TWI508365B - 具有連接電路之天線 - Google Patents

Description

具有連接電路之天線

本發明係關於一種天線，詳言之，係關於一種具有連接電路以切換頻率之天線。

隨著無線通訊技術的蓬勃發展，各式多頻的通訊產品也如雨後春筍般的出現，也因此無線通訊產品逐漸成為人類生活中的一部分，幾乎所有的新產品都會具備無線傳輸的功能，以滿足大眾的需求(例如：筆記型電腦或行動式多媒體裝置時常需要資料傳輸的動作)，無線傳輸可以簡化其許多接線與設定上的困擾，而為達成無線傳輸的目的，無線傳輸天線的配置成為必要。

然而，目前習用之無線通訊產品之天線在製造完成後只能在固定頻率操作，因此小尺寸之天線通常無法涵蓋到使用者所需之頻率，導致該天線之使用受到限制。

因此，有必要提供一種創新且具進步性的具有連接電路之天線，以解決上述問題。

本發明提供一種具有連接電路之天線，其包括一基板、一接地金屬片、一第一輻射金屬片、一第二輻射金屬片及一連接電路。該第一輻射金屬片附著於該基板上，該第一輻射金屬片係不連接該接地金屬片。該第二輻射金屬片附著於該基板上，該第二輻射金屬片係不連接該第一輻射金屬片，且該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片間之間距係小於5 mm。該連接電路附著於該基板上，且導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置，使得該接地金屬片及該第二輻射金屬片間形成複數個不等長之共振路徑。

本發明另提供一種具有連接電路之天線，其包括一基板、一接地金屬片、一第一輻射金屬片、一第二輻射金屬片及一連接電路。該基板具有一第一表面。該第一輻射金屬片係位於該基板之第一表面上，且係不連接該接地金屬片。該第二輻射金屬片係位於該基板之第一表面上，且係不連接該第一輻射金屬片。該第一輻射金屬片係位於該第二輻射金屬片及該接地金屬片之間。該連接電路係位於該基板之第一表面上，且導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置，使得該接地金屬片及該第二輻射金屬片間形成複數個不等長之共振路徑。

該第一輻射金屬片輻射出至少一第一共振模態，該第二輻射金屬片與該第一輻射金屬片耦合以產生至少一第二共振模態，且藉由該連接電路切換該等共振路徑，使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。因此，該天線即使已製造完成(其尺寸已固定)，可以藉由該連接電路切換不同之共振路徑，而使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。藉此，可增加該天線之應用範圍及實用性。

請參考圖1及2，分別顯示本發明之天線設置於一筆記型電腦螢幕外殼框架之示意圖及局部放大示意圖。本發明之天線可應用於各種無線電子裝置，包括但不限於筆記型電腦，其他諸如一般之個人數位助理(PDA)等電子產品均可利用本發明之天線，以達到無線通訊之目的。該筆記型電腦1具有一螢幕11及一螢幕外殼框架12，本發明之天線2(如圖3所示)設置於該筆記型電腦1之螢幕外殼框架12，並以一同軸線26連接該天線2至該筆記型電腦1之控制電路，俾利用該天線2進行資料傳輸。

該天線2具有至少一接合結構，用以固定該天線2至該螢幕外殼框架12。在本實施例中，該接合結構係為一黏膠層(圖中未示)，其係位於該天線2之背面，用以將該天線2黏貼於該螢幕外殼框架12。

參考圖3，顯示本發明具有連接電路之天線之一實施例之示意圖。該天線2包括一基板21、一接地金屬片22、一第一輻射金屬片23、一第二輻射金屬片24、一連接電路25及一同軸線26。

該基板21具有一第一表面211。該基板21之材質係選自由塑膠、泡綿、陶瓷、FR-4、印刷電路板及軟性印刷電路板所組成之群。較佳地，該基板21之介電常數係高於該第一輻射金屬片23及該第二輻射金屬片24，而具有降頻之功能。

該接地金屬片22係用以接地，且包括一接地點221及至少一第一電性連接點，其附著於該基板21之第一表面211上。在本實施例中，該接地金屬片22包括複數個第一電性連接點E,F,G,H，且該等第一電性連接點E,F,G,H係位於該接地金屬片22之頂端，且沿著水平方向排列。較佳地，該天線2更包括一輔助接地金屬片(圖中未示)，其貼合於該接地金屬片22。該輔助接地金屬片可為鋁箔材質。

該第一輻射金屬片23係附著於該基板21之第一表面211上。該第一輻射金屬片23係不連接該接地金屬片22、該第二輻射金屬片24及該連接電路25。亦即，該第一輻射金屬片23係獨立於該接地金屬片22、該第二輻射金屬片24及該連接電路25之外。在本實施例中，該接地金屬片22、該連接電路25及該第二輻射金屬片24所圍出之區域係類似側U形，且該第一輻射金屬片23係位於該區域之內。該第一輻射金屬片23係為長條狀，且由該基板21之一側邊沿著水平方向延伸。該第一輻射金屬片23包括一端部231及一饋入點232，其中該饋入點232係鄰近該端部231。

該第二輻射金屬片24係附著於該基板21之第一表面211上。該第二輻射金屬片24係不連接該第一輻射金屬片23，且該第一輻射金屬片23係位於該第二輻射金屬片24及該接地金屬片22之間。在本實施例中，該第二輻射金屬片24係為長條狀，且由該基板21之一側邊沿著水平方向延伸至另一側邊。該第二輻射金屬片24係平行該第一輻射金屬片23，且該第二輻射金屬片24之長度係大於該第一輻射金屬片23之長度。該第一輻射金屬片23之全部或一部份很靠近該第二輻射金屬片24之全部或一部份，以產生電磁耦合效果，形成共振路徑。在本實施例中，該第一輻射金屬片23與該第二輻射金屬片24間之間距L係小於5 mm，較佳地，係小於2 mm。

該第二輻射金屬片24包括至少一第二電性連接點。在本實施例中，該第二輻射金屬片24包括複數個第二電性連接點A,B,C,D，且該等第二電性連接點A,B,C,D係位於該第二輻射金屬片24之底端，且沿著水平方向排列。較佳地，該等第二電性連接點A,B,C,D之位置係對應該等第一電性連接點E,F,G,H之位置。

該連接電路25係附著於該基板21之第一表面211上，且電性連接該接地金屬片22及該第二輻射金屬片24，藉以電性導通該接地金屬片22及該第二輻射金屬片24上之不同位置(例如：該等第二電性連接點A,B,C,D及該等第一電性連接點E,F,G,H)，使得該接地金屬片22及該第二輻射金屬片24間形成複數個不等長之共振路徑。舉例而言，該第二電性連接點A及該第一電性連接點E導通後之路徑(包含該第二輻射金屬片24)定義為第一共振路徑，該第二電性連接點B及該第一電性連接點F導通後之路徑定義為第二共振路徑，其中該第二共振路徑之長度係大於該第一共振路徑之長度。

該連接電路25可以是任何線路佈局之設計，只要其可在同一時間導通一路徑，且可在不同時間切換不同路徑即可。較佳地，該連接電路25包含IC或二極體等元件。

該同軸線26具有一訊號端及一接地端，其分別電性連接該饋入點232及該接地點221。

在本實施例中，該接地金屬片22、該第一輻射金屬片23及該第二輻射金屬片24之材質係銅，且貼合於該基板21之第一表面211。該第一輻射金屬片23輻射出至少一第一共振模態，其頻率為1710 MHz至2700 MHz。該第二輻射金屬片24與該第一輻射金屬片23耦合以產生至少一第二共振模態。在本發明中，不同長度之共振路徑係對應不同數值之該第二共振模態之頻率，亦即，藉由該連接電路25切換該等共振路徑，可使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。在本實施例中，該第二共振模態之頻率係在700 MHz至1000 MHz間變化。舉例而言，當導通A-E時，該第二共振模態之頻率係為在700 MHz至750 MHz；當導通B-F時，該第二共振模態之頻率係為在750 MHz至800 MHz；當導通C-G時，該第二共振模態之頻率係為在800 MHz至900 MHz；當導通D-H時，該第二共振模態之頻率係為在900 MHz至1000 MHz。

因此，該天線2即使已製造完成(其尺寸已固定)，可以藉由該連接電路25切換不同之共振路徑，而使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。藉此，可增加該天線2之應用範圍及實用性。

參考圖4，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2a與圖3所示之天線2大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。該天線2a具有至少一第一線路27及至少一第二線路28，且該連接電路25係為一第一切換電路251。該第一切換電路251可導通該接地金屬片22及該第二輻射金屬片24上之不同位置。在本實施例中，該天線2a具有複數個第一線路27及複數個第二線路28，其中該等第一線路27係分別連接該等第一電性連接點E,F,G,H及該連接電路25(該第一切換電路251)，且該等第二線路28係分別連接該等第二電性連接點A,B,C,D及該連接電路25(該第一切換電路251)。該第一切換電路251可選擇性地導通A-E、B-F、C-G或D-H。

參考圖5，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2b與圖4所示之天線2a大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在本實施例之該天線2b中，該等第一線路27係與該接地金屬片22一體成型，且該等第二線路28係與該第二輻射金屬片24一體成型。

參考圖6，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2c與圖4所示之天線2a大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。該天線2c具有至少一第一線路27及至少一第二線路28，且該連接電路25包括一第二切換電路252及一連接部253。該連接部253係位於該基板21之第一表面211上，且物理連接該接地金屬片22之第一電性連接點H及該第二輻射金屬片24之第二電性連接點D。較佳地，該連接部253係為一連接金屬片，且該接地金屬片22、該連接部253及該第二輻射金屬片24係為一體成型。

在本實施例中，該天線2c具有複數個第一線路27及複數個第二線路28，其中該等第一線路27係分別連接該等第一電性連接點E,F,G及該第二切換電路252，且該等第二線路28係分別連接該等第二電性連接點A,B,C及該第二切換電路252。該第二切換電路252係位於該第一輻射金屬片23及該連接部253之間，且該第二切換電路253具有一斷路狀態，該斷路狀態係不導通該接地金屬片22及該第二輻射金屬片24。亦即，該第二切換電路253可選擇性地導通A-E、B-F或C-G，或不導通(即斷路狀態)。

參考圖7，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2d與圖4所示之天線2a大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在本實施例之該天線2d中，該接地金屬片22包括複數個第一電性連接點E,F,G,H，且該第二輻射金屬片24包括一個第二電性連接點A1。該天線2d具有複數個第一線路27及一個第二線路28，其中該等第一線路27係分別連接該等第一電性連接點E,F,G,H及該連接電路25(該第一切換電路251)，且該第二線路28係分別連接該第二電性連接點A1及該連接電路25(該第一切換電路251)。因此，該第一切換電路251可選擇性地導通A1-E、A1-F、A1-G或A1-H。

參考圖8，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2e與圖4所示之天線2a大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在本實施例之該天線2e中，該接地金屬片22包括一個第一電性連接點E1，且該第二輻射金屬片24包括複數個第二電性連接點A,B,C,D。該天線2e具有一個第一線路27及複數個第二線路28，其中該第一線路27係分別連接該第一電性連接點E1及該連接電路25(該第一切換電路251)，且該等第二線路28係分別連接該第二電性連接點A,B,C,D及該連接電路25(該第一切換電路251)。因此，該第一切換電路251可選擇性地導通A-E1、B-E1、C-E1或D-E1。

參考圖9，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2f與圖3所示之天線2大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在該天線2f中，該第一輻射金屬片23具有一第一突出部233，該第二輻射金屬片24具有一第二突出部241，該第一突出部233係面對該第二突出部241，且其彼此間之間距L係小於5 mm。

參考圖10，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2g與圖3所示之天線2大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在該天線2g中，該第一輻射金屬片23之一端部231係面對該第二輻射金屬片24之一端部242，且該第一輻射金屬片23之該端部231與該第二輻射金屬片24之該端部242間之間距L係小於5 mm。

參考圖11，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2h與圖3所示之天線2大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在該天線2h中，該接地金屬片22、該第二輻射金屬片24及該連接電路25係位於該基板21之一第一表面211，且該第一輻射金屬片23係位於該基板21之一第二表面，其中該基板21之第二表面係對應該基板21之第一表面211。

參考圖12，顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。本實施例之天線2i與圖3所示之天線2大致相同，其中相同之元件賦予相同之編號，其不同處如下所述。在該天線2i中，該第一輻射金屬片23係為U形，且包圍該第二輻射金屬片24之一端部242。該第一輻射金屬片23與該第二輻射金屬片24之該端部242間之間距L係小於5 mm。

惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非用以限制本發明。因此，習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如所附之申請專利範圍所列。

1．．．筆記型電腦

2．．．本發明具有連接電路之天線之一實施例

2a．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2b．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2c．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2d．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2e．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2f．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2g．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2h．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

2i．．．本發明具有連接電路之天線之另一實施例

11．．．螢幕

12．．．螢幕外殼框架

21．．．基板

22．．．接地金屬片

23．．．第一輻射金屬片

24．．．第二輻射金屬片

25．．．連接電路

26．．．同軸線

27．．．第一線路

28．．．第二線路

211．．．基板之第一表面

221．．．接地點

231．．．端部

232．．．饋入點

233．．．第一突出部

241．．．第二突出部

242．．．端部

251．．．第一切換電路

252．．．第二切換電路

253．．．連接部

A．．．第二電性連接點

A1．．．第二電性連接點

B．．．第二電性連接點

C．．．第二電性連接點

D．．．第二電性連接點

E．．．第一電性連接點

E1．．．第一電性連接點

F．．．第一電性連接點

G．．．第一電性連接點

H．．．第一電性連接點

L．．．間距

圖1顯示本發明之天線設置於一筆記型電腦螢幕外殼框架之示意圖；

圖2顯示本發明之天線設置於一筆記型電腦螢幕外殼框架之局部放大示意圖；

圖3顯示本發明具有連接電路之天線之一實施例之示意圖；

圖4顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖5顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖6顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖7顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖8顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖9顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖10顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；

圖11顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖；及

圖12顯示本發明具有連接電路之天線之另一實施例之示意圖。

2．．．本發明具有連接電路之天線之一實施例

21．．．基板

22．．．接地金屬片

23．．．第一輻射金屬片

24．．．第二輻射金屬片

25．．．連接電路

26．．．同軸線

211．．．基板之第一表面

221．．．接地點

231．．．端部

232．．．饋入點

A．．．第二電性連接點

B．．．第二電性連接點

C．．．第二電性連接點

D．．．第二電性連接點

E．．．第一電性連接點

F．．．第一電性連接點

G．．．第一電性連接點

H．．．第一電性連接點

L．．．間距

Claims (22)

1. 一種具有連接電路之天線，包括：一基板；一接地金屬片；一第一輻射金屬片，附著於該基板上，該第一輻射金屬片係不連接該接地金屬片；一第二輻射金屬片，附著於該基板上，該第二輻射金屬片係不連接該第一輻射金屬片，且該第一輻射金屬片與該第二輻射金屬片間之間距係小於5 mm；及一連接電路，附著於該基板上，且導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置，使得該接地金屬片及該第二輻射金屬片間形成複數個不等長之共振路徑；其中該第一輻射金屬片輻射出至少一第一共振模態，該第二輻射金屬片與該第一輻射金屬片耦合以產生至少一第二共振模態，且藉由該連接電路切換該等共振路徑，使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。
2. 如請求項1之天線，其中該接地金屬片、該連接電路及該第二輻射金屬片所圍出之區域係類似側U形，且該第一輻射金屬片係位於該區域之內。
3. 如請求項1之天線，其中該第一輻射金屬片具有一第一突出部，該第二輻射金屬片具有一第二突出部，該第一突出部係面對該第二突出部，且其彼此間之間距係小於5 mm。
4. 如請求項1之天線，其中該第一輻射金屬片之一端部係面對該第二輻射金屬片之一端部，且該第一輻射金屬片之該端部與該第二輻射金屬片之該端部間之間距係小於5 mm。
5. 如請求項1之天線，其中該接地金屬片、該第二輻射金屬片及該連接電路係位於該基板之一第一表面，且該第一輻射金屬片係位於該基板之一第二表面。
6. 如請求項1之天線，其中該第一輻射金屬片係為U形，且包圍該第二輻射金屬片之一端部。
7. 如請求項1之天線，其中該第一輻射金屬片包括一饋入點，該接地金屬片包括一接地點，該饋入點及該接地點分別與一同軸線之一訊號端及一接地端電性連接。
8. 如請求項1之天線，其中該連接電路包括一第一切換電路，該第一切換電路導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置。
9. 如請求項1之天線，其中該連接電路包括一第二切換電路及一連接部，該連接部連接該接地金屬片及該第二輻射金屬片，該第二切換電路係位於該第一輻射金屬片及該連接部之間，且該第二切換電路具有一斷路狀態，該斷路狀態係不導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片。
10. 如請求項9之天線，其中該連接部係為一連接金屬片，該接地金屬片、該連接金屬片及該第二輻射金屬片係為一體成型。
11. 如請求項9之天線，更具有至少一第一線路及至少一第二線路，其中該接地金屬片具有至少一第一電性連接點，該第二輻射金屬片具有至少一第二電性連接點，該至少一第一線路係連接該至少一第一電性連接點及該第二切換電路，且該至少一第二線路係連接該至少一第二電性連接點及該第二切換電路。
12. 如請求項1之天線，其中該接地金屬片具有至少一第一電性連接點，該第二輻射金屬片具有至少一第二電性連接點，該連接電路係電性連接該至少一第一電性連接點及該至少一第二電性連接點。
13. 如請求項12之天線，更具有至少一第一線路及至少一第二線路，該至少一第一線路係連接該至少一第一電性連接點及該連接電路，且該至少一第二線路係連接該至少一第二電性連接點及該連接電路。
14. 一種具有連接電路之天線，包括：一基板，具有一第一表面；一接地金屬片；一第一輻射金屬片，位於該基板之第一表面上，該第一輻射金屬片係不連接該接地金屬片；一第二輻射金屬片，位於該基板之第一表面上，該第二輻射金屬片係不連接該第一輻射金屬片，且該第一輻射金屬片係位於該第二輻射金屬片及該接地金屬片之間；及一連接電路，位於該基板之第一表面上，且導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置，使得該接地金屬片及該第二輻射金屬片間形成複數個不等長之共振路徑；其中該第一輻射金屬片輻射出至少一第一共振模態，該第二輻射金屬片與該第一輻射金屬片耦合以產生至少一第二共振模態，且藉由該連接電路切換該等共振路徑，使得該第二共振模態之頻率在不同數值間變化。
15. 如請求項14之天線，其中該接地金屬片、該連接電路及該第二輻射金屬片所圍出之區域係類似側U形，且該第一輻射金屬片係位於該區域之內。
16. 如請求項14之天線，其中該第一輻射金屬片包括一饋入點，該接地金屬片包括一接地點，該饋入點及該接地點分別與一同軸線之一訊號端及一接地端電性連接。
17. 如請求項14之天線，其中該連接電路包括一第一切換電路，該第一切換電路導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片上之不同位置。
18. 如請求項14之天線，其中該連接電路包括一第二切換電路及一連接部，該連接部係位於該基板之第一表面上，且連接該接地金屬片及該第二輻射金屬片，該第二切換電路係位於該第一輻射金屬片及該連接部之間，且該第二切換電路具有一斷路狀態，該斷路狀態係不導通該接地金屬片及該第二輻射金屬片。
19. 如請求項18之天線，其中該連接部係為一連接金屬片，該接地金屬片、該連接金屬片及該第二輻射金屬片係為一體成型。
20. 如請求項18之天線，更具有至少一第一線路及至少一第二線路，其中該接地金屬片具有至少一第一電性連接點，該第二輻射金屬片具有至少一第二電性連接點，該至少一第一線路係連接該至少一第一電性連接點及該第二切換電路，且該至少一第二線路係連接該至少一第二電性連接點及該第二切換電路。
21. 如請求項14之天線，其中該接地金屬片具有至少一第一電性連接點，該第二輻射金屬片具有至少一第二電性連接點，該連接電路係電性連接該至少一第一電性連接點及該至少一第二電性連接點。
22. 如請求項21之天線，更具有至少一第一線路及至少一第二線路，該至少一第一線路係連接該至少一第一電性連接點及該連接電路，且該至少一第二線路係連接該至少一第二電性連接點及該連接電路。