TWM463915U

TWM463915U - 無線寬頻通訊模組

Info

Publication number: TWM463915U
Application number: TW102202753U
Authority: TW
Inventors: wei-hong Cai; wen-zhao Liao
Original assignee: Power Wave Electronic Co Ltd
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-02-07
Publication date: 2013-10-21

Description

無線寬頻通訊模組

本創作係有關一種天線，尤指一種具有不同頻段及雙饋入的衛星導航系統(GPS)與藍芽(BT)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，內部又需安裝多種天線，且各天線的體積無法縮小的情勢下，又必需安裝在同一個攜帶式電子裝置內部時，勢必就要縮小攜帶式電子裝置內部的電路板或其它零組件的體積，才可使無線區域網路天線、GPS或FM天線安裝於該攜帶式電子裝置內部。如此一來，將造成攜帶式電子裝置及天線設計與製作上的困難。

因此，本創作之主要目的，在解決上述傳統缺失，本創作提供一種具有雙模雙饋入天線，該二天線利用各自的二輻射體平行重疊耦合關係的結構設計，來控制二天線在不同頻段，進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寬頻通訊模組，包含：一晶片天線，包括：一載體，其上至少具有一頂面及一底面，該載體上具有一中心位置；一第一輻射體，係設於該載體右側內部近鄰頂面，該第一輻射體上具有一第一端部及一第二端部；一第二輻射體，係設於該載體右側內部並位於該第一輻射體下方且近鄰該頂面，該第一輻射體與該第二輻射體呈平行重疊的耦合關係，該第二輻射體較該第一輻射體接近該載體的中心位置；一第三輻射體，係設於該載體左側內部近鄰頂面，並與該第一輻射體位於該載體的同一層水平面上；一第四輻射體，係設於該載體左側內部並位於該第三輻射體下方且近鄰該載體的頂面，並與該第二輻射體位於該載體的同一層水平面上，該第三輻射體與該第四輻射體呈平行重疊的耦合關係，該第四輻射體較該第三輻射體接近該載體的中心位置；一電極部，係設於該載體的底面，該電極部包含一第一電極部、一第二電極部、一第三電極部及一第四電極部；一電連接部，設於該載體內部，該電連接部包含有一第一電連接部、一第二電連接部、一第三電連接部及一第四電連接部，該第一電連接部電性連結該第一輻射體與該第一電極部，該第二電連接部電性連結該第二輻射體與該第二電極部，該第三電連接部電性連結該第三輻射體與該第三電極部，該第四電連接部電性連結該第四輻射體及該第四電極部；其中，以該第一輻射體及該第二輻射體組成可接收及發射信號的第一天線，該第三輻射體及該第四輻射體組成可接收及發射信號的第二天線。

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、二輻射體為片狀體的金屬材質。

其中，該第一輻射體上具有一第一端部及一第二端部，該第二輻射體上具有一第三端部及一第四端部，該第一輻射體與該第二輻射體平行重疊耦合時，該第二輻射體的第三端部較與該第一輻射體的第一端部接近該載體的中心位置。

其中，該第一輻射體及該第二輻射體的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，該第三、四輻射體為片狀體的金屬材質。

其中，該第三輻射體上具有一第五端部及一第六端部，該第四輻射體上具有一第七端部及一第八端部，該第三輻射體與該第四輻射體平行重疊的耦合時，該第四輻射體的第七端部較該第三輻射體的第五端部接近該載體的中心位置。

其中，該第三輻射體及該第四輻射體的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，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，該電極部為金屬材質，該第一電極部、第二電極部、第三電極部及第四電極部供晶片天線可以表面黏著在一基板上。

其中，該電連接部為金屬材質。

其中，該基板正面上具有一接地金屬層及一第一鏤空部，該第一鏤空部的兩側各延伸有一相對稱之第二鏤空部及第三鏤空部，該第一鏤空部上具有一與該金屬層電性連結的第一接點及第二接點，該第一接點電性連結有一位於該第二鏤空部的第一金屬線段，該第二鏤空部上具有第一信號饋入線，該第一信號饋入線具有第一端頭及第二端頭，該第一端頭與該第一金屬線段之間的間距形成一第一匹配電路。

其中，該第二接點電性連結有一位於該第三鏤空部的第二金屬線段，該第三鏤空部上具有第二信號饋入線，該第二信號饋入線具有第三端頭及第四端頭，該第三端頭與該第二金屬線段之間的間距形成一第二匹配電路。

其中，該第一接點及第二接點之間具有一第一接地金屬線及一第二接地金屬線，該第一接地金屬線及該第二接地金屬線與該接地金屬層電性連結。

其中，該晶片天線與該基板電性連結時，該電極部的第一電極部電性連結在該第一接點上，該第二電極部電性連結在該第一接地金屬線上，該第三電極部電性連結在第二接點上，該第四電極部電性連結在該第二接地金屬線上。

10‧‧‧晶片天線

1‧‧‧載體

11‧‧‧頂面

12‧‧‧底面

13‧‧‧側面

14‧‧‧中心位置

2‧‧‧第一輻射體

21‧‧‧第一端部

22‧‧‧第二端部

3‧‧‧第二輻射體

31‧‧‧第三端部

32‧‧‧第四端部

4‧‧‧第三輻射體

41‧‧‧第五端部

42‧‧‧第六端部

5‧‧‧第四輻射體

51‧‧‧第七端部

52‧‧‧第八端部

6‧‧‧電極部

61‧‧‧第一電極部

62‧‧‧第二電極部

63‧‧‧第三電極部

64‧‧‧第四電極部

7‧‧‧電連接部

71‧‧‧第一電連接部

72‧‧‧第二電連接部

73‧‧‧第三電連接部

74‧‧‧第四電連接部

8‧‧‧圖案層

9‧‧‧基板

91‧‧‧接地金屬層

92‧‧‧第一鏤空部

921‧‧‧第二鏤空部

922‧‧‧第三鏤空部

93‧‧‧第一接點

931‧‧‧第一金屬線段

94‧‧‧第二接點

941‧‧‧第二金屬線段

95‧‧‧第一信號饋入線

951‧‧‧第一端頭

952‧‧‧第二端頭

96‧‧‧第一匹配電路

97‧‧‧第二信號饋入線

971‧‧‧第三端頭

972‧‧‧第四端頭

98‧‧‧第二匹配電路

99‧‧‧第一接地金屬線

990‧‧‧第二接地金屬線

20‧‧‧間距

30‧‧‧間距

第一圖，係本創作之雙模雙饋天線外觀立體示意圖。

第二圖，係本創作之雙模雙饋天線側剖示意圖。

第三圖，係本創作之基板正面示意圖。

第四圖，係本創作之晶片天線與基板組合示意圖。

第五圖，係第四圖的局部放大示意圖。

第六圖，係本創作之雙模雙饋入天線的GPS反射功率比值曲線示意圖。

第七圖，係本創作之雙模雙饋入天線的BT反射功率比值曲線示意圖。

第八圖，係本創作之雙模雙饋入天線的傳送功率隔離度比值曲線示意圖。

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，係本創作之雙模雙饋天線外觀立體、側剖示意圖。如圖所示：本創作之無線寬頻通訊模組的一晶片天線10，包括：一載體1、一第一輻射體2、一第二輻射體3、一第三輻射體4、一第四輻射體5、一電極部6、一電連接部7及一圖案層8。

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，該載體1上具有一中心位置14。

該第一輻射體2，為金屬材質製成片狀體，係於設該載體1的右側內部近鄰頂面11，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，為金屬材質製成片狀體，係設於該載體1右側內部並位於該第一輻射體2下方且近鄰該載體1的頂面11。該第二輻射體3上具有一第三端部31及一第四端部32。該第一輻射體2與該第二輻射體3呈平行重疊的耦合關係，使該第二輻射體3的第三端部31較該第一輻射體2的第一端部31接近該載體1的中心位置14。

該第三輻射體4，為金屬材質製成片狀體，係於設該載體1左側內部近鄰頂面11，並與該第一輻射體2位於該載體1的同一層水平面上，該第三輻射體4上具有一第五端部41及一第六端部42。

該第四輻射體5，為金屬材質製成片狀體，係設於該載體1左側內部並位於該第三輻射體2下方且近鄰該載體1的頂面11，並與該第二輻射體3位於該載體1的同一層水平面上，該第四輻射體5上具有一第七端部51及一第八端部52。該第三輻射體4與該第四輻射體5呈平行重疊的耦合關係，使該第四輻射體5的第七端部51較該第三輻射體4的第五端部41接近該載體1的中心位置14。

該電極部6，為金屬材質，係設於該載體1的底面12，該電極部6包含一第一電極部61、一第二電極部62、一第三電極部63及一第四電極部64。該第一電極部61、第二電極部62、第三電極部63及第四電極部64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7，為金屬材質，且設於該載體1內部，該電連接部7包含有一第一電連接部71、一第二電連接部72、一第三電連接部73及一第四電連接部74。該第一電連接部71電性連結該第一輻射體2與該第一電極部61。該第二電連接部72電性連結該第二輻射體2與該第二電極部62。該第三電連接部73電性連結該第三輻射體4與該第三電極部63。該第四電連接部74電性連結該第四輻射體5及該第四電極部64。

該圖案層8，係設於該載體1的頂面11上，該圖案層8可以印刷天線的型號、公司商標圖案。

藉由，該第一輻射體2及該第二輻射體3組成一接收或傳送衛星導航系統信號(GPS)所使用的第一天線(GPS)。由於該第一輻射體2及該第二輻射體3平行重疊的耦合關係，該耦合關係是以輻射體的耦合面積及耦合距離，形成二耦合電容彼此相配合調變，來調整控制第一天線頻段(可適用於1.575GH_Z天線)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。另，該第三輻射體4及該第四輻射體5組成接收或傳送短距離信號所使用的第二天線(藍芽天線BLUETOOTH)，以該第三輻射體4及該第四輻射體5平行重疊的耦合關係，該耦合關係是以輻射體的耦合面積及耦合距離，形成二耦合電容彼此相配合調變，來控制第二天線頻段(可適用於2.4GH_Z天線)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、五圖，係本創作之基板正面、晶片天線與基板組合及第四圖的局部放大示意圖。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9上做說明。

該基板9正面上具有一接地金屬層91及一第一鏤空部92，該第一鏤空部92的兩側各延伸有一相對稱之第二鏤空部921及第三鏤空部922。該第一鏤空部92上具有一與該接地金屬層91電性連結的第一接點93及第二接點94，該第一接點93電性連結有一位於該第二鏤空部921的第一金屬線段931，該第二鏤空部921上具有第一信號饋入線95，該第一信號饋入線95具有第一端頭951及一第二端頭952，該第一端頭951與該第一金屬線段931之間的間距20形成一第一匹配電路96。另，於該第二接點94電性連結有一位於該第三鏤空部922的第二金屬線段941，該第三鏤空部922上具有第二信號饋入線97，該第二信號饋入線97具有一第三端頭971及一第四端頭972，該第三端頭971與該第二金屬線段941之間的間距30形成一第二匹配電路98。又於該第一接點93及第二接點94之間具有一第一接地金屬線99及一第二接地金屬線990，該第一接地金屬線99及該第二接地金屬線990與該接地金屬層91電性連結。

在該晶片天線10與該基板69電性連結時，將該電極部6的第一電極部61電性連結在該第一接點93上，該第二電極部62電性連結在該第一接地金屬線99上，該第三電極部63電性連結在第二接點94上，該第四電極部64電性連結在該第二接地金屬線990上。

且於該第一信號饋入線95的第二端頭952及該第二信號饋入線97的第四端頭972各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第一信號饋入線95或該第二信號饋入線97，或由該第一信號饋入線95或該第二信號饋入線97傳給該同軸電纜線。

請參閱第六圖，係本創作之雙模雙饋入天線的GPS反射功率比值曲線示意圖。如圖所示：△1頻率在1.5750000GHZ為-20.277dB，△2頻率在2.4000000GHZ為-0.5708dB，△3頻率在2.4500000GHZ為-0.7084dB，△4頻率在2.5000000GHZ為-0.8700dB。

請參閱第七圖，係本創作之雙模雙饋入天線的BT反射功率比值曲線示意圖。如圖所示：△1頻率在1.5750000GHZ為-0.6088dB，△2頻率在2.3959975GHZ為-10.327dB，△3頻率在2.4500000GHZ為-18.090dB，△4頻率在2.5000000GHZ為-10.002dB。

請參閱第八圖，係本創作之雙模雙饋入天線的傳送功率隔離度比值曲線示意圖。如圖所示：△1頻率在1.5750000GHZ為-19.783dB，△2頻率在2.3959975GHZ為-19.637dB，△3頻率在2.4500000GHZ為-19.294dB，△4頻率在2.5000000GHZ為-19.752dB。

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。