CN205646140U - 天线模块 - Google Patents

Abstract

一种天线模块包含一个介质板、一个近场天线，及一个远场天线，该介质板包括一面第一面，及一面相反于该第一面的第二面，该近场天线设置于该介质板的第一面，用于受激发时产生磁场，该远场天线设置于该介质板的第二面，且包括一个平行一基线的接地臂，及至少一个与该接地臂连接的辐射单元，该辐射单元具有一个与该接地臂相间隔的馈入部、一个自该馈入部延伸的第一辐射部、一个自该接地臂延伸的短路部，及一个连接于该短路部与该第一辐射部间的第二辐射部，且当该馈入部接收馈入讯号时，该第一辐射部与该第二辐射部分别共振出二种不同的共振模态。借此，提供一种远场天线和近场天线分别设置于介质板的相反二面，彼此不影响各自传输效益的天线模块。

Description

天线模块

技术领域

本实用新型涉及一种天线模块，特别是涉及一种由远场天线(FarField Antenna)及近场天线(Near Field Antenna)组合而成的天线模块。

背景技术

现有的天线依据传输的距离分为远场天线及近场天线，远场天线用于发射或接收远场电磁波，因此较着重于增益的大小；而近场天线大多使用于射频识别读取器，其利用电磁耦合的方式来读取待测物的内存数据，因此，近场天线更重视的是电磁场强度。

随着市场的多样化需求，无线通信产品的天线模块开始往近场天线与远场天线结合来设计，以使得无线通信产品的使用能不受传输距离而受限。目前，此等包括有近场天线和远场天线的天线模块，为了简化设计的复杂度以及制程的需要，均是远场天线和近场天线设置于同一介质板的同一面上，进而让近场天线和远场天线各自依其传输距离发挥应有的功能，但是此等设计的天线模块无可避免地会有面积较大的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种将近场天线和远场天线分别设置于同一介质板上的相反二面以缩小整体面积的天线模块。

本实用新型的天线模块包含一介质板、一近场天线，及一远场天线。

该介质板包括一第一面，及一相反于该第一面并定义一基线的第二面。

该近场天线设置于该介质板的该第一面，用于受激发时产生磁场。

该远场天线设置于该介质板的第二面，且共振出至少一共振模态。

本实用新型的天线模块，该远场天线包括一平行该基线的接地臂，及至少一与该接地臂连接的辐射单元，该辐射单元具有一与该接地臂相间隔的馈入部、一自该馈入部平行于该接地臂延伸的第一辐射部、一自该接地臂反向于该基线延伸的短路部，及一自该短路部与该第一辐射部朝远离该接地臂的方向延伸并概呈T型的第二辐射部。

本实用新型的天线模块，该第二辐射部具有一连接该第一辐射部与该馈入部的第一段、一连接该第一段远离该馈入部的一端平行该接地臂的方向延伸的第二段，及一连接该第一段与该第二段并朝远离该第二段的方向延伸的第三段，且当该馈入部接收馈入讯号时，该第一辐射部与该第二辐射部共振出三种共振模态。

本实用新型的天线模块，该短路部概呈倒L型，且具有一连接该接地臂的第一段，及一连接该第一段远离该接地臂的一端并朝平行于该接地臂的方向延伸的第二段，该第二段远离该第一段的一端连接该馈入部。

本实用新型的天线模块，该远场天线包括一平行该基线的接地臂，及多个与该接地臂连接且彼此相间隔的辐射单元，每一辐射单元具有一与该接地臂相间隔的馈入部、一自该馈入部平行于该接地臂延伸的第一辐射部、一自该接地臂反向于该基线延伸的短路部，及一连接于该短路部与该第一辐射部间的第二辐射部，且当该馈入部接收馈入讯号时，该第一辐射部与该第二辐射部分别共振出二种共振模态。

本实用新型的天线模块，该每一第二辐射部具有一连接该短路部并与该短路部概呈倒L型的第一段，及一与该第一段概呈T型的第二段，且该第二段远离该第一段的一端连接该第一辐射部。

本实用新型的天线模块，该近场天线包括

一基底，具有一第一面、一间隔于该第一面的第二面，及二组贯穿该第一面与该第二面的导电孔洞，

一第一电极，设置于该基底的该第一面，

一第二电极，设置于该基底的该第一面并连接所述导电孔洞的其中之一，

一辐射组件，电连接该第一电极与该第二电极并于受激发时产生磁场，

一第三电极，设置于该基底的该第一面并电连接所述导电孔洞的其中另一，

一第一次电极，设置于该基底的该第二面且位于该第二电极自该第一面向该第二面的正投影区域内，并电连接相对应的该导电孔洞，

一第二次电极，设置于该基底的该第二面且位于该第三电极自该第一面向该第二面的正投影区域内，并电连接相对应的该导电孔洞，及

一导线，设置于该基底的该第二面且电连接该第一次电极与该第二次电极。

本实用新型的天线模块，该辐射组件概呈涡卷状。

本实用新型的天线模块，该辐射单元为一倒F型平面天线。

本实用新型的天线模块，该每一辐射单元为一倒F型平面天线。

本实用新型的有益效果在于：提供一种远场天线和近场天线分别设置于介质板的相反二面，且彼此不影响各自传输效益的天线模块。

附图说明

本实用新型的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一立体分解图，说明本实用新型天线模块的一第一实施例；

图2是一俯视图，说明本实用新型天线模块的该第一实施例的近场天线；

图3是一仰视图，配合图2说明本实用新型天线模块的该第一实施例的近场天线；

图4是一俯视图，说明本实用新型天线模块的该第一实施例的远场天线；

图5是一曲线图，说明本实用新型天线模块的该第一实施例的近场天线的磁场能量量测图；

图6是一曲线图，说明本实用新型天线模块的该第一实施例的远场天线的增益量测图；

图7是一俯视图，说明本实用新型天线模块的一第二实施例的远场天线；及

图8是一曲线图，说明本实用新型天线模块的该第二实施例的远场天线的增益量测图。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本实用新型天线模块的一第一实施例包含一介质板1、一近场天线2，及一远场天线3，而适用于读取待测物的内存数据，例如感应卡或是标签的标识符等等，并通过该近场天线2和该远场天线3相互配合，而使通讯距离不受限制以更广泛地应用于各式电信产品中。

该介质板1包括一第一面11，及一相反于该第一面11并定义一基线的第二面12，在本实施例中界定该基线为该介质板1的该第二面12的一长侧边13，该介质板1为不导电材质所构成。

同时参阅图2和图3，该近场天线2设置于该介质板1的该第一面11，用于受激发时产生磁场，该近场天线2包括一基底21、一第一电极22、一第二电极23、一辐射组件24、一第三电极25、一第一次电极26、一第二次电极27，及一导线28。

该基底21具有一第一面211、一间隔于该第一面211的第二面212，及二组贯穿该第一面211与该第二面212的导电孔洞213。

该第一电极22设置于该基底21的该第一面211并接收讯号。

该第二电极23设置于该基底21的该第一面211，并连接二组导电孔洞213的其中之一组且接地。

该辐射组件24电连接于该第一电极22与该第二电极23并于受激发时产生磁场，且该辐射组件24呈涡卷状环绕成例如四边形、圆形、椭圆形，甚至多边形其中任一，以配合后续电子产品的设计需求，在本实施例中绘示该辐射组件24环绕成类似四边形为例说明。

该第三电极25设置于该基底21的该第一面211并连接二组导电孔洞213的其中另一组，且邻近该第一电极22。

该第一次电极26设置于该基底21的该第二面212且位于该第二电极23自该第一面211向该第二面212的正投影区域内，并电连接相对应组的导电孔洞213。

该第二次电极27设置于该基底21的该第二面212且位于该第三电极25自该第一面211向该第二面212的正投影区域内，并电连接相对应组的导电孔洞213。

该导线28设置于该基底21的该第二面212且电连接该第一次电极26与该第二次电极27。

其中，由于该第二电极23、该第一次电极26、该第二次电极27，与该第三电极25通过所述组导电孔洞213及该导线28相互电连接，因此该第二电极23、该第一次电极26、该第二次电极27，与该第三电极25的电位皆相等。

参阅图4，该远场天线3设置于该介质板1的第二面12，包括一接地臂31，及至少一个辐射单元32。该接地臂31平行该长侧边13延伸；该辐射单元32连接该接地臂31且具有一馈入部321、一第一辐射部322、一短路部323，及一第二辐射部326。

该馈入部321与该接地臂31相间隔且用于接收馈入讯号；该第一辐射部322自该馈入部321平行于该接地臂31延伸；该短路部323自该接地臂31反向于该基线延伸且概呈倒L型，并具有一连接该接地臂31的第一段324，及一连接该第一段324远离该接地臂31的一端并朝平行该接地臂31的方向延伸的第二段325，且该第二段325远离该第一段324的一端连接该馈入部321；该第二辐射部326自该短路部323与该第一辐射部322朝远离该接地臂31的方向延伸并概呈T型，且具有一连接该第一辐射部322与该馈入部321的第一段327、一连接该第一段327远离该馈入部321的一端并朝平行于该接地臂31的方向延伸的第二段328，及一连接该第一段327与该第二段328并朝远离该第二段328的方向延伸的第三段329，使得该接地臂31与该辐射单元32共同形成一倒F型平面天线，并设计使其能应用于广域无线网络(Wireless Wide area Network,WWAN)，但不限于此，可依实际市场需求设计成不同的天线结构及不同的频段应用。

上述本实用新型天线模块的第一实施例于使用时，当待测物近距离地靠近本天线模块时，本天线模块的该近场天线2受激发产生磁场而与待测物电磁耦合以读取待测物的内存数据；而当待测物与本天线模块远距离时，本天线模块的该远场天线3产生电磁波并发射无线电波触动待测物，以读取待测物的内存数据。

参阅图5，为本天线模块的该近场天线2与待测物间的距离造成感应磁场变化的趋势图，并将数据列如下表一，可验证该第一实施例的该近场天线2的磁场能量随着与待测物间的距离渐远而变小，但是，就算与待测物间的距离有三厘米远时，其磁场能量依旧能达2.2伏特，也就是说，证明本实用新型天线模块的第一实施例的近场天线2确实发挥其效益。

表一

参阅图6，当该远场天线3的该辐射单元32的该馈入部321接收馈入讯号时，该辐射单元32的该第一辐射部322共振出一频带位于2300MHz～2700MHz的共振模态，而所述第二辐射部326的第一段327、第二段328，及第一段327、第三段329分别共振出另位于698MHz～960MHz及1710MGHz～2170MHz的共振模态，因此，可借此印证本实施例的该远场天线3确实能应用于广域无线网络，且其增益随着介质板厚度H增厚而提升。

参阅图7，本实用新型天线模块的一第二实施例类似于该第一实施例，其不同处在于该远场天线3包括多个与该接地臂31彼此间隔设置的辐射单元32，通过增加辐射单元32的数量达到提高该远场天线3辐射的增益及指向性，而该每一辐射单元32的该第二辐射部326连接于所对应的该短路部323与该第一辐射部322间，并具有一连接该短路部323并与该短路部323概呈倒L型的第一段327，及一与该第一段327概呈T型的第二段328，且该第二段328远离该第一段327的一端连接该第一辐射部322，使得该接地臂31与所述辐射单元32共同形成两个倒F型平面天线而可应用于无线网络(WiFi)。

参阅图8，当所述辐射单元32的所述馈入部321接收馈入讯号时，所述第一辐射部322共振出一频带位于5150MHz～5850MHz的共振模态，而所述第二辐射部326共振出另一位于2400MHz～2500MHz的共振模态，因此，印证本实施例的该远场天线3确实能应用于广域无线网络，且其增益随着介质板厚度H增厚而提升。

综上所述，本实用新型天线模块的该近场天线2和该远场天线3分别设置于该介质板1的相反二面以缩减平面面积，进而以符合较小的设置空间，满足当前通信产品的发展需求，且同时，本实用新型天线模块设置于同一介质板相反两面的近场天线2和远场天线3均能在彼此不相干扰的状况下分别达到良好的磁场强度及增益，所以确实能达成本实用新型的目的。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种天线模块，其特征在于：包含：

一个介质板，包括一面第一面，及一面相反于该第一面并定义一基线的第二面；

一个近场天线，设置于该介质板的该第一面，用于受激发时产生磁场；及

一个远场天线，设置于该介质板的该第二面，且共振出至少一种共振模态。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于：该远场天线包括一个平行该基线的接地臂，及至少一个与该接地臂连接的辐射单元，该辐射单元具有一个与该接地臂相间隔的馈入部、一个自该馈入部平行于该接地臂延伸的第一辐射部、一个自该接地臂反向于该基线延伸的短路部，及一个自该短路部与该第一辐射部朝远离该接地臂的方向延伸并概呈T型的第二辐射部。

3.根据权利要求2所述的天线模块，其特征在于：该第二辐射部具有一段连接该第一辐射部与该馈入部的第一段、一段连接该第一段远离该馈入部的一端平行该接地臂的方向延伸的第二段，及一段连接该第一段与该第二段并朝远离该第二段的方向延伸的第三段，且当该馈入部接收馈入讯号时，该第一辐射部与该第二辐射部共振出三种共振模态。

4.根据权利要求3所述的天线模块，其特征在于：该短路部概呈倒L型，且具有一段连接该接地臂的第一段，及一段连接该第一段远离该接地臂的一端并朝平行于该接地臂的方向延伸的第二段，该第二段远离该第一段的一端连接该馈入部。

5.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于：该远场天线包括一个平行该基线的接地臂，及多个与该接地臂连接且彼此相间隔的辐射单元，每一个辐射单元具有一个与该接地臂相间隔的馈入部、一个自该馈入部平行于该接地臂延伸的第一辐射部、一个自该接地臂反向于该基线延伸的短路部，及一个连接于该短路部与该第一辐射部间的第二辐射部，且当该馈入部接收馈入讯号时，该第一辐射部与该第二辐射部分别共振出二种共振模态。

6.根据权利要求5所述的天线模块，其特征在于：该每一个第二辐射部具有一段连接该短路部并与该短路部概呈倒L型的第一段，及一段与该第一段概呈T型的第二段，且该第二段远离该第一段的一端连接该第一辐射部。

7.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于：该近场天线包括

一个基底，具有一面第一面、一面间隔于该第一面的第二面，及二组贯穿该第一面与该第二面的导电孔洞，

一个第一电极，设置于该基底的该第一面，

一个第二电极，设置于该基底的该第一面并连接所述导电孔洞的其中之一，

一个辐射组件，电连接该第一电极与该第二电极并于受激发时产生磁场，

一个第三电极，设置于该基底的该第一面并电连接所述导电孔洞的其中另一，

一个第一次电极，设置于该基底的该第二面且位于该第二电极自该第一面向该第二面的正投影区域内，并电连接相对应的该导电孔洞，

一个第二次电极，设置于该基底的该第二面且位于该第三电极自该第一面向该第二面的正投影区域内，并电连接相对应的该导电孔洞，及

一条导线，设置于该基底的该第二面且电连接该第一次电极与该第二次电极。

8.根据权利要求7所述的天线模块，其特征在于：该辐射组件概呈涡卷状。

9.根据权利要求4所述的天线模块，其特征在于：该辐射单元为一个倒F型平面天线。

10.根据权利要求6所述的天线模块，其特征在于：该每一个辐射单元为一个倒F型平面天线。