本發(fā)明有關一種天線裝置，特別關于一種整合天線模塊與功能元件模塊的天線裝置。
背景技術：
：無線通信技術目前廣泛地應用于各種電子產(chǎn)品中，對于智慧型手機或平板電腦而言，其所使用的無線信號的頻率較多(或說涵蓋的頻段較多)，故相應地這種電子產(chǎn)品需較多的天線來收發(fā)各種無線信號。然而，當天線較多時，天線分布于電子產(chǎn)品內的情形會較困難，也就是，天線要放置在電子產(chǎn)品內的何處才能有較好的效率、且如何不占據(jù)其他電子元件/模塊的設置空間等問題將會較困難；當電子產(chǎn)品的尺寸更小時，這些問題將更顯復雜。因此，如何在電子產(chǎn)品內的有限及復雜的可利用空間中，設計及設置一個符合所需無線通信頻率的天線，乃為此業(yè)界待解決的問題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種天線裝置，其能整合天線模塊與功能元件模塊，以節(jié)省天線模塊所占據(jù)的空間。本發(fā)明的目的在于提供另一種天線裝置，其能提供至少兩種共振模態(tài)，以使天線裝置能操作多個頻段中。為達上述目的，本發(fā)明所揭露的天線裝置包含：一電路板，包含一接地層；多個電子元件，設置于該電路板上、且包含一微處理器及一 無線通信芯片；一功能元件模塊，包含一載板及設置于該載板上的一金屬構件，該載板具有一主體部及一延伸部，該主體部的一側面是與該電路板的一側面相間隔及相面對，而該延伸部從該主體部的側面延伸出而連結該電路板的側面；一第一天線模塊，具有一饋入點、一第一接地點及一第一輻射體，該饋入點設置于該主體部上、且電性連接該金屬構件的一側，該第一接地點設置于延伸部上、且電性連接該金屬構件的另一側、并電性連接該接地層，該第一輻射體是包含該金屬構件的至少一部分；以及一饋線，其一端電性連接饋入點、而另一端電性連接該無線通信芯片，用以傳輸一第一無線信號至該饋入點而饋入該第一輻射體。為達上述目的，本發(fā)明所揭露的另一天線裝置包含一電路板，其包含一接地層；多個電子元件，其設置于該電路板上、且包含一微處理器、一無線通信芯片及一存儲器；一功能元件模塊，包含一載板及設置于該載板上的一金屬構件，該載板具有一主體部及一延伸部，該主體部的一側面是與該電路板的一側面相間隔及相面對，而該延伸部從該主體部的側面延伸出而連結該電路板的側面；一第一天線模塊，其具有一第一接地點及一第一輻射體，該第一接地點設置于延伸部上、且電性連接該金屬構件的一側、并電性連接該接地層，該第一輻射體是包含該金屬構件的至少一部分；一第二天線模塊，設置于該載板的上方、且具有一饋入點、一第二輻射體及一第二接地點，該饋入點設置于該第二輻射體的一端，該第二接地點設置于該第二輻射體的另一端、且電性連接該接地層；以及一饋線，其一端電性連接該饋入點、而另一端電性連接該電路板，用以傳輸一第一無線信號至該饋入點而耦合至該第一輻射體，并用以傳輸一第二無線信號至該饋入點而饋入該第二輻射體。借此，天線裝置的有益技術效果至少有：第一天線模塊是與功能元件模塊相整合，使得功能元件模塊可作為第一天線模塊的輻射體，借此節(jié)省或免去容置輻射體的所需空間；另外，第一天線模塊與第二天線模塊可相耦合，以產(chǎn)生另一共振模態(tài)，使得天線裝置可提供至少兩種共振模態(tài)。為讓上述目的、技術特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文是以較佳的實施例配合所附圖式進行詳細說明?！靖綀D說明】圖1A為依據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的天線裝置的上視圖。圖1B為圖1A的部分放大詳圖。圖1C為圖1A的另一部分放大詳圖(未顯示輻射路徑)。圖2為依據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的天線裝置的側視圖。圖3A為依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的天線裝置的上視圖。圖3B為圖3A的部分放大詳圖。圖4為依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的天線裝置的側視圖。圖5為依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的天線裝置的另一側視圖。圖6A為依據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的天線裝置的上視圖。圖6B為圖6A的部分放大詳圖。圖7為依據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的天線裝置的側視圖。圖8為依據(jù)本發(fā)明第二及第三較佳實施例的天線裝置的頻率與電壓駐波比的關系示意圖?！痉栒f明】1、2、3天線裝置10電路板101側面11接地層20電子元件21微處理器22無線通信芯片23存儲器30功能元件模塊31載板311主體部3111側面312延伸部32金屬構件40第一天線模塊41饋入點42第一接地點43第一輻射體L1輻射路徑W間距50饋線60第二天線模塊61第二輻射體62第二接地點63連接件64饋入點L2輻射路徑H間距70蓋板71金屬部分72絕緣部分73底面【具體實施方式】請參閱圖1A、圖1B及圖2所示，其為依據(jù)本發(fā)明第一較佳實施例的天線裝置的上視圖及側視圖。該天線裝置1可為一具有無線通信功能的電子產(chǎn)品(例如智慧型手機或平板電腦等)的一部分，而天線裝置1可包含一電路板10、多個電子元件20、一功能元件模塊30、一第一天線模塊40及一饋線50，該多個元件的技術內容將依序說明如下。電路板10為電子產(chǎn)品內的主要的電路板，其可供大部分及主要的電子元件20設置或連接其上，而一些機械構件(圖未示)亦可設置于電路板10上。外型上，該電路板10是以矩型來示意，惟實際應用上的形狀并不局限于此，亦可為不規(guī)則的形狀。結構上，電路板10包含一電路圖案層(圖未示)，使得電子元件20之間能直接地或間接地相互電性連接，以互相傳遞電信號。電路板10更包含一或一個以上的接地層11，其可為于電路板10的外層或內層(即不外露)；該接地層11可作為一金屬層，例如銅層。電子元件20可設置于電路板10上，例如通過焊料或電連接器(圖未示)等方式來設置于電路板10上，電子元件20并與電路板10的電路圖案層及接地層11相電性連接。電子元件20可包含一微處理器21及無線通信芯片22等，微處理器21(或稱微控制器或中央處理器，用以執(zhí)行資料的運算等)及無線通信芯片22(用以無線信號的收發(fā)及/或處理等，可等同一接受器/發(fā)射器或收發(fā)器，亦可為一芯片組)皆為一般具有通信功能的電子產(chǎn)品中的常見電子元件，故其具體實施方式應為本
技術領域：
中具有通常知識者能輕易理解者；此外，微處理器21及無線通信芯片22亦有可能整合為單一元件而設置于電路板10上。依據(jù)實際應用或需求，電子元件20尚可包含存儲器23、電池、液晶屏幕、各種傳感器及/或信號處理芯片等(圖未示)，以提供電子產(chǎn)品的各種功能。因此，承載該多個電子元件20的電路板10亦可稱為主機 板(motherboard)。類似電路板10上的電子元件20，功能元件模塊30亦是用以提供電子產(chǎn)品的功能，而依據(jù)實際應用或需求，功能元件模塊30可包含一耳機模塊、一相機模塊、一揚聲器模塊、一振動模塊或一連接器模塊等電子產(chǎn)品中的常用者。由于耳機模塊、揚聲器模塊、連接器模塊等皆可用以輸出信號，故此類的功能元件模塊30亦可稱為輸出元件模塊。以下將以耳機模塊為例來進一步說明。結構上，功能元件模塊30可包含一載板31及一金屬構件32、亦可包含非金屬構件(例如耳機孔外圍的塑膠結構)。載板31具有一主體部311及一延伸部312，該主體部311并沒有直接與電路板10相接觸、結合，而是其一側面3111與電路板10的一側面101相間隔及相面對；換言之，主體部311的側面3111與電路板10的側面101之間定義有一間距W。尺寸上，載板31可小于電路板10許多，故載板31亦可稱為小板。載板31亦可為一軟性電路板。延伸部312則是從主體部311的側面3111延伸出(如圖1C所示，主體部311與延伸部312之間的邊界可借由一假想虛線來示意)，然后進一步接觸并連結電路板10的側面101。因此，延伸部312與主體部311可為一體成型者，而延伸部312則固定在電路板10的側面101上。延伸部312亦可與電路板10為一體成型者，如此延伸部312及主體部311可視為從電路板10的側面101延伸出。金屬構件32設置于載板31上，泛指載板31上的包含金屬導體的結構體，可分布于主體部311及延伸部312上。金屬構件32例如可包含一金屬殼體、一金屬接腳、一金屬片、一金屬線路、一電阻、一電容或一電感等，而本實施例是以位于載板31底部的金屬片為示例。另說明的是，功能元件模塊30與電路板10之間亦有電性連接，以使得電信號可在功能元件模塊30與電路板10之間傳輸。電信號可通過延伸部312傳輸至電路板10上，故功能元件模塊30在延伸部312上可包 含接點、傳輸線或電連接器(圖未示)等用以與電路板10電性連接者；該多個接點、傳輸線或電連接器亦可視為是金屬構件32的可能者。第一天線模塊40用以收發(fā)具有特定頻率(頻段)的電磁波，其結構上具有一饋入點41、一第一接地點42及一第一輻射體43。饋入點41設置于載板31的主體部311上、且較佳地位于主體部311的側面3111、且接近主體部311的一角落；饋入點41還電性連接金屬構件32的一側。第一接地點42則是設置于載板31的延伸部312上，且較佳地接近于延伸部312與電路板10相連結處；第一接地點42還電性連接金屬構件32的另一側，換言之，第一接地點42與饋入點41分別位于金屬構件32的兩側。第一接地點42進一步電性連接電路板10的接地層11，例如可通過延伸部312上的接點、傳輸線或電連接器來連接至接地層11。第一輻射體43則包含金屬構件32的至少一部分或是全部，換言之，第一天線模塊40是將第一輻射體43整合至金屬構件32中，直接利用金屬構件32來收發(fā)電磁波，以節(jié)省額外設置第一輻射體43的空間。由饋入點41開始、通過第一輻射體43(金屬構件32)至第一接地點42結束，可定義出一輻射路徑L1。此輻射路徑L1的長度會影響其共振模態(tài)(共振頻率)，而調整饋入點41與第一接地點42之間的距離(即調整饋入點41與第一接地點42在載板31上與金屬構件32連接的位置)可改變輻射路徑L1的長度，以得到所需的共振模態(tài)。通常，借由調整載板31的尺寸(例如調整延伸部312相對于主體部311的延伸位置)，可調整輻射路徑L1。本實施例中，第一天線模塊40的工作頻率可為2300至2700MHz(百萬赫)。此外，主體部311的側面3111與電路板10的側面101之間的間距W亦可調整，以調整第一輻射體43的阻抗匹配。較佳地，間距W可在0.5至5mm(毫米)之間調整，以達到所需的阻抗匹配。饋線50用以傳輸來自于電路板10上的無線通信芯片22的一第一無線信號(射頻能量)至第一天線模塊40中，然后第一天線模塊40 再依據(jù)第一無線信號來發(fā)射電磁波。具體而言，饋線50的一端電性連接至饋入點41，而饋線50的另一端電性連接至電路板10、以進一步電性連接至無線通信芯片22。第一無線信號經(jīng)由饋線50直接饋入至饋入點41及第一輻射體43中，然后第一輻射體43再發(fā)射出電磁波。反之，第一輻射體43亦可接收電磁波，然后經(jīng)由饋入點41、饋線50及電路板10而傳遞至無線通信芯片22。饋線50可為一電纜線(cableline)、波導(waveguide)等常用形式者。借由上述說明可知，本實施例中的天線裝置1是讓第一天線模塊40與功能元件模塊30相整合，使得功能元件模塊30的金屬構件32可用來收發(fā)電磁波。如此，第一天線模塊40與功能元件模塊30可容置于相同的空間，換言之，可節(jié)省額外的空間來容置另一者。此外，借由金屬構件32來收發(fā)電磁波時，可借由調整輻射路徑L1而得到所需頻率的電磁波。補充說明的是，功能元件模塊30內除了有本身的電信號(例如音頻信號)外，還有來自饋線50的無線信號，而「供無線信號使用的金屬構件32」與「供電信號使用的金屬線路(另一金屬構件)」可相隔離，以減少無線信號與電信號的相干擾。以上是天線裝置1的技術內容的說明，接著將說明依據(jù)本發(fā)明其他實施例的天線裝置的技術內容，而各實施例的天線裝置的技術內容應可互相參考，故相同的部分將省略或簡化。請參閱圖3A、圖3B、圖4及圖5所示，其為依據(jù)本發(fā)明第二較佳實施例的天線裝置的上視圖及側視圖。類似天線裝置1(如圖1A所示)，天線裝置2亦可包含電路板10、電子元件20、功能元件模塊30、第一天線模塊40及饋線50，天線裝置2更進一步地包含一第二天線模塊60，該第二天線模塊60用以發(fā)收特定頻率的另一電磁波。具體而言，第二天線模塊60設置于載板31的上方，與載板31之間具有一間距H。第二天線模塊60具有一第二輻射體61及一第二接地點62，第二輻射體61為一金屬導體(例如金屬片或金屬線路)，而第二接 地點62設置于第二輻射體61的一端。此外，第二接地點62還電性連接至電路板10的接地層11；若是第二接地點62與電路板10之間的距離較大而無法直接相連接時，第二接地點62可通過第二天線模塊60所具有的一連接件63來電性連接至接地層11，該連接件63可例如包含一彈片、一傳輸線或一頂針等元件。欲說明的是，第二輻射體61上并沒有設置一個供饋線50直接連接的饋入點，而饋線50所傳輸?shù)囊坏诙o線信號(射頻能量)是通過耦合方式來饋入至第二輻射體61中。也就是，饋線50將來自無線通信芯片22的第二無線信號傳輸至第一天線模塊40的饋入點41及第一輻射體43，然后借由耦合效應使得第二輻射體61激發(fā)出一特定的共振模態(tài)，借以發(fā)射特定頻率的電磁波。第二輻射體61的共振頻率與其輻射路徑L2相關，而輻射路徑L2與第二接地點62與下方的饋入點41相關，故調整第二接地點62與饋入點41的位置們可改變輻射路徑L2的長度，以得到所需的共振模態(tài)。本實施例中，第二天線模塊60的工作頻率可為1805至2170MHz。另外，第二天線模塊60(第二輻射體61)與載板31之間的間距H亦可依據(jù)需求來調整，以改變第二天線模塊60的阻抗匹配。較佳地，間距H可在0.1至10mm之間調整，以達到所需的阻抗匹配。由上述說明可知，天線裝置2可借由第一天線模塊40及第二天線模塊60來提供至少兩種共振模態(tài)，每一個共振模態(tài)包含多個頻率，因此天線裝置2可滿足雙模態(tài)多頻率的需求。另一方面，天線裝置2可更包含一蓋板70(如圖5所示)，該蓋板70設置于電路板10及載板31的上方。蓋板70可為電子產(chǎn)品的背蓋，且包含一金屬部分71及一絕緣部分72，而金屬部分71位于載板31的正上方。第二輻射體61可包含金屬部分71的至少一部分，以節(jié)省額外的空間來設置第二輻射體61；換言之，第二天線模塊60是利用既有的蓋板70的金屬部分71來作為收發(fā)電磁波的輻射體。另說明的是，金屬部分71不能過大于所需的輻射路徑L2，否則可能會導致輻射路徑L2難以調整至所需值。此外，若是蓋板70不包含金屬部分，則第二輻射體61可為埋設于蓋板70的中的一金屬導體，故第二輻射體61亦不會額外地占據(jù)電子產(chǎn)品的內部空間。請參閱圖6A、圖6B及圖7所示，其為依據(jù)本發(fā)明第三較佳實施例的天線裝置的上視圖及側視圖。類似天線裝置2(如圖3A所示)，天線裝置3亦可包含電路板10、電子元件20、功能元件模塊30、第一天線模塊40、饋線50及第二天線模塊60。然而，天線裝置3的第一天線模塊40不具有供饋線50來直接連接的饋入點41(如圖3A所示)，反而第二天線模塊60具有一饋入點64，該饋入點64設置于第二輻射體61的一端、且與第二接地點62位于第二輻射體61的相反的兩端。饋線50則是電性連接至第二天線模塊60的饋入點64。如此，來自于無線通信芯片22的第一無線信號通過饋線50傳輸至饋入點64及第二輻射體61，然后再耦合至第一輻射體43，使得第一輻射體43激發(fā)出一共振模態(tài)。來自于無線通信芯片22的第二無線信號通過饋線50傳輸至饋入點64而饋入第二輻射體61，使得第二輻射體61激發(fā)出另一共振模態(tài)。另一方面，第二輻射體61可設置于蓋板70的一底面73(如圖7所示)，以使得第二輻射體61與載板31(第一天線模塊40)之間的距離較小，借以調整第一天線模塊40的阻抗匹配。此時，蓋板70亦可不包含金屬部分，而第二輻射體61可借由印刷、粘貼或固定件(例如鉚釘或螺栓等)等方式來設置于底面73。由上述說明可知，天線裝置3與天線裝置2一樣，亦可滿足雙模態(tài)多頻率的需求。如此，天線裝置2及3皆適合應用載波聚合(carrieraggregation)技術，且可作為分極天線。在一個實際測試范例下，天線裝置2及3應用于一尺寸為144.6mm乘69.7mm乘9.61mm的行動電話中，而功能元件模塊30的尺寸為13mm乘18mm乘7mm、間距W為1.5mm而間距H為 6mm，天線裝置2及3的頻率(MHz)與電壓駐波比(VSWR)的關系如圖8所示，而天線裝置2及3的頻率(MHz)與效率(％)的關系如下表所示。頻率1710.217551805.21850.218801909.81930.219601989.8效率9.549.0112.3117.8419.7920.4223.1725.3824.01頻率20102025211021402167.62300.823502399.22500效率20.8320.0222.0819.8219.2624.2428.8730.3435.96頻率25402580261026502690****效率34.0637.1140.4148.0846.53****由圖8及該表可知，在1805至2700MHz的中頻及高頻段中，電壓駐波比皆小于4.05，而效率皆大于12％，表示天線裝置2及3在該多個頻率中皆有不錯電壓駐波比及效率，符合LTE(Long-TermEvolution)的頻段(band)B3、B2、B1、B4、B25、B38、B39、B40、B41、B7及WIFI2.4G的需求。綜合上述，本發(fā)明各實施例所提出的天線裝置將天線模塊與既有的功能元件模塊相整合，以節(jié)省天線模塊所占據(jù)的空間，且可減少天線模塊所需的凈空區(qū)。此外天線裝置還提供至少兩種共振模態(tài)及多個工作頻率，以滿足現(xiàn)今無線通信的需求。上述的實施例僅用來例舉本發(fā)明的實施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術特征，并非用來限制本發(fā)明的保護范疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā)明所主張的范圍，本發(fā)明的權利保護范圍應以申請專利范圍為準。當前第1頁1 2 3