專(zhuān)利名稱(chēng)：天線耦合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種天線耦合系統(tǒng)，特別是一種具有金屬環(huán)以調(diào)整場(chǎng)型的天 線耦合系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展使得行動(dòng)電話(huà)的通訊架構(gòu)由單頻、雙頻而至三頻，甚
至也有了加入Wi-Fi的四頻。而在天線設(shè)計(jì)上也由外露的方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)藏 的設(shè)計(jì)。
不過(guò)由于通訊的需求，信號(hào)強(qiáng)度必須維持在一定的水平之上，但是在手機(jī) 外型大幅改變，以及天線改為隱藏式的趨勢(shì)之下，天線的設(shè)計(jì)勢(shì)必也要跟著變 動(dòng)，才能提供可接受的信號(hào)水平。
目前整合式的產(chǎn)品也越來(lái)越多，為了兼顧功能性與體積，具備更小體積的 天線設(shè)計(jì)，也是天線設(shè)計(jì)者所面臨的最大挑戰(zhàn)之一。未來(lái)的行動(dòng)電話(huà)將可內(nèi)建 三、四個(gè)天線，藉以符合包含手機(jī)通訊、Wi-Fi、藍(lán)牙、GPS甚至數(shù)字電視信 號(hào)的接收與發(fā)射。因此天線與天線之間的搭配組合，并進(jìn)而避免天線之間互相 的干擾，甚至不同應(yīng)用的天線的整合，都將會(huì)是未來(lái)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
平面型倒F天線(Patched Inverse F Antenna, PIFA)是為目前常用的 天線結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖l，為目前手持式通訊設(shè)備的內(nèi)建天線的示意圖，通常是 將天線l、 2設(shè)計(jì)于手持式通訊設(shè)備3上方或者電路板的旁邊，以獲得更佳的 操作頻帶與輻射效果。這主要是因?yàn)槭褂谜邥?huì)以手持形態(tài)使用手持式通訊設(shè)備
3，通常會(huì)是手持式通訊設(shè)備3的下方，這一區(qū)域通常為按鍵區(qū)。因此為了避 免因?yàn)槭殖侄斐商炀€收訊不良，會(huì)將天線設(shè)計(jì)于遠(yuǎn)離手握范圍。
當(dāng)把天線l、 2至于手持式通訊設(shè)備3的上方，輻射場(chǎng)型的指向性是往下 的方向。由于天線輻射場(chǎng)型取決于天線擺放位置，因此通常難以調(diào)整且也無(wú)法 控制天線的場(chǎng)型方向。
而傳統(tǒng)PIFA天線其操作頻率決定于天線的物理長(zhǎng)度，但在行動(dòng)通訊設(shè)備中的空間有限，無(wú)法輕易增加天線空間，因此增加了設(shè)計(jì)的困難度。
此外，目前有些手持式通訊設(shè)備會(huì)額外配有鏡頭，此鏡頭的周?chē)ǔＲ矔?huì) 有一裝飾性的金屬環(huán)。由于傳統(tǒng)PIFA天線對(duì)于位置周遭環(huán)境相當(dāng)敏感，若天 線上方有遮蔽金屬，例如鏡頭周?chē)慕饘侪h(huán)，則因?yàn)闊o(wú)法避免金屬屏蔽效應(yīng)， 使得天線輻射效果大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明揭露一種天線耦合系統(tǒng)，該天線耦合系統(tǒng)中具有一環(huán)體， 使得天線耦合系統(tǒng)中的天線的主輻射波瓣方向可由天線中的組件進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的天線耦合系統(tǒng)，包括有一基板； 一天線； 一第一 支撐部，支撐該天線于該基板上； 一信號(hào)饋入部，形成于該基板上并與該第一 支撐部接觸； 一環(huán)體；至少一個(gè)以上的第二支撐部，支撐該環(huán)體于該基板上， 其中該環(huán)體是遮蔽該天線，并與該天線保持一預(yù)定間距；至少一個(gè)以上的接 地部，形成于該基板上并與該第二支撐部接觸。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的天線耦合系統(tǒng)，包括有一基板； 一天線； 一第 一支撐部，支撐該天線于該基板上； 一信號(hào)饋入部，形成于該基板上并與該第 一支撐部接觸； 一板體，該板體具有至少一個(gè)以上的孔洞； 一第二支撐部，支 撐該板體于該基板上，其中該板體是遮蔽該天線，并與該天線保持一預(yù)定間距-, 一接地部，形成于該基板上并與該第二支撐部接觸。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，接地部于基板上的位置會(huì)影響天線的主輻射波瓣方 向，因此可透過(guò)接地部的位置來(lái)調(diào)整天線的主輻射波瓣方向。
以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說(shuō)明及以下的實(shí)施方式的說(shuō)明是用以示范與解 釋本發(fā)明的精神與原理，并且提供本發(fā)明的專(zhuān)利申請(qǐng)范圍更進(jìn)一步的解釋。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1是為現(xiàn)有技術(shù)所揭露的手持式通訊設(shè)備與其天線的示意圖2是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖3是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4A與圖4B是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同接地點(diǎn)
與信號(hào)饋入點(diǎn)的位置；
圖4C至圖4E是圖4A的主輻射波瓣的方向；
圖5A與圖5B是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同接地點(diǎn)
與信號(hào)饋入點(diǎn)的位置；
圖5C至圖5E是圖5A的主輻射波瓣的方向；
圖6A與圖6B是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同接地點(diǎn)
與信號(hào)饋入點(diǎn)的位置；
圖6C至圖6E是圖6A的主輻射波瓣的方向；
圖7A與圖7B是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同接地點(diǎn)
與信號(hào)饋入點(diǎn)的位置；
圖7C至圖7E是圖7A的主輻射波瓣的方向；
圖8是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同金屬環(huán)內(nèi)徑與 電壓駐波比；
圖9是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的不同金屬環(huán)外徑與 電壓駐波比；
圖10是本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的環(huán)體與天線耦合系 統(tǒng)不同間距的電壓駐波比；
圖11是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖12是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第二實(shí)施例的側(cè)視圖13是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第二實(shí)施例的共振頻率圖。
其中，附圖標(biāo)記
2天線 10基板 12第一支撐部 14環(huán)體 16接地點(diǎn) 16B接地點(diǎn) 16D接地點(diǎn) 21曲線
l天線
3手持式通訊設(shè)備
11天線
13信號(hào)饋入點(diǎn)
15第二支撐部
16A接地點(diǎn)
16C接地點(diǎn)
20曲線22曲線 24曲線 26曲線 28曲線 31天線
23曲線 25曲線 27曲線 30基板
32第一支撐部 34環(huán)體 36接地點(diǎn)
33信號(hào)饋入點(diǎn) 35第二支撐部
具體實(shí)施例方式
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使 任何熟悉相關(guān)技藝者了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說(shuō)明書(shū)所揭 露的內(nèi)容、申請(qǐng)專(zhuān)利范圍及圖式，任何熟悉相關(guān)技藝者可輕易地理解本發(fā)明相 關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。以下的實(shí)施例是進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的觀點(diǎn)，但非以任何 觀點(diǎn)限制本發(fā)明的范疇。
請(qǐng)參考圖2，是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖3是為側(cè)視圖。
圖中所示的天線11是由一第一支撐部12的第一端與天線連接，第二端與 基板連接，第一支撐部12支撐于基板10上。信號(hào)饋入點(diǎn)13是形成于基板10 上，與第一支撐部12的第二端相連接，信號(hào)饋入點(diǎn)13用以將信號(hào)由第-一支撐 部12傳遞至天線或者傳遞天線所接收的信號(hào)。環(huán)體14是由第二支撐部15支 撐于基板10上。第二支撐部15的第一端與環(huán)體14連接，第二端與基板連接。 接地點(diǎn)16是形成于基板10上，與第二支撐部15的第二端相連接。在此實(shí)施 例中，環(huán)體14是為一封閉的環(huán)體。
如圖3所示，第二支撐部15的長(zhǎng)度是大于第一支撐部12的長(zhǎng)度，以使環(huán) 體14可覆蓋于天線11正上方，并使得環(huán)體14與天線11之間保持一預(yù)定間距。
在此實(shí)施例中，環(huán)體14是為圓形環(huán)體。在另一實(shí)施例中，可使用多邊形 環(huán)體，例如三角形環(huán)體、矩形環(huán)體。在又一實(shí)施例中，可使用不規(guī)則的多邊形 環(huán)體。
在一實(shí)施例中，可使用一平板取代環(huán)體14，板體中可形成有多個(gè)孔洞。 板體可為圓形板體、或者多邊形板體或者不規(guī)則的多邊形板體。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，接地點(diǎn)16是為單點(diǎn)形式的接地結(jié)構(gòu)，在其它實(shí)施 例中，亦可使用兩個(gè)以上的第二支撐部配合兩個(gè)以上的接地點(diǎn)以形成多點(diǎn)接地 的形式。在又一實(shí)施例中，可將接地點(diǎn)16以平板方式形成。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在環(huán)體14可覆蓋于天線正上方的前提下，可任意 地設(shè)置第二支撐部15的位置，當(dāng)然接地點(diǎn)16的位置也隨著第二支撐部15改 變。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)接地點(diǎn)16的位置改變時(shí)，天線的輻射場(chǎng)型也會(huì) 改變，因此，可透過(guò)調(diào)整接地點(diǎn)16的位置來(lái)改變主輻射波瓣的方向。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也可調(diào)整環(huán)體的內(nèi)徑或者外徑尺寸以調(diào)整天線的共 振頻率，在本發(fā)明中，環(huán)體14的內(nèi)徑與天線的共振頻率成反向的關(guān)系。亦即 當(dāng)天線尺寸不變的條件下，環(huán)體14內(nèi)徑越小共振頻率越高。外徑越大，共振 頻率越低。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，也可調(diào)整環(huán)體與天線的間距以調(diào)整天線的共振頻 率。在本發(fā)明中，環(huán)體與天線的間距與天線的共振頻率成反向關(guān)系。
請(qǐng)參考圖4A與圖4B，接地點(diǎn)16A與信號(hào)饋入點(diǎn)13分別設(shè)置于環(huán)體14的 徑向的兩側(cè)。其主輻射波瓣的方向如圖4C至圖4E所示。請(qǐng)參考圖5A與圖5B， 接地點(diǎn)16B是相鄰于天線但不與信號(hào)饋入點(diǎn)13相鄰。其主輻射波瓣的方向如 圖5C至圖5E所示。
請(qǐng)參考圖6A與圖6B，接地點(diǎn)16C是相鄰于信號(hào)饋入點(diǎn)13。其主輻射波瓣 的方向如圖6C至圖6E所示。請(qǐng)參考圖7A與圖7B，接地點(diǎn)16D與信號(hào)饋入點(diǎn) 13分別設(shè)置于環(huán)體14的不同徑向的一側(cè)。其主輻射波瓣的方向如圖7C至圖 7E所示。
由上面的圖式可知，透過(guò)不同的接地點(diǎn)16 (A/B/C/D)設(shè)計(jì)，確實(shí)可以調(diào) 整主輻射波瓣的方向。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，亦可調(diào)整環(huán)體的尺寸以及環(huán)體與天線的間距使得天 線工作于所需的頻段。
請(qǐng)參考圖8，為改變金屬環(huán)內(nèi)徑的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio, VSWR)比較圖。曲線20是為環(huán)體14內(nèi)徑為4觀時(shí)的VSWR，曲線21 是為環(huán)體14內(nèi)徑為5腿時(shí)的VSWR，曲線22是為環(huán)體14內(nèi)徑為6mm時(shí)的VSWR。 由圖中可知，當(dāng)天線尺寸不變的條件下，環(huán)體14內(nèi)徑越小共振頻率越高。
請(qǐng)參考圖9，為改變環(huán)體14外徑的VSWR比較圖。曲線23是為環(huán)體14外徑為10誦時(shí)的VSWR，曲線24是為環(huán)體14外徑為9,時(shí)的VSWR，曲線25是 為環(huán)體14外徑為8mm時(shí)的VSWR。由圖中可知，當(dāng)天線尺寸不變的條件下，外 徑越大，共振頻率越低。
請(qǐng)參考圖10，為環(huán)體與天線不同間距的VSWR比較圖。曲線26是為環(huán)體 與天線相距0. 5mm時(shí)的VSWR，曲線27是為環(huán)體與天線相距1. 0mm時(shí)的VSWR， 曲線28是為環(huán)體與天線相距1. 5mm時(shí)的VSWR。由圖中可知，間距越大的時(shí)候， 共振頻率越低。
請(qǐng)參考圖11，是為本發(fā)明所揭露的天線耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖的第二實(shí) 施例。圖12是為側(cè)視圖。
圖中所示的天線31是由一第一支撐部32的第一端與天線連接，第二端與 基板連接，第一支撐部32支撐于基板30上。信號(hào)饋入點(diǎn)33是形成于基板30 上，與第一支撐部32的第二端相連接，信號(hào)饋入點(diǎn)33用以將信號(hào)由第一支撐 部32傳遞至天線或者傳遞天線所接收的信號(hào)。環(huán)體34是由第二支撐部35支 撐于基板30上。第二支撐部35的第一端與環(huán)體34連接，第二端與基板連接。 接地點(diǎn)36是形成于基板30上，與第二支撐部35的第二端相連接。環(huán)體34 是為一非封閉的環(huán)體。在一實(shí)施例中是為一C形環(huán)。
如圖12所示，第二支撐部35的長(zhǎng)度是大于第一支撐部32的長(zhǎng)度，以使 環(huán)體34可覆蓋于天線正上方，并使得環(huán)體34與天線31之間保持一預(yù)定間距。
請(qǐng)參考圖13，是為第二實(shí)施例的共振頻率圖，由圖中可知，使用非封閉 的環(huán)體可形成雙頻的天線效果。在此實(shí)施例中，環(huán)體34是為圓形環(huán)體。在另 一實(shí)施例中，可使用多邊形環(huán)體，例如三角形環(huán)體、矩形環(huán)體。在又一實(shí)施例 中，可使用不規(guī)則的多邊形環(huán)體。
在又一實(shí)施例中，可使用一平板取代環(huán)體34，板體中可形成有多個(gè)孔洞。 板體可為圓形板體、或者多邊形板體或者不規(guī)則的多邊形板體。
以上的實(shí)施例中，天線ll、 31是為單一的輻射體，在本發(fā)明中的實(shí)施例 中。在其它的實(shí)施例中，亦可使用多輻射體的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)將本發(fā)明所揭露的天線耦合是統(tǒng)應(yīng)用于手持式通訊裝置時(shí)，可透過(guò)適當(dāng) 的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，以鏡頭旁邊的金屬環(huán)作為第一實(shí)施例與第二實(shí)施例的天線中的環(huán) 體，并透過(guò)不同的接地點(diǎn)位置來(lái)調(diào)整天線的場(chǎng)型。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，包括一基板；一天線；一第一支撐部，支撐該天線于該基板上；一信號(hào)饋入部，形成于該基板上并與該第一支撐部接觸；一環(huán)體；至少一個(gè)以上的第二支撐部，支撐該環(huán)體于該基板上，其中該環(huán)體是遮蔽該天線，并與該天線保持一預(yù)定間距；至少一個(gè)以上的接地部，形成于該基板上并與該第二支撐部接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該環(huán)體是為 一封閉金屬環(huán)或非封閉金屬環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該第二支撐 部的長(zhǎng)度大于該第一支撐部的長(zhǎng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該環(huán)體的內(nèi) 徑與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1項(xiàng)的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該環(huán)體的外徑 與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該環(huán)體與該 天線的間距與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該接地部是 為一單點(diǎn)形式的接地結(jié)構(gòu)或一平板結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該天線具有一 輻射單元或一個(gè)以上的輻射單元。
9. 一種天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，包括 一基板；一天線；一第一支撐部，支撐該天線于該基板上； 一信號(hào)饋入部，形成于該基板上并與該第一支撐部接觸；一板體，該板體具有至少一個(gè)以上的孔洞；一第二支撐部，支撐該板體于該基板上，其中該板體是遮蔽該天線，并與該天線保持一預(yù)定間距；一接地部，形成于該基板上并與該第二支撐部接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該板體的內(nèi) 徑與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該板體的外 徑與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該板體與該 天線的間距與該天線的共振頻率成反向關(guān)系。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該接地部是為一單點(diǎn)形式的接地結(jié)構(gòu)或一平板結(jié)構(gòu)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線耦合系統(tǒng)，其特征在于，其中該天線具有一輻射單元或一個(gè)以上的輻射單元。
全文摘要
本發(fā)明的天線耦合系統(tǒng)，包括有一基板；一天線；一第一支撐部，支撐該天線于該基板上；一信號(hào)饋入部，形成于該基板上并與該第一支撐部接觸；一環(huán)體；至少一個(gè)以上的第二支撐部，支撐該環(huán)體于該基板上，其中該環(huán)體是遮蔽該天線，并與該天線保持一預(yù)定間距；至少一個(gè)以上的接地部，形成于該基板上并與該第二支撐部接觸。根據(jù)本發(fā)明的天線耦合系統(tǒng)，接地部于基板上的位置會(huì)影響天線的主輻射波瓣方向，因此可透過(guò)接地部的位置來(lái)調(diào)整天線的主輻射波瓣方向。
文檔編號(hào)H01Q3/00GK101515665SQ20081000781
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日
發(fā)明者林士杰, 黃柏程 申請(qǐng)人:誠(chéng)實(shí)科技股份有限公司