TWI493781B - 天線模組、訊號強化裝置及通訊裝置 - Google Patents

Description

天線模組、訊號強化裝置及通訊裝置

本發明係有關於一種天線模組，尤其是一種具有耦合部，以將頻段訊號耦合至通訊裝置之通訊天線的天線模組。

隨著無線通訊的蓬勃發展，各式通訊設備與通訊產品已逐漸在現代人的生活中，扮演不可或缺的角色。舉例而言，可攜式通訊設備，由於兼具無線通訊與利於便攜的特性，儼然成為現今市場的發展主流，而其中尤以個人手機(Mobile Phone)為最。

一般而言，手機內部多配置有通訊天線、充電電池、射頻模組等各類被動元件，由於通訊天線容易受到相鄰元件產生之電磁耦合效應，而使得天線的效率降低。為了解決此一電磁耦合的問題，遂有設計者透過將通訊天線與其他元件之間預留一隔離間距，以維持天線應有效率的做法。然而，在現今使用者對於手機所佔體積必須輕薄的要求下，此種方法不僅會浪費手機內部之空間，更造成手機尺寸縮小化的困難。

鑒於以上存在之問題，近年來遂有智慧型手機(Smart Phone)採用通訊天線內嵌於手機框架的創新做法，一方面既可維持天線應有之通訊效率，同時亦不增加手機之整體體積。然而，此種做法仍存在有其缺失。詳細而言，當使用者操作此類智慧型手機時，若使用者的握持方式遮蓋住手機的底部框架(意即通訊天線配置處)時，通訊天線的收訊即會被干擾，而使得手機之通訊品質大幅下降。

綜上所述，習知的做法不僅無法增益手機之通訊品質，更增加了使用者於操作上的不便。因此，如何設計出一種具有良好收訊品質的通訊天線，並且同時滿足手機所佔體積輕薄的要求，即成為現今發展沿革上重要的研究方向之一。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種適於通訊裝置的天線模組，以解決習知存在之問題。

本發明提出一種天線模組，適於一通訊裝置。天線模組包括一訊號收發部、一耦合部及一增益部。訊號收發部係收發至少一頻段訊號。耦合部係電性連接於訊號收發部，以將頻段訊號耦合至通訊裝置之通訊天線。增益部係配置於訊號收發部與耦合部之間，且增益部用以調變天線模組之頻段訊號的訊號增益。

根據本發明之天線模組，更具有一殼體，且殼體係以可分離或拆卸之方式配置於通訊裝置之一側面，令訊號收發部、耦合部與增益部配置於通訊裝置之側面與殼體之間。其中，訊號收發部、耦合部與增益部可以一背膠黏合於殼體。

根據本發明之天線模組，更具有一殼體，且殼體係以可分離或拆卸之方式配置於通訊裝置之一側面，訊號收發部、耦合部與增益部係以射出成型(Injection Molding)為殼體之一部份。

根據本發明之天線模組，更具有一殼體，且殼體係以可分離或拆卸之方式配置於通訊裝置之一側面，訊號收發部、耦合部與增益部係以蝕刻後再電鍍形成殼體之一部份。

根據本發明之天線模組，其中訊號收發部、耦合部與增益部之材質係為金屬導體。

本發明另提出一種訊號強化裝置，適於一通訊裝置。訊號強化裝置包括一殼體與一天線模組。其中，殼體以可分離或拆卸之方式配置於通訊裝置之一側面。天線模組包括一訊號收發部、一耦合部及一增益部。其中，訊號收發部係收發至少一頻段訊號。耦合部係電性連接於訊號收發部，以將頻段訊號耦合至通訊裝置之通訊天線。增益部係配置於訊號收發部與耦合部之間，且增益部用以調變天線模組之頻段訊號的訊號增益。

本發明另提出一種通訊裝置，包括一主體、一通訊天線、一殼體與一天線模組。其中，通訊天線係相對配置於主體，令主體藉由通訊天線之無線收發，而執行通訊裝置之通訊功能。殼體係以可分離或拆卸之方式配置於主體的一側面。天線模組包括一訊號收發部、一耦合部及一增益部。其中，訊號收發部係收發至少一頻段訊號。耦合部係電性連接於訊號收發部，以將頻段訊號耦合至通訊天線。增益部係配置於訊號收發部與耦合部之間，且增益部用以調變天線模組之頻段訊號的訊號增益。

是以，根據本發明提出之天線模組、訊號強化裝置與通訊裝置，係以訊號收發部接收並發送頻段訊號，續透過耦合部將頻段訊號耦合至通訊裝置原有之通訊天線，以在不增加通訊裝置整體體積的前提下，維持其應有之通訊品質。其次，根據本發明提出的天線模組，更可透過其增益部，有效提升頻段訊號之訊號增益，以達到更佳之通訊效能。

以上有關於本發明的內容說明，與以下的實施方式係用以示範與解釋本發明的精神與原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

「第1圖」係為根據本發明第一實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。通訊裝置100可以是但不限於個人手機(Mobile Phone)、智慧型手機(Smart Phone)、個人數位助理(Personal digital assistant，PDA)、平板電腦(Tablet PC)等可攜式電子裝置。為進行以下之說明，本發明實施例之通訊裝置100，係以智慧型手機作為以下之說明，然而，通訊裝置100之種類並不以此為限。

通訊裝置100具有一主體(或稱機殼)與一相對配置於主體之通訊天線102。其中，通訊天線102可以是但不限於位在通訊裝置100之底部，於此，通訊裝置100即可藉由通訊天線102之無線收發，而執行其預設之通訊功能。天線模組200包括訊號收發部202、增益部204及耦合部206，其中訊號收發部202、增益部204及耦合部206皆係為金屬之導體材質。訊號收發部202可用以收發至少一頻段訊號，根據本發明之實施例，該頻段訊號可以是但不限於900或1800百萬赫茲(Mega Hertz，MHz)的訊號。一般來說，頻段訊號之頻率範圍可視所應用之通訊裝置種類而定，並非用以限定本發明之範圍。舉例而言，訊號收發部202所接收到的頻段訊號之頻率亦可以是適用於藍牙(Blue tooth，BT)、無線相容認證(Wireless Fidelity，Wi-Fi)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WIMAX)、或分碼多工存取(Code-Division Multiple Access，CDMA)等頻帶之頻寬訊號，其頻率例如為750MHz~6GHz、2.4GHz、1920~1980MHz、2110~2170MHz等等。

增益部204連接於訊號收發部202與耦合部206之間，且增益部204可呈但不限於一長條的柱狀、方形、或不規則結構。根據本發明實施例之天線模組，當訊號收發部202接收到頻段訊號後，增益部204係用以調變該頻段訊號之訊號增益，以增強頻段訊號之訊號品質。

耦合部206電性連接於訊號收發部202，並且耦合部206係相對配置於通訊裝置100之通訊天線102所在位置。舉例而言，如「第1圖」所示，通訊天線102可以是但不限於位在通訊裝置100之底部，並且耦合部206可以緊密貼合於通訊天線102，以節省二者之整體體積。或者，耦合部206亦可以一間距間隔相對於通訊天線102。是以，根據本發明實施例之天線模組，即可利用耦合部206將訊號收發部202接收到的頻段訊號，以電磁耦合的方式耦合至通訊裝置100之通訊天線102，令通訊裝置100據以執行其通訊功能。其中，訊號收發部202、增益部204與耦合部206三者可為各自獨立而電性連接之金屬片，亦可以為透過模具一體成形之金屬片，三者之外觀、形狀、與接合方式，並非用以限定本發明之發明範圍。

其次，為了增加通訊裝置100於使用時的美觀性，「第2A圖」係為根據本發明第二實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。其中，訊號強化裝置包括殼體300與天線模組200，且殼體300係以可分離或拆卸之方式配置於通訊裝置100之一側面(例如為：背面)，以有效防止通訊裝置100之機體於使用中受到指甲或其他尖銳物之刮傷。

天線模組200(包括：訊號收發部202、增益部204及耦合部206)係配置於通訊裝置100之該側面與殼體300之間，於此，天線模組200可以一背膠黏合於殼體300與通訊裝置100之間，而被殼體300所包覆。因此，根據本發明之第二實施例，通訊裝置100不但可藉由天線模組200之訊號耦合，而維持應有之通訊品質，更可兼具其使用時之便利與美觀性。

「第2B圖」係為根據本發明第三實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。其中，若通訊裝置100於其側面上具有標示性之商標或圖案，且殼體300上設有開口，以曝露出該等商標或圖案時，根據本發明第三實施例之天線模組，訊號收發部202亦可根據殼體300之開口位置，而設有相應於殼體300相同位置的開口，以達到因應不同種類通訊裝置100之使用需求。於此，訊號收發部202、增益部204及耦合部206皆可因應不同種類通訊裝置100之殼體300，而具有不同之外觀形狀，其例如為：具有缺口之不規則形、方形、橢圓等等，並非用以限定本發明之發明範圍。訊號收發部202、增益部204及耦合部206三者之外觀形狀，可視實際設計規格需求而決定之。

再者，為了節省訊號強化裝置之整體體積與製作工序，「第3圖」係為根據本發明第四實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。其中，訊號收發部202、增益部204與耦合部206可以以射出成型(Injection Molding)之模具、或是蝕刻後再電鍍的方式，成為殼體300之一部份，於此，根據本發明之第四實施例，不僅可減少訊號強化裝置(意即天線模組與殼體)所佔之整體體積，更省去了額外製作天線模組之製作工序。

綜上所述，根據本發明提出的天線模組，應用於訊號強化裝置或通訊裝置中時，係利用其訊號收發部，取代通訊裝置原有之通訊天線，而收發頻段訊號。爾後，再利用鄰近於通訊天線之耦合部，將天線模組接收到的頻段訊號耦合至通訊裝置，以在維持通訊裝置整體體積輕薄化的條件下，仍具有良好的通訊品質。

本發明提出的天線模組，可適於不同種類之通訊設備，並可以內嵌、背膠黏合、射出成型、或蝕刻後再電鍍方式相對配置於通訊設備之殼體，兼具應用上之便利與美觀，並且節省額外製作通訊設備天線之步驟與成本。

雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍內，當可作些許更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．通訊裝置

102．．．通訊天線

200．．．天線模組

202．．．訊號收發部

204．．．增益部

206．．．耦合部

300．．．殼體

第1圖係為根據本發明第一實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。

第2A圖係為根據本發明第二實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。

第2B圖係為根據本發明第三實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。

第3圖係為根據本發明第四實施例之天線模組，其配置於通訊裝置之相對示意圖。

100．．．通訊裝置

102．．．通訊天線

200．．．天線模組

202．．．訊號收發部

204．．．增益部

206．．．耦合部

Claims (11)

1. 一種訊號強化裝置，適於一通訊裝置，該訊號強化裝置包括：一天線模組，配置於該通訊裝置之一側面，該天線模組包括：一訊號收發部，係用以無線地收發至少一頻段訊號；一耦合部，電性連接於該訊號收發部，以電磁耦合的方式將該頻段訊號耦合至該通訊裝置之一通訊天線；以及一增益部，配置於該訊號收發部與該耦合部之間，該增益部係用以調變該天線模組之該頻段訊號的訊號增益。
2. 如請求項1所述之訊號強化裝置，更具有一殼體，該殼體係以可分離或拆卸之方式配置於該通訊裝置之該側面，且該訊號收發部、該耦合部與該增益部配置於該通訊裝置之該側面與該殼體之間。
3. 如請求項2所述之訊號強化裝置，其中，該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以一背膠黏合於該殼體。
4. 如請求項1所述之訊號強化裝置，其中，該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以一背膠黏合於該通訊裝置之該側面。
5. 如請求項1所述之訊號強化裝置，更具有一殼體，該殼體係以可分離或拆卸之方式配置於該通訊裝置之該側面，且該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以射出成型(Injection Molding)為該殼體之一部份。
6. 如請求項1所述之訊號強化裝置，更具有一殼體，該殼體係以 可分離或拆卸之方式配置於該通訊裝置之該側面，且該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以蝕刻後再電鍍形成該殼體之一部份。
7. 如請求項1所述之訊號強化裝置，其中該訊號收發部、該耦合部與該增益部之材質係為金屬導體。
8. 一種通訊裝置，包括：一主體；一通訊天線，相對配置於該主體，令該主體藉由該通訊天線之無線收發，而執行該通訊裝置之通訊功能；以及一天線模組，配置於該主體之一側面，該天線模組包括：一訊號收發部，係用以無線地收發至少一頻段訊號；一耦合部，電性連接於該訊號收發部，以將該頻段訊號以電磁耦合的方式耦合至該通訊天線；以及一增益部，配置於該訊號收發部與該耦合部之間，該增益部係用以調變該天線模組之該頻段訊號的訊號增益。
9. 如請求項8所述之通訊裝置，更具有一殼體，該殼體係以可分離或拆卸之方式配置於該主體之該側面，且該訊號收發部、該耦合部與該增益部配置於該主體之該側面與該殼體之間。
10. 如請求項9所述之通訊裝置，其中，該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以一背膠黏合於該殼體。
11. 如請求項8所述之通訊裝置，其中，該訊號收發部、該耦合部與該增益部係以一背膠黏合於該主體之該側面。