TWM463428U - 無線收發模組(二) - Google Patents

Description

無線收發模組(二)

本創作係有關一種天線，尤指一種具有不同頻段的導航系統(GPS)及藍芽(BT)頻段的雙模單饋入天線。

已知，目前的個人攜帶式電子裝置，如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、個人行動助理裝置、數位音樂播放器及導航裝置等裝置中，都具備有無線區域網路天線(wifi或藍芽)、GPS及FM天線，以提供使用者在有架設無線基地台的公共場所、公司或家裡，可以透過無線區域網路天線連結無線基地台上網際網路使用或傳送資料，導航或者利用FM天線來接收調頻廣播節目。

由於攜帶式電子裝置上所使用的無線區域網路天線、GPS及FM天線都是屬於單一個體或者與其他天線整合在一起設計，這些天線都具有一既定的體積下，若要將無線區域網路天線及FM天線安裝於攜帶式電子裝置內部時，將會占去攜帶式電子裝置內部的安裝空間，造成攜帶式電子裝置的外觀形狀無法縮小。

目前有許多攜帶式電子裝置都朝輕薄短小的外觀設計時，都 會將各種不同頻段的天線整合在一起，以形成一支多頻天線或寬頻天線，此種多頻天線或寬頻天線在安裝於一個攜帶式電子裝置內部時，雖然不會占去攜帶式電子裝置內部空間，但是多頻天線或寬頻天線上具有多個信號饋入端，每一個信號饋入端都要電性連結一條同軸電纜線，如此一來，同軸電纜線的數量一多，將會造成該攜帶式電子裝置內部配線游走的困難，也會影響到內部電子零件散熱問題，而導致攜帶式電子裝置、天線安裝上的困難。

因此，本創作之主要目的，在於解決傳統的缺失，本創作將不同頻段的天線整合後，在不同頻段的天線使用時，共用一只信號饋入線，讓天線在安裝及配線上更佳容易簡單。而且以二輻射體之間的耦合關係來控制不同頻段，而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，且可有效縮小天線尺寸。

為達上述之目的，本創作提供一種無線收發模組(二)，包含：一晶片天線，包括：一載體，其上至少具有一頂面、一底面及二側面；一第一輻射體，係設於該載體的左側內部；一第二輻射體，係設於該載體內部，由一第一金屬段、一第二金屬段及一第三金屬段組成，該第二金屬段電性連結該第 一金屬段及該第三金屬段，該第一金屬段位於該第一輻射體上方近於該載體的頂面，該第三金屬段與該第一輻射體位在同一水平面上的載體內部，該第一輻射體與該第一金屬段呈平行重疊的耦合關係；一電連接部，係設於載體內部與該第一輻射體及該第二輻射體的第三金屬段電性連結；一電極部，設於該載體的底面上與該電連接部電性連結；一基板，係於正面上具有一第一接地金屬層及一第一鏤空部，該第一鏤空部的一側延伸有一第二鏤空部，該第一鏤空部上具有一該電極部電性連結的第一接點，該第一接點相鄰有一與該電極部電性連結的信號饋入線，於該信號饋入線段相鄰有一與該第一接地金屬層及電極部電性連結的第二接點。

其中，該載體為多層的陶瓷基板或玻璃纖維板組成之長方形。

其中，該第一輻射體為片狀體的金屬材質，該第一輻射體上具有一第一端部及一第二端部。

其中，該第一金屬段及該第二金屬段為片狀體的金屬材質，該第一金屬段上具有一第三端部及一第四端部。

其中，該第一輻射體與該第二輻射體的第一金屬段係以部份平行重疊耦合，使該第一金屬段的第三端部與該第一輻射體的第一端部呈反方向設置。

其中，該第一輻射體及該第二輻射體的第一金屬段平行重疊的耦合關，係以耦合面積及耦合距離來控制或調整頻率高低。

其中，該電極部包含一第一電極部、一第二電極部及一第三電極部，該第一電極部與該第一接點電性連結，該第二電極部與該信號饋入線電性連結，該第三電極部與該第二接點電性連結，供該晶片天線以表面黏著在該基板上。

其中，該電連接部，包含有一第一電連接部、一第二電連接部及一第三電連接部，該第一電連接部與該第一輻射體及該第一電極部電性連結，該第二電連接部電性連接該第一輻射體與該第二電極部，該第三電連接部電性連結該第二輻射體的第三金屬段與該第三電極部。

其中，更包含有一圖案層，係設於該載體的頂面上，該圖案層為型號、公司商標圖案。

其中，該信號饋入線具有延伸於該第二鏤空部的一第一信號饋入線及一第二信號饋入線，該第一信號饋入線及該第二信號饋入線之間的間距形成一第一匹配電路。

其中，該基板的背面具有一第二接地金屬層，該第二接地金屬層上具有對應基板正面的第一鏤空部的第三鏤空部。

其中，該信號饋入線的第二信號饋入線電性連結有一同軸電纜線。

10‧‧‧晶片天線

1‧‧‧載體

11‧‧‧頂面

12‧‧‧底面

13‧‧‧側面

2‧‧‧第一輻射體

21‧‧‧第一端部

22‧‧‧第二端部

3‧‧‧第二輻射體

31‧‧‧第一金屬段

311‧‧‧第三端部

312‧‧‧第四端部

32‧‧‧第二金屬段

33‧‧‧第三金屬段

4‧‧‧電極部

41‧‧‧第一電極部

42‧‧‧第二電極部

43‧‧‧第三電極部

5‧‧‧電連接部

51‧‧‧第一電連接部

52‧‧‧第二電連接部

53‧‧‧第三電連接部

6‧‧‧圖案層

7‧‧‧基板

71‧‧‧第一接地金屬層

72‧‧‧第一鏤空部

73‧‧‧第二鏤空部

74‧‧‧第一接點

75‧‧‧信號饋入線

751‧‧‧第一信號饋入線

752‧‧‧第二信號饋入線

76‧‧‧第一匹配電路

761‧‧‧間距

77‧‧‧第二接點

78‧‧‧第二接地金屬層

79‧‧‧第三鏤空部

第一圖，係本創作之雙模單饋入天線外觀立體示意圖。

第二圖，係本創作之雙模單饋入天線側剖示意圖。

第三圖，係本創作之基板正面示意圖。

第四圖，係本創作之基板背面示意圖。

第五圖，係本創作之基板與晶片天線組合示意圖。

第六圖，係本創作之基板與晶片天線組合的局部放大示意圖。

第七圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線在晶片天線的信號饋入線端無接地狀態下的反射功率比值曲線示意圖。

第八圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線的在晶片天線的信號饋入線無接地狀態下及信號饋入線上具耦合電容的反射功率比值曲線示意圖。

第九圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線的在晶片天線的信號饋入線上具耦合電容及電感接地的反射功率比值曲線示意圖。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：

請參閱第一、二圖，係本創作之雙模單饋入天線外觀立體、側剖示意圖。如圖所示：本創作之無線收發模組(二)的晶片天線10，包括：一載體1、一第一輻射體2、一第二輻射體3、一電極部4、一電連接部5及一圖案層6。

該載體1，係由多層的陶瓷基板或玻璃纖維板所組成長方形的半導體晶片天線，其上至少具有一頂面11、一底面12及二側面13。

該第一輻射體2，為金屬材質製成片狀體，係設於該載體1的左側內部，該第一輻射體2上具有一第一端部21及一第二端部22。

該第二輻射體3，係設於該載體1內部，該第二輻射體3係由一第一金屬段31、一第二金屬段32及一第三金屬段33組成。以該第二金屬段32電性連結該第一金屬段31及該第三金屬段33。該第一金屬段31位於該第一輻射體2上方近於該載體1的頂面11，該第三金屬段33與該第一輻射體2位在同一水平面上的載體1內部(如位於載體右側)。該第一金屬段31上具有一第三端部311及一第四端部312。該第一輻射體2與該第一金屬段31部份呈平行重疊的耦合關係，使該第二輻射體3的第一金屬段31的第三端部311與該第一輻射體2的第一端部21呈反方向。該第一輻射體及該第二輻射體的第一金屬段31平行重疊的耦合關係以耦合面積及耦合距離來控制或調整頻率高低。在本圖式中，該第一金屬段31及該第三金屬段33為金屬材質製愁片狀體。

該電極部4，為金屬材質，係設於該載體1的底面12，該電極部4包含一第一電極部41、一第二電極部42及一第三電極部43。該第一電極部41、第二電極部42及第三電極部43供晶片天線10可以表面黏著在基板(圖中未示)上。

該電連接部5，為金屬材質，且設於該載體1內部，該電連接部5包含有一第一電連接部51、一第二電連接部52及一第三電連接部53。該第一電連接部51電性連結該第一輻射體2及該第一電極部41。該第二電連接部52電性連結該第一輻射體2與該第二電極部42，該第三電連接部53電性連結該第二輻射體3的第三金屬段33與該第三電極部43。

該圖案層6，係設於該載體1的頂面11上，該圖案層6可以印刷天線的型號、公司商標圖案。

以上述該晶片天線10是由第一輻射體2與第二輻射體3組成。藉由調整第一輻射體2來控制導航系統(GPS)頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。藉由調整第二輻射體3來控制藍芽(BT)頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。藉由第一輻射體2與第二輻射體3的第一金屬段31形成的二耦合電容彼此相配合調變，來控制藍芽與導航系統(BT&GPS)兩頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，且可有效縮小天線尺寸。

請參閱第三、四、五、六圖，係本創作之基板正面、背面、基板與晶片天線組合及局部放大示意圖。如圖所示：在本創 作的晶片天線10運用時，將該晶片天線10電性連結在一個具有淨空區的基板7上做說明。

該基板7的正面上具有一第一接地金屬層71及一第一鏤空部72，該第一鏤空部72的一側延伸有一第二鏤空部73。該第一鏤空部72上具有一第一接點74，該第一接點74相鄰有一信號饋入線75，該信號饋入線段75具有延伸於該第二鏤空部73的一第一信號饋入線751及一第二信號饋入線752，該第一信號饋入線751及該第二信號饋入線752之間的間距761形成一第一匹配電路76。另，於該信號饋入線段75相鄰有一與該接地金屬層71電性連結的第二接點77。又，於該基板7的背面具有一第二接地金屬層78，該第二接地金屬層78上具有對應該基板7正面的第一鏤空部72的第三鏤空部(淨空區)79。

在該晶片天線10與該基板7電性連結時，將該電極部4的第一電極部41電性連結在該第一接點74、該信號饋入線75的第一信號饋入線751上與該第二電極部42電性連結，該第三電極部43電性連結在該第二接點77上。

且於該信號饋入線75的第二信號饋入線752電性連結有一同軸電纜線(圖中未示)，在天線接收信號或發射信號時，由該同軸電纜線傳遞給該信號饋入線75，或由該信號饋入線75傳給該同軸電纜線。

以上述該晶片天線10是由第一輻射體2與第二輻射體3組成。藉由調整第一輻射體2來控制導航系統(GPS)頻段阻抗、共振 頻率、頻寬與輻射效應，藉由調整第二輻射體3來控制藍芽(BT)頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，藉由第一輻射體2與第二輻射體3的第一金屬段31形成的二耦合電容彼此相配合調變，來控制藍芽與導航系統(BT&GPS)兩頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，且可有效縮小天線尺寸。

請參閱第七圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線在晶片天線的信號饋入線端無接地狀態下的反射功率比值曲線示意圖。如圖所示：

△1頻率在2.2193GHZ為-20.dB。

請參閱第八圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線的在晶片天線的信號饋入線無接地狀態下及信號饋入線上具耦合電容的反射功率比值曲線示意圖。如圖所示：

△1頻率在1.7684GHZ為-4.042dB。

△2頻率在2.6148GHZ為-6.5903dB。

請參閱第九圖，係本創作之導航系統(GPS)與藍芽(BT)的雙模單饋入天線的在晶片天線的信號饋入線上具耦合電容及電感接地的反射功率比值曲線示意圖。如圖所示：

△1頻率在1.5807GHZ為-15.699dB。

△2頻率在2.474GHZ為-13.372dB。

上述僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧晶片天線

7‧‧‧基板

71‧‧‧第一接地金屬層

72‧‧‧第一鏤空部

73‧‧‧第二鏤空部

74‧‧‧第一接點

75‧‧‧信號饋入線

751‧‧‧第一信號饋入線

752‧‧‧第二信號饋入線

76‧‧‧第一匹配電路

761‧‧‧間距

77‧‧‧第二接點

Claims (12)

1. 一種無線收發模組(二)，包含：一晶片天線，包括：一載體，其上至少具有一頂面、一底面及二側面；一第一輻射體，係設於該載體的左側內部；一第二輻射體，係設於該載體內部，由一第一金屬段、一第二金屬段及一第三金屬段組成，該第二金屬段電性連結該第一金屬段及該第三金屬段，該第一金屬段位於該第一輻射體上方近於該載體的頂面，該第三金屬段與該第一輻射體位在同一水平面上的載體內部，該第一輻射體與該第一金屬段呈平行重疊的耦合關係；一電連接部，係設於載體內部與該第一輻射體及該第二輻射體的第三金屬段電性連結；一電極部，設於該載體的底面上與該電連接部電性連結；一基板，係於正面上具有一第一接地金屬層及一第一鏤空部，該第一鏤空部的一側延伸有一第二鏤空部，該第一鏤空部上具有一該電極部電性連結的第一接點，該第一接點相鄰有一與該電極部電性連結的信號饋入線，於該信號饋入線段相鄰有一與該第一接地金屬層及電極部電性連結的第二接點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線收發模組(二)，其中，該載體為多層的陶瓷基板或玻璃纖維板組成之長方形。
3. 如申請專利範圍第2項所述之無線收發模組(二)，其中，該 第一輻射體為片狀體的金屬材質，該第一輻射體上具有一第一端部及一第二端部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之無線收發模組(二)，其中，該第一金屬段及該第三金屬段為片狀體的金屬材質，該第一金屬段上具有一第三端部及一第四端部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之無線收發模組(二)，其中，該第一輻射體與該第二輻射體的第一金屬段係以部份平行重疊耦合，使該第一金屬段的第三端部與該第一輻射體的第一端部呈反方向設置。
6. 如申請專利範圍第5項所述之無線收發模組(二)，其中，該第一輻射體及該第二輻射體的第一金屬段平行重疊的耦合關，係以耦合面積及耦合距離來控制或調整頻率高低。
7. 如申請專利範圍第6項所述之無線收發模組(二)，其中，該電極部包含一第一電極部、一第二電極部及一第三電極部，該第一電極部與該第一接點電性連結，該第二電極部與該信號饋入線電性連結，該第三電極部與該第二接點電性連結，供該晶片天線以表面黏著在該基板上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之無線收發模組(二)，其中，該電連接部，包含有一第一電連接部、一第二電連接部及一第三電連接部，該第一電連接部與該第一輻射體及該第一電極部電性連結，該第二電連接部電性連接該第一輻射體與該第二電極部，該第三電連接部電性連結該第二輻射體的第三金屬段與該第三電極部。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無線收發模組(二)，其中，更 包含有一圖案層，係設於該載體的頂面上，該圖案層為型號、公司商標圖案。
10. 如申請專利範圍第9項所述之無線收發模組(二)，其中，該信號饋入線具有延伸於該第二鏤空部的一第一信號饋入線及一第二信號饋入線，該第一信號饋入線及該第二信號饋入線之間的間距形成一第一匹配電路。
11. 如申請專利範圍第10項所述之無線收發模組(二)，其中，該基板的背面具有一第二接地金屬層，該第二接地金屬層上具有對應基板正面的第一鏤空部的第三鏤空部。
12. 如申請專利範圍11項所述之無線收發模組(二)，其中，該信號饋入線的第二信號饋入線電性連結有一同軸電纜線。