TWM579390U - 天線 - Google Patents

Abstract

一種天線包含塑膠基板、天線導體以及同軸電纜。天線導體固定於塑膠基板。同軸電纜與天線導體電性連接。天線導體包含第一電極端、第二電極端以及迴圈部。第二電極端鄰近第一電極端。迴圈部連接於第一電極端與第二電極端之間。同軸電纜包含第一導體與第二導體。第一導體與第一電極端電性連接。第二導體與第二電極端電性連接。

Description

天線

本創作是有關於一種天線，特別是有關於一種近場通訊天線。

近場通訊(Near field communication，NFC)是一種新型的近距離無線通信技術。NFC整合了現有無線射頻辨識(Radio frequency identification，RFID)技術及互聯技術。透過NFC，使用者可藉由簡單的接觸或接近即可使相異的電子設備連接，並且進行數據資料的傳輸及交換。隨著物聯網概念的普及，NFC已廣泛應用於日常生活當中，例如電子收費、通行證等等。

RFID是NFC的一種應用，兩者基本的原理架構相同。藉由迴路天線產生電磁感應，搭配專用的讀寫器，就可以非接觸的通訊方式從外部讀取或寫入資料。同時，讀取器亦會擷取、辨識NFC裝置的資訊，以提供給後端應用系統進一步處理、使用。

天線對於任何無線通信系統來說都是不可或缺的一部分，NFC系統亦不例外。一般而言，天線是以印刷電路板(Printed circuit board，PCB)作為基板，再藉 由導線或電連接器與其他電子元件電性連接。然而，使用PCB板作為基板不僅增加了天線的成本，也增加了天線的體積與厚度。

因此，如何提出一種可解決上述問題的天線裝置，是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題之一。

有鑑於此，本創作之一目的在於提出一種輕薄化且可有效降低成本的天線。

為了達到上述目的，依據本創作之一實施例，一種天線包含塑膠基板、天線導體以及同軸電纜。天線導體固定於塑膠基板。同軸電纜與天線導體電性連接。

於本創作的一或多個實施例中，上述之天線導體包含第一電極端、第二電極端以及迴圈部。第二電極端鄰近第一電極端。迴圈部連接於第一電極端與第二電極端之間。

於本創作的一或多個實施例中，上述之同軸電纜包含第一導體與第二導體。第一導體與第一電極端電性連接。第二導體與第二電極端電性連接。

於本創作的一或多個實施例中，僅上述之天線導體的第一電極端與第二電極端設置於塑膠基板的一面。

於本創作的一或多個實施例中，上述之天線導體更包含第一折彎部以及第二折彎部。第一折彎部連接於第一電極端與迴圈部之間。第二折彎部連接於第二電極端與迴 圈部之間。

於本創作的一或多個實施例中，上述之塑膠基板包含複數個缺口。複數個缺口分別設置於塑膠基板的複數個角落。

於本創作的一或多個實施例中，上述之塑膠基板包含凹槽。天線導體容置於凹槽內。

於本創作的一或多個實施例中，上述之塑膠基板包含複數個熱熔凸點。熱熔凸點設置於上述凹槽內，以將天線導體固定於上述之塑膠基板內。

於本創作的一或多個實施例中，上述之同軸電纜包含電連接插頭。電連接插頭用以連接電子設備的控制電路板。

於本創作的一或多個實施例中，上述之天線導體的材質為金屬。

綜上所述，本創作的天線是以薄型金屬天線導體埋設於薄型塑膠基板當中，以取代一大片電路板。如此，可有效地縮減所需電路板之面積，並且降低製造成本。

以上所述僅係用以闡述本創作所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本創作之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

100、200‧‧‧天線

110、210‧‧‧塑膠基板

112‧‧‧缺口

114‧‧‧凹槽

116‧‧‧熱熔凸點

118‧‧‧開口

120、220‧‧‧天線導體

122、222‧‧‧第一電極端

124、224‧‧‧第二電極端

126、226‧‧‧迴圈部

128‧‧‧穿孔

130‧‧‧同軸電纜

131‧‧‧外殼

132‧‧‧電連接插頭

134‧‧‧第一導體

136‧‧‧絕緣層

138‧‧‧第二導體

140‧‧‧固化膠

221‧‧‧第一折彎部

223‧‧‧第二折彎部

為讓本創作之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為繪示本創作一實施例之天線的立體圖。

第2圖為繪示第1圖中天線的立體爆炸圖。

第3圖為繪示第1圖中天線另一面的示意圖。

第4圖為繪示第1圖中天線的局部放大圖。

第5圖為繪示本創作另一實施例之天線的立體圖。

以下將以圖式揭露本創作之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本創作。也就是說，在本創作部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

如第1圖所示，天線100包含塑膠基板110、天線導體120以及同軸電纜130。塑膠基板110為薄型板狀結構。塑膠基板110的四個角落具有缺口112。由於塑膠基板110為薄型化設計，因此該塑膠基板110在成形時，會因為冷卻效率度不一致等因素，容易產生外觀尺寸變異，特別是平坦度，因此各該缺口112主要是選擇性地用來微調該塑膠基板110射出成型的尺寸變異，使塑膠基板110成型時保持平整狀態。依此原因，在實際應用本創作所揭露的技術時，各該缺口112的外形或各部尺寸也許不盡一致。天線導體120設置在塑膠基板110的一面。天線導體120包含第一電 極端122、第二電極端124以及迴圈部126。第一電極端122鄰近第二電極端124。迴圈部126連接於第一電極端122與第二電極端124之間，以形成環形天線導體120。同軸電纜130設置在塑膠基板110上與天線導體120相反的一面。

本創作之天線100為設置於一電子裝置上廣泛用於發射或接收無線電波的設備。舉例來說，天線100為NFC天線、RFID天線，但本創作不以此為限。

於一些實施例中，塑膠基板110是藉由射出成型(injection molding)、押出成型(extrusion)、壓縮成型(compression molding)等方法所製成，但本創作不以此為限。

於一些實施例中，缺口112的數量及位置可視實際需求而彈性調整變化，本創作不以此為限。

於一些實施例中，天線導體120的材質為銅、不銹鋼等金屬導電材質，本創作不以此為限。

於一些實施例中，天線導體120為單匝或多匝，本創作不以此為限。

於一些實施例中，天線導體120所環繞的形狀為圓形、方形或三角形，本創作不以此為限。

如第2圖所示，塑膠基板110包含凹槽114及開口118。天線導體120是容置於凹槽114內。具體來說，塑膠基板110進一步包含多個熱熔凸點116。熱熔凸點116設置於凹槽114內。天線導體120具有多個穿孔128。穿孔128設置在天線導體120上與熱熔凸點116相對應的位置。天線 導體120容置於凹槽114內時，穿孔128套設於熱熔凸點116外緣。如此，便能利用高溫熱熔熱熔凸點116，使天線導體120與熱熔凸點116熱熔連接，以將天線導體120固定於凹槽114內。同軸電纜130經由開口118與天線導體120電性連接。

在本創作前述實施例中，該天線導體120是以熱熔技術通過熱熔凸點116，將該天線導體120固定於薄型化的該塑膠基板110表面。由於各該穿孔128與熱熔凸點116的設置可能影響該天線導體120的射頻特性，因此本創作所揭露的天線可以透過其他不同的製造技術來迴避該項技術困難，例如使用透過埋入射出成形法(insert molding injection process)將該天線導體120直接成形於薄型化的該塑膠基板110表面。由於埋入射出成形法不一定需要透過天線導體120上的穿孔128固持該天線導體120，而是可以利用成形於該天線導體120邊緣的塑膠材料固定該天線導體120，因此，於一些實施例中，天線導體120上不需要(或只需少量)開設穿孔128。

相同道理，本創作前述實施例是將該天線導體120固定於該薄型化的塑膠基板110表面。當該塑膠基板110不須是薄型化設計時，該天線導體120甚至可以透過埋入射出成形法而被鑲埋於該塑膠基板110內。然而，該天線導體120的表面是空氣或絕緣材料也會影響自身整體的射頻特性，因此，於一些實施例中，該天線導體120是完全被鑲埋於塑膠基板110內，或部分被鑲埋於塑膠基板110內， 都是本創作可行的實施方式。

於一些實施例中，塑膠基板110不具有凹槽114，於此實施例中，天線導體120是直接貼設於塑膠基板110的一表面上，但本創作不以此為限。

於一些實施例中，天線導體120是藉由黏著劑、鉚接等方式，固定於塑膠基板110上，本創作不以此為限。

如第3圖所示，天線100進一步包含固化膠140。在圖式揭露中，同軸電纜130藉由固化膠140固定在塑膠基板110上與天線導體120相反的一面。同軸電纜130包含電連接插頭132。電連接插頭132設置於同軸電纜130遠離塑膠基板110的一端。電連接插頭132可與電路板上的插座連接器以及電路電性連接。舉例來說，插座連接器是一電子設備的一控制電路板上的插座連接器。於一或多個實施例中，電子設備為可充電的電池模組，但本創作並不以此為限。

第4圖為繪示第1圖中天線100的局部放大圖。為了清晰描繪同軸電纜130與天線導體120的連接方式，省略固化膠140的繪示。該同軸電纜130包含第一導體134、絕緣層136、第二導體138以及外殼131。第一導體134與第二導體138為相異的兩電極。絕緣層136、第二導體138以及外殼131依序包覆於第一導體134的外周面。絕緣層136位在第一導體134以及第二導體138之間，可避免第一導體134以及第二導體138彼此電性干涉。第一導體134與天線 導體120的第一電極端122電性連接。第二導體138與天線導體120的第二電極端124電性連接。第一電極端122、第二電極端124與第一導體134、第二導體138電性接通後，便於環形天線導體120中形成感應磁場。透過近距離的感應方式，天線100便能與其他電子裝置上的天線進行數據資料的傳輸及交換。

於一些實施例中，第一導體134及第二導體138是與第一電極端122、第二電極端124直接接觸連接。於其他實施例中，固化膠140是含有導電材料的黏著劑，例如導電銀膠，第一導體134及第二導體138透過導電銀膠分別與第一電極端122、第二電極端124電性連接，但本創作不以此為限。在本創作前述揭露中，固化膠140可以只是單純的隔離作用，將該第一導體134及第二導體138的電性連接區域與外界空氣隔離，避免該電連接區域發生氧化現象，此時第一導體134及第二導體138的電連接關係可以透過一般焊接手段達成。

上述之天線可以薄型金屬天線導體作為感應天線，以降低製造成本並減少天線體積。塑膠基板可補強天線導體的結構強度，避免天線導體受外物撞擊而變形或損壞。

如第5圖所示，本實施例為另一天線200的應用。該天線200包含塑膠基板210、天線導體220以及同軸電纜130，其中同軸電纜130與第1圖所示之實施例相同，因此可參照前述相關說明，在此不再贅述。本實施例與第1圖所示之實施例的差異處，在於第1圖所示之實施例的天線導 體120整體皆容置於塑膠基板110內，而於本實施例中，僅天線導體120的第一電極端222、第二電極端224設置在塑膠基板210內。

進一步地，天線導體220還包含第一折彎部221以及第二折彎部223。第一折彎部221連接於第一電極端222與迴圈部226之間，使第一電極端222相對迴圈部226彎折一角度，例如90度，但本創作不應以此為限。第二折彎部223連接於第二電極端224與迴圈部226之間，使第二電極端224相對迴圈部226彎折彎折一角度，例如90度，但本創作不應以此為限。如天線200的結構設計，可減少塑膠基板210的用量，進一步降低塑膠材料的使用。

由以上對於本創作之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，前述之天線是以薄型金屬天線導體部分或全部埋設於薄型塑膠基板當中，以取代一大片電路板。如此，可有效地縮減占用電路板之面積，並且降低製造成本。

雖然本創作已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本創作的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種天線，包含：一塑膠基板；一天線導體，固定於該塑膠基板；以及一同軸電纜，與該天線導體電性連接。
2. 如請求項1所述之天線，其中該天線導體包含：一第一電極端；一第二電極端，鄰近該第一電極端；以及一迴圈部，連接於該第一電極端與該第二電極端之間。
3. 如請求項2所述之天線，其中該同軸電纜包含：一第一導體，與該第一電極端電性連接；以及一第二導體，與該第二電極端電性連接。
4. 如請求項2所述之天線，其中僅該天線導體的該第一電極端與該第二電極端設置於該塑膠基板的該面。
5. 如請求項4所述之天線，其中該天線導體更包含：一第一折彎部，連接於該第一電極端與該迴圈部之間；以及 一第二折彎部，連接於該第二電極端與該迴圈部之間。
6. 如請求項1所述之天線，其中該塑膠基板包含複數個缺口，該些缺口分別設置於該塑膠基板的複數個角落。
7. 如請求項1所述之天線，其中該塑膠基板包含一凹槽，該天線導體容置於該凹槽內。
8. 如請求項7所述之天線，其中該塑膠基板進一步包含複數個熱熔凸點，設置於該凹槽內，以將該天線導體固定於該塑膠基板中。
9. 如請求項1所述之天線，其中該同軸電纜包含一電連接插頭，以連接一電子設備的一控制電路板。
10. 如請求項1所述之天線，其中該天線導體的材質為金屬。