TW201145679A - Antenna module - Google Patents

Description

201145679 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本案係關於一種天線模組’尤指一種可縮短天線尺寸之 天線模組。 【先前技術】 [0002] 隨著無線通訊科技的快速發展，可攜式通訊裝置，例如 手機、個人數位助理（PDA)、導航裝置 '可攜式電腦等， 目前皆可利用無線通訊裝置來傳輸訊號。而天線 (antenna)即為可攜式通訊裝置内必備之元件，藉由天 線發射與接收射頻訊號’ <揭式通訊裝置才可達成無線 通訊之功能。 .： ： [0003] 而由於可攜式通訊裝置之功能係不斷地.擴張，因此可攜 式通訊裝置内部需整合的元件也相對越來越多，故如何 有效地縮短可攜式通訊裝置之天線的長度，以提高可攜 式通訊裝置之内部空間利用率被視為好ρ發的重點，例如 台灣專利號513829 「小蜇天線」係揭露了將天線設計 成婉礙之結構，以縮短天線的長度，而台灣專利號 M331 772 「一種具有多層耦合線圈之陶瓷晶片天線」則 揭露了將陶瓷材料結合於天線中，以利用陶瓷材料本身 的特性來縮短天線的長度。雖然上開專利案所揭露之天 線確實可達到縮短長度之目的，然而由於天線實際應用 於可攜式通訊裝置内時，大多需要針對不同環境來進行 天線輻射特性之調整，例如天線之頻段，而上開專利案 所揭露之天線實會因為特殊的結構或材質特性而難以進 行天線輻射特性之調整。 099119302 表單編號A0101 第3頁/共Η頁 0992034210-0 201145679 [0004] 因此，如何發展一種可改善上述習知天線的缺失，且可 縮短天線的長度，易於調整天線輻射特性之天線模組 ，實為目前迫切需要解決之問題。 【發明内容】 [0005] 本案之目的為提供一種天線模組，俾解決習知天線會因 為特殊的結構或材質特性而難以進行天線輻射特性之調 整的缺失。 [0006] 本案之另一目的為提供一種天線模組，其係將一金屬部 件設置於天線本體之鄰近處，因此藉由調整金屬部件之 長度，便可使天線本體在不增加長度的情況下，降低所 應用之頻段。 [0007] 為達上述目的，本案之較廣義實施態樣為提供一種天線 模組，係包括：天線本體，係包含輻射部，輻射部係用 以發射與接收射頻訊號；以及金屬部件，係鄰設於輻射 部之一側，用以降低天線本體所應用之頻段，且具有延 伸短路端，係與系統電路板之接地端電性連接。 【實施方式】 [0008] 體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明 中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有 各種的變化，然其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明 及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。 [0009] 請參閱第一及第二圖，其中第一圖係為本案較佳實施例 之天線模組設置於一系統電路板之結構示意圖，第二圖 則為第一圖所示之天線模組及系統電路板之側視圖。如 099119302 表單編號A0101 第4頁/共14頁 0992034210-0 201145679 裳 、 〜及第二圖所示’本實施例之天線模組1係設置於一 系統電路板2上，其中該系統電路板2係設置於一可攜式 通訊裝置（未圖示），例如：手機、個人數位助理、全球 衛星定位系統（GPS)或可攜式電腦等内部。 [0010] 天線模組1主要包含天線本體10以及金屬部件H，其中天 線本體10可為但不限於一倒F型天線（Planar· Inverted F Antenna, PIFA)’且包含一基部12以及一輻射部13 基部12係包含訊號饋入端120以及至少一天線短路端 ο 121 ’其中訊號饋入端1 20.係由=基部之一侧垂直延伸， 且與系統電路板^着鄭設，訊號饋入端12〇係用以饋入一 射頻訊號（未圖示）。天線短路端121則與訊號鎖入端12〇 相平行地由基部12之同一侧垂s直延伸，且與系統電路板 2之-接地額電性連接社絲㈣、統電路板2 ο [0011] 上的金屬元件（未圖示）吸收射頻訊號並產 輻射部13則實質上為一長條板狀之結構，其係與式杳 相連接，且與系統電路板2相鄰設 1 讯號。 次輻射。 M2 ’用以接收及發射射頻 於一些實施例中，天線本體10可為但不限於應用 段之操作，且最佳者係應用於頻段為2400 於單頰

Hz 之藍芽 ，但並不以此為限，亦可應用於其它單頻p ^ χ之操作，也丨 如頻段為1575.42 MHz之全球衛星定位 例 承统或頻达 2400 M Hz之無線區域網路（WiFi)等。 又馬 [0012] 099119302 於其他實施例中，天線本體10之長度實質 振頻率所相對應之四分之'-的波長，此休 、齐 镇射部1 q 之結構態樣並不局限於如第一圖所示長條板狀社 、 表單編結構， 第5頁/共14頁 其 〇992〇3421〇.〇 201145679 亦可依應用於不同之可攜式通訊裝置、不同頻段或是不 同之設置環境而有不同之形狀，例如：圓弧型、迴圈型 或多方型等結構，但不以此為限。 [0013] 金屬部件11係以平行於輻射部1 3之方式鄰設於輻射部1 3 之一側，且具有主體11 0及一延伸短路端111，其中延伸 短路端111係由主體110之一端彎折而成，使金屬部件11 呈現L型之結構，且延伸短路端111係與系統電路板2之 另一接地端21電性連接。 [0014] 由於天線的長度實際上會幾所應用之頻段成反比，因此 當天線需應用於較低之頻段時，天線的長度勢必需對應 地增加，然由於本案之天線模組1係將金屬部件11鄰設於 輻射部13之一側，因此金屬部件11與輻射部13之間便會 具有一耦合量，故藉由調整金屬部件11之長度，便可使 該耦合量改變，進而使天線本體10在不增加長度的情 況下，降低所應用之頻段，由此可知，當本案天線模組 1之天線本體10與習知天線係應用於同一頻段時，天線 本體10的長度便會較習知天線的長度短。 [0015] 於上述實施例中，金屬部件11係與輻射部13相鄰設，因 此金屬部件11與輻射部13之間會具有一間隔距離Η，其中 ，該間隔距離Η的長度最佳者為小於1 0 mm，但並不以此 為限，而藉由調整該間隔距離Η，便可調整天線本體10之 阻抗頻寬。 [0016] 於一些實施例中，金屬部件1 1與天線本體10係由相同之 金屬材質，例如銅箔所構成，但並不以此為限，亦可由 099119302 表單編號Α0101 第6頁/共14頁 0992034210-0 201145679 不同之金屬材質所構成。此外，金屬部件11更可直接由 可攜式通訊裝置内之元件來達成，例如系統電路板2上之 .金屬元件或是一液晶顯示器模組（LCM)之一金屬邊框（未 圖示）。 [0017] 當然，金屬部件11的形狀並不侷限於如第一圖所示為L型 之結構，可依實際需求，例如對應不同形狀之輻射部13 而有不同之實施態樣，此外，金屬部件11亦可以垂直鄰 近於輻射部13之方式設置於輻射部13之一侧。 0 [0018] 以下將以第三圖為例示範性地說明本實施例之天線模組1 相較於習知天線之優點。請參閱第三圖並配合第一及第 二圖，其中第三圖係為第一圖所示之天線模組與一習知 天線之返回損失比較圖。如第三圖所示，由於天線的長 度與所應用之頻段成反比，因此當天線需應用於較低之 頻段時，天線的長度勢必需對應地增加，由此可知，若 習知天線（如第三圖所示之虛線）係應用於例如3000 MHz 之頻段，且欲調整應用於例如頻段為2400 MHz之藍芽時 〇 ，習知天線的長度勢必需要增加，反觀本案之天線模組1 ，由於天線模組1係將金屬部件11設置於天線本體10 (如 第三圖所示之實線）之鄰近處，因此藉由調整所設置之金 屬部件11的長度，便可改變金屬部件11與輻射部13之間 的耦合量，進而使天線本體10在不改變長度的情況下， 降低天線本體10所應用之頻段，故當本案之天線本體10 藉由金屬部件11而應用於如第三圖所示之頻段2400 MHz 時，天線本體10之長度相較於應用於頻段2400 MHz之習 知天線便可縮短約例如13〜25%以上。 099119302 表單編號A0101 第7頁/共14頁 0992034210-0 201145679 [0019] 综上所述，本案提供一種天線模組，其係將一金屬部件 設置於天線本體之鄰近處，因此可利用調整金屬部件之 長度，而簡單地降低天線本體所應用之頻段，換言之， 即天線本體之天線輻射特性可藉由金屬部件而易於調整 。此外，藉由金屬部件的設置，天線本體便可在降低所 應用之頻段的同時，維持本身之長度而無須增加，因此 此時的天線本體相較於應用在同一頻段之習知天線，其 長度便會相對縮短。 [0020] 縱使本發明已由上述之實施例詳細敘述而可由熟悉本技 藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專 利範圍所欲保護者。 【圖式簡單說明】 [0021] 第一圖··其係為本案較佳實施例之天線模組設置於一系 統電路板之結構示意圖。 [0022] 第二圖：其係為第一圖所示之天線模组及系統電路板之 側視圖。 [0023] 第三圖：其係為第一圖所示之天線模組與一習知天線之 返回損失比較圖。 【主要元件符號說明】 [0024] 1 :天線模組 [0025] 10 :天線本體 [0026] 11 :金屬部件 [0027] 110 :主體 099119302 表單編號A0101 第8頁/共14頁 0992034210-0 201145679 L0028] 111 :延伸短路端 [0029] 12 :基部 [0030] 120 :訊號饋入端 [0031] 121 :天線短路端 [0032] 13 :輻射部 [0033] 2:系統電路板 [0034] 〇 20 ' 21 :接地端 099119302 表單編號A0101 第9頁/共14頁 0992034210-0

Claims (1)

1. 201145679 七、申請專利範圍： 1 . 一種天線模組，係包括： 一天線本體，係包含一輻射部，該輻射部係用以發射與接 收一射頻訊號；以及 一金屬部件，係鄰設於該輻射部之一側，用以降低該天線 本體所應用之頻段，且具有一延伸短路端，係與一系統電 路板之一接地端電性連接。 2 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該天線本 體係為一倒F型天線。 3 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該天線本 體更具有一基部，係包含一訊號饋入端及一天線短路端， 該訊號饋入端係用以饋入該射頻訊號，該天線短路端係與 該系統電路板之另一接地端連接。 4 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該天線本 體係應用於單頻段之操作。 5 .如申請專利範圍第4項所述之天線模組，其中該天線本 體係應用於藍芽、全球衛星定位系統或無線區域網路。 6 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該金屬部 件更具有一本體，該延伸短路端係由該本體之一端彎折而 成。 7 .如申請專利範圍第6項所述之天線模組，其中該金屬部 件係為L型之結構。 8 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該金屬部 件與該輻射部之間係具有一間隔距離，該間隔距離係用以 調整該天線本體之一阻抗頻寬。 099119302 表單編號A0101 第10頁/共14頁 0992034210-0 201145679 9 .如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該金屬部 牛”該天線本體之材質係分料相同或不同之金屬材質〇 10 .如申請專利範圍第Ί項所述之天線模組，其中該金属部 件係可㈣系統電路板上之—金屬元件或是_液晶顯 示器模組之一金屬邊框所構成。 ο ϋ

   099119302 表單編號Α0101 0992034210-0