微型天線模組的制作方法
【專利摘要】一種用于電子裝置的微型天線模組，該天線模組是在金屬層上設(shè)置絕緣區(qū)，此絕緣區(qū)為非金屬封閉區(qū)域，在絕緣區(qū)內(nèi)設(shè)置一輻射諧振區(qū)。輻射諧振區(qū)包括一負(fù)極輻射諧振體及一正極輻射諧振體，負(fù)極路徑總長(zhǎng)略小于一預(yù)定低頻頻率的四分之一波長(zhǎng)，以諧振出該預(yù)定低頻頻率，負(fù)極輻射諧振體尾端部位設(shè)置成可諧振出一預(yù)定高頻頻率，且正極輻射諧振體亦可諧振出一預(yù)定高頻頻率，借由正極輻射諧振體耦合負(fù)極輻射諧振體調(diào)整天線阻抗。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且大幅縮小天線尺寸，可以收發(fā)多頻無線電波訊號(hào)。
【專利說明】微型天線模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型應(yīng)用于無線通訊電子裝置的天線，特別是有關(guān)于一種微型天線模組。

【背景技術(shù)】
[0002]攜帶型計(jì)算機(jī)、手持型電子裝置、穿戴型電子裝置及無線訊號(hào)設(shè)備等的電子裝置盛行，此等裝置常具備無線通訊與衛(wèi)星定位功能，如用于2.4GHz及5GHz的WiFi及用于
2.4GHz的Bluetooth、ZeeBee等進(jìn)行通訊，以及用于1.575GHz的GPS進(jìn)行衛(wèi)星定位功能。
[0003]由于電子裝置內(nèi)部空間越來越窄小，但一般天線尺寸相對(duì)較大，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)上越困難。若使用高介電材質(zhì)來縮小天線整體尺寸，則在特性上也將使天線需預(yù)留較大的絕緣區(qū)，或?qū)⑹固炀€多頻頻率的調(diào)校較為困難。圖1中顯示此類型天線的一例。
[0004]因此本實(shí)用新型即在解決上述問題，提出一種能應(yīng)用于無線電子裝置的改良式多頻微型天線模組。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種微型天線模組，供安裝于具有無線通訊的電子裝置內(nèi)，用以克服現(xiàn)有天線模組常見的缺點(diǎn)，例如需預(yù)留較大的絕緣區(qū)，以及天線多頻頻率調(diào)校較為困難。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種微型天線模組包括:金屬層、絕緣區(qū)、輻射諧振區(qū)、以及訊號(hào)饋入源。該天線模組在金屬層上設(shè)置絕緣區(qū)，此絕緣區(qū)為非金屬封閉區(qū)域，在絕緣區(qū)內(nèi)設(shè)置一輻射諧振區(qū)，此輻射諧振區(qū)包括一負(fù)極輻射諧振體及一正極輻射諧振體，負(fù)極輻射諧振體具有一接地部，電氣連接金屬層，正極輻射諧振體電氣連接訊號(hào)饋入源。自該負(fù)極輻射諧振體尾端部位延伸至該接地部為第一路徑，以及自該接地部沿著絕緣區(qū)邊緣延伸至訊號(hào)饋入源接地部為第二路徑，兩路徑總長(zhǎng)略小于一預(yù)定低頻頻率的四分之一波長(zhǎng)，以諧振出該預(yù)定低頻頻率，該負(fù)極輻射諧振體尾端部位設(shè)置成可諧振出一預(yù)定高頻頻率，且該正極輻射諧振體亦可諧振出一預(yù)定高頻頻率，借由正極輻射諧振體耦合負(fù)極輻射諧振體調(diào)整天線阻抗。
[0008]絕緣區(qū)材質(zhì)可為硬質(zhì)印刷電路板、軟質(zhì)印刷電路板、高介電材料、或塑膠材料，或是以上各材料組合而成的復(fù)合材料。該金屬層、該負(fù)極輻射諧振體、及該正極輻射諧振體可以絕緣區(qū)的絕緣材料做為載體。
[0009]該正極輻射諧振體可為電容性組件、電感性組件、片狀導(dǎo)體組件、或?qū)Ь€。
[0010]該訊號(hào)饋入源可為同軸纜線、RF接頭、或微帶傳輸線。
[0011]透過以上的結(jié)構(gòu)及組件的結(jié)合，本實(shí)用新型達(dá)成一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且大幅縮小尺寸的微型天線模組，用以收發(fā)多頻無線電波訊號(hào)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是，供安裝于具有無線通訊的電子裝置內(nèi)，用以克服現(xiàn)有天線模組常見的缺點(diǎn)，例如需預(yù)留較大的絕緣區(qū)，以及天線多頻頻率調(diào)校較為困難。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為現(xiàn)有微型天線模組的示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的微型天線模組的平面圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型微型天線模組的低頻路徑的示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型微型天線模組上預(yù)設(shè)焊點(diǎn)的示意圖。
[0018]圖5-1為本實(shí)用新型利用同軸纜線做為訊號(hào)饋入源的示意圖。
[0019]圖5-2為本實(shí)用新型透過射頻(RF)接頭做為或連接訊號(hào)饋入源的示意圖。
[0020]圖5-3、圖5-4、圖5-5、圖5_6為本實(shí)用新型利用不同形式的微帶線做為訊號(hào)饋入源的示意圖。
[0021]圖5-7為本實(shí)用新型利用微帶線做為訊號(hào)饋入源的平面示意圖。
[0022]圖6為本實(shí)用新型將絕緣區(qū)及輻射諧振區(qū)預(yù)先組合成一獨(dú)立組合體的立體圖。
[0023]圖7為本實(shí)用新型將絕緣區(qū)及輻射諧振區(qū)預(yù)先組合成一獨(dú)立組合體的另一例立體圖。
[0024]圖8為本實(shí)用新型利用導(dǎo)電通孔貫穿絕緣區(qū)電氣連接金屬層及訊號(hào)饋入源的立體圖。
[0025]圖9為本實(shí)用新型利用導(dǎo)電通孔貫穿絕緣區(qū)電氣連接金屬層及訊號(hào)饋入源的另一例立體圖。
[0026]圖10為本實(shí)用新型將絕緣區(qū)及輻射諧振區(qū)預(yù)先組合成一獨(dú)立組合體的再另一例立體圖。
[0027]圖11為本實(shí)用新型微型天線模組測(cè)試的雙頻頻率VSWR圖表。
[0028]圖12為本實(shí)用新型微型天線模組測(cè)試的單頻頻率VSWR圖表。
[0029]圖中標(biāo)號(hào)說明:
[0030]100 金屬層
[0031]200 絕緣區(qū)
[0032]210 絕緣區(qū)邊緣
[0033]300 微型天線模組
[0034]310 輻射諧振區(qū)
[0035]320 負(fù)極輻射諧振體
[0036]330 正極輻射諧振體
[0037]340 負(fù)極輻射諧振體接地部
[0038]350 負(fù)極輻射諧振體尾端部位
[0039]400 訊號(hào)饋入源
[0040]410 訊號(hào)饋入源接地部
[0041]500 導(dǎo)電通孔
[0042]600 同軸纜線
[0043]700 射頻接頭
[0044]800 微帶傳輸線
[0045]900 焊點(diǎn)

【具體實(shí)施方式】
[0046]本實(shí)用新型的微型天線模組300，如圖2所示，其包括有:金屬層100、絕緣區(qū)200、輻射諧振區(qū)310、及訊號(hào)饋入源400。在金屬層100上設(shè)置絕緣區(qū)200，此絕緣區(qū)200為非金屬封閉區(qū)域，在絕緣區(qū)200內(nèi)設(shè)置一輻射諧振區(qū)310。
[0047]該輻射諧振區(qū)310包括一負(fù)極輻射諧振體320及一正極輻射諧振體330。該負(fù)極輻射諧振體320具有一負(fù)極輻射諧振體接地部340，電氣連接該金屬層100。正極輻射諧振體330電氣連接該訊號(hào)饋入源400。自該負(fù)極輻射諧振體尾端部位350延伸至該負(fù)極輻射諧振體接地部340為第一路徑，以及自該負(fù)極輻射諧振體接地部340沿著該絕緣區(qū)邊緣210延伸至訊號(hào)饋入源接地部410為第二路徑，兩路徑總長(zhǎng)略小于預(yù)定低頻頻率的四分之一波長(zhǎng)，以供諧振出預(yù)定低頻頻率。此總路徑如圖3中箭頭所示。另，該負(fù)極輻射諧振體尾端部位350設(shè)置成可供諧振出一預(yù)定高頻頻率，而該正極輻射諧振體330亦設(shè)置成可諧振出一預(yù)定高頻頻率。因此，借由該正極輻射諧振體330耦合該負(fù)極輻射諧振體320即可調(diào)整微型天線模組300的阻抗。
[0048]該絕緣區(qū)200的材質(zhì)可為硬質(zhì)印刷電路板(PCB)、軟質(zhì)印刷電路板(FPCB)、高介電材料、或塑膠材料，或是由以上材料組合而成的復(fù)合材料所制成。該金屬層100、該負(fù)極輻射諧振體320、及該正極輻射諧振體330可以該絕緣區(qū)200的上述絕緣材料做為載體。
[0049]該正極輻射諧振體330可為電容性組件、電感性組件、片狀導(dǎo)體組件、或?qū)Ь€。該正極輻射諧振體330可利用表面黏著技術(shù)(SMT)安裝于本實(shí)用新型的微型天線模組，因此在該正極輻射諧振體330下方的該絕緣區(qū)200上可以預(yù)留焊點(diǎn)(PAD)900，如圖4所示。
[0050]本實(shí)用新型的微型天線模組300可使用多種訊號(hào)饋入源400，此等訊號(hào)饋入源400例如圖5-1中所示的同軸纜線600、圖5-2中所示的射頻(RF)接頭700及圖5_3、圖5_4、圖5-5、圖5-6中所示的不同型式微帶傳輸線800。圖5-7中特別顯示出以微帶傳輸線800做為訊號(hào)饋入源400的示意圖。上述的同軸纜線600、RF接頭700、微帶傳輸線800等為電子領(lǐng)域所熟知且廣泛使用者，在此不再贅述。
[0051]本實(shí)用新型的微型天線模組300可利用電子裝置中已存在的金屬組件做為本實(shí)用新型微型天線模組300的金屬層100，亦可獨(dú)立配置金屬層100，以供設(shè)置該絕緣區(qū)200及該輻射諧振區(qū)310，以達(dá)到相同的效果。
[0052]另外，為有助于將本實(shí)用新型的微型天線模組300裝設(shè)于電子裝置中，亦可將絕緣區(qū)200及輻射諧振區(qū)310預(yù)先制作成一組合體，如圖6及圖7所示，并于絕緣區(qū)200上設(shè)置貫穿的導(dǎo)電通孔500，以供電氣連接于負(fù)極輻射諧振體320及正極輻射諧振體330。
[0053]在圖8、圖9及圖10中顯示該絕緣區(qū)200及輻射諧振區(qū)310所組成的組合體的應(yīng)用實(shí)施例，其中微型天線模組300可平置或直立于金屬層100上。該等導(dǎo)電通孔500設(shè)置將該負(fù)極輻射諧振體320電氣連接該金屬層100，并將該正極輻射諧振體330電氣連接訊號(hào)饋入源400。如該等導(dǎo)電通孔500未設(shè)置將利用負(fù)極輻射諧振體320邊緣直接與金屬層100電氣連接，且正極輻射諧振體330邊緣直接與訊號(hào)饋入源400電氣連接。
[0054]綜上所述，本實(shí)用新型微型天線模組300結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且大幅縮小天線尺寸，可適用于多種不同電子裝置環(huán)境與有助產(chǎn)品導(dǎo)入，用以收發(fā)多頻無線電波訊號(hào)。
[0055]本實(shí)用新型的微型天線模組300可形成覆蓋特定所要通訊頻帶的單頻帶或多頻帶天線如圖11所示，本實(shí)用新型的微型天線模組300可用于2.4GHz及5GHz的WiFi及用于2.4GHz的Bluetooth、ZeeBee等進(jìn)行通訊，或是如圖12所示，可用于1.575GHz的GPS進(jìn)行衛(wèi)星定位功能。
[0056]由以上圖表所示電壓駐波比(VSWR)數(shù)據(jù)可了解本實(shí)用新型的微型天線模組300除了材料選用多樣且設(shè)計(jì)快速、安裝快速外，性能亦絕佳。
[0057]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
[0058]綜上所述，本實(shí)用新型在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有關(guān)新型專利要件的規(guī)定，故依法提起申請(qǐng)。
【權(quán)利要求】
1.一種微型天線模組，其特征在于，在金屬層上設(shè)置絕緣區(qū)，該絕緣區(qū)為非金屬封閉區(qū)域，在該絕緣區(qū)內(nèi)設(shè)置一輻射諧振區(qū)，此輻射諧振區(qū)包括一負(fù)極輻射諧振體及一正極輻射諧振體，負(fù)極輻射諧振體具有一負(fù)極輻射諧振體接地部，電氣連接金屬層，正極輻射諧振體電氣連接訊號(hào)饋入源，自該負(fù)極輻射諧振體尾端部位延伸至該負(fù)極輻射諧振體接地部為第一路徑，以及自該負(fù)極輻射諧振體接地部沿著絕緣區(qū)邊緣延伸至訊號(hào)饋入源接地部為第二路徑，兩路徑總長(zhǎng)略小于一預(yù)定低頻頻率的四分之一波長(zhǎng)，以諧振出該一預(yù)定低頻頻率，該負(fù)極輻射諧振體尾端部位系設(shè)置成可諧振出一預(yù)定高頻頻率，且該正極輻射諧振體亦可諧振出一預(yù)定高頻頻率，借由正極輻射諧振體耦合負(fù)極輻射諧振體調(diào)整天線阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述絕緣區(qū)可由硬質(zhì)印刷電路板、軟質(zhì)印刷電路板、高介電材料、及塑膠材料，或以上材料的復(fù)合材料所構(gòu)成，該金屬層、該負(fù)極福射諧振體、及該正極福射諧振體可以該等絕緣材料當(dāng)做載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述訊號(hào)饋入源為一同軸纜線、一射頻接頭或一微帶傳輸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述正極輻射諧振體為一電容性組件、一電感性組件、一片狀導(dǎo)體組件或一導(dǎo)線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述正極輻射諧振體利用表面黏著技術(shù)安裝，在該正極輻射諧振體下方的該絕緣區(qū)上預(yù)留焊點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述金屬層可為一電子裝置中的金屬組件，亦可獨(dú)立配置金屬層運(yùn)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型天線模組，其特征在于，所述絕緣區(qū)及該輻射諧振區(qū)組合為一獨(dú)立的組合體，設(shè)置于該金屬層上，該負(fù)極輻射諧振體電氣連接該金屬層，該正極輻射諧振體電氣連接該訊號(hào)饋入源。
【文檔編號(hào)】H01Q1/50GK204205055SQ201420533249
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】邱宏獻(xiàn) 申請(qǐng)人:智象科技股份有限公司