TWI469443B - 表面黏著式天線模組 - Google Patents

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    • H01Q9/27—Spiral antennas

Description

表面黏著式天線模組
本發明係有關一種天線，尤指一種具有表面黏著式的天線模組。
大部分通訊信號是沿著電纜或通過大氣層輸送的。通過大氣層輸送時，通訊信號利用天線裝置來發送與接收。
原則上，一切天線都以同樣的方式來工作。發射機使交流電，迅速回來變換方向的電流，通過一根導線，無線電電磁波像石子扔入水中產生的微浪一樣，由導線向四面輻射。在離開發射機的若干距離上，另有一根導線與接收機收聽裝置連接，這種裝置檢出發送波在導線上產生的微量電流；然後，接收機內的特殊電子線路再將微弱的信號放大到可用的強度。
然而，市面上電子通訊產品所使用的天線模組，如第一圖A、B所示，該天線模組結構包括一天線單元1A、一連結單元2A、一蓋體3A及一電路板4A。該天線單元1A透過連結單元2A與該蓋體3A及電路板4A連結後，使該天線單元1A的訊號饋入端子11A與該電路板4A電性連結後，該蓋體3A及該電路板4A與該天線單元1A呈垂直，讓平板天線模組的電路板4A電性連結在電子通訊產品5A的主機板51A上，讓天線單元1A位於該主機板51A的缺口上。
由於該天線模組的天線單元1A與該蓋體3A及電路板4A呈垂直電性 連結後，使該天線模組的長度變長，體積變大，在電性連結嵌設於該主機板51A上時，將會占去主機板51A過多的面積，導致主機板51A的面積也需加大，才可容置其他電子零件。如此一來，主機板面積加大後，也會造成電子裝置5A本身體積變大。
因此，本發明主要目的，在於縮小天線模組的長度及體積，使該天線模組能透表面黏著的技術電性連結在電子通訊產品的主機板上，以縮減占去主機板的使用面積，可使主機板面積及電子通訊產品的體積縮小。
為達上述之目的，本發明係提供一種具有表面黏著式天線模組，包括：一天線單元，係具有一立方體的陶瓷材料的基體及一訊號饋入體，該基體表面具有一輻射金屬片及背面具有一接地接屬片，該基體上開設一穿孔，該穿孔貫穿該基體、輻射金屬片及接地金屬片，該接地金屬片上具有一鏤空部與該穿孔處形成一間距；該訊號饋入體上具有一端頭，在穿過穿孔與該輻射金屬片呈電性連結，使輻射金屬片形成訊號接收及發射端，另穿過該接地金屬片的訊號饋入體末端不與接地金屬片電性連結；一連結單元，為金屬材質，其上具有一平台，該平台的表面係與該接地金屬片電性連結，該平台上開設有一通孔，該通孔係以提供訊號饋入體的末端穿過，另於平台的側邊延伸有複數與該平台呈垂直的複數支撐片，該支撐片上各延伸有一接合部；一電路板，其上具有一習知電路的電子零件及一組接部，該組接 部位於電路板的背面具有一第一電性接點，在該訊號饋入體的末端穿過該組接部可與該第一電性接點電性連結；又，該電路板側邊上具有至少一凹口，該每一個凹口位於該電路板的背面具有一第二電性接點，使該支撐片上的接合部可彎折或直接與該電路板的第二電性接點電性連結；另，於該電路板的背面上具有至少一第三電性接點，該第三電性接點係供電路板電性連結於該電子裝置的主機板表面上。
習知：
1A‧‧‧天線單元
11A‧‧‧訊號饋入端子
2A‧‧‧連結單元
3A‧‧‧蓋體
4A‧‧‧電路板
5A‧‧‧電子通訊產品
51A‧‧‧主機板
本發明：
1、5、6、7‧‧‧天線單元
11‧‧‧基體
12‧‧‧輻射金屬片
13‧‧‧接地金屬片
14‧‧‧穿孔
15‧‧‧訊號饋入體
151‧‧‧端頭
152‧‧‧末端
2‧‧‧連結單元
21‧‧‧平台
22‧‧‧通孔
23‧‧‧支撐片
24‧‧‧接合部
3‧‧‧電路板
31、31’‧‧‧濾波器
32‧‧‧放大器
33‧‧‧接收機模組
34‧‧‧組接部
35‧‧‧第一電性接點
36‧‧‧凹口
37‧‧‧第二電性接點
38‧‧‧第三電性接點
39‧‧‧天線頻率匹配開關模組
4‧‧‧電子裝置
41‧‧‧主機板
51‧‧‧桿部
52‧‧‧輻射金屬部
61‧‧‧輻設金屬板
62‧‧‧間隙
611‧‧‧表面
612‧‧‧背面
63、63’‧‧‧支撐部
71‧‧‧收發體
72‧‧‧基板
711‧‧‧輻射圖案
721‧‧‧微帶線
722‧‧‧接地線
第一圖A，係傳統平板天線模組結構安裝示意圖。
第一圖B，係傳統另一種平板天線模組結構安裝示意圖。
第二圖，係本發明之表面黏著式的平板天線模組外觀立體示意圖。
第三圖，係本發明之表面黏著式的平板天線模組分解示意圖。
第四圖，係本發明之表面黏著式的平板天線模組另一視角分解示意圖。
第五圖A，係本發明之電路板的電路方塊示意圖。
第五圖B，係本發明之另一種電路板的電路方塊示意圖。
第六圖，係本發明之表面黏著式的平板天線模組與電子裝置之主機板連結示意圖。
第七圖，係本發明之表面黏著式的平板天線模組與電子裝置之主機板連結側視示意圖。
第八圖，係本發明之另一表面黏著式天線模組外觀示意圖。
第九圖，係本發明之另一表面黏著式天線模組側視示意圖。
第十圖，係本發明之又一表面黏著式天線模組外觀示意圖。
第十一圖，係本發明之又一表面黏著式天線模組側視示意圖。
第十二圖，係本發明之再一表面黏著式天線模組外觀示意圖。
第十三圖，係本發明之再一表面黏著式天線模組側視示意圖。
第十四圖A，係本發明之電路板上的另一種電路示意圖。
第十四圖B，係本發明之電路板上的再一種電路示意圖。
第十四圖C，係本發明之電路板上的又一種電路示意圖。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：
請參閱第二、三、四圖，係本發明之表面黏著式天線模組外觀立體及分解與另一視角分解示意圖。如圖所示：本發明之具有表面黏著式天線模組，包括有：一天線單元1、一連結單元2及一電路板3。
該天線單元1，係具有一立方體的陶瓷材料的基體11及一訊號饋入體15，該基體11表面具有一輻射金屬片12及背面具有一接地接屬片13，該基體11上開設一穿孔14，該穿孔14貫穿該基體11、輻射金屬片12及接地金屬片13，該穿孔14係以提供一T形狀的訊號饋入體15穿過，該接地金屬片13上具有一鏤空部131，與該穿孔14處形成一適當間距。該訊號饋入體15上具有一半圓形的端頭 151，在穿過穿孔14後與該輻射金屬片12呈電性連結，使輻射金屬片12形成訊號接收及發射端，而訊號饋入體15形成一訊號的饋入端。而穿過接地金屬片13的訊號饋入體15的末端152不與接地金屬片13電性連結，僅與電路板3電性連接，讓天線單元1接收的訊號可直接傳遞至電路板3上接收。
該連結單元2，為金屬材質，其上具有一平台21，該平台21的表面係與該接地金屬片13電性連結，該平台21的形狀與基體11底部的形狀相同，該平台21上開設有一通孔22，該通孔22係以提供訊號饋入體15的末端152穿過與電路板3電性連結。另於平台21的側邊延伸有複數與該平台21呈垂直的複數支撐片23，該支撐片23上各延伸有一接合部24，該接合部24係可彎折或直接與該電路板3電性連結。
該電路板3，請參閱第五圖A、B，該電路板3上具有一習知電路的電子零件，電路包括有：一濾波器31及一放大器32。該濾波器31用以濾除訊號中所夾帶的雜訊，在濾波後的訊號再由放大器32放大後傳輸於電子裝置的電路主機板上。或者再電路板3上再增設有一接收機模組33(如GPS系統的電路)與該濾波器31及該放大器32製作在同一塊電路板3上，該濾波器31用以濾除訊號中所夾帶的雜訊，在濾波後的訊號再由放大器32放大後傳輸於接收機模組33上，在接收機模組33處理後，再將訊號傳送於電子裝置(圖中未示)的電路主機板上，讓電子裝置上可以顯示衛星定位系統的相關影像或資料。另，於電路板3的正面上除了具電子零件(圖中未示)外，同時具有一組接部34，該組接部34位於電路板3的正面或背面具有一第一電性接點35，在該訊號饋入體15的末端152穿 過電路板3的組接部34後即可與該第一電性接點35電性連結。又，於該電路板3側邊上具有至少一凹口36，該每一個凹口3位於該電路板3的背面的上具有一第二電性接點37，使該支撐片23上的接合部24可彎折或直接與該電路板3的第二電性接點37電性連結。又再，於該電路板3的背面上具有至少一第三電性接點38，該第三電性接點38係供電路板3電性連結於該電子裝置(圖中位示)的主機板表面上。在本圖式中，該組接部34為盲孔或穿孔之任一種。
請參閱第六、七圖，係本發明之表面黏著式天線模組與電子裝置的主機板連結及側視示意圖。如圖所示：在連結單元2固接於天線單元1底部時，該支撐片23上的接合部24組接在電路板3的凹口36，並與該第二電性接點37電性連結。同時將天線單元1的訊號饋入體15末端152穿過穿孔22與該電路板3的組接部34與該第一電性接點35電性連結。
在天線模組組合完成後，利用電路板3背面的第三電性接點38與該電子裝置4的主機板41電性連結後，使該天線模組電性連結在主機板41的表面上。由於天線模組在重新的設計組合後，使該天線模組的體積及長度縮小，在天線模組電性連結在主機板41的表面上，所占的面積也相對縮小，讓電子裝置4的主機板41的體積也可以隨著縮小，使整體的電子裝置4的厚度及體積也相對縮小，以符合輕薄短小的產品。
請參閱第八、九圖，係本發明之另一表面黏著式天線模組外觀及側視示意圖。圖如所示：本圖式係在表面黏著式天線模組上的天線單元5改為呈一螺旋狀的單極天線(Helix monopole)，該天線 單元5具有一桿部51，該桿部51為該第一天線單元5的訊號饋入端，該桿部51上延伸有一呈螺旋狀的輻射金屬部52，並以該桿部51穿過連結單元2的通孔22及電路板3的組接部34與該第一電性接點35電性連結。
在該天線單元5的輻射金屬部52接收訊號後，該訊號經由該桿部51傳送於該電路板3上，經電路板3處理後再將訊號傳送於電子裝置4的電路主機板41上。
請參閱第十、十一圖，係本發明之又一表面黏著式天線模組外觀及側視示意圖。如圖所示：本圖式中係於表面黏著式天線模組的天線單元6為一PIFA結構的倒F型天線，該第一天線單元6上具有一輻射金屬板61，該輻射金屬板61上具有一間隙62，於該輻射金屬板61具有一表面611及一背面612，該背面612上具有二支撐部63、63’，其一支撐部63為訊號訊輸入端，以穿過連結單元2的通孔22及電路板3的組接部34與該第一電性接點35電性連結。另一支撐部63’為接地，可與連結單元2或穿過連結單元2與該電路板3電性連結。
在該天線單元6的輻射金屬板61接收訊號後，該訊號經支撐部63傳至於該電路板3上，經電路板3處理後再將訊號傳送於電子裝置4的電路主機板41上。
請參閱第十二、十三圖，係本發明之再一表面黏著式天線模組外觀及側視示意圖。如圖所示：在本圖式中係於該天線模組天線單元7為貼片式的多頻天線，該天線單元具有一收發體71及一基板72組成。該收發體71為陶瓷材料，其上具有線條或不同矩形形狀 的輻射圖案711，該基板72上具有一微帶線721及一接地線722，該收發體71固接於該基板72上，該輻射圖案711與該微帶線721及一接地線722電性連結。該基板72與該收發體71組合後，該基板72係與該電路板3呈相互垂直關係的電性連結。
在該收發體71的輻射圖案711接收訊號後，該訊號經該基板72上的微帶線721傳至該電路板3上，經電路板3處理後再將訊號傳送於電子裝置4的電路主機板41上。
請參閱第十四圖A，係本發明之電路板上的另一種電路示意圖。如圖所示：本圖式中的電路板3上的電路與該第五圖A不同之處，係在於天線模組、螺旋狀的單極天線、倒F型天線6及貼片式多頻天線7接收訊號後，將由放大器32將訊號放大後，再由該濾波器32濾除放大後訊號中所夾帶的雜訊，再將濾波後的訊號傳輸於電子裝置的電路主機板上。
請參閱第十四圖B，係本發明之電路板上的再一種電路示意圖。如圖所示：本圖式中的電路板3上的電路與該第五圖A不同之處，係在放大器32後再電性連結一濾波器31’，在於天線模組、螺旋狀的單極天線、倒F型天線6及多頻天線7接收訊號後，該濾波器31用以濾除訊號中所夾帶的雜訊，在濾波後的訊號再由放大器32，再將放大後的訊號再經另一濾波器32’做第二次的濾波處理，使傳送至電子裝置上的訊號無夾帶任何雜訊。
請參閱第十四圖C，係本發明之電路板上的又一種電路示意圖。如圖所示：本圖式中的電路板3具有一天線頻率匹配開關模組(ANT Frequency matching switch module)39的電路，係在於天 線模組、螺旋狀的單極天線、倒f型天線6及貼片式多頻天線7接收訊號後，由該天線頻率匹配開關模組39處理後，再將傳送至電子裝置上。
上述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
1‧‧‧天線單元
11‧‧‧基體
12‧‧‧輻射金屬片
15‧‧‧訊號饋入體
151‧‧‧端頭
2‧‧‧連結單元
23‧‧‧支撐片
24‧‧‧接合部
3‧‧‧電路板
36‧‧‧凹口
37‧‧‧第二電性接點
38‧‧‧第三電性接點

Claims (38)

  1. 一種表面黏著式天線模組，係電性連結於該電子裝置的主機板表面上，包括：一天線單元，其上具有一基體及一訊號饋入體，該基體表面具有一輻射金屬片及背面具有一接地接屬片，該基體上開設一穿孔，該穿孔貫穿該基體、輻射金屬片及接地金屬片，該接地金屬片上具有一鏤空部，與該穿孔處形成一間距；另，該訊號饋入體呈T形狀，其上具有一半圓形的端頭及一末端，該訊號饋穿過穿孔，該末端外露於基體外部；一連結單元，其上具有一平台，該平台的表面係與該接地金屬片電性連結，該平台上開設有一通孔，該通孔係讓訊號饋入體的末端穿過；另於平台的側邊延伸有複數與該平台呈垂直的複數支撐片，該支撐片上各延伸有一接合部；一電路板，上具有一組接部，該組接部位於電路板的正面或背面上具有一第一電性接點，該訊號饋入體的末端穿過組接部與該第一電性接點電性連結，另於該電路板側邊上具有至少一凹口，該每一個凹口位於該電路板的背面具有一與該接合部電性連結的第二電性接點，於該電路板的背面上具有至少一第三電性接點與主機板電性連結。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之表面黏著式天線模組，其中，該基體為陶瓷材料製成的一立方體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之表面黏著式天線模組，其中，該連 結單元為金屬材質。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之表面黏著式天線模組，其中，該平台的形狀與基體的底部形狀相同。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器及一放大器。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器、一放大器及一接收機模組。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之表面黏著式天線模組，其中，該接收機模組為GPS系統電路。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有二濾波器及一放大器。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一天線頻率匹配開關模組。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之表面黏著式天線模組，其中，該組接部為盲孔或穿孔之任一種。
  11. 一種表面黏著式天線模組，係電性連結於該電子裝置的主機板表面上，包括：一天線單元，其上具有一桿部，該桿部上承接有一螺旋狀的輻射金屬部；一連結單元，其上具有一平台，該平台上開設有一供該桿部穿過的通孔，另於平台的側邊延伸有複數與該平台呈垂直的複數支撐片，該支撐片上各延伸有一接合部；一電路板，上具有一組接部，該組接部位於電路板的正面或背面上具有一第一電性接點，該桿部穿過組接部與該第一電性接點電性連結，另於該電路板側邊上具有至少一凹口，該每一個凹口位 於該電路板的背面具有一與該接合部電性連結的第二電性接點，於該電路板的背面上具有至少一第三電性接點與主機板電性連結。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該連結單元為金屬材質。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器及一放大器。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器、一放大器及一接收機模組。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之表面黏著式天線模組，其中，該接收機模組為GPS系統電路。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有二濾波器及一放大器。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一天線頻率匹配開關模組。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之表面黏著式天線模組，其中，該組接部為盲孔或穿孔之任一種。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之表面黏著式天線模組，其中，該天線單元為單極天線。
  20. 一種表面黏著式天線模組，係電性連結於該電子裝置的主機板表面上，包括：一天線單元，其上具有一輻射金屬板，該輻射金屬板上具有一間隙，該輻射金屬板具有一表面及一背面，該背面上具有二支撐部，其一支撐部為訊號訊輸入端，另一支撐部為接地；一連結單元，其上具有一平台，該平台上開設有一供該其一支撐 部穿過的通孔，另於平台的側邊延伸有複數與該平台呈垂直的複數支撐片，該支撐片上各延伸有一接合部；一電路板，上具有一組接部，該組接部位於電路板的正面或背面上具有一第一電性接點，該其一支撐部穿過該組接部與該第一電性接點電性連結，另於該電路板側邊上具有至少一凹口，該每一個凹口位於該電路板的背面具有一與該接合部電性連結的第二電性接點，於該電路板的背面上具有至少一第三電性接點與主機板電性連結。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該連結單元為金屬材質。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之表面黏著式天線模組，其中，該平台的形狀與基體的底部形狀相同。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器及一放大器。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器、一放大器及一接收機模組。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之表面黏著式天線模組，其中，該接收機模組為GPS系統電路。
  26. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有二濾波器及一放大器。
  27. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一天線頻率匹配開關模組。
  28. 如申請專利範圍第20項所述之表面黏著式天線模組，其中，該組接部為盲孔或穿孔之任一種。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之表面黏著式天線模組，其中，該接 地的支撐部可與連結單元或穿過連結單元與該電路板電性連結。
  30. 一種表面黏著式天線模組，係電性連結於該電子裝置的主機板表面上，包括：一天線單元，具有一陶瓷材料的收發體及一基板，該收發體上具一輻射圖案，該基板上具有一微帶線及一接地線，該收發體固接於該基板上，該輻射圖案與該微帶線及該接地線電性連結；一連結單元，其上具有一平台，該平台的側邊延伸有複數與該平台呈垂直的複數支撐片，該支撐片上各延伸有一接合部；一電路板，係與該基板呈相互垂直關係的電性連結，上具有一組接部，該組接部位於電路板的正面或背面上具有一第一電性接點，該其一支撐部穿過該組接部與該第一電性接點電性連結，另於該電路板側邊上具有至少一凹口，該每一個凹口位於該電路板的背面具有一與該接合部電性連結的第二電性接點，於該電路板的背面上具有至少一第三電性接點與主機板電性連結。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該輻射圖案為線條或不同矩形形狀的圖案。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之表面黏著式天線模組，其中，該連結單元為金屬材質。
  33. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器及一放大器。
  34. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一濾波器、一放大器及一接收機模組。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之表面黏著式天線模組，其中，該接收機模組為GPS系統電路。
  36. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電 路板上的電路包括有二濾波器及一放大器。
  37. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該電路板上的電路包括有一天線頻率匹配開關模組。
  38. 如申請專利範圍第30項所述之表面黏著式天線模組，其中，該組接部為盲孔或穿孔之任一種。
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