一体成型。

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