TWI458176B - Flexographic printing antenna - Google Patents
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Description
本發明為一種撓曲印刷式天線，特別係指一種具有可撓性彎曲特性之多層天線結構。
無線通訊技術的快速發展，使天線設計潮流趨向微型化以及傳輸系統多頻帶的使用需求，透過整合不同類型天線於同一天線模組之中，藉以達成日趨嚴格的設計標準。
如第1圖所示，為傳統雙網操作之組合式天線平面圖，包含一接地面13、一第一天線14、一第二天線15、一第一饋入同軸傳輸線16以及一第二饋入同軸傳輸線17；矩形接地面13具有一第一接地點132與一第二接地點133，第一天線14位於接地面上方邊緣131處，用以提供第一無線網路操作；第二天線15亦位於接地面上方邊緣131處，用以提供第二無線網路操作，藉由前述天線結構配置方式達成雙頻操作於行動通訊網路及無線區域網路系統，可涵蓋多種傳輸頻帶之操作需求。
然而該第一天線14及第二天線15必需分別埋置各別之饋入同軸傳輸線，當饋入訊號同時傳遞時，容易使訊號之間產生互相干擾現象，且饋入同軸傳輸線長度極長，增加組裝時繞線埋置難度及工時。
本發明之目的係提供一種撓曲印刷式天線，經由撓曲介質選用軟性印刷電路板材質之方式，將輻射導體及撓曲饋入線直接設置於撓曲介質表面，使天線模組具有較佳彎折撓曲度，適合容置於各種具彎曲設計結構之產品中。
本發明之另一目的係提供一種撓曲印刷式天線，整合可撓性彎折之印刷電路板與印刷式輻射導體及撓曲饋入線組成薄
型天線模組，藉此組成多層導體結構，大幅降低天線厚度，增加天線模組安裝便利性。
本發明之又一目的係提供一種撓曲印刷式天線，將饋入線整合於天線之中，使饋入線不需額外增加空間，且大幅增加天線之輻射面積，提高天線性能與輻射效率。
本發明之再一目的係提供一種撓曲印刷式天線，將印刷式撓曲饋入線直接設置於撓曲介質上，使整體天線模組易於彎折，不需再經過傳統技術中饋入線銲接及佈線程序，有效降低製造時程及成本。
為達成上述目的，本發明係為一種撓曲印刷式天線，包括：撓曲介質、輻射導體、撓曲饋入線及接地部。輻射導體包含主導體及至少一副導體。撓曲介質採用軟性印刷電路板材質，將印刷式主導體及副導體設置於撓曲介質不同表面，使撓曲介質介於主導體及副導體之間，印刷式撓曲饋入線亦位於主導體相同表面，其一端部連接於主導體，另一端部連接於訊號源。
本發明第一實施例利用可撓性印刷電路板組成之撓曲介質，搭配印刷式主導體、副導體及饋入線構成超薄形式之天線模組，並將饋入線整合於天線結構中，可增加了天線輻射面積，提高天線性能及輻射效率，並大幅降低天線整體厚度，增加天線模組產品應用範圍。由於該天線模組元件皆為軟性材質，使整體天線模組具有極佳之彎折撓曲度，適合擺置於各種非平面設計結構之產品中。此外，由於該印刷式饋入線係直接設置於可撓性撓曲介質表面，不需如傳統技術中再經饋入線銲接及佈線等繁複加工程序，有效縮短製造時程並降低製造成本。
本發明第三及第四實施例之組成結構與第一實施例雷同，其不同處在於該輻射導體之撓曲饋入線一端部連接於主導體，另一端部分別延伸設置電容單元及電感單元，電感單元與
電容單元可分別以並聯或串聯排列形式配置，電感單元設計成蜿蜒狀，電容單元則由第一耦合部及第二耦合部組成，第二耦合部與第一耦合部呈相對應位置配置。
為使貴審查人員進一步了解本發明之詳細內容，茲列舉下列較佳實施例說明如後。
如第2圖所示，為本發明第一實施例之立體組合圖。該天線模組2包括：輻射導體21、撓曲介質22、撓曲饋入線23及接地部24。該輻射導體21包含主導體211及至少一副導體212，接地部24設置複數貫孔241貫穿至副導體212，利用貫孔241導通副導體212與接地部24間之電性訊號。
本發明之撓曲介質採用軟性印刷電路板(Flexible Printing Circuit Board，FPCB)材質，將主導體211及副導體212以印刷式導體形式分別設置於撓曲介質22上表面221及下表面222(圖中未示)，透過主導體211與副導體212組成天線系統輻射導體主體結構，並將撓曲介質22介於主導體211及副導體212之間，印刷式撓曲饋入線23與主導體211同樣位於上表面221，其一端部連接於主導體211，另一端部沿連接主導體211相反方向延伸並用以連接於天線饋入訊號源，接地部24亦設置於主導體211同一上表面221。該接地部24位於撓曲饋入線23天線饋入訊號源附近。當天線正訊號經訊號源連接饋入撓曲饋入線23後傳遞饋入訊號至主導體211，而負訊號則連接至接地部24後經貫孔241傳遞訊號至副導體212，利用撓曲饋入線23及副導體212組成天線高頻訊號饋入傳輸介面，經此完成天線訊號收發。
該主導體211略成梯形狀，上底長度約為24mm，下底長度約為0.5mm，高度約為11mm，兩斜邊長度分別約為16mm；副導體212長度約為40mm，寬度約為10mm，厚度約為0.1mm；撓曲介質22可概略分成兩矩形，承載主導體211之矩形長度
約為32mm，寬度約為12mm，厚度約為0.3mm，承載副導體212之矩形長度約為40mm，寬度約為10mm，厚度約為0.3mm；撓曲饋入線23長度約為37mm，寬度約為0.33mm；接地部24長度約為10mm，寬度約為0.1mm。
如第3圖所示，為本發明撓曲印刷式天線第二實施例之立體分解圖。本實施例與上述第一實施例大致相同，其差異處在於該撓曲饋入線23兩側另外設置導通孔223貫穿至副導體212，另於撓曲介質22上表面221增加設置第一撓曲介質25，而第一撓曲介質25上表面設置第一副導體26，該第一撓曲介質25於對應撓曲饋入線23兩側導通孔223位置亦設置導通孔223貫穿至第一副導體26，該第一撓曲介質25及第一副導體26靠近訊號源側邊由訊號源往主導體211方向內縮，避免導體位置阻擋天線正訊號連接饋入。將天線正訊號經訊號源連接饋入撓曲饋入線23後傳遞饋入訊號至主導體211，而負訊號則連接至接地部24後經貫孔241傳遞訊號至副導體212，再經撓曲介質22之導通孔223傳遞至第一副導體26，經此完成天線訊號收發。
如第4圖及第5圖所示，為本發明第二實施例之俯視圖及側視圖。由於預先將第一撓曲介質25及第一副導體26靠近訊號源側邊由訊號源往主導體211方向內縮，因此不會遮蔽饋入線饋入訊號之傳遞。經此配置組成由輻射導體21、撓曲介質22、撓曲饋入線23、第一撓曲介質25及第一副導體26構成薄型化積層天線結構，改善傳統多層硬式印刷電路板堆疊結構之缺失。
如第6圖所示，為本發明撓曲印刷式天線第三實施例之立體分解圖。包括：輻射導體61、第一撓曲介質62、撓曲饋入線63、接地部64、第二撓曲介質65及第三撓曲介質66。
本實施例與上述第一實施例大致相同，其差異處在於該撓曲饋入線63一端部連接於主導體611，另一端部分別延伸設
置電感單元631及電容單元632，其中電容單元632係由第一耦合部632a及第二耦合部632b組成，本發明設計之電感單元631與電容單元632可分別以並聯或串聯排列形式配置，本實施例即為並聯排列形式，將電感單元631配置成蜿蜒狀，電容單元632之第一耦合部632a及第二耦合部632b互相呈相對應位置配置。
組合時將第二副導體613置於第二撓曲介質65上部第一表面651，主導體611、撓曲饋入線63之電感單元631及第一耦合部632a一側貼覆於第二撓曲介質65下部表面(圖中未示)，而主導體611及電感單元631另一側則貼覆於第三撓曲介質66上部第二表面661，電感單元631一端部連接於撓曲饋入線63本體，另一端部沿遠離撓曲饋入線63本體方向蜿蜒延伸靠近第三撓曲介質66側邊，並將末端設置於第二導通孔622位置，使電感單元631傳遞之訊號經第二導通孔622傳遞至第一撓曲介質62、第二撓曲介質65及第三撓曲介質66，由於該電感單元631為蜿蜒狀，具有較佳電感性特性，經此得以增加天線系統之電感性電抗，第三撓曲介質66下部表面(圖中未示)置於第一撓曲介質62上部第三表面623，該第三撓曲介質66靠近訊號源側邊由訊號源往主導體611方向內縮，使貼覆於第一撓曲介質62之第二耦合部632b未被第三撓曲介質66遮蔽，經此讓第一耦合部632a及第二耦合部632b呈相對應位置設置且具有間隙，藉以產生電容耦合效應，並增加天線系統電容耦合特性，使天線系統具有較佳之電容性電抗，第一副導體612則置於第一撓曲介質62下部表面(圖中未示)。
訊號傳遞時，天線正訊號經訊號源饋入撓曲饋入線63後傳遞饋入訊號至第二耦合部632b，經電容耦合方式將訊號傳遞至第一耦合部632a，然後將訊號傳遞至主導體611及電感單元631，電感單元631再將訊號經第二導通孔622傳遞至第一撓曲介質62、第二撓曲介質65及第三撓曲介質66，而負訊
號則連接至接地部64後經貫孔641傳遞訊號至第一副導體612，再經第一導通孔621傳遞至第二副導體613，經此路經完成天線訊號收發。
如第7圖所示，為本發明撓曲印刷式天線第四實施例之立體分解圖。本實施例與上述第三實施例大致相同，其差異處僅在於電感單元631與電容單元632為串聯排列形式，訊號傳遞路徑亦雷同，天線正訊號經訊號源饋入撓曲饋入線63後傳遞饋入訊號至第二耦合部632b，經電容耦合方式將訊號傳遞至第一耦合部632a，然後將訊號先傳遞至電感單元631後再傳遞至主導體611，電感單元631將訊號經第二導通孔622傳遞至第一撓曲介質62、第二撓曲介質65及第三撓曲介質66，而負訊號則連接至接地部64後經貫孔641傳遞訊號至第一副導體612，再經第一導通孔621傳遞至第二副導體613，經此路經完成天線訊號收發。
本發明已符合專利要件，實際具有新穎性、進步性與產業應用價值之特點，然其實施例並非用以侷限本發明之範圍，任何熟悉此項技藝者所作之各種更動與潤飾，在不脫離本發明之精神和定義下，均在本發明權利範圍內。
13‧‧‧接地面
131‧‧‧接地面上方邊緣
132‧‧‧第一接地點
133‧‧‧第二接地點
14‧‧‧第一天線
15‧‧‧第二天線
16‧‧‧第一饋入同軸傳輸線
17‧‧‧第二饋入同軸傳輸線
d‧‧‧第一天線與第二天線之距離
2‧‧‧天線模組
21‧‧‧輻射導體
211‧‧‧主導體
212‧‧‧副導體
22‧‧‧撓曲介質
221‧‧‧上表面
222‧‧‧下表面
223‧‧‧導通孔
23‧‧‧撓曲饋入線
24‧‧‧接地部
241‧‧‧貫孔
25‧‧‧第一撓曲介質
26‧‧‧第一副導體
61‧‧‧輻射導體
611‧‧‧主導體
612‧‧‧第一副導體
613‧‧‧第二副導體
62‧‧‧第一撓曲介質
621‧‧‧第一導通孔
622‧‧‧第二導通孔
623‧‧‧第三表面
63‧‧‧撓曲饋入線
631‧‧‧電感單元
632‧‧‧電容單元
632a‧‧‧第一耦合部
632b‧‧‧第二耦合部
64‧‧‧接地部
641‧‧‧貫孔
65‧‧‧第二撓曲介質
651‧‧‧第一表面
66‧‧‧第三撓曲介質
661‧‧‧第二表面
第1圖為傳統雙網操作之組合式天線平面圖
第2圖為本發明撓曲印刷式天線第一實施例之立體組合圖。
第3圖為本發明撓曲印刷式天線第二實施例之立體分解圖。
第4圖為顯示第3圖所示之俯視圖。
第5圖為顯示第4圖A-A線所示之側視圖。
第6圖為本發明撓曲印刷式天線第三實施例之立體分解圖。
第7圖為本發明撓曲印刷式天線第四實施例之立體分解圖。
2‧‧‧天線模組
21‧‧‧輻射導體
211‧‧‧主導體
212‧‧‧副導體
22‧‧‧撓曲介質
221‧‧‧上表面
222‧‧‧下表面
23‧‧‧撓曲饋入線
24‧‧‧接地部
241‧‧‧貫孔
Claims (12)
- 一種撓曲印刷式天線，包括：一撓曲介質；一輻射導體，包含：一主導體及至少一副導體，該撓曲介質設置於主導體及副導體之間，該主導體係設置在該撓曲介質之上表面，該副導體係設置在該撓曲介質之下表面；一撓曲饋入線，係設置在該撓曲介質之上表面，一端連接於該主導體，另一端沿連接該主導體之相反方向延伸；一接地部，係設置該撓曲介質之上表面，以及一至少一貫孔，係設置該接地部貫穿至該副導體，使該副導體與該接地部之電性連接，其中利用該撓曲饋入線及該副導體組成天線高頻訊號饋入傳輸介面。
- 如申請專利範圍第1項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲介質為軟性印刷電路板(Flexible Printing Circuit Board，FPCB)。
- 如申請專利範圍第1項所述之撓曲印刷式天線，其中該主導體及該副導體以印刷式導體形式分別設置於該撓曲介質之上表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之撓曲印刷式天線，其中該主導體為一梯形形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲介質分成兩矩形，承載該主導體之矩形與承載該副導體之矩形構成一T形結構，該撓曲饋入線係設置在承載該副導體之撓曲介質之上表面。
- 如申請專利範圍第1項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲饋入線係為一印刷式撓曲饋入線。
- 一種撓曲印刷式天線，包括：一撓曲介質；一輻射導體，包含：一主導體及至少一副導體，該撓曲介質設 置於主導體及副導體之間，該主導體係設置在該撓曲介質之上表面，該副導體係設置在該撓曲介質之下表面；一撓曲饋入線，係設置在該撓曲介質之上表面，一端連接於該主導體，另一端沿連接主導體之相反方向分別延伸設置一電容單元及一電感單元，該電容單元具有一第一耦合部及一第二耦合部，該第一耦合部及第二耦合部係以相對應形式配置且分別位於該撓曲介質之不同表面；一接地部，係設置該撓曲介質之上表面，以及一至少一貫孔，係設置該接地部貫穿至該副導體，使該副導體與該接地部之電性連接，其中利用該撓曲饋入線及該副導體組成天線高頻訊號饋入傳輸介面。
- 如申請專利範圍第7項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲介質為軟性印刷電路板(Flexible Printing Circuit Board，FPCB)。
- 如申請專利範圍第7項所述之撓曲印刷式天線，其中該主導體及該副導體以印刷式導體形式分別設置於該撓曲介質之上表面。
- 如申請專利範圍第7項所述之撓曲印刷式天線，其中該電感單元、該電容單元、該主導體與該接地部位於該撓曲介質同一表面。
- 如申請專利範圍第7項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲介質分成兩矩形，承載該主導體之矩形與承載該副導體之矩形構成一T形結構，該撓曲饋入線係設置在承載該副導體之撓曲介質之上表面。
- 如申請專利範圍第7項所述之撓曲印刷式天線，其中該撓曲饋入線係為一印刷式撓曲饋入線。
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| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
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