TWI462390B - 無線裝置 - Google Patents

無線裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI462390B
TWI462390B TW099145442A TW99145442A TWI462390B TW I462390 B TWI462390 B TW I462390B TW 099145442 A TW099145442 A TW 099145442A TW 99145442 A TW99145442 A TW 99145442A TW I462390 B TWI462390 B TW I462390B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
wireless device
substrate
antenna
antenna element
printed
Prior art date
Application number
TW099145442A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201138208A (en
Inventor
Min Chung Wu
Shao Chin Lo
Original Assignee
Mediatek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mediatek Inc filed Critical Mediatek Inc
Publication of TW201138208A publication Critical patent/TW201138208A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI462390B publication Critical patent/TWI462390B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/40—Element having extended radiating surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Description

無線裝置
本發明係指一種無線裝置，尤指一種具有一極小化天線設計與較佳散熱特性的可移除式無線裝置。
如通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)裝置等可移除式無線裝置，可用來擴充或升級可攜式設備，使可攜式設備具有原先不具有的功能。舉例來說，通用序列匯流排無線相容性認證(Wireless Fidelity，Wi-Fi)連結器(dongle)可使筆記型電腦存取至無線區域網路(wireless local area network，WLAN)。而通用序列匯流排藍牙(Bluetooth，BT)連結器可幫助筆記型電腦與其它週邊裝置進行存取。此外，若筆記型電腦原來僅配有傳統無線區域網路裝置，如僅相容於IEEE802.11a/b/g標準之裝置，可使用具有IEEE802.11n標準的通用序列匯流排連結器輕易地升級筆記型電腦無線連結能力。
然而，可移除式無線裝置往往突出於可攜式設備，因此會於使用者操作可攜式設備時造成妨礙，而常見用來減少可移除式無線裝置尺寸的方法係改變其天線設計。第1圖至第3圖為習知用於通用序列匯流排之無線區域網路連結器(WLAN USB dongle)中不同種類天線之示意圖。在第1圖中，一天線102係一印刷式天線，佈置 於一基板103上且耦接於一地平面101(ground plane)。印刷式天線102必須要細且彎折(meander)以達到所需物理長度，如所需頻帶的四分之一波長。然而，此高密度佈局走線可能導致大阻抗且容易使其時變電流(time-variable current)互相抵消。此外，印刷式天線所佔面積較大亦係需考量之因素。
在第2圖中，天線202係一金屬摺疊立體天線設於一基板203上。天線202之缺點在於製作此種天線之精密度較低，且由於此種天線必須於三維空間中延伸以達到所需物理長度，因此使用此種天線亦會增加無線裝置之尺寸。
第3圖為習知一晶片天線302之示意圖。晶片天線302係設置於一基板303上且耦接於一地平面301。晶片天線302可減少天線尺寸，但會增加天線成本，且於地平面301面積較小的情況下具有低天線效率及低增益。
因此，對本領域具通常知識者來說，於可移除式無線裝置中設計具有高效率、極小化尺寸及低成本的天線仍是相當困難。
除此之外，當無線裝置尺寸減少時，可用來進行散熱的面積亦會減少。再者，晶片及組件的密集配置亦會增加無線裝置內部所產生的熱量。因此，亦有必要提供具有較佳散熱特性之極小化無線裝置。
因此，本發明之主要目的即在於提供一種具有高效率天線設計及較佳散熱特性的極小化無線裝置。
本發明揭露一種無線裝置。該無線裝置包含有一基板；以及一天線。該天線包含有一印刷式天線元件，印刷於該基板上；以及一立體天線元件，設置於該基板上且耦接於該印刷式天線元件；其中該印刷式天線元件與該立體天線元件共同具有一物理長度對應於一所需頻率。
本發明另揭露一種無線裝置。該無線裝置包含有一基板；一第一晶片，配置於該基板之一第一側上；以及一殼體，熱耦接於該第一晶片，用來對該第一晶片之熱能進行散熱。
本發明另揭露一種無線裝置。該無線裝置包含有一基板；一第一晶片，配置於該基板之一第一側上，具有一第一導腳；以及一第一連接導腳及一第二連接導腳，佈置於該基板之該第一側上，用來連接該無線裝置至另一裝置；其中，該第一連接導腳係耦接於該第一晶片之該第一導腳，且該第一連接導腳具有一較寬走線較連接至該第二連接導腳之一走線寬。
天線設計：
請參考第4圖至第6圖。第4圖至第6圖為本發明實施例一無線裝置400之示意圖。無線裝置400包含有第4圖中一基板403、一印刷式天線元件402，以及第5圖中一立體天線元件406。印刷式天線元件402係印刷於基板403上，而立體天線元件406係設於基板403上且具有一端耦接於印刷式天線元件402。印刷式天線元件402與立體天線元件406組成無線裝置400之一天線，且共同具有一所需頻帶(如IEEE802.11n標準的2.4GHZ)之一物理長度。
除此之外，無線裝置400之天線另包含一地平面401(ground plane)、一饋入端404以及一接地端405。地平面401形成於基板403中一層。饋入端404及接地端405亦印刷於基板403上。接地端405將印刷式天線元件402耦接於地平面401。饋入端404及接地端405皆位於基板403同一側上。因此，印刷式天線元件402可由基板403一側延伸至基板403另一側。以第4圖為例，印刷式天線元件402由基板403左側延伸至基板403右側。然而，印刷式天線元件402可延伸至任意方向且不限於第4圖所示之實施例。再者，由於印刷式天線元件402係一直線走線(trace)，因此在此表面上不會有反向時變電流使幅射電磁場相互抵消。但印刷式天線元件402之尺寸受限於基板403之尺寸而無法達到2.4GHz中最佳幅射的物理長度。
因此，第5圖中立體天線元件406可耦接於印刷式天線元件402以增加物理長度。藉由利用基板表面及無線裝置400之一殼體(未繪出)內部的立體空間，印刷式天線元件402與立體天線元件406可共同達到所需頻帶的最佳長度。若長度不夠，第5圖所示之一彎折設計可用來達到所需長度。此外，由於立體天線元件406幾乎垂直於印刷式天線元件402，因此天線406的垂直電流並不會抵消印刷式天線元件402的水平電流，而可達到較佳幅射效率及增益。無線裝置400之全部天線結構可如第6圖所示。
值得注意的是，此天線設計可實施於任意極小化無線裝置，如一通用序列匯流排無線相容性認證連結器(Wi-Fi USB dongle)或一通用序列匯流排藍牙連結器(BT USB dongle)。本領域具通常知識者當可根據實際需求進行修飾與變化，只要使用上述走線方式及金屬片來製作無線裝置之天線，皆屬至本發明之範疇。
散熱：
關於散熱問題，本發明提供具有如第7圖所示之結構之一無線裝置600以解決此問題。如第7圖所示，無線裝置600包含有一基板602、一殼體604以及晶片601及603。配置於上基板602各側之晶片601及603僅用於說明，實際上基板602上晶片之數量可為任意數量而不限於此。殼體604係用來包覆基板602及晶片601、603。由於晶片601及603為主要無線裝置600的發熱元件，如一低低壓差線性穩壓器(low dropout liner regulator，LDO)或主基頻/媒體存 取控制(media access control，MAC)積體電路，而殼體604通常係由一傳導材料如金屬等所製作，因此殼體604可配置成熱耦接於晶片601及603，使得殼體604可藉由熱傳導對晶片601及603所產生之熱能進行散熱。
此外，由於晶片601及603位於基板602不同側，此兩晶片601及603所產生之熱能可透過殼體604正面及背面進行散熱。再者，如第7圖所示，殼體604於配置成熱耦接於晶片601時，可另包含一開口606，用來藉由熱對流幫助殼體604由內部散熱至外部。請注意，於本發明另一實施例中，殼體不需直接接觸晶片，可設置任何熱傳導器於晶片及殼體之間以進行散熱。
因此，藉由上述晶片配置與殼體設計，殼體可藉由熱傳導及熱對流對主要發熱元件所產生之熱能進行散熱，以降低無線裝置的操作溫度。
請參考第8圖，第8圖為本發明另一實施例中一無線裝置700之示意圖。如第8圖所示，無線裝置700包含有一基板708、一晶片701以及連接導腳(pin)702、703、704及705。晶片701係無線裝置700之一主要發熱元件，如一低低壓差線性穩壓器(low dropout liner regulator，LDO)或主基頻/媒體存取控制積體電路，配置於基板708正面。連接導腳702、703、704及705係佈置於基板708之正面，用來連接無線裝置700至可攜式設備(未繪出)。連接 導腳702、703、704及705可根據通用序列匯流排標準進行配置，但不限於此。由於晶片701具有一導腳706用來接收電源，而連接導腳705係用來提供電壓以驅動晶片701，因此連接導腳705係於基板708同一層上耦接於晶片701之導腳706。
因此，當無線裝置係插入至可攜式設備時，晶片701所產生之熱能可藉由導腳706散熱至導腳705，然後再到可攜式設備。再者，為了使熱傳導更有效率，一寬粗電源走線佈局707可用來連接導腳705及導腳706，進而形成一更有效率的散熱路徑。
除此之外，本發明還透過配置基板表面上所有走線以提供另一方法來對晶片所產生之熱能進行散熱。請參考第9圖，第9圖為無線裝置700之一剖面圖。如第9圖所示，無線裝置700另包含一晶片709配置於基板708背面。由於所有走線及晶片皆係配置於基板708兩側，因此基板708可於內部具有完整傳導層以做為無線裝置之一地平面，如第9圖中基板708之一第二層L2及一第三層L3。由於基板708上走線或晶片係藉由導通孔洞(via hole)耦接於地平面L2及L3，因此晶片所產生之熱能可傳導至寬地平面，進而改善散熱效能。
因此，藉由適當設計佈局，晶片所產生之熱能可透過寬電源走線佈局與基板內部完整傳導層進行散熱，以降低極小化尺寸無線裝置之操作溫度。
請注意，上述本發明實施例僅用於說明。本領域具通常知識者當可設計各種變化實施例而不背離本發明之精神與範疇。舉例來說，於本發明另一實施例中，可結合之上述所有散熱方法以達到具有一最佳散熱特性之一極小化無線裝置。
總而言之，藉由上述天線設計及散熱方法，本發明可提供具有高天線效率及較佳散熱特性之一通用序列匯流排無線相容性認證連結器或一通用序列匯流排藍牙連結器等極小化無線裝置。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
101、301、401‧‧‧地平面
102、202‧‧‧天線
103、203、303、403、602、708‧‧‧基板
302‧‧‧晶片天線
400、600、700‧‧‧無線裝置
402‧‧‧印刷式天線元件
404‧‧‧饋入端
405‧‧‧接地端
406‧‧‧立體天線元件
601、603、701、709‧‧‧晶片
604‧‧‧殼體
606‧‧‧開口
702、703、704、705‧‧‧連接導腳
706‧‧‧導腳
707‧‧‧寬粗電源走線佈局
L2‧‧‧第二層
L3‧‧‧第三層
第1圖為習知一可移除式無線裝置之一天線設計。
第2圖為習知一可移除式無線裝置之另一天線設計。
第3圖為習知一可移除式無線裝置之更一天線設計。
第4圖為本發明實施例中一天線之上視圖。
第5圖為本發明實施例中一天線之正面示意圖。
第6圖為本發明實施例中於一可移除式無線裝置中一全部天線結構之示意圖。
第7圖為本發明另一實施例中一無線裝置之示意圖。
第8圖為本發明更一實施例中一無線裝置之示意圖。
第9圖為第8圖中無線裝置之一剖面圖。
400‧‧‧無線裝置
401‧‧‧地平面
402‧‧‧印刷式天線元件
403‧‧‧基板
404‧‧‧饋入端
405‧‧‧接地端
406‧‧‧立體天線元件

Claims (8)

  1. 一種無線裝置，包含有：一基板；以及一天線，包含有：一印刷式天線元件，印刷於該基板上；以及一立體天線元件，設置於該基板上且耦接於該印刷式天線元件；其中該立體天線元件嵌入並跨過該基板，且該印刷式天線元件與該立體天線元件共同具有一物理長度對應於一所需頻率。
  2. 如請求項1所述之無線裝置，其另包含有：一地平面，形成於該基板中一層。
  3. 如請求項2所述之無線裝置，其中該印刷式天線元件另包含有：一接地端，用來耦接該天線至該地平面；以及一饋入端，用來將射頻(radio frequency，RF)訊號饋入至該天線。
  4. 如請求項1所述之無線裝置，其中該印刷式天線元件係一直線走線。
  5. 如請求項1所述之無線裝置，其中該立體天線元件係一摺疊金屬片。
  6. 如請求項1所述之無線裝置，其另包含有：一殼體，用來容納該基板及該天線；其中該立體天線元件係垂直摺疊跨過該基板。
  7. 如請求項1所述之無線裝置，其另包含一電路用來產生一訊號。
  8. 如請求項7所述之無線裝置，其中該電路係一無線相容性認證(Wireless Fidelity，Wi-Fi)電路或一藍牙(Bluetooth)電路。
TW099145442A 2009-12-25 2010-12-23 無線裝置 TWI462390B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29017709P 2009-12-25 2009-12-25
US12/959,373 US20110159815A1 (en) 2009-12-25 2010-12-03 Wireless Device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201138208A TW201138208A (en) 2011-11-01
TWI462390B true TWI462390B (zh) 2014-11-21

Family

ID=44188136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099145442A TWI462390B (zh) 2009-12-25 2010-12-23 無線裝置

Country Status (2)

Country Link
US (3) US20110159815A1 (zh)
TW (1) TWI462390B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI779786B (zh) * 2021-08-20 2022-10-01 萬誠科技股份有限公司 天線結構及其結合方法
US11605874B1 (en) 2021-09-01 2023-03-14 Onewave Technology Co., Ltd. Antenna structure and antenna-structure combination method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8531348B2 (en) * 2009-10-06 2013-09-10 Ralink Technology Corp. Electronic device with embedded antenna
US8546904B2 (en) * 2011-07-11 2013-10-01 Transcend Information, Inc. Integrated circuit with temperature increasing element and electronic system having the same
US10422886B1 (en) * 2016-11-17 2019-09-24 Clinitraq Real-time location aware radiation system and method for use thereof
WO2019008954A1 (ja) * 2017-07-06 2019-01-10 株式会社村田製作所 電子機器
TWI814064B (zh) * 2021-08-23 2023-09-01 群光電子股份有限公司 天線裝置
WO2023235524A1 (en) * 2022-06-02 2023-12-07 Apple Inc. Heat sink assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200926519A (en) * 2007-12-12 2009-06-16 Compal Communications Inc Multi-band antenna assembly
TWM367429U (en) * 2009-06-15 2009-10-21 Auden Techno Corp Embedded and miniaturized five-band antenna structure for cell phone

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4326207A1 (de) * 1992-10-06 1994-04-07 Hewlett Packard Co Mechanisch schwimmendes Mehr-Chip-Substrat
JP3147728B2 (ja) * 1995-09-05 2001-03-19 株式会社村田製作所 アンテナ装置
US6265771B1 (en) * 1999-01-27 2001-07-24 International Business Machines Corporation Dual chip with heat sink
US6501439B2 (en) * 2000-05-26 2002-12-31 Tyco Electronics Logistics Ag Flexible substrate wide band, multi-frequency antenna system
TWI234901B (en) * 2001-10-29 2005-06-21 Gemtek Technology Co Ltd Printed inverted-F antenna
DE10209961A1 (de) * 2002-03-06 2003-09-25 Philips Intellectual Property Mikrowellenantenne
US20050184376A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Salmon Peter C. System in package
US7183976B2 (en) * 2004-07-21 2007-02-27 Mark Iv Industries Corp. Compact inverted-F antenna
KR20080031446A (ko) 2005-08-31 2008-04-08 산요덴키가부시키가이샤 회로 장치 및 그 제조 방법
US7764233B2 (en) * 2007-04-24 2010-07-27 Cameo Communications Inc. Symmetrical uni-plated antenna and wireless network device having the same
JP5414996B2 (ja) 2008-01-21 2014-02-12 株式会社フジクラ アンテナ及び無線通信装置
TW201014034A (en) * 2008-09-23 2010-04-01 Arcadyan Technology Corp Feeding structure of antenna
US7969365B2 (en) * 2008-12-11 2011-06-28 Symbol Technologies, Inc. Board-to-board radio frequency antenna arrangement
JP5396575B2 (ja) * 2009-02-24 2014-01-22 株式会社フジクラ アンテナ及び無線通信装置
US8717240B2 (en) * 2009-09-24 2014-05-06 Taoglas Group Holdings Multi-angle ultra wideband antenna with surface mount technology

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200926519A (en) * 2007-12-12 2009-06-16 Compal Communications Inc Multi-band antenna assembly
TWM367429U (en) * 2009-06-15 2009-10-21 Auden Techno Corp Embedded and miniaturized five-band antenna structure for cell phone

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI779786B (zh) * 2021-08-20 2022-10-01 萬誠科技股份有限公司 天線結構及其結合方法
US11605874B1 (en) 2021-09-01 2023-03-14 Onewave Technology Co., Ltd. Antenna structure and antenna-structure combination method

Also Published As

Publication number Publication date
TW201138208A (en) 2011-11-01
US20160315375A1 (en) 2016-10-27
US20160315374A1 (en) 2016-10-27
US20110159815A1 (en) 2011-06-30
US9979073B2 (en) 2018-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI462390B (zh) 無線裝置
US10431868B2 (en) Antenna structure incorporated in heat spreader, heat sink, and cooling fins
TWI552430B (zh) 連接器、天線及電子裝置
US20180076529A1 (en) Wireless communication device with cavity-backed antenna comprising a bended patch or slot
WO2018123119A1 (ja) 電子機器
TW201635643A (zh) 提升天線隔離度的射頻裝置及無線通訊裝置
US10530055B2 (en) Communication device
JP5178748B2 (ja) コーナーの作られたアンテナ配置付きモデムカード
TWM463913U (zh) 天線結構
US10224613B2 (en) Wireless device
TWI775384B (zh) 天線模組及電子裝置
KR20100018910A (ko) 무선 통신 기능을 갖는 ｕｓｂ 단말기
TWI605635B (zh) 通訊裝置
US20200235465A1 (en) Electronic device
TWI501463B (zh) 無線收發裝置及其天線模組
TWM463429U (zh) 天線模組及無線收發裝置
TWI738153B (zh) 天線系統以及相關聯的輻射模組
KR102401788B1 (ko) 방열 구조물 및 이를 포함하는 이더넷 전원 액세스 포인트
WO2024067316A1 (zh) 电子设备
TWI767626B (zh) 具有通訊功能之散熱裝置
TWI819618B (zh) 電子裝置
WO2023221603A1 (zh) 天线模组和通信设备
WO2023221602A1 (zh) 天线模组和通信设备
TWI758059B (zh) 行動裝置
TW202401914A (zh) 天線結構與電子裝置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees