TW202203499A - 介質板、天線單元、天線結構及無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本申請提供一種介質板、天線單元、天線結構及無線通訊裝置，所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面上設置有天線區域，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁，所述天線連接所述天線區域，透過所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加所述天線的接地面積，保證基板本體面積的小型化，且有效增加天線的輻射面積，提升天線的工作效率，降低天線輻射死角。

Description

介質板、天線單元、天線結構及無線通訊裝置
本發明涉及一種天線技術領域，尤其涉及一種介質板、天線單元、天線結構及無線通訊裝置。
天線是一種變換器，可以把傳輸線上傳播的導行波變換成在無界媒介（通常是自由空間）中傳播的電磁波，或者把自由空間中傳播的電磁波變換成傳輸線上傳播的導行波。天線被廣泛地應用於無線電通信、廣播、電視、雷達、導航、電子對抗、遙感、射電天文等工程系統中，大多利用電磁波來傳遞資訊的設備都是依靠天線來進行工作。因此，大多數電子產品也是利用天線來實現訊號傳遞的。
由於目前大多數電子產品朝輕薄短小的方向發展，天線應用在電子產品上受到空間限制，但仍需達到相應的輻射效果。因此天線相關的小型化產品在製作上的難度越來越大，在天線佈局方面，因為電子產品面積或高度限制，需要嚴格限制天線的面積，導致天線長度無法達到所需的標準，進而引起天線的頻點達不到工作頻率範圍，甚至偏差過大。
有鑑於此，有必要提供一種介質板、天線單元、天線結構及無線 通訊裝置，優化天線尺寸，保證天線輻射性能，降低輻射死角。
本申請一實施方式提供一種介質板，包括基板本體和接地部；
所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表 面和所述下表面的側壁，所述上表面設置有天線區域，用於連接天線，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁；
所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加 所述天線的接地面積。
根據本申請的一些實施方式，所述第二側壁包括與所述第一側壁 相對設置的第三側壁。
根據本申請的一些實施方式，所述第二側壁包括與所述第一側壁 相鄰的第四側壁。
根據本申請的一些實施方式，所述第二側壁包括與所述第一側壁 在同一平面上並遠離所述天線區域的第五側壁。
根據本申請的一些實施方式，所述第五側壁包括第六側壁和/或 第七側壁；
所述第六側壁包括位於所述第一側壁左邊的左邊側壁；
所述第七側壁包括位於所述第一側壁右邊的右邊側壁。
根據本申請的一些實施方式，所述接地部包括金屬箔。
根據本申請的一些實施方式，所述金屬箔包括銅箔。
本申請一實施方式提供一種天線單元，包括天線和如上所述的介 質板；
所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置 的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面上設置有天線區域，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁；
所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加 所述天線的接地面積；
所述天線連接所述天線區域。
本申請一實施方式提供一種天線結構，包括控制單元和如上所述 的天線單元；
所述天線單元包括介質板和天線；
所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置 的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面設置有天線區域和所述控制單元，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁；
所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加 所述天線的接地面積；
所述天線連接所述天線區域；
所述控制單元與所述天線連接。
本申請一實施方式提供一種無線通訊裝置，包括殼體和如上所述 的天線結構；
所述天線結構設置於所述殼體內。
本申請實施方式提供的介質板、天線單元、天線結構及無線通訊 裝置，所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面上設置有天線區域，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁，所述天線連接所述天線區域，透過所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加所述天線的接地面積，以此增加所述天線的輻射面積，接地部設置在側壁上，保證介質板面積的小型化，且有效增加天線的輻射面積，提升天線的工作效率，降低天線輻射死角。
下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖及實施方式，對本發明作進一步詳細描述及相關說明。
請參考圖1，一種無線通訊裝置100，包括天線結構10和殼體20， 所述天線結構10設置於所述殼體20內。
在本申請實施例中，所述殼體20用於收容所述天線結構10，以對 所述天線結構10提供支撐與保護。
在本申請實施例中，所述天線結構10用以發射、接收無線電波以 傳遞、交換無線訊號。
在本申請實施例中，所述無線通訊裝置100可以是行動電話、個 人數位助理、智慧耳機等。
在本申請實施例中，所述無線通訊裝置100為藍牙耳機。
參見圖2，在其中一種實施例中，所述天線結構10包括天線單元 30和控制單元40。
在本申請實施例中，所述控制單元40電連接所述天線單元30，用 於控制所述天線單元30的工作，即控制所述天線單元30接收發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。
在其中一種可能實現方式中，所述控制單元40包括藍牙控制晶 片，用於控制所述天線結構10接收藍牙訊號或發送藍牙訊號。參見圖3，在其中一種實施例中，所述天線單元30包括介質板50和天線60。
在本申請實施例中，所述天線60用來輻射和接收無線電波，天線 為無線通訊裝置100中的發射機或接收機與傳播無線電波的媒質之間提供所需要的耦合。
在本申請實施例中，所述天線60進行接地處理，所述天線60可以 是單極天線，單極天線安裝在一個接地平面上，它可以是實際地面，也可以是諸如搭載工具車體等人造接地面上。
下面簡述天線60的工作原理：
在發射端，發射機產生的已調製的高頻振盪電流（能量）經饋電 設備輸入發射天線，其中饋電設備可隨頻率和形式不同，直接傳輸電流波或電磁波，發射天線將高頻電流或導波（能量）轉變為無線電波——自由電磁波（能量）向周圍空間輻射。在接收端，無線電波（能量）透過接收天線轉變成高頻電流或導波（能量）經饋電設備傳送到接收機。天線不但是輻射和接收無線電波的裝置，同時也是一個能量轉換器，是電路與空間的介面器件。
在本申請實施例中，介質板50作為一種電路基板，用於承載天線 60和控制單元40。
參見圖4及圖5，在其中一種實施例中，所述介質板50包括基板本 體70和接地部80，所述基板本體70包括相對設置的上表面71和下表面72及連接所述上表面71和所述下表面72的側壁73，所述上表面71上設置有天線區域74。
在本申請實施例中，所述介質板50用於為所述天線60提供支撐， 所述基板本體70可以包括印刷電路板、FR-4環氧玻璃布層壓板，本申請對此不作具體限定。
參見圖5，所述側壁73包括靠近所述天線區域74的第一側壁731 與遠離所述天線區域74的第二側壁732。所述天線60連接所述天線區域74。
所述接地部80設置在所述第二側壁732上，所述接地部80進行接 地處理，所述接地部80與地面連接。可以理解，所述天線60也與地面連接，透過在所述第二側壁732上設置接地部80，即增加所述天線60的接地面積，由此增加天線60的輻射面積。充分利用所述介質板50的側壁73，保證介質板50面積的小型化。
在其中一種實施方式中，所述接地部80是金屬箔。
在其中一種實施方式中，所述金屬箔是銅箔。
在本申請實施例中，參見圖6，圖6是本申請實施例提供的介質板 50俯視圖，以所述基板本體70為FR-4環氧玻璃布層壓板為例，在所述FR-4環氧玻璃布層壓板上，設有一個天線區域74，用於連接天線60。在FR-4環氧玻璃布層壓板的側壁73上設置接地部80，除了靠近天線區域74的第一側壁731上不設置接地部80，第二側壁732上可以選擇性地設置接地部80，透過接地部80增加天線60的接地面積，實現增加天線60的輻射面積，提高天線60輻射能力。在本申請實施例中，在FR-4環氧玻璃布層壓板的第二側壁732上全部鋪設銅箔81以形成接地部80。參見圖7，圖7為基板本體70的側壁73上未鋪設銅箔81的正面圖，參見圖8，圖8是本申請實施例提供的基板本體70的第二側壁732上鋪設銅箔81的正面圖，參見圖9，圖9是本申請實施例提供的基板本體70的第二側壁732上鋪設銅箔81的立體圖。
在其中一種實施方式中，所述第二側壁732包括與所述第一側壁 731所在側壁相對設置的第三側壁7321。
在其中一種實施方式中，所述第二側壁732包括與所述第一側壁 731所在側壁相鄰的第四側壁7322。
在其中一種實施方式中，所述第二側壁732包括與第一側壁731 在同一平面上並遠離所述天線區域74的第五側壁7325。
在其中一種實施方式中，所述第五側壁7325包括第六側壁7323 和/或第七側壁7324。
所述第六側壁7323包括位於所述第一側壁731左邊的左邊側壁。
所述第七側壁7324包括位於第一側壁731右邊的右邊側壁。
在本申請實施例中，參見圖9，所述第二側壁732可以選擇性地包 括以下一種或多種：與所述第一側壁731所在側壁相對設置的第三側壁7321、與所述第一側壁731所在側壁相鄰的第四側壁7322、所述第一側壁731上遠離所述天線區域74的第五側壁7325，其中所述第五側壁7325可以包括第六側壁7323和/或第七側壁7324，所述第六側壁7323包括位於所述第一側壁731左邊的左邊側壁，所述第七側壁7324包括位於所述第一側壁731右邊的右邊側壁。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第三側壁7321上鋪設銅 箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第四側壁7322上鋪設銅 箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第五側壁7325上鋪設銅 箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第六側壁7323上鋪設銅 箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第七側壁7324上鋪設銅 箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第三側壁7321和第四側 壁7322上鋪設銅箔81。
在其中一種實現方式中，所述介質板50在第三側壁7321、第四側 壁7322、第七側壁7324及/或第六側壁7323上均鋪設銅箔81。
在本申請實施例中，所述介質板50可以應用於射頻電路或微波電 路。
在本申請實施例中，由於應用天線60的藍牙耳機的介質板輻射面 積過小，因此利用介質板50的側壁73鋪設銅箔81的方式來增加天線60的接地面積，以此增加天線60的輻射面積，有效提升天線60的工作效率，降低輻射死角，有效增加藍牙耳機接收訊號的有效距離，以下透過將藍牙耳機放置於無反射實驗室來進行輻射強度的驗證。
參見圖10，圖10是對應圖7中未鋪設銅箔81的藍牙耳機的無反射 實驗室測試結果圖，測試結果顯示，未在側壁73鋪設銅箔81的藍牙耳機的3D場型有部分角度輻射強度偏弱，容易造成此角度的收發訊號出現中斷。同時，參見圖11，圖11是對應圖8中鋪設有銅箔81的藍牙耳機的無反射實驗室測試結果圖，測試結果顯示，在側壁73鋪設銅箔81的藍牙耳機的3D場型的輻射強度分佈更均勻，讓全向輻射範圍得到了明顯提升，在死角方面也有很大的改善。
本申請實施方式提供的介質板、天線單元、天線結構及無線通訊 裝置，所述介質板包括基板本體70和接地部80，所述基板本體70包括相對設置的上表面71和下表面72及連接所述上表面71和所述下表面72的側壁73，所述上表面71上設置有天線區域74，所述側壁73包括靠近所述天線區域74的第一側壁731與遠離所述天線區域74的第二側壁732，所述天線60連接所述天線區域74，透過所述接地部80設置在所述第二側壁732上，用於增加所述天線60的接地面積，接地部80設置在側壁73上，保證基板本體70面積的小型化，且有效增加天線60的輻射面積，提升天線60的工作效率，降低天線60輻射死角。
對於本領域技術人員而言，顯然本申請不限於上述示範性實施例 的細節，而且在不背離本申請的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本申請。因此，無論從哪一點來看，均應將本申請上述的實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本申請的範圍由所附發明申請專利範圍而不是上述說明限定，因此旨在將落在發明申請專利範圍的等同要件的含義和範圍內的所有變化涵括在本申請內。
100:無線通訊裝置 10:天線結構 20:殼體 30:天線單元 40:控制單元 50:介質板 60:天線 70:基板本體 71:上表面 72:下表面 73:側壁 74:天線區域 731:第一側壁 732:第二側壁 80:接地部 81:銅箔 7321:第三側壁 7322:第四側壁 7323:第六側壁 7324:第七側壁 7325:第五側壁
圖1是根據本申請一實施方式的無線通訊裝置示意圖； 圖2是根據本申請一實施方式的天線結構示意圖； 圖3是根據本申請一實施方式的天線單元示意圖； 圖4是根據本申請一實施方式的介質板未設置接地部示意圖； 圖5是根據本申請一實施方式的介質板設置接地部示意圖； 圖6是根據本申請一實施方式的介質板設置接地部的俯視圖； 圖7是根據本申請一實施方式的基板本體的側壁上未鋪設銅箔的正面圖； 圖8是根據本申請一實施方式的基板本體的側壁上鋪設銅箔的正面圖； 圖9是根據本申請一實施方式的基板本體的側壁上鋪設銅箔的立體圖； 圖10是對應圖7的無反射實驗室測試結果圖； 圖11是對應圖8的無反射實驗室測試結果圖。
無
50:介質板
70:基板本體
71:上表面
72:下表面
74:天線區域
731:第一側壁
732:第二側壁
80:接地部

Claims (10)

  1. 一種介質板，其改良在於，所述介質板包括基板本體和接地部； 所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面設置有天線區域，用於連接天線，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁； 所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加所述天線的接地面積。
  2. 如請求項1所述的介質板，其中，所述第二側壁包括與所述第一側壁相對設置的第三側壁。
  3. 如請求項1所述的介質板，其中，所述第二側壁包括與所述第一側壁相鄰的第四側壁。
  4. 如請求項1所述的介質板，其中，所述第二側壁包括與所述第一側壁在同一平面上並遠離所述天線區域的第五側壁。
  5. 如請求項4所述的介質板，其中，所述第五側壁包括第六側壁和/或第七側壁； 所述第六側壁包括位於所述第一側壁左邊的左邊側壁； 所述第七側壁包括位於所述第一側壁右邊的右邊側壁。
  6. 如請求項1至5任一項所述的介質板，其中，所述接地部包括金屬箔。
  7. 如請求項6所述的介質板，其中，所述金屬箔包括銅箔。
  8. 一種天線單元，其改良在於，包括天線和如請求項1至7任一項所述的介質板； 所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面上設置有天線區域，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁； 所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加所述天線的接地面積； 所述天線連接所述天線區域。
  9. 一種天線結構，其改良在於，包括控制單元和如請求項8所述的天線單元； 所述天線單元包括介質板和天線； 所述介質板包括基板本體和接地部，所述基板本體包括相對設置的上表面和下表面及連接所述上表面和所述下表面的側壁，所述上表面設置有天線區域和所述控制單元，所述側壁包括靠近所述天線區域的第一側壁與遠離所述天線區域的第二側壁； 所述接地部設置在所述第二側壁上，並進行接地處理，用於增加所述天線的接地面積； 所述天線連接所述天線區域； 所述控制單元與所述天線連接。
  10. 一種無線通訊裝置，其改良在於，包括殼體和如請求項9所述的天線結構； 所述天線結構設置於所述殼體內。
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