TWI513110B - 天線模組及應用該天線模組之無線通訊裝置 - Google Patents

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Description

天線模組及應用該天線模組之無線通訊裝置
本發明係關於一種天線模組，尤其係關於一種寬頻天線模組及應用該天線模組之無線通訊裝置。
隨著無線通訊技術、資訊處理技術之迅速發展以及人們生活水準之日益提高，移動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等可攜式無線通訊裝置競相湧現，進入到千家萬戶，使消費者可隨時隨地享受到高科技帶來之種種便利，使得該等可攜式無線通訊裝置已成為現代人日常生活不可缺少之一部分。
該等無線通訊裝置中，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號之天線裝置，無疑是無線通訊裝置中最重要之元件之一。而近年來各種通訊系統及應用之不斷出現，也使得天線之設計方向日趨朝向可涵蓋複數系統頻帶之寬頻天線發展；另一方面，由於這些無線通訊之外觀亦趨向於輕薄與小型化，使得天線設計除了滿足寬頻帶通訊需求之外，同時亦需具備有小型化之特徵，如何使天線具有寬頻之特性而同時又兼有較小之尺寸，已成為各家天線廠商最大之挑戰。
有鑒於此，有必要提供一種體積較小，且能涵蓋複數系統頻寬之天線模組。
另，還有必要提供一種應用上述天線模組之無線通訊裝置。
一種天線模組，其包括一回路天線、一偶極天線、一饋入端及一接地端，該饋入端及接地端均與該回路天線相連接，該回路天線為一框體，該偶極天線設置於該回路天線內，且與該回路天線相連接。
一種無線通訊裝置，其包括一殼體、一電路板、一基體及一天線模組，該電路板及該基體依次設置於殼體上，該天線模組設置於該基體上，並與電路板相連，該天線模組包括一回路天線、一偶極天線、一饋入端及一接地端，該饋入端及接地端均與該回路天線相連接，該回路天線為一框體，該偶極天線設置於該回路天線內，且與該回路天線相連接。
相較於習知技術，本發明之天線模組將偶極天線設置於回路天線內，整體結構緊湊；另，該天線模組藉由回路天線與偶極天線結合而達到寬頻效果，可涵蓋複數通訊系統之頻段。
100‧‧‧無線通訊裝置
10‧‧‧殼體
20‧‧‧電路板
30‧‧‧基體
31‧‧‧貼合面
32‧‧‧第一承放面
33‧‧‧第二承放面
40‧‧‧天線模組
41‧‧‧回路天線
411‧‧‧開口
412‧‧‧第一輻射段
413‧‧‧第二輻射段
414‧‧‧連接段
42‧‧‧偶極天線
421‧‧‧第一輻射臂
422‧‧‧第二輻射臂
423‧‧‧連接端
424‧‧‧狹縫
43‧‧‧饋入端
44‧‧‧接地端
45‧‧‧狹槽
圖1為本發明較佳實施例之無線通訊裝置之分解圖。
圖2為本發明較佳實施例之無線通訊裝置之組裝圖。
圖3為本發明較佳實施例之天線模組主要尺度標示圖。
圖4為本發明較佳實施例之天線模組之第一輻射臂與第二輻射臂之長度進行調節時對應之回波損耗測試圖。
圖5為本發明較佳實施例之天線模組之第一輻射段之長度進行調節時對應之回波損耗測試圖。
圖6為本發明較佳實施例之天線模組之狹縫之寬度進行調節時對應之回波損耗測試圖。
請參閱圖1及圖2，本發明一較佳實施例之無線通訊裝置100包括一殼體10、一電路板20、一基體30以及一天線模組40。該電路板20及基體30均設置於殼體10上。該天線模組40裝設於基體30上，且與電路板20電連接。
該殼體10大致為一矩形板體，其可為該無線通訊裝置100之前蓋。該電路板20為一尺寸略小於殼體10之板體，其設置於該殼體10上，其上設有一訊號饋入點(圖未示)及一接地點(圖未示)。該基體30由一長方體切割形成，其包括一臺階狀之貼合面31及與該貼合面31相對之一第一承放面32與一第二承放面33。
該天線模組40包括一回路天線41、一偶極天線42、一饋入端43及一接地端44。該偶極天線42設置於回路天線41內，該饋入端43與接地端44均與該回路天線41相連。
該回路天線41大致為一具有一開口411之矩形框體，其包括一第一輻射段412、一第二輻射段413及二連接段414。該第一輻射段412與第二輻射段413之長度及寬度均相等，二者相互平行且間隔設置。該二連接段414之寬度略大於第一輻射段412與第二輻射段413，且分別與第一輻射段412與第二輻射段413之末端垂直相連，形成該矩形框狀之回路天線41。該開口411開設於第一輻射段 412之中間位置。
該偶極天線42包括一第一輻射臂421、一第二輻射臂422及二連接端423。於本較佳實施例中，該第一輻射臂421與第二輻射臂422均為一矩形片體，且長度及寬度分別相等。該第一輻射臂421與第二輻射臂422成一直線間隔設置，二者之間具有一狹縫424，該第一輻射臂421與第二輻射臂422對稱地設置於該狹縫424兩側。該二連接端423分別設置於第一輻射臂421與第二輻射臂422一側，且該二連接端423一端分別和第一輻射臂421與第二輻射臂422垂直相連。
該偶極天線42設置於回路天線41內，二連接端423遠離第一輻射臂421與第二輻射臂422之一端與回路天線41之第二輻射段413垂直相連，且狹縫424與回路天線41之開口411相連。另，第一輻射臂421與第二輻射臂422之長度均略小於第一輻射段412之二分之一；寬度略小於連接段414，從而，於偶極天線42之外側與回路天線41之間形成二相對設置之大致呈“U”型之狹槽45。
請一併參閱圖3，於本較佳實施方式中，該回路天線41之長度為68mm，寬度為9.6mm；該第一輻射臂421與第二輻射臂422之長度為25.3mm，寬度為4.2mm；該偶極天線42與回路天線41之間之狹槽45之寬度為0.5mm；該第一輻射臂421與第二輻射臂422之狹縫424與開口411之寬度相等，均為1mm。
該饋入端43與接地端44均為一長條狀之矩形片體，分別於開口411處與回路天線41之第一輻射段412垂直相連，用以連接電路板20之饋入點和接地點。
組裝該無線通訊裝置100時，首先，將電路板20與基體30均設置於殼體10上，且使基體30之貼合面31貼合於電路板20上。再者，將天線模組40裝設於基體30上，使饋入端43與接地端44貼合於基體30之第一承放面32上，回路天線41與偶極天線42貼合於基體30之第二承放面33上。最後，使饋入端43及接地端44之末端分別於電路板20之饋入點及接地點相連即可。
請一併參閱圖4，此時，該無線通訊裝置100工作於低頻段824MHz~894MHz及高頻段1710MHz~2170MHz，可涵蓋複數通訊系統之頻段。另，調節該天線模組40之第一輻射臂421與第二輻射臂422之長度，可對天線模組40之頻寬進行調整，例如，當第一輻射臂421之長度調節為略大於第二輻射臂422之長度時，天線模組40之高頻段之中心頻率可進行偏移。
此外，請參閱圖5，調節回路天線41之第一輻射段412與第二輻射段413之長度，可控制天線模組40之低頻段之頻率偏移，例如，當第一輻射段412與第二輻射段413之長度增加2mm時，該天線模組40之低頻段之中心頻率從大約860MHz調整為大約830MHz；當第一輻射段412與第二輻射段413之長度增加5mm時，天線模組40低頻段之中心頻率大約860MHz調整為大約810MHz。
請參閱圖6，藉由於製造時調節偶極天線42之第一輻射臂421與第二輻射臂422之間之狹縫424之寬度，可控制天線模組40之高頻段之頻率偏移，例如，當狹縫424之寬度增加2mm時，天線模組40之高頻段之中心頻率從大約2170MHz調整為大約2014MHz；當狹縫424之寬度增加4mm時，天線模組40之高頻段之中心頻率從大約2170MHz調整為大約2090MHz。
本發明之天線模組40將偶極天線42設置於回路天線41內，整體結構緊湊結合；同時，回路天線41與偶極天線42結合達到寬頻效果，可涵蓋複數通訊系統之頻段。另，天線模組40可藉由調節回路天線41之第一輻射段412與第二輻射段413之長度，以控制低頻段之頻率偏移；以及可藉由調節偶極天線42之第一輻射臂421及第二輻射臂422之間之狹縫424之寬度，以控制高頻段之頻率偏移，使用更為方便，可滿足不同通訊需求。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧無線通訊裝置
10‧‧‧殼體
20‧‧‧電路板
30‧‧‧基體
40‧‧‧天線模組

Claims (8)

  1. 一種天線模組，其改良在於：該天線模組包括一回路天線、一偶極天線、一饋入端及一接地端，該回路天線為一具有一開口的矩形框體，該回路天線包括一第一輻射段、一與第一輻射段平行間隔設置的第二輻射段及二相對設置的連接段，該二連接段分別與第一輻射段及第二輻射段的末端垂直相連，形成所述矩形框體的回路天線，且該開口開設於第一輻射段的中間位置，該偶極天線設置於該回路天線內，且與該回路天線的第二輻射段相連接；該饋入端及接地端均與該回路天線的第一輻射段相連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該回路天線與偶極天線之間具有二狹槽。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線模組，其中每一該狹槽呈“U”型。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之天線模組，其中該偶極天線包括相對設置之一第一輻射臂、一第二輻射臂及二連接端，該二連接端一端分別該第一輻射臂及第二輻射臂垂直相連，另一端分別與該回路天線之第二輻射段垂直相連，該第一輻射臂與第二輻射臂分別與回路天線之間形成該狹槽。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之天線模組，其中第一輻射臂與第二輻射臂之間具有一狹縫，該狹縫與開口相連。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之天線模組，其中第一輻射臂之長度大於第二輻射臂。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中該天線模組之工作頻段為824MHz~894MHz及1710MHz~2170MHz。
  8. 一種無線通訊裝置，其包括一殼體、一電路板、一基體及一天線模組，該電路板及該基體依次設置於殼體上，該天線模組設置於該基體上，並與電路板電連接，其改良在於：該天線模組為申請專利範圍第1-7項中任意一項所述的天線模組。
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