TWM551760U - 增強型晶片天線結構 - Google Patents

Description

增強型晶片天線結構

本創作係有關一種天線，尤指一種可用於電子通信設備上的增強型晶片天線結構。

已知，現有的行動式電子裝置上皆安裝有至少一個以上的通訊系統，使該行動電子裝置可以與一個以上的通訊電子裝置或通訊設備進行短距離或遠距離的通訊或資料傳遞。

這些行動式電子裝置在科技術造技術不斷的增進下，很多行動式電子裝置都朝輕薄短小的體積設計以便於使用者攜帶便。在行動式電子裝置在使用時，由於行動式電子裝置內部安裝以種規格的通訊天線，因此可以與近端、遠端的導航設備或網路系統時，由於行動式電子裝置內部空間有限的環境下，勢必就要縮小行動式電子裝置內部的電路板或其它零組件的體積，或者在行動式電子裝置內部的電路板或其它零組件的體積無法再縮小時，此時就必需要將天線的體積縮小。

由於天線的體積縮小後，確實可以與行動式電子裝置的電路板及其它零組件的整合在一起使用，但是在天線的體積縮小後，將會導致天線的接收與發射性能降低，造成行動式電子裝置無法有效地與近端或遠端的通訊設備、導航系統或網路系統進行通訊或資料傳遞。

因此，本創作之主要目的，在於解決傳統缺失，本創作將天線重新設計成增強型晶片天線結構，藉由調整該天線結構的第一輻射單元來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。以及藉由第二輻射單元與第一輻射單元形成的彼此相配合頻率波長(1 λ、1/2 λ、1/4 λ、1/8 λ)，來控制315MHz-966MHz頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。同時該第二輻射單元可有效增加天線輻射效率。

為達上述之目的，本創作提供一種增強型晶片天線結構，包括：一基板、一第一輻射單元及多個匹配元件。該基板上具有一正面、一背面及一側邊端面，於該正面上具有一第一接地單元、一信號饋入單元及一電極部；另，於該基板的背面上具有一對應該第一接地單元的第二接地單元；其中，該第一接地單元一端延伸有一與該信號饋入單元相鄰的固接端。該第一輻射單元係電性連結在該電極部上。該些匹配元件，係電性連結於該第一接地單元及該信號饋入單元上。

在本創作之一實施例中，該第一輻射單元包含有一基體及一設於該基體表面上的金屬層，該金屬層由複數直線、複數導線及一電極端組成，該些直線設於該基體的頂面及底面，以該些導線貫穿該基體內部並與該些直線兩端及該電極端電性連結，以形成該金屬層以螺旋繞設於該基體上。

在本創作之一實施例中，該基體為陶瓷材料或玻璃纖維。

在本創作之一實施例中，該基板的背面具有對應該第一輻射單元的一淨空區。

在本創作之一實施例中，該信號饋入單元與該第一接地單元之間具有一間距，該信號饋入單元具有一第一信號饋入線、一第二信號饋入線及一第三信號饋入線，該第一信號饋入線上具有一第一端點及一第二端點，該第二信號饋入線上具有一第三端點及一第四端點，該第三信號饋入線上具有一第五端點及一第六端點，該第二端點、該第三端點、該第四端點及該第五端點之間各具有一間隙，該些間隙之間電性連結該些匹配元件。

在本創作之一實施例中，該些匹配元件分別電性連結於該第二端點、該第三端點之間與該第四端點、該第五端點之間，以及該第一接地單元、該固接端與該第三信號饋入線之間。

在本創作之一實施例中，該些匹配元件為電感器或電容器，或者電感器及電容器。

在本創作之一實施例中，該電極部具有一第一電極部及一第二電極部，該第一電極部與該信號饋入單元的第一信號饋入線的第一端點電性連結，以該第一電極部及該第二電極部電性連結該第一輻射單元的電極端。

為達上述之目的，本創作提供另一種增強型晶片天線結構，包括：一基板、一第一輻射單元、一第二輻射單元及多個匹配元件。該基板上具有一正面、一背面及一側邊端面，於該正面上具有一第一接地單元、一信號饋入單元及一電極部；另，於該基板的背面上具有一對應該第一接地單元的第二接地單元；其中，該第一接地單元一端延伸有一與該信號饋入單元相鄰的固接端。該第一輻射單元係電性連結在該 電極部上。該第二輻射單元係設於該側邊端面上與該電極部電性連結。該些匹配元件係電性連結於該第一接地單元及該信號饋入單元上。

在本創作之一實施例中，該第一輻射單元包含有一基體及一設於該基體表面上的金屬層，該金屬層由複數直線、複數導線及一電極端組成，該些直線設於該基體的頂面及底面，以該些導線貫穿該基體內部並與該些直線兩端及該電極端電性連結，以形成該金屬層以螺旋繞設於該基體上。

在本創作之一實施例中，該基體為陶瓷材料或玻璃纖維。

在本創作之一實施例中，該基板的背面具有對應該第一輻射單元的一淨空區。

在本創作之一實施例中，該信號饋入單元與該第一接地單元之間具有一間距，該信號饋入單元具有一第一信號饋入線、一第二信號饋入線及一第三信號饋入線，該第一信號饋入線上具有一第一端點及一第二端點，該第二信號饋入線上具有一第三端點及一第四端點，該第三信號饋入線上具有一第五端點及一第六端點，該第二端點、該第三端點、該第四端點及該第五端點之間各具有一間隙，該些間隙之間電性連結該些匹配元件。

在本創作之一實施例中，該些匹配元件分別電性連結於該第二端點、該第三端點之間與該第四端點、該第五端點之間，以及該第一接地單元、該固接端與該第三信號饋入線之間。

在本創作之一實施例中，該些匹配元件為電感器或電容器，或電感器及電容器。

在本創作之一實施例中，該電極部具有一第一電極部及一第二電極部，該第一電極部與該信號饋入單元的第一信號饋入線的該第一端點電性連結，以該第一電極部及該第二電極部電性連結該第一輻射單元的電極端。

在本創作之一實施例中，該第一輻射單元及該信號饋入單元排成一直線，並在該基板的側邊端面的前端面設有該第二輻射單元，該第二輻射單元約占該前端面的二分之一長度的與該電極部的第二電極部電性連結，使該第一輻射單元及該信號饋入單元與該第二輻射單元形成一個L形的天線形態。

在本創作之一實施例中，該第一輻射單元及該信號饋入單元排成一直線，並在該基板的側邊端面的前端面設有該第二輻射單元，該第二輻射單元與該電極部的第二電極部電性連結，使該第一輻射單元及該信號饋入單元與該第二輻射單元形成一個T形的天線形態。

1‧‧‧第一輻射單元

11‧‧‧基體

111‧‧‧頂面

112‧‧‧底面

12‧‧‧金屬層

121‧‧‧直線

122‧‧‧導線

123‧‧‧電極端

2‧‧‧基板

21‧‧‧正面

22‧‧‧背面

23‧‧‧側邊端面

231‧‧‧前端面

24‧‧‧第一接地單元

241‧‧‧間距

242‧‧‧固接端

25‧‧‧信號饋入單元

251‧‧‧第一信號饋入線

2511‧‧‧第一端點

2512‧‧‧第二端點

252‧‧‧第二信號饋入線

2521‧‧‧第三端點

2522‧‧‧第四端點

253‧‧‧第三信號饋入線

2531‧‧‧第五端點

2532‧‧‧第六端點

254、255‧‧‧間隙

26‧‧‧電極部

261‧‧‧第一電極部

262‧‧‧第二電極部

27‧‧‧第二接地單元

28‧‧‧淨空區

29‧‧‧第二輻射單元

3‧‧‧匹配元件

圖1，係本創作之第一實施例的增強型晶片天線結構分解示意圖；圖2，係本創作之第一實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖；圖3，係圖2的基板另一面示意圖；圖4，係本創作之第二實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖；圖5，係本創作之第三實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖； 圖6，係本創作之第三實施例的增強型晶片天線結構的反射係數測試曲線示意圖；圖7，係本創作之第四實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖；圖8，係本創作之第四實施例的增強型晶片天線結構的反射係數測試曲線示意圖。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，現在配合圖式說明如下：請參閱圖1、2及3，係本創作之第一實施例的增強型晶片天線結構分解、組合及圖2的基板另一面示意圖。如圖所示：本創作之增強型晶片天線結構，包含有：一第一輻射單元1、一基板2及多個匹配元件3。

該第一輻射單元1，係由一基體11及一設於該基體11表面上的金屬層12所組成。該金屬層12由複數直線121、複數導線122及一電極端123組成，該些直線121設於該基體11的頂面111及底面112，以該些導線122貫穿該基體11內部並與該些直線121兩端及該電極端123電性連結，以形成該金屬層12以螺旋纏繞設於該基體11上。在本圖式中，該基體11為陶瓷材料或玻璃纖維。

該基板2，其上具有一正面21、一背面22及一側邊端面23，於該正面21上具有一第一接地單元24、一信號饋入單元25及一電極部26。另，於該基板2的背面22上具有一對應該第一接地單元24的第二接地單元27，以及對應該第一輻射單元1的一淨空區28。

該信號饋入單元25與該第一接地單元24之間具有一間距241，該信號饋入單元25具有一第一信號饋入線251、一第二信號饋入線252及一第三信號饋入線253，該第一信號饋入線251上具有一第一端點2511及第二端點2512，該第二信號饋入線252上具有一第 三端點2521及一第四端點2522，該第三信號饋入線253上具有一第五端點2531及一第六端點2532，該第二端點2512、該第三端點2521、該第四端點2522及該第五端點2531之間各具有一間隙254、255，該間隙254、255之間電性連結該些匹配元件3。

該電極部26具有一第一電極部261及一第二電極部262，該第一電極部261與該信號饋入單元25的第一信號饋入線251的第一端點2511電性連結，以該第一電極部261及該第二電極部262電性連結該第一輻射單元1的電極端123。

該第一接地單元24其上一端具有與該信號饋入單元25的第三信號饋入線253相鄰的固接端242，該固接端242與該第三信號饋入線253之間電性連結該匹配元件3。

該些匹配元件3，係分別電性連結於該第一信號饋入線251的第二端點2512、該第二信號饋入線252的第三端點2521與該第二信號饋入線252的第四端點2522、該第三信號饋入線253的第五端點2531，以及該第一接地單元的固接端242與該第三信號饋入線253之間。該些匹配元件3電性連結於該第一信號饋入線251的第二端點2512及該第二信號饋入線252的第三端點2521之間與該第二信號饋入線252的第四端點2522及該第三信號饋入線253的第五端點2531之間可以大幅調整1GHz以下的頻率。該匹配元件3電性連結該第三信號饋入線253與該第一接地單元24的固接端242之間做阻抗匹配可以調整1GHz以下的阻抗與頻率。在本圖式中，該匹配元件3為電感器或電容器，或者電感器及電容器。

在第一輻射單元1與該基板2電性連結後，藉由調整該第一輻射單元1來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。

請參閱圖4，係本創作之第二實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖。如圖所示：本第二實施例與第一實施例的結構大致相同，所 不同處，係在於運用面積較大的基板2。若是本創作之增強型晶片天線結構所安裝的電子裝置內部空間較廣闊時，可以採取本創作之第二實施例大面積基板2的增強型晶片天線結構。若是安裝的電子裝置內部空間較小時，則可以採用本創作之第一實施例的增強型晶片天線結構。

請參閱圖5，係本創作之第三實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖。如圖所示：本第三實施例與該第一、二實施例大致相同，所不同處係在於將該第一輻射單元1及該信號饋入單元25排成一直線，以及該第一接地單元24上的固接端242的設計可省略或保留，並在該基板2的側邊端面23的前端面231設有一第二輻射單元29，該第二輻射單元29約占該前端面231的二分之一長度的與該電極部26的第二電極部262電性連結，使該第一輻射單元1及該信號饋入單元25與該第二輻射單元29形成一個L形的天線形態。在本圖式中，該第二輻射單元29可以增加天線輻射面積，使天線效能提升。

在第一輻射單元1與基板2電性連結組成，藉由調整第一輻射單元1來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。藉由第二輻射單元29與第一輻射單元1形成的彼此相配合頻率波長(1 λ、1/2 λ、1/4 λ、1/8 λ)，來控制315MHz-966MHz頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，以及可有效增加天線輻射效率。進一步，在於該第二輻射單元29長度約為5-300mm之間。

請參閱圖6，係本創作之第三實施例的增強型晶片天線結構的反射係數測試曲線示意圖，且同時一併參閱圖5。如圖所示：在使用時，在頻率854.79791MHz時，為-10.000dB；在頻率868.0000MHz時，為-20.368dB；在頻率878.73971MHz時，為-10.000dB；在頻率 866.56250MHz時，為-21.185dB。因此，從此曲線圖中可以看出調整第一輻射單元1可來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。再以第二輻射單元29與第一輻射單元1形成的彼此相配合頻率波長(1 λ、1/2 λ、1/4 λ、1/8 λ)，來控制315MHz-966MHz頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，以及可有效增加天線輻射效率。

請參閱圖7，係本創作之第四實施例的增強型晶片天線結構組合示意圖。如圖所示：本第四實施例與該第一、二、三實施例大致相同，所不同處係在於將該第一輻射單元1及該信號饋入單元25排成一直線，以及該第一接地單元24上的固接端242的設計可省略或保留，並在該基板2的側邊端面23的前端面231設有一第二輻射單元29，該第二輻射單元29與該電極部26的第二電極部262電性連結，使該第一輻射單元1及該信號饋入單元25與該第二輻射單元29形成一個T形的天線形態。在本圖式中，該第二輻射單元29可以增加天線輻射面積，使天線效能提升。

在第一輻射單元1與基板2電性連結組成，藉由調整第一輻射單元1來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。藉由第二輻射單元29與第一輻射單元1形成的彼此相配合頻率波長(1 λ、1/2 λ、1/4 λ、1/8 λ)，來控制315Mhz~966MHz頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，且可有效增加天線輻射效率。進一步，在於該第二輻射單元29長度約為5-300mm之間。

請參閱圖8，係本創作之第四實施例的增強型晶片天線結構的反射係數測試曲線示意圖，且同時一併參閱圖7。如圖所示：在使用時，在頻率854.79791MHz時，為-10.000dB；在頻率868.0000MHz時，為-20.368dB；在頻率878.73971MHz時，為-10.000dB；在頻率 866.56250MHz時，為-21.185dB。因此，從此曲線圖中可以看出調整第一輻射單元1可來控制315MHz-966MHz頻段阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應。再以第二輻射單元29與第一輻射單元1形成的彼此相配合頻率波長(1 λ、1/2 λ、1/4 λ、1/8 λ)，來控制315MHz-~966MHz頻段而達到預定的目標阻抗、共振頻率、頻寬與輻射效應，且可有效增加天線輻射效率。

惟以上所述僅為本創作之較佳實施例，非意欲侷限本創作的專利保護範圍，故舉凡運用本創作說明書或圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本創作的權利保護範圍內，合予陳明。

1‧‧‧第一輻射單元

11‧‧‧基體

111‧‧‧頂面

112‧‧‧底面

12‧‧‧金屬層

121‧‧‧直線

122‧‧‧導線

123‧‧‧電極端

2‧‧‧基板

21‧‧‧正面

23‧‧‧側邊端面

24‧‧‧第一接地單元

241‧‧‧間距

242‧‧‧固接端

25‧‧‧信號饋入單元

251‧‧‧第一信號饋入線

2511‧‧‧第一端點

2512‧‧‧第二端點

252‧‧‧第二信號饋入線

2521‧‧‧第三端點

2522‧‧‧第四端點

253‧‧‧第三信號饋入線

2531‧‧‧第五端點

2532‧‧‧第六端點

254、255‧‧‧間隙

26‧‧‧電極部

261‧‧‧第一電極部

262‧‧‧第二電極部

3‧‧‧匹配元件

Claims (18)

1. 一種增強型晶片天線結構，包括：一基板，其上具有一正面、一背面及一側邊端面，於該正面上具有一第一接地單元、一信號饋入單元及一電極部；另，於該基板的背面上具有一對應該第一接地單元的第二接地單元；其中，該第一接地單元一端延伸有一與該信號饋入單元相鄰的固接端；一第一輻射單元，係電性連結在該電極部上；多個匹配元件，係電性連結於該第一接地單元及該信號饋入單元上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之增強型晶片天線結構，其中，該第一輻射單元包含有一基體及一設於該基體表面上的金屬層，該金屬層由複數直線、複數導線及一電極端組成，該些直線設於該基體的頂面及底面，以該些導線貫穿該基體內部並與該些直線兩端及該電極端電性連結，以形成該金屬層以螺旋繞設於該基體上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之增強型晶片天線結構，其中，該基體為陶瓷材料或玻璃纖維。
4. 如申請專利範圍第2項所述之增強型晶片天線結構，其中，該基板的背面具有對應該第一輻射單元的一淨空區。
5. 如申請專利範圍第4項所述之增強型晶片天線結構，其中，該信號饋入單元與該第一接地單元之間具有一間距，該信號饋入單元具有一第一信號饋入線、一第二信號饋入線及一第三信號饋入線，該第一信號饋入線上具有一第一端點及一第二端點，該第二信號饋入線上具有一第三端點及一第四端點，該第三信號饋入線上具有一第五端 點及一第六端點，該第二端點、該第三端點、該第四端點及該第五端點之間各具有一間隙，該些間隙之間電性連結該些匹配元件。
6. 如申請專利範圍第5項所述之增強型晶片天線結構，其中，該些匹配元件分別電性連結於該第二端點、該第三端點之間與該第四端點、該第五端點之間，以及該第一接地單元、該固接端與該第三信號饋入線之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之增強型晶片天線結構，其中，該些匹配元件為電感器或電容器，或者電感器及電容器。
8. 如申請專利範圍第6項所述之增強型晶片天線結構，其中，該電極部具有一第一電極部及一第二電極部，該第一電極部與該信號饋入單元的第一信號饋入線的該第一端點電性連結，以該第一電極部及該第二電極部電性連結該第一輻射單元的電極端。
9. 一種增強型晶片天線結構，包括：一基板，其上具有一正面、一背面及一側邊端面，於該正面上具有一第一接地單元、一信號饋入單元及一電極部；另，於該基板的背面上具有一對應該第一接地單元的第二接地單元；其中，該第一接地單元一端延伸有一與該信號饋入單元相鄰的固接端；一第一輻射單元，係電性連結在該電極部上；一第二輻射單元，係設於該側邊端面上與該電極部電性連結；多個匹配元件，係電性連結於該第一接地單元及該信號饋入單元上。
10. 如申請專利範圍第9項所述之增強型晶片天線結構，其中，該第一輻射單元包含有一基體及一設於該基體表面上的金屬層，該金屬層由 複數直線、複數導線及一電極端組成，該些直線設於該基體的頂面及底面，以該些導線貫穿該基體內部並與該些直線兩端及該電極端電性連結，以形成該金屬層以螺旋繞設於該基體上。
11. 如申請專利範圍第10項所述之增強型晶片天線結構，其中，該基體為陶瓷材料或玻璃纖維。
12. 如申請專利範圍第10項所述之增強型晶片天線結構，其中，該基板的背面具有對應該第一輻射單元的一淨空區。
13. 如申請專利範圍第12項所述之增強型晶片天線結構，其中，該信號饋入單元與該第一接地單元之間具有一間距，該信號饋入單元具有一第一信號饋入線、一第二信號饋入線及一第三信號饋入線，該第一信號饋入線上具有一第一端點及一第二端點，該第二信號饋入線上具有一第三端點及一第四端點，該第三信號饋入線上具有一第五端點及一第六端點，該第二端點、該第三端點、該第四端點及該第五端點之間各具有一間隙，該些間隙之間電性連結該些匹配元件。
14. 如申請專利範圍第13項所述之增強型晶片天線結構，其中，該些匹配元件分別電性連結於該第二端點、該第三端點之間與該第四端點、該第五端點之間，以及該第一接地單元、該固接端與該第三信號饋入線之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之增強型晶片天線結構，其中，該些匹配元件為電感器或電容器，或者電感器及電容器。
16. 如申請專利範圍第14項所述之增強型晶片天線結構，其中，該電極部具有一第一電極部及一第二電極部，該第一電極部與該信號饋入 單元的第一信號饋入線的第一端點電性連結，以該第一電極部及該第二電極部電性連結該第一輻射單元的電極端。
17. 如申請專利範圍第16項所述之增強型晶片天線結構，其中，該第一輻射單元及該信號饋入單元排成一直線，並在該基板的該側邊端面的前端面設有該第二輻射單元，該第二輻射單元約占該前端面的二分之一長度的與該電極部的該第二電極部電性連結，使該第一輻射單元及該信號饋入單元與該第二輻射單元形成一個L形的天線形態。
18. 如申請專利範圍第16項所述之增強型晶片天線結構，其中，該第一輻射單元及該信號饋入單元排成一直線，並在該基板的側邊端面的前端面設有該第二輻射單元，該第二輻射單元與該電極部的第二電極部電性連結，使該第一輻射單元及該信號饋入單元與該第二輻射單元形成一個T形的天線形態。