專利名稱：微型天線模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型關于一種微型天線模塊，尤指一種在一扁形片狀基體的上、下表層上 分別貼覆設一螺卷型天線及一傳輸線并形成耦合狀態(tài)，且該傳輸線并由下表層的中央處向 外延伸至基體的一側邊上以形成一連接段供可簡易且平整地焊接于一印刷電路板(PCB) 上使用的天線。
背景技術：
隨著無線通訊頻譜開放使用，例如調幅(AM)、調頻(FM)、數位電視(DTV)、第2代手 機、第3代手機、第3. 5代手機、第4代手機、衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、無線數位網路(WiFi及 WiMax)、藍牙(Bluetooth)等，多頻段、多功能、可攜式通訊產品迅速普及化?？蓴y式通訊產 品日趨輕、薄、短小的設計，所使用的電子零件也同步微型化。傳統(tǒng)涵蓋低頻的多頻段天線 體積相當大，不適于可攜式通訊產品，近來使用陶磁高介電常數材料來縮小天線體積，如低 溫燒結的技術迅速增加，但因高介電常數材料的Q值(Quality Factor)較高，使用于天線 時，頻寬相對較窄，影響天線特性，致不易得到預期縮小尺寸的效果。以移動電話而言，其收訊頻率包含有雙頻、三頻、多頻及全球定位系統(tǒng)(GPS)天線 等多種類，而現今的手機多講求精美外觀及小巧外型，從傳統(tǒng)的外露式天線，進化到內建型 天線，甚至薄如紙的外型仍要求具有超強的收訊效能，其由手機全球定位系統(tǒng)(GPS)天線 的縮小化及強收訊效能即為本案所研發(fā)的重點。另，現有微帶天線patch antenna的組 裝，因為受到結構的限制，皆須以傳統(tǒng)的人工焊接方式生產，無法利用表面組裝技術(SMT， Surface Mounting Technology)來取代，故不利于組裝作業(yè)，致生產速度慢，成本相對提 高，且體積較大不利于微型化。本案的發(fā)明人曾實用新型并取得中國臺灣第M370195號“微型天線結構改良”新 型專利及中國ZL200920158122. 8實用新型專利，該第M370195號新型專利主要揭示一種 微型天線，其由介電常數大于4的介電材料作成的薄片本體構成，該本體的中央設有一上 下貫穿且有金屬層的傳輸孔，且本體的上表層上設置至少一螺卷線以作為螺卷型天線供用 以收發(fā)信號，本體的側邊設置一連接段供用于電源的輸入及輸出，本體的底表層上設置傳 輸線供用于連接傳輸孔與連接段，藉此，該微型天線以本體的底表層貼覆在一印刷電路板 (PCB)上并通過側邊的連接段而焊接固定在該印刷電路板(PCB)上使用，且側邊的連接段 與底表層的傳輸線連接，并透過該傳輸孔的導電層而電性連接至上表層上的螺卷型天線， 以達成一可收發(fā)信號的微型天線功能；然，由于需通過加工程序以在本體上成型該上下貫 穿的傳輸孔，相對增加加工成本，又該上下貫穿的傳輸孔用以連接底表層的傳輸線及上表 層的螺卷型天線，因此該傳輸孔的上、下邊緣會各形成一上、下焊點，即在底表層的表面上 會造成一凸出的焊點，導致該微型天線無法平整地貼覆組裝在印刷電路板(PCB)上。本實用新型即針對現有技術及該中國臺灣第M370195號新型專利作進一步改進， 使在微型化及加工成本效益上能達到進一步成果。
發(fā)明內容本實用新型的主要目的在于提供一種微型天線模塊，其利用介電常數大于4的介 電材料作成一扁形片狀基體，而該基體的上表層的表面上貼覆設置一螺卷型天線供收發(fā)信 號，又該基體的下表層的表面上分別隔離貼覆設置相隔離的一金屬區(qū)面及一傳輸線，并與 該設在上表層表面上的螺卷型天線形成耦合狀態(tài)供用于接收該螺卷型天線所收到的信號， 其中該傳輸線由下表層的金屬區(qū)面的中央處向外延伸至基體的一側邊上并在該側邊上形 成一連接段供用于電源的輸入及輸出；藉此，該微型天線模塊可簡易平整地焊接于一印刷 電路板(PCB)上，并能以表面組裝技術(SMT，Surface Mounting Technology)取代傳統(tǒng)的 人工焊接，有利于組裝作業(yè)，且整體天線模塊的體積縮小，更可在微型化及成本效益上達到 顯著的效果。本實用新型的再一目的在于提供一種微型天線模塊，其中該基體的上、下表層上 分別所設的螺卷型天線及傳輸線之間利用耦合關系連結以傳達信號，故可避免習知天線利 用基體中央處所設一上下貫穿的傳輸孔連結，致造成下表層上產生一凸出焊點的缺點，藉 以使該微型天線模塊可簡易且平整地焊接于一印刷電路板(PCB)上。本實用新型的另一目的在于提供一種微型天線模塊，其中該金屬區(qū)面貼覆布設在 該基體的下表層表面上且其中央處及一相連且通往一側邊的通道形成空白，其中該傳輸線 對應貼覆設于該金屬區(qū)面的空白處以與該金屬區(qū)面隔離，且該傳輸線由該金屬區(qū)面的空白 中央處沿著空白通道向外延伸至基體的一側邊以在該側邊上形成一連接段供用于電源的 輸入及輸出，以使該微型天線模塊得以表面組裝技術(SMT)取代傳統(tǒng)的人工焊接以簡易焊 接于一印刷電路板(PCB)上。為了達到上述目的，本實用新型提供了一種微型天線模塊，供焊結組裝在一印刷 電路板上使用，其特征在于，其包含一基體、至少一螺卷型天線、一金屬區(qū)面及一傳輸線， 其中該基體，由介電常數大于4的介電材料作成，呈一扁形片狀形體而具有一上表層、 一下表層及至少一側邊；該螺卷型天線，以金屬線繞卷形成一天線結構，并貼覆設于該基體的上表層的表 面上供收發(fā)信號，該螺卷型天線的內末端形成一圓中央片，該螺卷型天線的外末端延伸形 成一信號饋入部；該金屬區(qū)面，貼覆布設在該基體的下表層的表面上，且在該金屬區(qū)面的中央處及 一相連且通抵一側邊的通道形成一空白部供隔離設置該傳輸線；該傳輸線，對應貼覆設于該下表層的金屬區(qū)面的空白部中以使該傳輸線與該金屬 區(qū)面形成隔離狀態(tài)，該傳輸線通過金屬區(qū)面以與設在上表層表面上的該螺卷型天線形成耦 合狀態(tài)，使該螺卷型天線所收到的信號通過耦合關系傳送至該傳輸線上，又該傳輸線沿著 金屬區(qū)面的空白部向外延伸至該基體的一側邊，并在該側邊上形成一連接段供用于電源的 輸入及輸出；其中該微型天線模塊以其下表層粘著組裝在該印刷電路板上使用；其中當該螺卷型天線所延伸設置的信號饋入部接收到信號時，即通過耦合關系傳 送至設在基體下表層上的該傳輸線，使信號得由傳輸線或其連接段向外輸出。實施時，該螺卷型天線包含多條螺卷型天線。[0017]實施時，該多條螺卷型天線的內末端的起點等距排列在該圓中央片的周緣上。實施時，該螺卷型天線通過印制、真空蒸鍍或蝕刻形成方式以形成在該基體的上 表層表面上。實施時，該傳輸線由金屬層、微帶薄片或同軸電纜所構成。實施時，該基體為扁形片狀方形體、扁形片狀圓形體或扁形片狀多角形體。與現有技術相比，本實用新型所述的微型天線模塊，在一扁形片狀基體的上、下表 層上分別貼覆設一螺卷型天線及一傳輸線并形成耦合狀態(tài)，且該傳輸線并由下表層的中 央處向外延伸至基體的一側邊上以形成一連接段供可簡易且平整地焊接于一印刷電路板 (PCB)上使用的天線。
圖1是本實用新型微型天線模塊一實施例的一立體示意圖(上表層視角)；圖2是圖1實施例的另一側立體示意圖(底表層視角)；圖3是本實用新型微型天線模塊組裝在一印刷電路板(PCB)上的立體示意圖(上 表層視角)；圖4是圖3的一側面剖視示意圖。附圖標記說明微型天線模塊-1 ；基體-10 ；上表層-11 ；下表層-12 ；側邊_13 ；螺 卷型天線-20 ；圓中央片-21 ；信號饋入部-22 ；金屬區(qū)面-30 ；空白部-31 ；傳輸線_40 ；連接 段-2 ；印刷電路板(PCB)-2。
具體實施方式
請參考圖1至圖4所示，其分別是本實用新型微型天線模塊一實施例的上表層視 角立體示意圖、底表層視角立體示意圖、以及組裝在一印刷電路板(PCB)上的立體示意圖 及一側面剖視示意圖。本實用新型的微型天線模塊1包含一基體10、至少一螺卷型天線 20、一金屬區(qū)面30及一傳輸線40。該基體10，其是由介電常數大于4的介電材料作成，可呈一扁形片狀形體，本實施 例的基體10是一扁形片狀的方形體如圖1至圖4所示，但該基體10的形狀不限制，可為一 扁形片狀的圓形體或多角形體(圖未示)，其具有一上表層11、一下表層12及至少一側邊 13。該至少一螺卷型天線20，其是以金屬線繞卷形成一天線結構，并貼覆設于該基體 10的上表層11的表面上供收發(fā)信號；該金屬線可通過印制、真空蒸鍍或蝕刻而形成在該基 體10的上表層11的表面上；該螺卷型天線20的內末端的中央處可形成一圓中央片21，又 該螺卷型天線20的外末端則延伸形成一信號饋入部22。本實施例的螺卷型天線20為由單 一條金屬線所構成但不限制，即該螺卷型天線20可包含多條螺卷型天線(圖中未示)，而多 條螺卷型天線的起點可在圓中央片21的周緣上等距排列，如具有兩條螺卷型天線20時，該 兩條螺卷型天線20的起點即在該圓中央片21的周緣上相隔180度排列，即該兩條螺卷型 天線的起點設在該圓中央片21的周緣上相隔180度的兩對應側上。該金屬區(qū)面30，其貼覆布設在該基體10的下表層12的表面上，但在該金屬區(qū)面 30的中央處及一相連且通抵一側邊13的通道則形成一空白部31供設置該傳輸線40。[0031]該傳輸線40，其對應貼覆設于該下表層12的金屬區(qū)面30的空白部31，以使該傳 輸線40與該金屬區(qū)面30形成隔離狀態(tài)；該傳輸線40通過金屬區(qū)面30以與設在上表層11 的表面上的該螺卷型天線20形成耦合狀態(tài)，供該螺卷型天線20所收到的信號可藉耦合關 系傳遞至該傳輸線40上；又該傳輸線40由金屬區(qū)面30的空白中央處(即空白部31的中 央處)沿著一空白通道(即空白部31的通道處)向外延伸至該基體10的一側邊13，并在 該側邊13上形成一連接段42供用于電源的輸入及輸出。又該傳輸線40可為金屬層、微帶 薄片或同軸電纜所構成。本實用新型微型天線模塊1的收發(fā)信號傳遞過程為信號由設在基體10上表層 11上的螺卷型天線20所延伸設置的信號饋入部22接收，再通過耦合關系傳送至設在基體 10下表層12上的該傳輸線40，使信號得由傳輸線40或其連接段42向外輸出，如通過連接 段42輸出至相配合的印刷電路板(PCB)2的對應電路上如圖3、4所示。由上可知，本實用新型微型天線模塊1的基體10的上、下表層11、12的表面上所 分別設置的螺卷型天線20及傳輸線40之間利用耦合關系連結以傳達信號，因此可避免第 M370195號“微型天線結構改良”新型專利利用基體中央處設一連結用的上下貫穿的傳輸孔 致在下表層12上產生一凸出焊點的缺點，也就是當本實用新型微型天線模塊1要組裝在一 印刷電路板(PCB) 2上使用時如圖3、4所示，該微型天線模塊1的下表層12可以平整地貼 覆于該印刷電路板(PCB) 2上，不會因下表層12有任何凸出焊點而影響組裝在一印刷電路 板(PCB) 2上的平整度。又該傳輸線40延伸至該基體10的一側邊13并在該側邊13上形成一連接段42 供用于電源的輸入及輸出，因此當本實用新型微型天線模塊1要組裝在該印刷電路板2上 使用時如圖3、4所示，該微型天線模塊1的下表層12不但可平整地貼覆于該印刷電路板 (PCB) 2上，且更可通過該外露于基體10的側邊13上的連接段42以與該印刷電路板(PCB) 2 上的電路對應焊接，尤其進一步可通過表面組裝技術(SMT)以取代傳統(tǒng)的人工焊接，而透 過該連接段42將該微型天線模塊1簡易焊接于一印刷電路板(PCB) 2的對應位置處上，因 此有利于組裝作業(yè)，且整體天線模塊1的體積縮小，而可在微型化及成本效益上達到顯著 的效果。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，當不能以此限定本實用新型實施的范 圍，即大凡依本實用新型申請專利范圍及實用新型說明書內容所作的等效變化與修飾，皆 應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。
權利要求一種微型天線模塊，供焊結組裝在一印刷電路板上使用，其特征在于，其包含一基體、至少一螺卷型天線、一金屬區(qū)面及一傳輸線，其中該基體，由介電常數大于4的介電材料作成，呈一扁形片狀形體而具有一上表層、一下表層及至少一側邊；該螺卷型天線，以金屬線繞卷形成一天線結構，并貼覆設于該基體的上表層的表面上供收發(fā)信號，該螺卷型天線的內末端形成一圓中央片，該螺卷型天線的外末端延伸形成一信號饋入部；該金屬區(qū)面，貼覆布設在該基體的下表層的表面上，且在該金屬區(qū)面的中央處及一相連且通抵一側邊的通道形成一空白部供隔離設置該傳輸線；該傳輸線，對應貼覆設于該下表層的金屬區(qū)面的空白部中以使該傳輸線與該金屬區(qū)面形成隔離狀態(tài)，該傳輸線通過金屬區(qū)面以與設在上表層表面上的該螺卷型天線形成耦合狀態(tài)，使該螺卷型天線所收到的信號通過耦合關系傳送至該傳輸線上，又該傳輸線沿著金屬區(qū)面的空白部向外延伸至該基體的一側邊，并在該側邊上形成一連接段供用于電源的輸入及輸出；其中該微型天線模塊以其下表層粘著組裝在該印刷電路板上使用；其中當該螺卷型天線所延伸設置的信號饋入部接收到信號時，即通過耦合關系傳送至設在基體下表層上的該傳輸線，使信號得由傳輸線或其連接段向外輸出。
2.如權利要求1所述的微型天線模塊，其特征在于，該螺卷型天線包含多條螺卷型天線。
3.如權利要求2所述的微型天線模塊，其特征在于，該多條螺卷型天線的內末端的起 點等距排列在該圓中央片的周緣上。
4.如權利要求1所述的微型天線模塊，其特征在于，該螺卷型天線通過印制、真空蒸鍍 或蝕刻形成方式以形成在該基體的上表層表面上。
5.如權利要求1所述的微型天線模塊，其特征在于，該傳輸線由金屬層、微帶薄片或同 軸電纜所構成。
6.如權利要求1所述的微型天線模塊，其特征在于，該基體為扁形片狀方形體、扁形片 狀圓形體或扁形片狀多角形體。
專利摘要本實用新型提供了一種微型天線模塊，包含一扁形片狀基體其由介電常數大于4的介電材料作成而具有一上表層、一下表層及至少一側邊；至少一螺卷型天線其貼覆設于該上表層的表面上供收發(fā)信號；一金屬區(qū)面其貼覆布設在該下表層的表面上但金屬區(qū)面的中央處及一相連且通往一側邊的通道形成空白；一傳輸線其對應貼覆設于該下表層的金屬區(qū)面的空白處以與該金屬區(qū)面隔離，且該傳輸線與該設在上表層表面上的螺卷型天線形成耦合狀態(tài)供用于接收該螺卷型天線所收到的信號，又該傳輸線由金屬區(qū)面的空白中央處沿著空白通道向外延伸至基體的一側邊上并形成一連接段供用于電源的輸入及輸出；本實用新型的體積縮小，更可在微型化及成本效益上達到顯著的效果。
文檔編號H01Q1/38GK201766164SQ201020294208
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月17日 優(yōu)先權日2010年8月17日
發(fā)明者鐘永榮 申請人:鐘永榮