專利名稱：天線裝置與利用此裝置的移動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種天線裝置，特別是一種制作于無(wú)線通訊產(chǎn)品的主要電路板的內(nèi)建式天線。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通訊技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各式的通訊產(chǎn)品與技術(shù)也如雨后春筍般的出現(xiàn)，雙頻模塊、三頻模塊、甚至是更多頻段的模塊應(yīng)用更是近年來(lái)的趨勢(shì)。一項(xiàng)產(chǎn)品若想要得到消費(fèi)者廣泛的接受與肯定，其產(chǎn)品的效能、外觀、尺寸，就成為非常重要的關(guān)鍵，而通訊產(chǎn)品除了產(chǎn)品本身的考慮之外，最重要的莫過(guò)于是訊號(hào)的收發(fā)效能，因?yàn)橛嵦?hào)的收發(fā)效能，對(duì)于產(chǎn)品在消費(fèi)者評(píng)價(jià)比重中占有很大一部份的比例，而與訊號(hào)收發(fā)效能最直接相關(guān)的，莫過(guò)于產(chǎn)品上的天線裝置，同時(shí)兼顧天線的收發(fā)效能并配合通訊產(chǎn)品的整體性考慮，已成為業(yè)界一致的努力目標(biāo)。
在一般內(nèi)建式手機(jī)天線的設(shè)計(jì)中，常采用具短路輻射金屬片的小型平板天線或倒F形平板天線，其接地面皆為平面結(jié)構(gòu)。如第1圖所示，為傳統(tǒng)技術(shù)的平板狀倒F型天線，其包括一輻射金屬片10、一接地金屬片12、一饋電接腳14以及一短路接腳16。其中，饋入方式則由該饋電接腳14透過(guò)一開(kāi)孔18穿過(guò)接地金屬片12往上饋入輻射金屬片10。
此種類型的天線可制作于手機(jī)內(nèi)部，其優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于手機(jī)產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)上，將毋需使用以往突出的天線裝置，有助于提升產(chǎn)品整體造型的流線性及美觀性。此外，組裝的過(guò)程中也減少天線安裝的步驟，有效縮短產(chǎn)品組裝的時(shí)程。不過(guò)，頻寬不足以及較差的阻抗匹配效果，往往是內(nèi)建式天線最為人所詬病的缺陷，相對(duì)的也增加產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)的困難度。有鑒于此，為了維持天線的收發(fā)效能，并可同時(shí)達(dá)到縮小天線體積的目的，本發(fā)明提供一種具有截角接地面的內(nèi)建式雙頻天線，有效降低手機(jī)天線匹配上的困難，并有效縮小天線的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)建式天線的設(shè)計(jì)，有效降低天線的體積。
本發(fā)明的另一目的是提供一種具有截角接地面的內(nèi)建式天線，增加天線阻抗匹配的自由度。
本發(fā)明提供一種天線裝置，適用于一無(wú)線裝置，用以接收/傳輸無(wú)線訊號(hào)，其包括基板、接地金屬層、絕緣介質(zhì)、第一金屬微帶以及第二金屬微帶?；灞砻媸窃O(shè)有一接地區(qū)以及一絕緣區(qū)，且該基板可以固定在上述無(wú)線裝置上并設(shè)置必要的電子組件。接地金屬層，是制作于該基板的接地區(qū)，其中接地區(qū)是位于該基板的下表面。絕緣介質(zhì)，是設(shè)置于該基板的絕緣區(qū)，其為一立體結(jié)構(gòu)，具有一上表面以及至少一側(cè)表面。應(yīng)注意的是，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，絕緣介質(zhì)可為一空氣介質(zhì)或選自陶瓷基板、FR-4、FR-5、PTFE等絕緣材質(zhì)的其中一種。
第一金屬微帶，其包括一饋入端、一波浪狀微帶以及一側(cè)微帶，其中該波浪狀微帶是設(shè)于該絕緣介質(zhì)的上表面，該側(cè)微帶是設(shè)于該絕緣介質(zhì)的側(cè)表面，其更包括一第一開(kāi)路端。其中上述的波浪狀微帶的外觀亦可為上下起伏的鋸齒狀；側(cè)微帶則具有至少一個(gè)九十度折角的彎折金屬帶。第二金屬微帶，是制作于該絕緣介質(zhì)的另一側(cè)表面，并具有調(diào)整天線裝置整體的阻抗匹配的功能，其包括一短路端以及一第二開(kāi)路端，其中該短路端是與該接地金屬層電性連接。其中上述二金屬微帶可與該接地金屬層形成一特定頻率的振蕩結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生多頻的振蕩機(jī)制以進(jìn)行多頻訊號(hào)傳輸，上述無(wú)線裝置具有一無(wú)線訊號(hào)處理裝置(未圖標(biāo))，其可安裝于上述基板上，并與上述饋入端偶接，借以收無(wú)線訊號(hào)。


借由以下詳細(xì)的描述結(jié)合附圖，將可輕易明了上述內(nèi)容及此項(xiàng)發(fā)明的諸多優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為傳統(tǒng)技術(shù)的平板狀倒F型天線；圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明示意圖；圖3A為本發(fā)明天線裝置的局部示意圖；圖3B為本發(fā)明天線裝置的平面展開(kāi)圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特定尺寸的天線裝置關(guān)于反射損失(ReturnLoss)的模擬結(jié)果；以及圖5A至圖5F為本發(fā)明其它實(shí)施例的說(shuō)明示意圖。
圖號(hào)對(duì)照表10輻射金屬片 12接地金屬片14饋電接腳 16短路接腳18開(kāi)孔 20天線裝置22基板 24接地區(qū)26絕緣區(qū) 28接地金屬層30絕緣介質(zhì) 32第一金屬微帶34第二金屬微帶 321饋入端341短路端 322波浪狀微帶342第二開(kāi)路端 323側(cè)微帶301上表面 324第一開(kāi)路端302、303、304、305側(cè)表面
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是關(guān)于一種天線裝置，特別是一種制作于無(wú)線通訊產(chǎn)品的主要電路板的內(nèi)建式天線。在本發(fā)明中(是以手機(jī)為例)，利用具有截角接地面的內(nèi)建式雙頻天線，有效降低手機(jī)天線阻抗匹配的困難，并有效縮小天線的尺寸。以下列舉一優(yōu)選實(shí)施例以說(shuō)明本發(fā)明，然而此僅為一舉例，而并非用以限定發(fā)明本身。有關(guān)此優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)容詳述如下。
請(qǐng)依序參考圖2至圖3B，是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的天線裝置，其中該天線裝置的主要組件包括一基板22、一接地金屬層28、一絕緣介質(zhì)30、一第一金屬微帶32以及一第二金屬微帶34?；?2表面設(shè)有一接地區(qū)24以及一絕緣區(qū)26。接地金屬層28，制作于該基板22的接地區(qū)24，其中接地區(qū)24位于該基板22的下表面，并作為整體電路的最低參考電位。絕緣介質(zhì)30，設(shè)置于該基板22的絕緣區(qū)26，其為一立體結(jié)構(gòu)，具有一上表面以及一側(cè)表面。應(yīng)注意的是，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，絕緣介質(zhì)30可為一空氣介質(zhì)或介電常數(shù)接近空氣的介質(zhì)，如陶瓷基板22、FR-4、FR-5、PTFE等常用的絕緣材質(zhì)。
第一金屬微帶32是由一波浪狀微帶322以及一側(cè)微帶323等連結(jié)而成，波浪狀微帶322是設(shè)于該絕緣介質(zhì)30的上表面301；側(cè)微帶323是設(shè)于該絕緣介質(zhì)30的側(cè)表面302與另一側(cè)表面303。其中波浪狀微帶322更具有一饋入端321，用以耦接至手機(jī)主要電路上的匹配電路(圖中未示)；側(cè)微帶323則為一具有至少一個(gè)九十度折角的彎折金屬帶，其末端即為第一開(kāi)路端324。第二金屬微帶34，是制作于該絕緣介質(zhì)30的另一側(cè)表面304與側(cè)表面305，其包括一短路端341以及一第二開(kāi)路端342，其中該短路端341是與該接地金屬層28電性連接。其中透過(guò)適當(dāng)調(diào)整饋入端321與短路端341的距離，可使天線裝置達(dá)成阻抗匹配的效果。應(yīng)注意的是，上述二金屬微帶可與接地金屬層28形成一特定頻率的振蕩結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生多頻的振蕩機(jī)制以進(jìn)行多頻訊號(hào)傳輸。
本發(fā)明的天線裝置的設(shè)計(jì)將可應(yīng)用在GSM與DCS系統(tǒng)(GSM880～960MHz，DCS1710～1880MHz)，在本發(fā)明實(shí)施例中，其二金屬微帶(包括第一金屬微帶32與第二金屬微帶34)的尺寸為20×10×8mm3，包括金屬微帶與接地金屬層28的尺寸共為40×80mm2，絕緣介質(zhì)30為一厚度8mm的空氣介質(zhì)，饋入端321的長(zhǎng)度為2mm，此天線裝置的仿真結(jié)果于圖4中說(shuō)明，由圖4可知，天線的低頻阻抗頻寬約為25MHz(依電壓駐波比阻抗頻寬為1∶3的定義)，高頻阻抗頻寬約為318MHz將可同時(shí)涵蓋GSM與DCS系統(tǒng)的頻帶。此外，上述實(shí)施例的波浪狀微帶322的設(shè)計(jì)并非用以限定本發(fā)明的范圍，其它諸如圖5A至圖5F等形狀的設(shè)計(jì)均為本發(fā)明精神的延伸。
本發(fā)明的天線裝置的設(shè)計(jì)具有如下的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明的天線裝置是同時(shí)制作于無(wú)線通訊產(chǎn)品的主要電路板上，屬于內(nèi)建式天線的范疇，所以，得以省略另行組裝天線的步驟。
(2)利用彎折金屬微帶所構(gòu)成本發(fā)明的天線裝置，有效縮小天線本體的體積，對(duì)于移動(dòng)通訊產(chǎn)品的有限空間利用而言，將更有效率。
(3)借由本發(fā)明金屬微帶及截角接地金屬層的調(diào)整結(jié)果，可使天線裝置達(dá)成阻抗匹配的效果，將有助于降低天線阻抗匹配的困難度。
本發(fā)明雖以優(yōu)選實(shí)例闡明如上，然其并非用以限定本發(fā)明精神與發(fā)明實(shí)體僅止于上述實(shí)施例。與此相反，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)所作的修改，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，包括一基板，其表面設(shè)有一接地區(qū)以及一絕緣區(qū)；一接地金屬層，是制作于該基板的接地區(qū)；一絕緣介質(zhì)，是設(shè)置于該基板的絕緣區(qū)，其為一立體結(jié)構(gòu)，具有一上表面以及至少一側(cè)表面；一第一金屬微帶，其包括一饋入端、一波浪狀微帶以及一側(cè)微帶，其中該波浪狀微帶是設(shè)于該絕緣介質(zhì)的上表面，該側(cè)微帶是設(shè)于該絕緣介質(zhì)的側(cè)表面，其更包括一第一開(kāi)路端；以及一第二金屬微帶，是制作于該絕緣介質(zhì)的側(cè)表面，其包括一短路端以及一第二開(kāi)路端，其中該短路端是與該接地金屬層電性連接；其中上述二金屬微帶可與該接地金屬層形成一特定頻率的振蕩結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生多頻的振蕩機(jī)制以進(jìn)行多頻訊號(hào)傳輸。
2.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的絕緣介質(zhì)為一空氣介質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的絕緣介質(zhì)是選自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一種。
4.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的第二金屬微帶具有調(diào)整該天線裝置整體的阻抗匹配。
5.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的接地區(qū)是位于該基板的下表面。
6.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的波浪狀微帶的外觀是可為上下起伏的鋸齒狀。
7.如權(quán)利要求1的天線裝置，其中所述的側(cè)微帶是具有至少一個(gè)的九十度折角。
8.一種移動(dòng)單元，包括一基板，其表面設(shè)有一接地金屬以及一絕緣區(qū)；一訊號(hào)處理裝置，固定于該基板上，處理一無(wú)線訊號(hào)；以及一天線裝置，包括一絕緣介質(zhì)，是對(duì)應(yīng)于該基板的絕緣區(qū)，為一立體結(jié)構(gòu)，具有一上表面以及至少一側(cè)表面；一第一金屬微帶，其包括一饋入端、一波浪狀微帶，該波浪狀微帶是制作于該絕緣介質(zhì)的上表面，該饋入端是與該訊號(hào)處理裝置電偶接，用以收發(fā)該無(wú)線訊號(hào)；以及一第二金屬微帶，是制作于該絕緣介質(zhì)的側(cè)表面，其包括一短路端，該短路端是與該接地金屬電性連接；其中所述二金屬微帶可與該接地金屬層形成一特定頻率的振蕩結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生多頻的振蕩機(jī)制以進(jìn)行多頻訊號(hào)傳輸。
9.如權(quán)利要求8的移動(dòng)單元，其中該第一金屬微帶更包括一側(cè)微帶，該側(cè)微帶是設(shè)于該絕緣介質(zhì)的側(cè)表面其具有一第一開(kāi)路端。
10.如權(quán)利要求9的移動(dòng)單元，其中該第二金屬微帶另一端為開(kāi)路。
11.如權(quán)利要求9的移動(dòng)單元，其中所述的絕緣介質(zhì)為一空氣介質(zhì)。
12.如權(quán)利要求9的天線裝置，其中所述的絕緣介質(zhì)是選自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一種。
13.如權(quán)利要求9的天線裝置，其中所述的第二金屬微帶具有調(diào)整該天線裝置整體的阻抗匹配。
14.如權(quán)利要求9的天線裝置，其中所述的接地區(qū)是位于該基板的下表面。
15.如權(quán)利要求9的天線裝置，其中所述的波浪狀微帶的外觀是上下起伏的鋸齒狀。
16.如權(quán)利要求9的天線裝置，其中所述的側(cè)微帶是具有至少一個(gè)的九十度折角。
全文摘要
一種天線裝置，適用于一移動(dòng)單元，是由基板、接地金屬層、絕緣介質(zhì)、第一金屬微帶與第二金屬微帶所構(gòu)成。其中，基板表面設(shè)有一接地區(qū)與一絕緣區(qū)。接地金屬層，則制作于接地區(qū)。絕緣介質(zhì)是設(shè)置于絕緣區(qū)，為一立體結(jié)構(gòu)，具有一上表面以及一側(cè)表面。第一金屬微帶，其包括饋入端、波浪狀微帶與側(cè)微帶，其中波浪狀微帶是設(shè)于絕緣介質(zhì)的上表面，側(cè)微帶設(shè)于絕緣介質(zhì)的側(cè)表面。第二金屬微帶，制作于絕緣介質(zhì)的側(cè)表面，更包括一短路端并與接地金屬層電性連接。其中上述二金屬微帶與接地金屬層形成一特定頻率的振蕩結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生多頻的振蕩機(jī)制以利多頻訊號(hào)傳輸。
文檔編號(hào)H01Q13/08GK1713452SQ20041005981
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者董浩鈞 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司