TWI381578B - Small antenna - Google Patents

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TWI381578B
TWI381578B TW097101648A TW97101648A TWI381578B TW I381578 B TWI381578 B TW I381578B TW 097101648 A TW097101648 A TW 097101648A TW 97101648 A TW97101648 A TW 97101648A TW I381578 B TWI381578 B TW I381578B
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Tiao Hsing Tsai
Chien Pin Chiu
Peng Jen Weng
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Quanta Comp Inc
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Description

小型天線
本發明是有關於一種小型天線，特別是指一種應用於手機等小型電子裝置的小型天線。
在可攜式通訊產品日趨微小化，對於天線設計，可以利用的空間並不多，所以必須充份的利用有限的機構空間， 常用的傳統天線型式有：軟板型式(FPC，Flexible Printed Circuit)、彈片型式(Spring-Type)及晶片型式(Chip-Type)。
軟板型式及晶片型式都屬於二維平面的型式，在使用上需要足夠的空間才能達到天線本身的效率，而且二維平面的設計，電流路徑 通常都只有一平面的方向性；另外，軟板型式及晶片型式的天線在價格方面也一直是居高不下，這對於時下無線通訊器材的設計是個沉重的負擔。雖然彈片型式在價 格上較前述兩種型式更為便宜，也可以利用多重折彎來達到三維立體的樣式，但是它所需要的空間高度同樣令設計者頭疼。
因此，本發明之目的，即在提供一種可以有效降低成本、節省空間的小型天線。
於是，本發明小型天線是設在一電路板上，電路板設有一穿孔，小型天線包含一輻射線段及一螺絲柱。
輻射線段是形成於電路板，其一端設有一接地部，其 另一端延伸至該穿孔，且該輻射線段還設有一位於其兩端之間的訊號饋入部，該訊號饋入部及該接地部電性連接於該電路板。
螺絲柱是穿設於穿孔，且與輻射線段另一端電連接。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將 可清楚的呈現。
參閱圖1與圖2，本發明小型天線1的較佳實施例是應用於手機、PDA等小型電子裝置，且設在該小型電子裝置的一個電路板2(PCB板) 上，圖1為電路板2的正視圖，方框24處可設置一小型螢幕，四個邊角分別設有一穿孔21(在本實施例中，穿孔21為一螺絲孔)用以供一螺絲柱4穿設螺鎖，以將電路板2 固定在小型電子裝置的機殼(圖未示)上。本實施例之小型天線1設在電路板2的一邊角20處，如圖2所示，小型天線1包含一輻射線段3及該螺絲柱4。
輻射線段3是形成於電路板2上，具有一由穿孔21向外延伸的第一輻射段31、一端與第一輻射段31相連且概呈垂直的一第二輻射段32 ，及一端與第二輻射段32相連且概呈垂直的一第三輻射段33，第一輻射段31與第三輻射段33位於第二輻射段32的同一側，第三輻射段33的末端處設有一與電路板2上之 射頻電路(圖未示)的接地點22電連接的接地部34，以及一鄰近該接地部34以與射頻電路(圖未示)的饋入點23電性連接的訊號饋入部35。
如圖3所示，螺絲柱4包括一圓形螺頭41及一由螺頭41向下延伸之螺柱42，螺柱42包括一與螺頭41相連的圓柱形大孔徑部421及一由大 孔徑部421末端向下延伸且孔徑小於大孔徑部421的圓柱形小孔徑部422，小孔徑部422的外周面形成有螺紋，用以穿設鎖固於穿孔21中。當小孔徑部422穿設於穿孔21中 時，大孔徑部421的底面壓抵第一輻射段31的一端而形成電連接，使射頻電路產生之射頻訊號可以透過輻射線段3及螺絲柱4發射出去。
且藉由調整輻射線段3(第一輻射段31或第二輻射段32或第三輻射段33)的長度可以調整至天線所要操作的頻段，例如本實施例的工作 頻段為2402MHz~2480MHz。另外，螺絲柱4所產生的電容效應(Capacitor Load)可以讓輻射線段3需要的輻射路徑長度縮短，使整個天線的長度變短，節省空間；而且藉 由螺絲柱4也產生三維的立體設計，在電流路徑方面產生了兩個平面的方向。而在價格方面，因為所結合的螺絲柱4本身就是用來固定電路板2的，不必再額外設置輻射 元件或特別去設計螺絲柱4的樣式，所以可以充分利用既有元件，節省成本。
此外，由於電路板2的四個邊角處的穿孔21皆可用來設置小型天線1的螺絲柱4，故本實施例亦提供了天線位置設計的多選擇性與多樣 性。
圖4為本實施例的電壓駐波比(VSWR)量測結果圖，圖5為本實施例在2402 MHz時的輻射場型(Radiation Pattern)圖形，圖6為本實施 例在2440 MHz時的輻射場型 (Radiation Pattern)圖形，圖7為本實施例在2480 MHz時的輻射場型(Radiation Pattern)圖形。圖4~圖7皆為工作頻段2402MHz~2480MHz的範圍所量測，然而本發明的 應用範圍並不僅止於此頻段，可藉由調整輻射線段3的長度達到所要的頻段，而可被應用在需要小型天線的電子裝置中。
在本實施例中，螺絲柱4的螺頭41為圓形、大孔徑部421為圓柱形，然形狀可替換為方形、方柱形等形狀；另外，亦可設計為整個螺 柱42穿過穿孔21，使螺頭41的底面壓抵輻射線段3而形成電連接。
綜上所述，本發明利用在電路板2上形成輻射線段3並與鎖固電路板2之螺絲柱4相結合，構成小型天線1的輻射結構，並藉由螺絲柱4 所產生的電容效應，讓整個小型天線1所需的輻射路徑可以縮小，進而節省天線所使用空間，另外，也將傳統二維平面式天線設計改進成三維立體式天線結構，可有效 降低成本、節省空間，充份利用既有資源，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容 所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1．．．小型天線
2．．．電路板
20．．．邊角
21．．．穿孔
22．．．接地點
23．．．訊號點
24．．．方框
3．．．輻射線段
31．．．第一輻射段
32．．．第二輻射段
33．．．第三輻射段
34．．．接地部
35．．．訊號饋入部
4．．．螺絲柱
41．．．螺頭
42．．．螺柱
421．．．大孔徑部
422．．．小孔徑部
圖1係繪示電路板的結構之正視圖；圖2係繪示輻射線段設置於電路板之正視圖；圖3係繪示根據本發明的較佳實施例之小型天線的結構之沿圖2III-III的剖面圖；圖4係繪示根據本發明的較佳實施例之小型天線的電壓駐波比(VSWR)之量測結果圖；圖5係繪示根據本發明的較佳實施例之小型天線在頻率為2402MHz時的輻射場型(Radiation Pattern)圖形；圖6係繪示根據本發明的較佳實施例之小型天線在頻率為2440MHz時的輻射場型(Radiation Pattern)圖形；及圖7係繪示根據本發明的較佳實施例之小型天線在頻率為2480MHz時的輻射場型(Radiation Pattern)圖形。
1．．．小型天線
2．．．電路板
21．．．穿孔
3．．．輻射線段
4．．．螺絲柱
41．．．螺頭
42．．．螺柱
421．．．大孔徑部
422．．．小孔徑部

Claims (7)

  1. 一種小型天線，設在一電路板上，該電路板設有一穿孔，該小型天線包含：一輻射線段，形成於該電 路板，其一端設有一接地部，其另一端延伸至該穿孔，且該輻射線段還設有一位於其兩端之間的訊號饋入部，該訊號饋入部及該接地部電性連接於該電路板；以及一 螺絲柱，穿設於該穿孔，且與該輻射線段另一端電連接。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之小型天線，其中，該螺絲柱包括一螺頭及由該螺頭延伸之一螺柱，該螺柱穿設於 該穿孔，且該螺頭扺接該穿孔孔緣而與該輻射線段另一端電連接。
  3. 依據申請專利範圍第1項所述之小型天線，其中，該螺絲柱包括一螺頭及由該螺頭延伸之一螺柱，該螺柱包括與 該螺頭相連的一大孔徑部及由該大孔徑部延伸的一小孔徑部，該小孔徑部穿設於該穿孔，且該大孔徑部的底面抵接該穿孔孔緣而與該輻射線段另一端電連接。
  4. 依據申請專利範圍第1-3項其中任一項所述之小型天線，其中，該輻射線段具有由該穿孔向外延伸的一第一輻射 段、一端與該第一輻射段相連且概呈垂直的一第二輻射段，及一端與該第二輻射段相連且概呈垂直的一第三輻射段，該第三輻射段的末端處設有與該電路板上之一射 頻電路的一接地點電性連接的一接地部，以及鄰近該 接地部以與該射頻電路的一饋入點電性連接的一訊號饋入部。
  5. 依據申請專利範圍第4項所述之小型天線，其中，該接地點鄰近該螺絲柱，該第一輻射段與該第三輻射段位於該 第二輻射段的同一側。
  6. 依據申請專利範圍第5項所述之小型天線，其中，該穿孔為一螺絲孔。
  7. 依據申請專利範圍第5項所述之小型天線，其工作頻段為2402MHz~2480MHz。
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