CN204205055U - 微型天线模组 - Google Patents

Abstract

一种用于电子装置的微型天线模组，该天线模组是在金属层上设置绝缘区，此绝缘区为非金属封闭区域，在绝缘区内设置一辐射谐振区。辐射谐振区包括一负极辐射谐振体及一正极辐射谐振体，负极路径总长略小于一预定低频频率的四分之一波长，以谐振出该预定低频频率，负极辐射谐振体尾端部位设置成可谐振出一预定高频频率，且正极辐射谐振体亦可谐振出一预定高频频率，借由正极辐射谐振体耦合负极辐射谐振体调整天线阻抗。本实用新型结构简单且大幅缩小天线尺寸，可以收发多频无线电波讯号。

Description

微型天线模组

技术领域

本实用新型应用于无线通讯电子装置的天线，特别是有关于一种微型天线模组。

背景技术

携带型计算机、手持型电子装置、穿戴型电子装置及无线讯号设备等的电子装置盛行，此等装置常具备无线通讯与卫星定位功能，如用于2.4GHz及5GHz的WiFi及用于2.4GHz的Bluetooth、ZeeBee等进行通讯，以及用于1.575GHz的GPS进行卫星定位功能。

由于电子装置内部空间越来越窄小，但一般天线尺寸相对较大，使产品设计上越困难。若使用高介电材质来缩小天线整体尺寸，则在特性上也将使天线需预留较大的绝缘区，或将使天线多频频率的调校较为困难。图1中显示此类型天线的一例。

因此本实用新型即在解决上述问题，提出一种能应用于无线电子装置的改良式多频微型天线模组。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种微型天线模组，供安装于具有无线通讯的电子装置内，用以克服现有天线模组常见的缺点，例如需预留较大的绝缘区，以及天线多频频率调校较为困难。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微型天线模组包括：金属层、绝缘区、辐射谐振区、以及讯号馈入源。该天线模组在金属层上设置绝缘区，此绝缘区为非金属封闭区域，在绝缘区内设置一辐射谐振区，此辐射谐振区包括一负极辐射谐振体及一正极辐射谐振体，负极辐射谐振体具有一接地部，电气连接金属层，正极辐射谐振体电气连接讯号馈入源。自该负极辐射谐振体尾端部位延伸至该接地部为第一路径，以及自该接地部沿着绝缘区边缘延伸至讯号馈入源接地部为第二路径，两路径总长略小于一预定低频频率的四分之一波长，以谐振出该预定低频频率，该负极辐射谐振体尾端部位设置成可谐振出一预定高频频率，且该正极辐射谐振体亦可谐振出一预定高频频率，借由正极辐射谐振体耦合负极辐射谐振体调整天线阻抗。

绝缘区材质可为硬质印刷电路板、软质印刷电路板、高介电材料、或塑胶材料，或是以上各材料组合而成的复合材料。该金属层、该负极辐射谐振体、及该正极辐射谐振体可以绝缘区的绝缘材料做为载体。

该正极辐射谐振体可为电容性组件、电感性组件、片状导体组件、或导线。

该讯号馈入源可为同轴缆线、RF接头、或微带传输线。

透过以上的结构及组件的结合，本实用新型达成一种结构简单且大幅缩小尺寸的微型天线模组，用以收发多频无线电波讯号。

本实用新型的有益效果是，供安装于具有无线通讯的电子装置内，用以克服现有天线模组常见的缺点，例如需预留较大的绝缘区，以及天线多频频率调校较为困难。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为现有微型天线模组的示意图。

图2为本实用新型的微型天线模组的平面图。

图3为本实用新型微型天线模组的低频路径的示意图。

图4为本实用新型微型天线模组上预设焊点的示意图。

图5-1为本实用新型利用同轴缆线做为讯号馈入源的示意图。

图5-2为本实用新型透过射频(RF)接头做为或连接讯号馈入源的示意图。

图5-3、图5-4、图5-5、图5-6为本实用新型利用不同形式的微带线做为讯号馈入源的示意图。

图5-7为本实用新型利用微带线做为讯号馈入源的平面示意图。

图6为本实用新型将绝缘区及辐射谐振区预先组合成一独立组合体的立体图。

图7为本实用新型将绝缘区及辐射谐振区预先组合成一独立组合体的另一例立体图。

图8为本实用新型利用导电通孔贯穿绝缘区电气连接金属层及讯号馈入源的立体图。

图9为本实用新型利用导电通孔贯穿绝缘区电气连接金属层及讯号馈入源的另一例立体图。

图10为本实用新型将绝缘区及辐射谐振区预先组合成一独立组合体的再另一例立体图。

图11为本实用新型微型天线模组测试的双频频率VSWR图表。

图12为本实用新型微型天线模组测试的单频频率VSWR图表。

图中标号说明：

100   金属层

200   绝缘区

210   绝缘区边缘

300   微型天线模组

310   辐射谐振区

320   负极辐射谐振体

330   正极辐射谐振体

340   负极辐射谐振体接地部

350   负极辐射谐振体尾端部位

400   讯号馈入源

410   讯号馈入源接地部

500   导电通孔

600   同轴缆线

700   射频接头

800   微带传输线

900   焊点

具体实施方式

本实用新型的微型天线模组300，如图2所示，其包括有：金属层100、绝缘区200、辐射谐振区310、及讯号馈入源400。在金属层100上设置绝缘区200，此绝缘区200为非金属封闭区域，在绝缘区200内设置一辐射谐振区310。

该辐射谐振区310包括一负极辐射谐振体320及一正极辐射谐振体330。该负极辐射谐振体320具有一负极辐射谐振体接地部340，电气连接该金属层100。正极辐射谐振体330电气连接该讯号馈入源400。自该负极辐射谐振体尾端部位350延伸至该负极辐射谐振体接地部340为第一路径，以及自该负极辐射谐振体接地部340沿着该绝缘区边缘210延伸至讯号馈入源接地部410为第二路径，两路径总长略小于预定低频频率的四分之一波长，以供谐振出预定低频频率。此总路径如图3中箭头所示。另，该负极辐射谐振体尾端部位350设置成可供谐振出一预定高频频率，而该正极辐射谐振体330亦设置成可谐振出一预定高频频率。因此，借由该正极辐射谐振体330耦合该负极辐射谐振体320即可调整微型天线模组300的阻抗。

该绝缘区200的材质可为硬质印刷电路板(PCB)、软质印刷电路板(FPCB)、高介电材料、或塑胶材料，或是由以上材料组合而成的复合材料所制成。该金属层100、该负极辐射谐振体320、及该正极辐射谐振体330可以该绝缘区200的上述绝缘材料做为载体。

该正极辐射谐振体330可为电容性组件、电感性组件、片状导体组件、或导线。该正极辐射谐振体330可利用表面黏着技术(SMT)安装于本实用新型的微型天线模组，因此在该正极辐射谐振体330下方的该绝缘区200上可以预留焊点(PAD)900，如图4所示。

本实用新型的微型天线模组300可使用多种讯号馈入源400，此等讯号馈入源400例如图5-1中所示的同轴缆线600、图5-2中所示的射频(RF)接头700及图5-3、图5-4、图5-5、图5-6中所示的不同型式微带传输线800。图5-7中特别显示出以微带传输线800做为讯号馈入源400的示意图。上述的同轴缆线600、RF接头700、微带传输线800等为电子领域所熟知且广泛使用者，在此不再赘述。

本实用新型的微型天线模组300可利用电子装置中已存在的金属组件做为本实用新型微型天线模组300的金属层100，亦可独立配置金属层100，以供设置该绝缘区200及该辐射谐振区310，以达到相同的效果。

另外，为有助于将本实用新型的微型天线模组300装设于电子装置中，亦可将绝缘区200及辐射谐振区310预先制作成一组合体，如图6及图7所示，并于绝缘区200上设置贯穿的导电通孔500，以供电气连接于负极辐射谐振体320及正极辐射谐振体330。

在图8、图9及图10中显示该绝缘区200及辐射谐振区310所组成的组合体的应用实施例，其中微型天线模组300可平置或直立于金属层100上。该等导电通孔500设置将该负极辐射谐振体320电气连接该金属层100，并将该正极辐射谐振体330电气连接讯号馈入源400。如该等导电通孔500未设置将利用负极辐射谐振体320边缘直接与金属层100电气连接，且正极辐射谐振体330边缘直接与讯号馈入源400电气连接。

综上所述，本实用新型微型天线模组300结构简单且大幅缩小天线尺寸，可适用于多种不同电子装置环境与有助产品导入，用以收发多频无线电波讯号。

本实用新型的微型天线模组300可形成覆盖特定所要通讯频带的单频带或多频带天线如图11所示，本实用新型的微型天线模组300可用于2.4GHz及5GHz的WiFi及用于2.4GHz的Bluetooth、ZeeBee等进行通讯，或是如图12所示，可用于1.575GHz的GPS进行卫星定位功能。

由以上图表所示电压驻波比(VSWR)数据可了解本实用新型的微型天线模组300除了材料选用多样且设计快速、安装快速外，性能亦绝佳。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (7)

1.一种微型天线模组，其特征在于，在金属层上设置绝缘区，该绝缘区为非金属封闭区域，在该绝缘区内设置一辐射谐振区，此辐射谐振区包括一负极辐射谐振体及一正极辐射谐振体，负极辐射谐振体具有一负极辐射谐振体接地部，电气连接金属层，正极辐射谐振体电气连接讯号馈入源，自该负极辐射谐振体尾端部位延伸至该负极辐射谐振体接地部为第一路径，以及自该负极辐射谐振体接地部沿着绝缘区边缘延伸至讯号馈入源接地部为第二路径，两路径总长略小于一预定低频频率的四分之一波长，以谐振出该一预定低频频率，该负极辐射谐振体尾端部位系设置成可谐振出一预定高频频率，且该正极辐射谐振体亦可谐振出一预定高频频率，借由正极辐射谐振体耦合负极辐射谐振体调整天线阻抗。

2.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述绝缘区可由硬质印刷电路板、软质印刷电路板、高介电材料、及塑胶材料，或以上材料的复合材料所构成，该金属层、该负极辐射谐振体、及该正极辐射谐振体可以该等绝缘材料当做载体。

3.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述讯号馈入源为一同轴缆线、一射频接头或一微带传输线。

4.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述正极辐射谐振体为一电容性组件、一电感性组件、一片状导体组件或一导线。

5.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述正极辐射谐振体利用表面黏着技术安装，在该正极辐射谐振体下方的该绝缘区上预留焊点。

6.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述金属层可为一电子装置中的金属组件，亦可独立配置金属层运作。

7.根据权利要求1所述的微型天线模组，其特征在于，所述绝缘区及该辐射谐振区组合为一独立的组合体，设置于该金属层上，该负极辐射谐振体电气连接该金属层，该正极辐射谐振体电气连接该讯号馈入源。