專利名稱：電子裝置及其天線模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及應用于電子裝置的天線模塊，特別是涉及一種可縮小體積并簡化結構 設計的多頻天線模塊及其電子裝置。
背景技術：
隨著無線傳輸技術的蓬勃發(fā)展，讓使用者可通過具有無線傳輸功能的便攜式電子 裝置，例如筆記本型計算機、手機或PDA等，在任何時間地點進行因特網(wǎng)連線，因此帶給人 們極大的便利性。一般在便攜式電子裝置內部會裝設天線模塊，藉由天線模塊收發(fā)信號以 提供無線傳輸功能。由于此類便攜式電子裝置以其便攜性為特點，結構上朝向輕薄短小的 設計發(fā)展，使得天線模塊在設計上勢必也要盡量縮小其體積；但在縮減天線模塊體積的同 時，往往也降低了天線模塊的接收效能。另一方面，為使天線模塊可因應不同系統(tǒng)所需的傳 輸帶寬及效能，又必須考量天線模塊各部件的對應結構設計，如此將增加天線模塊的結構 復雜度而提高制造成本。因此如何能兼顧天線模塊的小型化及支持多頻傳輸?shù)墓δ?，實?一重要課題。
發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種簡化結構設計并支持多頻帶寬功能的天線模塊。為達到上述的目的，本發(fā)明的天線模塊應用于電子裝置以傳輸無線信號。天線模 塊包括天線本體及饋入點，天線本體為一矩形金屬片，天線本體形成鏤空部，鏤空部從天線 本體的一側向內延伸，藉由鏤空部可將天線本體區(qū)隔為第一輻射部、第二輻射部以及第三 輻射部；饋入點連接饋線，用以饋入電性信號至天線本體。藉此，第一輻射部可形成第一電 流路徑，第二輻射部可形成第二電流路徑，且第二輻射部結合第三輻射部形成第三電流路 徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。其中鏤空部包括一開口，開口介于第一輻射部與第三輻射部 之間。其中鏤空部的形狀實質上近似于英文字母“Z”、“s”或阿拉伯數(shù)字“2”。藉由鏤空部 的形狀及其開口位置的對應設計，使得本發(fā)明的天線模塊可構成支持WIMAX的天線模塊。本發(fā)明的天線模塊另一形式亦藉由鏤空部的形狀及其開口位置的對應設計，利用 鏤空部將天線本體區(qū)隔為第一輻射部、第二輻射部以及突出部；藉此，第一輻射部可形成第 一電流路徑，且第一輻射部結合第二輻射部可形成第二電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻 段。具體地，該天線模塊包括一天線本體，為一矩形金屬片，所述天線本體形成一鏤空部， 所述鏤空部從所述天線本體的一側向內延伸，藉由所述鏤空部可將所述天線本體區(qū)隔為一 第一輻射部、一第二輻射部以及一突出部，以及一饋入點，連接于一饋線，用以饋入一電性 信號至所述天線本體。藉此，所述第一輻射部可形成一第一電流路徑，且所述第一輻射部 結合所述第二輻射部可形成一第二電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。其中鏤空部的開 口介于第二輻射部與突出部之間。藉此設計，使得此形式的本發(fā)明的天線模塊可構成支持 WLAN的天線模塊。本發(fā)明的電子裝置包括無線傳輸模塊以及如前所述的天線模塊，且無線傳輸模塊與天線模塊電性連接。藉由前述天線模塊的配置，使得本發(fā)明的電子裝置具有無線傳輸功 能，且依據(jù)所搭配天線模塊的不同以提供支持WIMAX或WLAN的功能。本發(fā)明兼顧天線模塊的小型化及支持多頻傳輸?shù)墓δ堋?br>
圖1為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例的結構示意圖。圖2為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例的電壓駐波比測量結果圖。圖3為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例的增益值測量結果表。圖4為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例在2. 4GHz的輻射場型圖。圖5為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例在3. 7GHz的輻射場型圖。圖6為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例在5. 15GHz的輻射場型圖。圖7為本發(fā)明的天線模塊的第一實施例的另一使用狀態(tài)的示意圖。圖8(a)為本發(fā)明的天線模塊的第二實施例的結構示意圖。圖8(b)為本發(fā)明的天線模塊的第三實施例的結構示意圖。圖9為本發(fā)明的天線模塊的第四實施例的結構示意圖。圖10為本發(fā)明的天線模塊的第四實施例的增益值測量結果表。圖11為關于本發(fā)明的電子裝置的系統(tǒng)方框圖。主要組件符號說明天線模塊l、la、lb、lc突出部14c天線本體10、10a、10b、IOc饋入點 20、20c鏤空部ll、lla、llb、llc饋線 30開口lll、llla、lllb、lllc接地組件 40第一輻射部12、12a、12b、12c電子裝置60第二輻射部13、13a、13b、13c無線傳輸模塊61第三輻射部14、14a、14b彎折線S
具體實施例方式為能讓審查員能更了解本發(fā)明的技術內容，特舉出較佳實施例說明如下。以下請先參考圖1為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例的結構示意圖。本發(fā)明的 天線模塊1可應用于電子裝置以傳輸無線信號。如圖1所示，本發(fā)明的天線模塊1包括天 線本體10及饋入點20，天線本體10為一矩形金屬片，天線本體10形成鏤空部11，鏤空部 11從天線本體10的一側向內延伸，且鏤空部11包括開口 111。藉由鏤空部11可將天線本 體10區(qū)隔為第一輻射部12、第二輻射部13以及第三輻射部14，且鏤空部11的開口 111介 于第一輻射部12與第三輻射部14之間。在本實施例中，鏤空部11的形狀實質上近似于阿 拉伯數(shù)字“2”，亦即開口 111連接于“2”的筆劃最前端部位。本發(fā)明的天線模塊1的饋入點20連接饋線30，通過饋線30用以饋入電性信號至 天線本體10。饋線30可使用一同軸纜線，但本發(fā)明不以此為限。在本實施例中，饋入點20 設置于第一輻射部12及第二輻射部13之間。此外，本發(fā)明的天線模塊1還包括接地組件 40，電性連接于天線本體10，以提供接地功能。在本實施例中，天線本體10可通過饋線30與接地組件40相連接，但亦可直接將接地組件40連接于天線本體10，不以本實施例為限。其中接地組件40可為電子裝置的殼體、金屬板或可撓性金屬材料(例如銅箔)。藉由本發(fā)明的天線模塊1的設計，以饋入點20為基準點，當電性信號饋入至第一 輻射部12時，在第一輻射部12可形成第一電流路徑；當電性信號饋入至第二輻射部13時， 在第二輻射部13可形成第二電流路徑；且當電性信號饋入經(jīng)第二輻射部13至第三輻射部 14時，結合第二輻射部13及第三輻射部14可形成第三電流路徑，以產(chǎn)生不同的工作頻段。 藉由上述天線模塊1的結構設計，第一輻射部12可共振出5GHz左右的頻段，第二輻射部13 可共振出3GHz左右的頻段，而第二輻射部13結合第三輻射部14則可共振出2GHz左右的 頻段，以達到多頻天線的效果。又如圖1所示，本發(fā)明的天線模塊1對于前述所采用不同形狀的鏤空部11，可因應 調整鏤空部11的寬度或曲度，而使得第一輻射部12、第二輻射部13與第三輻射部14亦隨 之調整。由于各輻射部在外形、寬度或長度的變化將改變天線的特性，因此設計者可藉由調 整鏤空部11以配合調整各輻射體(圖未示)，即可改變本發(fā)明的天線模塊1的工作頻段，以 符合設計的需要，不以本實施例為限。此外，藉由改變饋入點20的位置，將會影響到本發(fā)明 的天線模塊1在前述所形成的第一電流路徑、第二電流路徑或第三電流路徑的長度，亦可 達到調整各輻射部的工作頻段的效果。請參考圖2為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例的電壓駐波比(to 1 tage standing wareratio,VSffR)測量結果圖。如圖2所示，本發(fā)明的天線模塊1藉由上述的結 構設計，在2. 3GHz至3. 7GHz左右的頻段，所測量出來的VSWR值均小于2. 5，且在5. 15GHz 至5. 85GHz左右的頻段，所測量出來的VSWR值近似于或小于3，因此本發(fā)明的天線模塊1可 達到不錯的傳輸效果。請參考圖3為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例的增益值(gain)測量結果表。 如圖3所示，本發(fā)明的天線模塊1針對目前常用的頻段，測量在2. 3GHz至2. 7GHz左右、在 3. 3GHz至3. 8GHz左右以及在5. 15GHz至5. 85GHz左右頻段的增益值，通過測量結果可發(fā)現(xiàn) 大部分所測得的增益值可大于_4，顯示本發(fā)明的天線模塊1可達到不錯的效能。以下請一并參考圖4至圖6。圖4為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例在2. 4GHz 的輻射場型圖。圖5為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例在3. 7GHz的輻射場型圖。圖6 為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例在5. 15GHz的輻射場型圖。只是需注意的是，圖4至 圖6的各輻射場型圖是以角度每30度為單位測量增益值所取得的數(shù)據(jù)加以繪制，因此各角 度單位間的圖形以直線來顯示，但實際上若以每1度為單位測量所取得的數(shù)據(jù)繪制應可形 成圓滑曲線，在此說明。如圖5至圖7所示，本發(fā)明的天線模塊1在2. 4GHz及5. 15GHz雖 然有某個角度所測得的增益值較不理想，但在大部分的角度均可量得不錯的增益值，使得 本發(fā)明的天線模塊1具備近似于一全向性天線的效果。請參考圖7為本發(fā)明的天線模塊1的第一實施例的另一使用狀態(tài)的示意圖。為了 因應現(xiàn)行電子裝置輕薄短小的設計趨勢，本發(fā)明的天線模塊1可通過一彎折設計來縮減其 所占體積大小，以便于節(jié)省電子裝置內部可供利用的空間。如圖7所示，在本實施例中，本 發(fā)明的天線模塊1針對天線本體10的適當位置虛擬一彎折線S，使得在天線模塊1最上端 的第三輻射部14可沿著彎折線以形成一彎折結構，藉由此彎折結構使得第二輻射部13與 第三輻射部14保持一實質上90度的彎折角度相連接，以縮減本發(fā)明的天線模塊1的尺寸。只是需注意的是，本發(fā)明的第三輻射部14所形成的彎折結構并不以具有實質上90度的彎 折角度為限。請一并參考圖8(a)、圖8(b)。圖8 (a)為本發(fā)明的天線模塊Ia的第二實施例的結 構示意圖。圖8(b)為本發(fā)明的天線模塊Ib的第三實施例的結構示意圖。如圖8(a)所示， 本發(fā)明的天線模塊Ia采用近似于英文字母“Z”的鏤空部Ila形狀設計，將天線本體IOa區(qū) 隔為第一輻射部12a、第二輻射部13a以及第三輻射部14a，亦可達到類似前述第一實施例 的多頻天線效果。又如圖8(b)所示，本發(fā)明的天線模塊Ib采用近似于英文字母“S”的鏤 空部lib形狀設計，雖然整體構造與前述實施例恰為相反，但鏤空部lib亦將天線本體IOb 區(qū)隔為三輻射部12b、13b以及14b，同樣可達到類似的多頻天線效果。
請參考圖9為本發(fā)明的天線模塊Ic的第四實施例的結構示意圖。本實施例為前 述實施例的變化形式，差異處在于鏤空部Ilc的開口 Illc位置不同。如圖9所示，本發(fā)明 的天線模塊Ic包括天線本體IOc及饋入點20c，天線本體IOc為矩形金屬片，天線本體IOc 形成鏤空部1 lc，鏤空部Ilc從天線本體IOc的一側向內延伸，且鏤空部Ilc包括開口 11 Ic。 藉由鏤空部Ilc可將天線本體IOc區(qū)隔為第一輻射部12c、第二輻射部13c以及突出部14c。 其中鏤空部lie的開口 Illc介于第二輻射部13c與突出部14c之間。在本實施例中，鏤空 部11的形狀實質上近似于阿拉伯數(shù)字“2”，亦即開口 111連接于“2”的筆劃最末端部位。藉由本發(fā)明的天線模塊Ic的設計，以饋入點20c為基準點，當電性信號饋入至第 一輻射部12c時，在第一輻射部12c可形成第一電流路徑；且當電性信號饋入經(jīng)第一輻射部 12c至第二輻射部13c時，結合第一輻射部12c及第二輻射部13c可形成第二電流路徑，以 產(chǎn)生不同的工作頻段。藉由上述天線模塊Ic的結構設計，第一輻射部12c可共振出5GHz 左右的頻段，而第一輻射部12c結合第二輻射部13c則可共振出2GHz左右的頻段，以達到 雙頻天線的效果。此外本發(fā)明的天線模塊Ic的鏤空部Ilc形狀亦可采用近似于英文字母 “S”或“Z”的設計，亦可達到類似的雙頻天線效果，不以本實施例為限。請參考圖10為本發(fā)明的天線模塊Ic的第四實施例的增益值測量結果表。如圖 10所示，本發(fā)明的天線模塊Ic針對目前常用的頻段，測量在2. 4GHz至2. 5GHz左右以及在 5. 15GHz至5. 85GHz左右頻段的增益值，通過測量結果可發(fā)現(xiàn)大部分所測得的增益值可大 于_4，顯示本發(fā)明的天線模塊Ic可達到不錯的效能。請參考圖11為關于本發(fā)明的電子裝置60的系統(tǒng)方框圖。在本發(fā)明的一實施例 中，電子裝置60可為筆記本型計算機、手機等移動裝置，但本發(fā)明并不以此為限。如圖11 所示，本發(fā)明的電子裝置60包括天線模塊1及無線信號模塊61。電子裝置60可利用饋線 (圖未示)饋入到天線模塊1并與無線信號模塊61電性連接，以藉由無線信號模塊61來處 理天線模塊1的信號，例如發(fā)射或接收信號。如此，電子裝置60即可以藉由天線模塊1接 收或者傳送無線信號到其他裝置(圖未示)，以達到無線通信的目的。需注意的是，電子裝 置60并不以具有天線模塊1為限。本發(fā)明亦可依照需求，以本發(fā)明的天線模塊Ia至天線 模塊Ic其中任一種天線取代天線模塊1，以接收或者傳送不同頻段的無線信號。綜上所陳，本發(fā)明無論就目的、手段及功效，處處均顯示其迥異于公知技術的特 征，為一大突破，懇請審查員明察，早日賜準專利，使嘉惠社會，實感德便。惟需注意，上述實 施例僅為示例性說明本發(fā)明的原理及其功效而已，而非用于限制本發(fā)明的范圍。任何本領 域技術人員均可在不違背本發(fā)明的技術原理及精神下，對實施例作修改與變化。本發(fā)明的權利保護范圍應如所附的權利要求書范圍所述
權利要求
一種天線模塊，應用于一電子裝置以傳輸無線信號，所述天線模塊包括一天線本體，為一矩形金屬片，所述天線本體形成一鏤空部，所述鏤空部從所述天線本體的一側向內延伸，藉由所述鏤空部可將所述天線本體區(qū)隔為一第一輻射部、一第二輻射部以及一第三輻射部；以及一饋入點，連接于一饋線，用以饋入一電性信號至所述天線本體；藉此，所述第一輻射部可形成一第一電流路徑，所述第二輻射部可形成一第二電流路徑，且所述第二輻射部結合所述第三輻射部形成一第三電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。
2.如權利要求1所述的天線模塊，其中所述鏤空部包括一開口，所述開口介于所述第 一輻射部與所述第三輻射部之間。
3.如權利要求2所述的天線模塊，其中所述鏤空部的形狀實質上近似于一英文字母 “Z”、一英文字母“S”或一阿拉伯數(shù)字“2”。
4.如權利要求3所述的天線模塊，其中所述第三輻射部形成一彎折結構。
5.如權利要求3所述的天線模塊，其中藉由改變所述鏤空部的寬度或曲度，用以調整 各所述輻射部的工作頻段。
6.如權利要求3所述的天線模塊，其中藉由改變所述饋入點的位置，用以調整各所述 輻射部的工作頻段。
7.如權利要求1所述的天線模塊，還包括一接地組件，電性連接于所述天線本體，以提 供接地功能。
8.一種電子裝置，具有無線傳輸功能，所述電子裝置包括一無線傳輸模塊以及一天線 模塊，所述無線傳輸模塊與所述天線模塊電性連接，所述天線模塊包括一天線本體，為一矩形金屬片，所述天線本體形成一鏤空部，所述鏤空部從所述天線本 體的一側向內延伸，藉由所述鏤空部可將所述天線本體區(qū)隔為一第一輻射部、一第二輻射 部以及一第三輻射部；以及一饋入點，連接于一饋線，用以饋入一電性信號至所述天線本體；藉此，所述第一輻射部可形成一第一電流路徑，所述第二輻射部可形成一第二電流路 徑，且所述第二輻射部結合所述第三輻射部形成一第三電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻 段。
9.如權利要求8所述的電子裝置，其中所述鏤空部包括一開口，所述開口介于所述第 一輻射部與所述第三輻射部之間。
10.如權利要求9所述的電子裝置，其中所述鏤空部的形狀實質上近似于一英文字母 “Z”、一英文字母“S”或一阿拉伯數(shù)字“2”。
11.如權利要求10所述的電子裝置，其中所述第三輻射部形成一彎折結構。
12.如權利要求10所述的電子裝置，其中藉由改變所述鏤空部的寬度或曲度，用以調 整各所述輻射部的工作頻段。
13.如權利要求10所述的電子裝置，其中藉由改變所述饋入點的位置，用以調整各所 述輻射部的工作頻段。
14.如權利要求8所述的電子裝置，還包括一接地組件，電性連接于所述天線本體，以 提供接地功能。
15.一種天線模塊，應用于一電子裝置以傳輸無線信號，所述天線模塊包括一天線本體，為一矩形金屬片，所述天線本體形成一鏤空部，所述鏤空部從所述天線本 體的一側向內延伸，藉由所述鏤空部可將所述天線本體區(qū)隔為一第一輻射部、一第二輻射 部以及一突出部；以及一饋入點，連接于一饋線，用以饋入一電性信號至所述天線本體；藉此，所述第一輻射部可形成一第一電流路徑，且所述第一輻射部結合所述第二輻射 部可形成一第二電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。
16.如權利要求15所述的天線模塊，其中所述鏤空部包括一開口，所述開口介于所述 第二輻射部與所述突出部之間。
17.如權利要求16所述的天線模塊，其中所述鏤空部的形狀實質上近似于一英文字母 “Z”、一英文字母“S”或一阿拉伯數(shù)字“2”。
18.如權利要求17所述的天線模塊，其中所述第二輻射部形成一彎折結構。
19.如權利要求17所述的天線模塊，其中藉由改變所述鏤空部的形狀或曲度，用以調 整各所述輻射部的工作頻段。
20.如權利要求17所述的天線模塊，其中藉由改變所述饋入點的位置，用以調整各所 述輻射部的工作頻段。
21.如權利要求15所述的天線模塊，還包括一接地組件，電性連接于所述天線本體，以 提供接地功能。
22.一種電子裝置，具有無線傳輸功能，所述電子裝置包括一無線傳輸模塊以及一天線 模塊，所述無線傳輸模塊與所述天線模塊電性連接，所述天線模塊包括一天線本體，為一矩形金屬片，所述天線本體形成一鏤空部，所述鏤空部從所述天線本 體的一側向內延伸，藉由所述鏤空部可將所述天線本體區(qū)隔為一第一輻射部、一第二輻射 部以及一突出部；以及一饋入點，連接于一饋線，用以饋入一電性信號至所述天線本體；藉此，所述第一輻射部可形成一第一電流路徑，且所述第一輻射部結合所述第二輻射 部可形成一第二電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。
23.如權利要求22所述的電子裝置，其中所述鏤空部包括一開口，所述開口介于所述 第二輻射部與所述突出部之間。
24.如權利要求23所述的電子裝置，其中所述鏤空部的形狀實質上近似于一英文字母 “Z”、一英文字母“S”或一阿拉伯數(shù)字“2”。
25.如權利要求24所述的電子裝置，其中所述第二輻射部形成一彎折結構。
26.如權利要求24所述的電子裝置，其中藉由改變所述鏤空部的形狀或曲度，用以調 整各所述輻射部的工作頻段。
27.如權利要求24所述的電子裝置，其中藉由改變所述饋入點的位置，用以調整各所 述輻射部的工作頻段。
28.如權利要求22所述的電子裝置，還包括一接地組件，電性連接于所述天線本體，以 提供接地功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子裝置及其天線模塊。具體地，一種天線模塊，應用于一電子裝置以傳輸無線信號。天線模塊包括天線本體及饋入點，天線本體為一矩形金屬片，天線本體形成鏤空部，鏤空部從天線本體的一側向內延伸，藉由鏤空部可將天線本體區(qū)隔為第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部；饋入點連接于天線本體，用以饋入一電性信號至天線本體。藉此，第一輻射部可形成第一電流路徑，第二輻射部可形成第二電流路徑，且第二輻射部結合第三輻射部形成第三電流路徑，用以產(chǎn)生不同的工作頻段。本發(fā)明兼顧天線模塊的小型化及支持多頻傳輸?shù)墓δ堋?br>
文檔編號H01Q5/01GK101807741SQ20091000890
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權日2009年2月12日
發(fā)明者孫榕成 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司