TW201628262A - 天線模組及具有天線模組之行動通訊裝置 - Google Patents

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王俊偉
浩元 陳
丁嘉和
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Abstract

一種天線模組，適用於行動通訊裝置，天線模組包括有第一輻射件及第二輻射件。第一輻射件設置於行動通訊裝置內部之基板上，第一輻射件之一處為天線模組之一饋入點。第二輻射件設置於基板上，第二輻射件透過電性連接設在行動通訊裝置內部的距離感測器而接地，且第二輻射件之一部分係與第一輻射件相隔一間距。

Description

天線模組及具有天線模組之行動通訊裝置
本發明係關於一種天線模組，特別是一種整合距離感測功能及通訊功能的天線模組。
隨著無線通訊技術的快速演進，帶動了無線通訊產業的蓬勃發展，行動通訊裝置，例如智慧型手機，已成為了人手必備的電子產品之一。然而，隨著產品小型化趨勢，如何妥善運用行動通訊裝置內部有限的空間，成為了產品製造商重要的課題之一。
現有的行動通訊裝置，除了天線模組的設置外，為了降低人體靠近裝置時可能有的電磁波干擾，一般會於裝置外殼的側邊(俗稱海岸線)且鄰近天線模組的附近設置傳感器墊(sensor pad)，用以感測人體接近。惟在有限的空間內，傳感器墊的設置會限制天線模組所能設置面積的大小，進而影響天線模組可產生的頻寬範圍。
本發明之主要目的係在提供一種整合距離感測及通訊功能之天線模組。
本發明之另一主要目的係在提供一種具有上述天線模組之行動通訊裝置。
為達成上述之目的，本發明之天線模組適用在行動通訊裝置，行動通訊裝置包括有外殼、基板及距離感測器。基板及距離感測器設置在外殼內。本發明之天線模組包括有第一輻射件及第二輻射件。第一輻射件設置於基板上，第一輻射件包括有一饋入點。第二輻射件設置於基板上，第二輻射件透過電性連接距離感測器而接地，且第二輻射件之一部分係與第一輻射件相隔一小於特定距離內之間距，以使第二輻射件可藉由電容性耦合由第一輻射件激發，並在一導電物體接近第二輻射件時，距離感測器可感測到一感應訊號，其中感應訊號係由第二輻射件與導電物體因電容感應而產生。
本發明另提供一種行動通訊裝置，行動通訊裝置包括有外殼、基板、距離感測器以及上述的天線模組。
為能讓 貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。
以下請一併參考圖1至圖3關於本發明之行動通訊裝置之結構示意。
如圖1及圖2所示，在本發明之一實施例中，本發明之天線模組1適用於行動通訊裝置90上，其中除天線模組1外，行動通訊裝置90尚包括有外殼91、基板92、接地面93、距離感測器94、通訊系統95、電容96、開關元件97及電感98。在本發明之具體實施例中，行動通訊裝置90為智慧型手機，但本發明不以此為限。
在本發明之一實施例中，基板92設置在外殼91內。接地面93亦位於外殼91內，且鄰近基板92而設置，其中接地面93為行動通訊裝置90整體系統之接地面。
在本發明之一實施例中，距離感測器94設置在外殼91內。通訊系統95亦設置在外殼91內，並與距離感測器94電性連接，其中通訊系統95包括有控制晶片951及功率放大器952。控制晶片951用以接收或發出天線射頻訊號。功率放大器952電性連接接地面93及控制晶片951，功率放大器952用以放大由控制晶片951所發出的天線射頻訊號。
在本發明之一實施例中，天線模組1包括有第一輻射件10及第二輻射件20。第一輻射件10設置於基板92上，其中第一輻射件10包括有一饋入點F，該饋入點F與通訊系統95之功率放大器952電性連接。第二輻射件20包括有第一輻射部21及第二輻射部22。第一輻射部21設置於基板20上，且其一端並與接地面93相隔一間隔距離d。第二輻射部22係由第一輻射部21之一側邊向外延伸，且經過兩次的彎折而形成，其中第二輻射件20之第二輻射部22成為外殼91之一部分(如圖3所示)。第二輻射件20係與距離感測器94電性連接，以電性連接接地面93(亦即接地)。第二輻射件20之第一輻射部21之一部分係與第一輻射件10相隔一小於特定距離(例如：3mm)內之間距g，以使第二輻射件20可藉由電容性耦合由第一輻射件10激發，使第一輻射件10與第二輻射件20共振產生一低頻共振模態(頻寬約700~960Mhz)及一高階共振模態(頻寬約1700~2700 Mhz)，頻寬範圍涵蓋3G/LTE操作頻帶。
此外，當有一導電物體(例如：人臉)接近第二輻射件20之第二輻射部22時，第二輻射件20與導電物體會因電容感應而產生一感應訊號。距離感測器94可感測到該感應訊號之產生，並於感測到該感應訊號後，根據該感應訊號來通知控制晶片951降低行動通訊裝置1之輻射功耗強度，以減少裝置輻射對人體的影響。
在本發明之一實施例中，電容96之一端電性連接第二輻射件20，而電容96之另一端則電性連接開關元件97，其中開關元件97之一端電性連接接地面93(亦即接地)，以使電容96可藉由調整開關元件97導通或斷開而接地或不接地，也就是說，開關元件97可用以控制電容96接地或不接地。當開關元件97為導通時，電容96接地，此時第二輻射件20之共振路徑將會使產生的低頻共振模態之頻寬約在700~800 Mhz；而當開關元件97斷開時，電容96開路而不接地，此時第二輻射件20之共振路徑將會使產生的低頻共振模態之頻寬約在869~960 Mhz。在本發明之具體實施例中，開關元件97為單刀單擲開關(Single-Pole Single Throw Switch)，但本發明不以此為限。
在本發明之一實施例中，電感98之一端連接第二輻射件20，電感98之另一端則連接距離感測器94，電感98用以防止射頻訊號逸漏到距離感測器94，以避免射頻訊號效能降低。
經由以上說明可知，本發明天線模組1之第二輻射件20本身，除可作為天線訊號的發射體外，更可作為距離感測器94的傳感器墊(sensor pad)，將二者整合後，可大大減少裝置內部元件布設的空間，使天線模組之設置不再被傳感器墊設置位置所限制，有效解決先前技術問題。
綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請  貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
1‧‧‧天線模組
10‧‧‧第一輻射件
20‧‧‧第二輻射件
21‧‧‧第一輻射部
22‧‧‧第二輻射部
90‧‧‧行動通訊裝置
91‧‧‧外殼
92‧‧‧基板
93‧‧‧接地面
94‧‧‧距離感測器
95‧‧‧通訊系統
951‧‧‧控制晶片
952‧‧‧功率放大器
96‧‧‧電容
97‧‧‧開關元件
98‧‧‧電感
F‧‧‧饋入點
圖1係本發明之行動通訊裝置之局部分解示意圖。 圖2係表示位在行動通訊裝置之外殼內的各元件之連接關係示意圖。 圖3係本發明之行動通訊裝置之局部示意圖。
1‧‧‧天線模組
10‧‧‧第一輻射件
20‧‧‧第二輻射件
92‧‧‧基板
93‧‧‧接地面
94‧‧‧距離感測器
95‧‧‧通訊系統
951‧‧‧控制晶片
952‧‧‧功率放大器
96‧‧‧電容
97‧‧‧開關元件
98‧‧‧電感
F‧‧‧饋入點

Claims (10)

  1. 一種天線模組，適用於一行動通訊裝置，該行動通訊裝置包括一外殼、一基板及一距離感測器，該基板及該距離感測器設置在該外殼內，該天線模組包括： 一第一輻射件，設置於該基板上，該第一輻射件包含一饋入點；以及 一第二輻射件，設置於該基板上，該第二輻射件透過電性連接該距離感測器而接地，且該第二輻射件之一部分係與該第一輻射件相隔小於一特定距離內之間距，以使該第一輻射件可藉由電容性耦合激發該第二輻射件，並在一導電物體接近該第二輻射件時，該距離感測器可感測到一感應訊號，。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該第二輻射件包括一第一輻射部及一第二輻射部，該第一輻射部設置於該基板上，其中該第一輻射部係與該第一輻射件相隔小於該特定距離內之間距，該第二輻射部係由該第一輻射部之一側邊向外延伸，且經過至少一次彎折而形成，該第二輻射件之該第二輻射部成為該外殼之一部分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該行動通訊裝置更包括一電容及一開關元件，該電容之一端電性連接該第二輻射件，其另一端電性連接該開關元件，該開關元件之一端接地，用以控制該電容接地或不接地。
  4. 如申請專利範圍第1或3項任一項所述之天線模組，其中該行動通訊裝置更包括一電感，該電感之一端連接該第二輻射件，其另一端連接該距離感測器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該行動通訊裝置更包括一通訊系統，該通訊系統接地，且電性連接該距離感測器及該饋入點，該通訊系統在該距離感測器感測到該感應訊號時，降低該行動通訊裝置之輻射功耗強度。
  6. 一種行動通訊裝置，包括： 一外殼； 一基板，設置在該外殼內； 一距離感測器，設置在該外殼內； 一天線模組，包括： 一第一輻射件，設置於該基板上，該第一輻射件包含一饋入點；以及 一第二輻射件，設置於該基板上，該第二輻射件透過電性連接該距離感測器而接地，且該第二輻射件之一部分係與該第一輻射件相隔小於一特定距離內之間距，以使該第一輻射件可藉由電容性耦合激發該第二輻射件，並在一導電物體接近該第二輻射件時，該距離感測器可感測到一感應訊號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該第二輻射件包括一第一輻射部及一第二輻射部，該第一輻射部設置於該基板上，其中該第一輻射部係與該第一輻射件相隔小於該特定距離內之間距，該第二輻射部係由該第一輻射部之一側邊向外延伸，且經過至少一次彎折而形成，該第二輻射件之該第二輻射部成為該外殼之一部分。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，更包括一電容及一開關元件，該電容之一端電性連接該第二輻射件，其另一端電性連接該開關元件，該開關元件之一端接地，用以控制該電容接地或不接地。
  9. 如申請專利範圍第6或8項任一項所述之行動通訊裝置，更包括一電感，該電感之一端連接該第二輻射件，其另一端連接該距離感測器。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，更包括一通訊系統，該通訊系統接地，且電性連接該距離感測器及該饋入點，該通訊系統在該距離感測器感測到該感應訊號時，降低該行動通訊裝置之輻射功耗強度。
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