TWI436524B - 行動通訊裝置 - Google Patents
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Description
本發明係為一種行動通訊裝置，特別是一種其內建天線與一個可配置資料傳輸元件的接地面做整合之行動通訊裝置。
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，使得行動通訊裝置的輕、薄、短、小以及多頻帶操作的整合便成為非常重要的設計目標。在行動通訊裝置中，為了得到天線縮小化之尺寸，同時獲得寬頻之操作，已知的技術為將天線輻射體直接配置於行動通訊裝置內系統電路板之無接地面區間，以降低天線之Q值，提供足夠之操作頻寬來涵蓋無線廣域網路(WWAN,wireless wide area network)之寬頻操作。不過，一般此種無線廣域網路天線大多配置於一單一無接地面區間。
舉例來說，美國專利第US 7,623,074 B2號“Multi-band antenna(多頻天線)”，其天線即是配置於一個單一無接地面區間來達成寬頻之操作，然而此種天線配置方式使得天線元件無法與行動通訊裝置內的資料傳輸元件，如通用序列匯流排(USB,universal serial bus)接頭元件做整合，造成行動通訊裝置的內部空間無法做最有效的配置。
因此，有必要提供一種行動通訊裝置，以改善先前技術所存在的問題。
本發明的目的在於提供一種行動通訊裝置，以解決其內建天線與資料傳輸元件間的整合問題，增加行動通訊裝置內部空間配置的設計自由度。
為了達成上述目的，本發明之行動通訊裝置包含一介質基板及一天線。該介質基板具有一接地面、一第一無接地面區間及一第二無接地面區間。其中該接地面包含一主接地面及一突出接地面，該突出接地面與該主接地面電氣相接，該突出接地面延伸於該第一無接地面區間及該第二無接地面區間之間，使該第一無接地面區間及該第二無接地面區間分隔，該突出接地面之其中之一邊緣係與該介質基板之其中之一邊緣對齊。該天線係為一平面結構，該天線位於該介質基板上，該天線具有一饋入部及一輻射部，其中該饋入部位於該第一無接地面區間，該輻射部跨過該突出接地面，且該輻射部之一端位於該第一無接地面區間並電氣連接至該接地面，該輻射部之另一端位於該第二無接地面區間並電氣連接至該接地面。該輻射部與該饋入部之間於該第一無接地面區間具有一耦合間距，藉由該耦合間距，該輻射部由該饋入部電容耦合激發。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1圖為本發明行動通訊裝置第一實施例之結構圖。行動通訊裝置1包含一介質基板10及一天線，其中該介質基板10具有一接地面11、一第一無接地面區間12及一第二無接地面區間13，其中該接地面11包含一主接地面111及一突出接地面112，該突出接地面112與該主接地面111電氣連接，該突出接地面112延伸於該第一無接地面區間12及該第二無接地面區間13之間，使該第一無接地面區間12及該第二無接地面區間13分隔，該突出接地面112之其中之一邊緣113係與該介質基板10之其中之一邊緣對齊。
該天線為一平面結構，其位於該介質基板10上，該天線具有一饋入部14及一輻射部15，其中該饋入部14位於該第一無接地面區間12，該輻射部15跨過該突出接地面112，且該輻射部15之一端位於該第一無接地面區間12並電氣連接至該接地面11，該輻射部之另一端位於該第二無接地面區間13並電氣連接至該接地面11，該輻射部15與該饋入部14之間於該第一無接地面區間12具有一耦合間距16，藉由該耦合間距16，該輻射部15由該饋入部14電容耦合激發。
於本實施例中，該介質基板10為一行動通訊手機之系統電路板。該天線具有一第一操作頻帶，其至少涵蓋824~960MHz，以及一第二操作頻帶，其至少涵蓋1710~2170MHz。該天線以印刷或蝕刻技術形成於該介質基板10上。該天線之該輻射部15並為一等寬之金屬線，且該輻射部15係彎折七次。該饋入部14係呈T字形。該輻射部15之兩端分別電氣連接至主接地面111及突出接地面112。
另外，該突出接地面112可供配置一資料傳輸元件17，提供該行動通訊裝置1與一外部裝置之資料傳輸介面。
第2圖為本發明行動通訊裝置第一實施例1之實測返回損失圖。在第一實施例中選擇下列尺寸進行實驗：介質基板10長度約為115mm，寬度約為60mm，厚度約為0.8mm；主接地面111長度約為100mm，寬度約為60mm；突出接地面112長度約為15mm，寬度約為10mm，第一無接地面區間12長度約為15mm，寬度約為25mm；第二無接地面區間13長度約為15mm，寬度約為25mm。
由實驗結果，在6dB返回損失的定義之下(行動通訊裝置天線設計規範)，第一操作頻帶21可涵蓋GSM850/900之二頻操作，第二操作頻帶22則可涵蓋GSM1800/1900/UMTS之三頻操作，因此該天線可滿足WWAN五頻之操作需求，同時突出接地面112之尺寸足以配置一個通用序列匯流排接頭元件，達成天線與資料傳輸元件間之整合問題。
第3圖為本發明行動通訊裝置第二實施例之結構圖。行動通訊裝置3包含一介質基板10及一天線，其中該介質基板10具有一接地面11、一第一無接地面區間12及一第二無接地面區間13，該接地面11並包含一主接地面111及一突出接地面112。該天線具有一饋入部34及一輻射部35，其中該饋入部34位於該第一無接地面區間12，該輻射部35跨過該突出接地面112，且該輻射部35之一端位於該第一無接地面區間12並電氣連接至該接地面11，該輻射部35之另一端位於該第二無接地面區間13並電氣連接至該接地面11，該輻射部35與該饋入部34之間於該第一無接地面區間12具有一耦合間距36。
第二實施例與上述第一實施例之主要差異在於饋入部34使用不同於饋入部14之形狀(饋入部34呈L字形)，且輻射部35之兩端均電氣連接至主接地面111，使得該輻射部15係彎折八次。第二實施例之其他天線結構與上述第一實施例1相似，在此相似結構下，第二實施例亦可以具有與上述第一實施例相似之功效。
第4圖為本發明行動通訊裝置第三實施例之結構圖。行動通訊裝置4包含一介質基板10及一天線，其中該介質基板10具有一接地面11、一第一無接地面區間12及一第二無接地面區間13，該接地面11並包含一主接地面111及一突出接地面112。該天線具有一饋入部14及一輻射部45，其中該饋入部14位於該第一無接地面區間12，該輻射部45跨過該突出接地面112，且該輻射部45之一端位於該第一無接地面區間12並電氣連接至該接地面11，該輻射部45之另一端位於該第二無接地面區間13並電氣連接至該接地面11，該輻射部45與該饋入部14之間於該第一無接地面區間12具有一耦合間距16。
第三實施例與上述第一實施例之主要差異在於輻射部45為一不等寬的金屬線。於第四圖中，輻射部45之其中之一彎折線段較寬，其目的用以調整天線的阻抗匹配。第三實施例之其他天線結構與上述第一實施例相似，在此相似結構下，第二實施例亦可以具有與上述第一實施例相似之功效。
綜合上述，由於該突出接地面112之其中之一邊緣113係與該介質基板10之其中之一邊緣對齊，因此可在該突出接地面112上配置一資料傳輸元件17，提供該行動通訊裝置1、3、4與一外部設備之資料傳輸介面。該天線並具有一第一操作頻帶涵蓋至少824~960MHz(GSM850/900)及一第二操作頻帶涵蓋至少1710~2170MHz(GSM1800/1900/UMTS)，因此，本發明之行動通訊裝置1、3、4之天線除了可以達成無線廣域網路五頻之寬頻操作之外，同時也解決了資料傳輸元件與內建天線的整合問題，增加行動通訊裝置內部空間配置的設計自由度。
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、3、4．．．行動通訊裝置
10．．．介質基板
11．．．接地面
111．．．主接地面
112．．．突出接地面
113．．．邊緣
12．．．第一無接地面區間
13．．．第二無接地面區間
14、34．．．饋入部
141、341．．．天線饋入點
15、35、45．．．輻射部
151、152、351、352、451、452．．．短路點
153、154、353、354、453、454．．．貫孔
16、36．．．耦合間距
17．．．資料傳輸元件
21．．．第一操作頻帶
22．．．第二操作頻帶
第1圖為本發明行動通訊裝置第一實施例之結構圖。
第2圖為本發明行動通訊裝置第一實施例之天線返回損失量測結果圖。
第3圖為本發明行動通訊裝置第二實施例之結構圖。
第4圖為本發明行動通訊裝置第三實施例之結構圖。
1．．．行動通訊裝置
10．．．介質基板
11．．．接地面
111．．．主接地面
112．．．突出接地面
113．．．邊緣
12．．．第一無接地面區間
13．．．第二無接地面區間
14．．．饋入部
141．．．天線饋入點
15．．．輻射部
151、152．．．短路點
153、154．．．貫孔
16．．．耦合間距
17．．．資料傳輸元件
Claims (10)
- 一種行動通訊裝置，包含：一介質基板，該介質基板具有一接地面、一第一無接地面區間及一第二無接地面區間，其中該接地面包含一主接地面及一突出接地面，該突出接地面與該主接地面電氣連接，該突出接地面延伸於該第一無接地面區間及該第二無接地面區間之間，使該第一無接地面區間及該第二無接地面區間分隔，該突出接地面之其中之一邊緣係與該介質基板之其中之一邊緣對齊；以及一天線，該天線係為一平面結構，該天線位於該介質基板上，該天線具有一饋入部及一輻射部，其中該饋入部位於該第一無接地面區間，且該饋入部不與該接地面之部分重疊，該輻射部跨過該突出接地面，且該輻射部之一端位於該第一無接地面區間並電氣連接至該接地面，該輻射部之另一端位於該第二無接地面區間並電氣連接至該接地面，該輻射部除了於該突出接地面之上方，不與該接地面之部分重疊，該輻射部與該饋入部之間於該第一無接地面區間具有一耦合間距，藉由該耦合間距，該輻射部由該饋入部電容耦合激發。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該介質基板為一行動通訊手機之系統電路板。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該天線具有一第一操作頻帶，其至少涵蓋824~960MHz，以及一第二操作頻帶，其至少涵蓋1710~2170MHz。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該天線之該輻射部為一等寬之金屬線或一不等寬之金屬線。
- 如申請專利範圍第4項所述之行動通訊裝置，其中該天線之該輻射部係彎折七次或彎折八次。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該天線以印刷或蝕刻技術形成於該介質基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該突出接地面用於配置一資料傳輸元件，提供該行動通訊裝置與一外部裝置之資料傳輸介面。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該饋入部係呈T字形或呈L字形。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該輻射部之兩端分別電氣連接至該主接地面及該突出接地面。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該輻射部之兩端皆電氣連接至主接地面。
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