專利名稱：天線模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種天線模塊，尤指一種可以產(chǎn)生三個(gè)操作頻帶的天線模塊。
背景技術(shù)：
隨著可攜式電子裝置廣泛應(yīng)用，對(duì)于無線傳輸?shù)男枨笠踩找嬖黾?，此需求除了?含對(duì)裝置的傳輸品質(zhì)提升外，亦包含對(duì)裝置能使用多種通訊標(biāo)準(zhǔn)的能力提升。為應(yīng)用不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)慣以獨(dú)立的天線來實(shí)施通訊。又為了避免天線相互干擾，實(shí)作上多盡可能將這些天線分隔設(shè)置，此設(shè)計(jì)方式在較為大型的裝置中尚可行，但在較小的裝置(如手機(jī))中則顯難實(shí)現(xiàn)。在多模通訊及裝置體積小型化的趨勢(shì)下，復(fù)合天線亦開始發(fā)展。然而，目前復(fù)合天線仍因隔離度克服不易，且目前復(fù)合天線仍多在同一基板上形成或設(shè)置多個(gè)天線，故復(fù)合天線所需的設(shè)置空間仍難以降低。

實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種可以產(chǎn)生三個(gè)操作頻帶的天線模塊，以解決上述問題。根據(jù)一實(shí)施例，本實(shí)用新型的天線模塊包含一基板、一主輻射結(jié)構(gòu)、一狹長輻射結(jié)構(gòu)、一接地結(jié)構(gòu)、一短路結(jié)構(gòu)、一寄生福射結(jié)構(gòu)以及一金屬福射體。主福射結(jié)構(gòu)形成于基板上，主輻射結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)邊與基板的一長邊夾一銳角，主輻射結(jié)構(gòu)具有一信號(hào)饋入點(diǎn)以及一連接點(diǎn)。狹長輻射結(jié)構(gòu)形成于基板上且自主輻射結(jié)構(gòu)的一第二側(cè)邊延伸出。接地結(jié)構(gòu)形成于基板上。短路結(jié)構(gòu)形成于基板上，短路結(jié)構(gòu)呈U字形，短路結(jié)構(gòu)的一第一端連接于信號(hào)饋入點(diǎn)，且短路結(jié)構(gòu)的一第二端連接于接地結(jié)構(gòu)。寄生輻射結(jié)構(gòu)形成于基板上且自接地結(jié)構(gòu)延伸出，寄生輻射結(jié)構(gòu)與第一側(cè)邊平行且間隔一固定距離。金屬輻射體連接于連接點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型的天線模塊的低頻部分受短路結(jié)構(gòu)所控制，透過彎折成U字形的短路結(jié)構(gòu)，除了可以維持并微調(diào)高頻的頻寬外，還可以與狹長輻射結(jié)構(gòu)額外匹配出GPS/GL0NASS的頻帶。此外，由于寄生輻射結(jié)構(gòu)與主輻射結(jié)構(gòu)的第一側(cè)邊間隔一固定距離且不相接觸，本實(shí)用新型的天線模塊可透過兩者交互間產(chǎn)生電磁耦合效應(yīng)，可以用來調(diào)整高頻部分的匹配，使天線模塊可以產(chǎn)生三個(gè)操作頻帶，包含LTE700/GSM850/GSM900(頻寬約為 698 960MHz)、GPS/GL0NASS (頻寬約為 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500。關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。

圖I為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線模塊的示意圖；圖2為I圖中的天線模塊的爆炸圖；圖3為第I圖中的天線模塊的輻射效率圖；[0010]圖4為短路結(jié)構(gòu)的第二端連接于接地結(jié)構(gòu)的不同位置所測(cè)得的返回?fù)p失與頻率的關(guān)系圖；圖5為寄生輻射結(jié)構(gòu)搭配不同的固定距離所測(cè)得的返回?fù)p失與頻率的關(guān)系圖；圖6為寄生輻射結(jié)構(gòu)搭配不同的銳角所測(cè)得的返回?fù)p失與頻率的關(guān)系圖。附圖標(biāo)號(hào)I 天線模塊10 基板12主輻射結(jié)構(gòu)14 狹長輻射結(jié)構(gòu)16接地結(jié)構(gòu)18 短路結(jié)構(gòu)20寄生輻射結(jié)構(gòu)22 金屬輻射體24金屬貼紙100 長邊102、104、連接點(diǎn)120 第一側(cè)邊106、124122信號(hào)饋入點(diǎn)126 第二側(cè)邊180第一端182 第二端α銳角d固定距離W寬度
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖I至圖3，圖I為根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線模塊I的示意圖，圖2為圖I中的天線模塊I的爆炸圖，圖3為圖I中的天線模塊I的輻射效率圖。如圖I與圖2所示，天線模塊I包含一基板10、一主輻射結(jié)構(gòu)12、一狹長輻射結(jié)構(gòu)14、一接地結(jié)構(gòu)16、一短路結(jié)構(gòu)18、一寄生福射結(jié)構(gòu)20、一金屬福射體22以及一金屬貼紙24。于實(shí)際應(yīng)用中，基板10可為一電路板。主輻射結(jié)構(gòu)12、狹長輻射結(jié)構(gòu)14、接地結(jié)構(gòu)16、短路結(jié)構(gòu)18以及寄生輻射結(jié)構(gòu)20皆形成于基板10上。于實(shí)際應(yīng)用中，主輻射結(jié)構(gòu)12、狹長輻射結(jié)構(gòu)14、接地結(jié)構(gòu)16、短路結(jié)構(gòu)18以及寄生輻射結(jié)構(gòu)20可通過印刷工藝形成于基板10上。主輻射結(jié)構(gòu)12的一第一側(cè)邊120與基板10的一長邊100夾一銳角α。主輻射結(jié)構(gòu)12具有一信號(hào)饋入點(diǎn)122以及一連接點(diǎn)124。狹長輻射結(jié)構(gòu)14自主輻射結(jié)構(gòu)12的一第二側(cè)邊126延伸出。短路結(jié)構(gòu)18呈U字形，短路結(jié)構(gòu)18的一第一端180連接于信號(hào)饋入點(diǎn)122，且短路結(jié)構(gòu)18的一第二端182連接于接地結(jié)構(gòu)16。寄生輻射結(jié)構(gòu)20自接地結(jié)構(gòu)16延伸出，寄生輻射結(jié)構(gòu)20與主輻射結(jié)構(gòu)12的第一側(cè)邊120平行且間隔一固定距離do因此，寄生輻射結(jié)構(gòu)20亦與基板10的長邊100夾銳角α。金屬輻射體22連接于主輻射結(jié)構(gòu)12的連接點(diǎn)124與基板10上的其它連接點(diǎn)102、104、106。于實(shí)際應(yīng)用中，金屬輻射體22可通過焊接工藝連接于主輻射結(jié)構(gòu)12的連接點(diǎn)124與基板10上的其它連接點(diǎn)102、104、106。于此實(shí)施例中，金屬福射體22垂直基板10,且金屬福射體22的寬度W大于4毫米。藉此，可得到較佳的天線輻射效率。此外，金屬貼紙24連接于接地結(jié)構(gòu)16，用以輔助天線模塊I與產(chǎn)品的接地性能。如圖2所示，不同于一般PIFA、IFA短路結(jié)構(gòu)的短路連接點(diǎn)與信號(hào)饋入點(diǎn)相距甚遠(yuǎn)，短路結(jié)構(gòu)18的接地點(diǎn)(即連接于接地結(jié)構(gòu)16的第二端182處)甚近于信號(hào)饋入點(diǎn)122。此外，短路結(jié)構(gòu)18以細(xì)長彎折的U字形外型設(shè)計(jì)使天線模塊I匹配出所需的三個(gè)操作頻帶，包含 LTE700/GSM850/GSM900 (頻寬約為 698 960MHz)、GPS/GLONASS (頻寬約為 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500，如圖 3 所示。于此實(shí)施例中，天線模塊I的低頻部分受短路結(jié)構(gòu)18所控制，透過彎折成U字形的短路結(jié)構(gòu)18，除了可以維持并微調(diào)高頻的頻寬外，還可以與狹長輻射結(jié)構(gòu)14額外匹配出GPS/GLONASS的頻帶。請(qǐng)參閱圖4，圖4為短路結(jié)構(gòu)18的第二端182連接于接地結(jié)構(gòu)16的不同位置所測(cè)得的返回?fù)p失(return loss)與頻率(frequency)的關(guān)系圖。假設(shè)本實(shí)用新型的短路結(jié)構(gòu)18總長約21. 5毫米，并且維持此長度而將短路結(jié)構(gòu)18的第二端182分別未偏移(即圖2所示的位置)、右移5毫米與右移9毫米，其中當(dāng)短路結(jié)構(gòu)18的第二端182右移9毫米時(shí)，短路結(jié)構(gòu)18即由U字形被拉直成L字形。如圖4所示，失去U字形結(jié)構(gòu)的阻抗匹配后，天 線模塊I的三個(gè)頻段皆出現(xiàn)惡化，尤其GPS/GL0NASS的部分因?yàn)槭チ硕搪方Y(jié)構(gòu)18原先彎曲部分的阻抗匹配，所以無法有效的匹配出GPS/GL0NASS頻段。于此實(shí)施例中，短路結(jié)構(gòu)18的第二端182與信號(hào)饋入點(diǎn)122的距離可于I毫米與5毫米之間微調(diào)，以得到較佳的天線輻射效率。寄生輻射結(jié)構(gòu)20負(fù)責(zé)匹配高頻，設(shè)計(jì)時(shí)可以視需要將寄生輻射結(jié)構(gòu)20延長或縮短來調(diào)整天線模塊I的高頻部分，或者可以調(diào)整寄生輻射結(jié)構(gòu)20與主輻射結(jié)構(gòu)12間的固定距離d及/或銳角α來控制高頻阻抗。請(qǐng)參閱圖5以及圖6，圖5為寄生輻射結(jié)構(gòu)20搭配不同的固定距離d所測(cè)得的返回?fù)p失與頻率的關(guān)系圖，圖6為寄生輻射結(jié)構(gòu)20搭配不同的銳角α所測(cè)得的返回?fù)p失與頻率的關(guān)系圖。如圖5所示，固定距離d在O. 5毫米時(shí)，高頻匹配較佳。當(dāng)固定距離d提高時(shí)，高頻的部分會(huì)隨著寄生輻射結(jié)構(gòu)20的拉開導(dǎo)致匹配變差。如圖6所示，以寄生輻射結(jié)構(gòu)20的彎曲角度來看，銳角α設(shè)定成42度左右為最佳。當(dāng)寄生輻射結(jié)構(gòu)20向順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)10度時(shí)，天線模塊I的高頻將因?yàn)榻嵌鹊母淖兌儾?。于此?shí)施例中，銳角α可于40度與44度之間微調(diào)，且固定距離d可于O. 5毫米與
I.5毫米之間微調(diào)，以得到較佳的天線輻射效率。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的天線模塊的低頻部分受短路結(jié)構(gòu)所控制，透過彎折成U字形的短路結(jié)構(gòu)，除了可以維持并微調(diào)高頻的頻寬外，還可以與狹長輻射結(jié)構(gòu)額外匹配出GPS/GL0NASS的頻帶。此外，由于寄生輻射結(jié)構(gòu)與主輻射結(jié)構(gòu)的第一側(cè)邊間隔一固定距離且不相接觸，本實(shí)用新型的天線模塊可透過兩者交互間產(chǎn)生電磁耦合效應(yīng)，可以用來調(diào)整高頻部分的匹配，使天線模塊可以產(chǎn)生三個(gè)操作頻帶，包含LTE700/GSM850/GSM900 (頻寬約為 698 960MHz) ,GPS/GLONASS (頻寬約為 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種天線模塊，其特征在于，所述的天線模塊包含 一基板； 一主輻射結(jié)構(gòu)，形成于所述基板上，所述主輻射結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)邊與所述基板的一長邊夾一銳角，所述主輻射結(jié)構(gòu)具有一信號(hào)饋入點(diǎn)以及一連接點(diǎn)； 一狹長輻射結(jié)構(gòu)，形成于所述基板上且自所述主輻射結(jié)構(gòu)的一第二側(cè)邊延伸出； 一接地結(jié)構(gòu)，形成于所述基板上； 一短路結(jié)構(gòu)，形成于所述基板上，所述短路結(jié)構(gòu)呈U字形，所述短路結(jié)構(gòu)的一第一端連接于所述信號(hào)饋入點(diǎn)，且所述短路結(jié)構(gòu)的一第二端連接于所述接地結(jié)構(gòu)； 一寄生輻射結(jié)構(gòu)，形成于所述基板上且自所述接地結(jié)構(gòu)延伸出，所述寄生輻射結(jié)構(gòu)與所述第一側(cè)邊平行且間隔一固定距離；以及 一金屬輻射體，連接于所述連接點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述銳角介于40度與44度之間。
3.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述狹長輻射結(jié)構(gòu)用以匹配GPS/GLONASS 頻段。
4.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述第二端與所述信號(hào)饋入點(diǎn)的距離介于I毫米與5毫米之間。
5.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述固定距離介于O.5毫米與I. 5毫米之間。
6.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述金屬輻射體垂直所述基板。
7.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述金屬輻射體的寬度大于4毫米。
8.如權(quán)利要求I所述的天線模塊，其特征在于，所述的天線模塊另包含一金屬貼紙，連接于所述接地結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種天線模塊，包含一基板、一主輻射結(jié)構(gòu)、一狹長輻射結(jié)構(gòu)、一接地結(jié)構(gòu)、一短路結(jié)構(gòu)、一寄生輻射結(jié)構(gòu)及一金屬輻射體。主輻射結(jié)構(gòu)、狹長輻射結(jié)構(gòu)、接地結(jié)構(gòu)、短路結(jié)構(gòu)及寄生輻射結(jié)構(gòu)皆形成于基板上。主輻射結(jié)構(gòu)的一第一側(cè)邊與基板的一長邊夾一銳角，主輻射結(jié)構(gòu)具有一信號(hào)饋入點(diǎn)及一連接點(diǎn)。狹長輻射結(jié)構(gòu)自主輻射結(jié)構(gòu)的一第二側(cè)邊延伸出。短路結(jié)構(gòu)呈U字形，短路結(jié)構(gòu)的一第一端連接于信號(hào)饋入點(diǎn)，且短路結(jié)構(gòu)的一第二端連接于接地結(jié)構(gòu)。寄生輻射結(jié)構(gòu)自接地結(jié)構(gòu)延伸出，寄生輻射結(jié)構(gòu)與第一側(cè)邊平行且間隔一固定距離。金屬輻射體連接于連接點(diǎn)。本實(shí)用新型可以維持并微調(diào)高頻的頻寬外，還可以與狹長輻射結(jié)構(gòu)額外匹配出GPS/GLONASS的頻帶。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK202363583SQ20112049932
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者蘇家緯, 蔡文益, 鐘寬仁 申請(qǐng)人:緯創(chuàng)資通股份有限公司