TWI573322B - 天線組件及具有該天線組件之無線通訊裝置 - Google Patents

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Description

天線組件及具有該天線組件之無線通訊裝置
本發明涉及一種天線組件及具有該天線組件之無線通訊裝置。
在無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號的天線裝置，無疑是無線通訊裝置中最重要的元件之一。近年來各種使用不同工作頻帶的通訊系統及應用的不斷出現，則使得天線的設計朝向涵蓋多個系統頻帶的寬頻天線發展。為了確保無線通訊裝置於使用不同工作頻帶的多種無線通訊系統中均可進行訊號傳輸，該天線裝置必須能夠收發多種不同頻率之訊號。另一方面，寬頻天線一般結構較為複雜，但由於天線模組的外觀亦趨向於輕薄與微型化，使得天線設計除了寬頻之外，亦需同時具備有小型化的特徵。如何在不增加無線通訊裝置體積的前提下使天線具有寬頻的特性，已成為各家天線廠商最大的挑戰。
鑒於以上情況，有必要提供一種頻寬較寬且體積較小的寬頻天線組件。
另，還有必要提供一種具有上述天線組件的無線通訊裝置。
一種天線組件，其應用於無線通訊裝置，該天線組件包括基板、接地面、第一輻射體及第二輻射體，該接地面設置於基板上用於 為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該第二輻射體形成無線通訊裝置的殼體的一部分，並與接地面連接，該第二輻射體與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號。
一種無線通訊裝置，其包括殼體及天線組件，該天線組件包括基板、接地面、第一輻射體及第二輻射體，該接地面設置於基板上用於為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該第二輻射體設置於殼體上，並與接地面連接，該第二輻射體與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號。
一種無線通訊裝置，其包括殼體及天線組件，該天線組件包括基板、接地面及第一輻射體，該接地面設置於基板上用於為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該殼體上設置金屬部分，該金屬部分與接地面連接，並與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號。
上述的天線組件通過第一輻射體收發具有第一中心頻率的無線訊號，並通過第一輻射體和第二輻射體收發具有第二中心頻率的無線訊號，如此該天線組件可收發雙頻訊號，增加了天線的頻寬。同時，本發明的無線通訊裝置通過將第二輻射體設置於殼體上，有助於減小天線的尺寸，便於無線通訊裝置的小型化發展。
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧基板
12‧‧‧頂面
14‧‧‧第一側面
16‧‧‧第二側面
20‧‧‧接地面
30‧‧‧饋入點
40‧‧‧第一輻射體
42‧‧‧第一連接段
44‧‧‧第二連接段
50‧‧‧第二輻射體
52‧‧‧第一結合段
54‧‧‧第二結合段
60‧‧‧連接部
200‧‧‧無線通訊裝置
220‧‧‧殼體
圖1係本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的立體示意圖； 圖2係本發明較佳實施方式的天線組件的立體示意圖；圖3係圖1所示的無線通訊裝置的平面示意圖；圖4係圖2所示的天線組件的回波損耗(Return Loss，RL)示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明的較佳實施方式提供一種天線組件100，其應用於行動電話等無線通訊裝置200中。
該天線組件100包括基板10、接地面20、饋入點30、第一輻射體40、第二輻射體50及連接部60。該無線通訊裝置200包括殼體220，該殼體220由塑膠等非導電材料製成。該殼體220構成一個容置空間(圖未示)，以容置天線組件100。
在本實施例中，該基板10為無線通訊裝置200之電路板，其採用環氧樹脂玻璃纖維(FR4)製成。該基板10大致為扁平的長方體，包括頂面12、第一側面14及第二側面16，該第一側面14與第二側面16相互垂直，且均與頂面12垂直連接。
該接地面20設置於基板10的頂面12上，用於為天線組件100提供接地。在本實施例中，該接地面20為鍍覆於頂面12上的一層銅箔。
該饋入點30設置於基板10的第一側面14上，用於為第一輻射體40饋入電流。
請結合參閱圖3，在本實施例中，該第一輻射體40為單極天線，其可利用鐵件、柔性線路板(FPC)或利用鐳射直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)工藝製作的導體製成。該第一輻射體40設置於基板10的第一側面14上，並通過彈片、帶線、微帶線或同軸電纜等與饋入點30電性連接，以便該第一輻射體40獲得電流而共振出具有第一中心頻率的無線訊號。在本實施例中，該第一輻射體40呈“T”形，其包括第一連接段42及第二連接段44，該第一連接段42的一端垂直地連接到14並與饋入點30電性連接，另一端與第二連接段44垂直連接，該第二連接段44的延伸方向與基板10的第一側面14平行。藉由調整該第一輻射體40的尺寸，使得該第一輻射體40在收發第一中心頻率為1710-2170MHz的無線訊號(如GSM 1800/1900或WCDMA 2100)時具有較佳的效果。
該第二輻射體50由金屬材料製成，其設置於殼體220上，如將一金屬邊框外露於殼體220或將一金屬件以注塑成型的方式嵌設於殼體220內。在本實施例中，該第二輻射體50包括相連接的第一結合段52及第二結合段54，該第一結合段52為一段平直的片狀體，其與基板10的第一側面14平行設置，並與第一輻射體40的第一連接段42保持一定的間距。該第二結合段54也為一段平直的片狀體，其與基板10的第二側面16平行設置，並保持一定的間距。藉由調整該第一輻射體40與第二輻射體50之形狀及間距，可使得該第一輻射體40與第二輻射體50耦合出具有第二中心頻率的無線訊號，例如在收發第二中心頻率為824-960MHz的無線訊號(如GSM 850/900或WCDMA Band 5/8)時具有較佳的效果。
該連接部60為一金屬片體，其通過焊接等方式連接於接地面20與第二輻射體50之間。在本實施例中，該連接部60的一端連接於接地面20靠近第二側面16的一側，另一端與第二結合段54連接。通 過調整該連接部60連接於接地面20與第二輻射體50之間的位置，可調整具有第二頻率的無線訊號的中心頻率。例如，當連接部60的位置靠近饋入點30時，該具有第二頻率的無線訊號的中心頻率將往高頻方向偏移，反之當連接部60的位置遠離饋入點30時，該具有第二頻率的無線訊號的中心頻率將往低頻方向偏移。
可以理解，本發明的第一輻射體40也可為其他形狀，例如“L”形、“F”形或“S”形。
可以理解，本發明的第一輻射體40也可其他天線結構，如PIFA天線。
可以理解，本發明的第二輻射體50也可其他結構，只要保證該第二輻射體50不構成封閉結構即可，例如該第二輻射體50還可包括第三結合段(圖未示)，該第三結合段連接於第二結合段54相對第一結合段52的一端，並與第一結合段52平行設置。另外，該第一輻射體40與第二輻射體50之間各處的間距可為等間距，也可為不等間距。
下面進一步說明該天線組件100的工作原理，首先當第一輻射體40從饋入點30獲得電流後而用於收發具有第一中心頻率的無線訊號。其後，該第二輻射體50感應到第一輻射體40上的電流，並與第一輻射體40產生耦合，進而共同用於收發具有第二中心頻率的無線訊號。由圖4可知，該天線組件100在中心頻率為1710-2170MHz及824-960MHz時，均具有較寬的頻寬。
本發明的天線組件100通過第一輻射體40收發具有第一中心頻率的無線訊號，並通過第一輻射體40和第二輻射體50收發具有第二 中心頻率的無線訊號，如此該天線組件100可收發雙頻訊號，增加了天線的頻寬。同時，本發明的無線通訊裝置200通過將第二輻射體50設置於殼體220上，有助於減小天線的尺寸，便於無線通訊裝置200的小型化發展。
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方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧基板
12‧‧‧頂面
14‧‧‧第一側面
16‧‧‧第二側面
20‧‧‧接地面
30‧‧‧饋入點
40‧‧‧第一輻射體
42‧‧‧第一連接段
44‧‧‧第二連接段
50‧‧‧第二輻射體
52‧‧‧第一結合段
54‧‧‧第二結合段
60‧‧‧連接部

Claims (9)

  1. 一種無線通訊裝置，其包括殼體及天線組件，其改良在於：該天線組件包括基板、接地面、第一輻射體及第二輻射體，該接地面設置於基板上用於為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該第二輻射體設置於殼體上，並與接地面連接，該第二輻射體與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號，該基板包括相互垂直的第一側面及第二側面，該第二輻射體包括相連接的第一結合段及第二結合段，該第一結合段平行於該第一側面並與第一輻射體間隔設置，該第二結合段與該第二側面平行及間隔設置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中所述第二輻射體為外露於殼體的金屬邊框或為以注塑成型的方式嵌設於殼體內的金屬件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括饋入點，該饋入點設置於基板上，並與第一輻射體電性連接，以向第一輻射體饋入電流。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中所述第一輻射體為單極天線。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括連接部，所述連接部連接於第二輻射體的第二結合段與基板之間。
  6. 一種天線組件，其應用於無線通訊裝置，其改良在於：該天線組件包括基板、接地面、第一輻射體及第二輻射體，該接地面設置於基板上用於為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該第二輻射體形成無線通訊裝置的殼體的一部分 ，並與接地面連接，該第二輻射體與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號，該基板包括相互垂直的第一側面及第二側面，該第二輻射體包括相連接的第一結合段及第二結合段，該第一結合段平行於該第一側面並與第一輻射體間隔設置，該第二結合段與該第二側面平行及間隔設置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線組件，其中所述第二輻射體為外露於殼體的金屬邊框或為以注塑成型的方式嵌設於殼體內的金屬件。
  8. 一種無線通訊裝置，其包括殼體及天線組件，其改良在於：該天線組件包括基板、接地面、第一輻射體及第二輻射體，該接地面設置於基板上用於為天線組件提供接地，該第一輻射體連接於基板上，用於收發具有第一中心頻率的無線訊號，該殼體上設置金屬部分，該金屬部分與接地面連接，並與第一輻射體耦合，以共同收發具有第二中心頻率的無線訊號，該基板包括相互垂直的第一側面及第二側面，該第二輻射體包括相連接的第一結合段及第二結合段，該第一結合段平行於該第一側面並與第一輻射體間隔設置，該第二結合段與該第二側面平行及間隔設置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述殼體上設置的金屬部分作為第二輻射體，該第二輻射體外露於殼體或嵌設於殼體內。
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