CN101123323B

CN101123323B - 通讯装置及其立体天线

Info

Publication number: CN101123323B
Application number: CN2006101121390A
Authority: CN
Inventors: 黄维彬; 李俊贤
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: CN101123323A

Abstract

本发明是有关于一种通讯装置及其立体天线。该通讯装置包括一电路板、一立体天线以及一承载单元。该立体天线包括一辐射本体、一馈入单元以及一接地单元。辐射本体具有一第一金属片、一第二金属片、一第一裂缝及一第二裂缝，第一金属片具有一第一侧边及与第一侧边相对的一第二侧边；第二金属片以一第一夹角延设于第一金属片的第二侧边，且第二金属片具有与第二侧边相对的一第三侧边；第一裂缝与第二裂缝形成于第一侧边与第三侧边之间，且第一裂缝与第一侧边及第二裂缝实质上呈垂直。本发明通讯装置及其立体天线，可以缩小尺寸且便于安装或替换。

Description

通讯装置及其立体天线

技术领域

本发明涉及一种天线与通讯装置，特别是涉及一种通讯装置及其立体天线。

背景技术

随着科技的发展以及人们生活品质的提升，人们对于产品品质以及轻、薄、短、小的要求也越来越高，当然，对于通讯装置的要求，亦不例外。就通讯装置而言，人们除了要求通讯装置具有优良的通讯品质外，更希望通讯装置的尺寸越小越好，以便于使用者携带。

请参阅图1所示，现有的一种通讯装置1至少具有一印刷电路板11以及一平面天线12，其中，平面天线12直接设置于电路板11上，以传输平面天线12所收发的讯号。一般而言，平面天线12可在制作印刷电路板11上的金属导线的同时形成。

然而，平面天线12的尺寸依照其所需的功能不同而有不同的变化，当需要较大尺寸的平面天线12时，电路板11就得提供足够的面积以供设置平面天线12，如此一来，通讯装置1的尺寸也就无法有效的缩小。再者，由于平面天线12是在制作电路板11的同时而形成，意即无法随意更换平面天线12，因此，当平面天线12发生故障时，仅能以替换全新的具有平面天线12的电路板11的方式维修，进而导致维修的成本的增加。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的通讯装置，实属当前重要课题之一。

有鉴于上述现有的通讯装置存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的通讯装置及其立体天线，能够改进一般现有的通讯装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的通讯装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的通讯装置及其立体天线，所要解决的技术问题是使其可以缩小尺寸且便于安装或替换，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种立体天线，其包括：一辐射本体，其具有一第一金属片、一第二金属片、一第一裂缝及一第二裂缝，该第一金属片具有一第一侧边及与该第一侧边相对的一第二侧边，该第二金属片以一第一夹角延设于该第一金属片的该第二侧边，且该第二金属片具有与该第二侧边相对的一第三侧边，该第一裂缝与该第二裂缝形成于该第一侧边与该第三侧边之间，且该第一裂缝与该第一侧边及该第二裂缝实质上呈垂直；一馈入单元，其与该辐射本体的该第二金属片电性连接；以及一接地单元，其与该辐射本体的该第二金属片电性连接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的立体天线，其中所述的第一金属片的表面呈一曲面。

前述的立体天线，其中所述的第二金属片更包括一第四侧边，其分别与第一金属片的第二侧边及第二金属片的第三侧边邻接。

前述的立体天线，其中所述的辐射本体更包括一第一延伸部，其延设于第二金属片的第四侧边。

前述的立体天线，其中所述的第一延伸部与第二金属片呈一第二夹角。

前述的立体天线，其中所述的第二金属片更包括一第五侧边，其与第四侧边相对而设。

前述的立体天线，其中所述的辐射本体更包括一第二延伸部，其延设于第二金属片的第五侧边。

前述的立体天线，其中所述的第二延伸部与第二金属片呈一第三夹角。

前述的立体天线，其中所述的第一裂缝与第二裂缝两者呈T字型。

前述的立体天线，其中所述的第一裂缝是由第一金属片的第一侧边裂向第二金属片的第三侧边。

前述的立体天线，其是操作于GSM 850、GSM 900、DCS 1800或PCS 1900规范的频段。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种通讯装置，其包括：一电路板，具有一第一电性连接垫及一第二电性连接垫；一立体天线，具有一辐射本体、一馈入单元及一接地单元，该辐射本体具有一第一金属片、一第二金属片、一第一裂缝及一第二裂缝，该第一金属片具有一第一侧边及与该第一侧边相对的一第二侧边，该第二金属片以一第一夹角延设于该第一金属片的该第二侧边，且该第二金属片具有与该第二侧边相对的一第三侧边，该第一裂缝与该第二裂缝形成于该第一侧边与该第三侧边之间，且该第一裂缝与该第一侧边及该第二裂缝实质上呈垂直，该馈入单元分别与该辐射本体的该第二金属片及该电路板的该第一电性连接垫电性连接，该接地单元分别与该辐射本体的该第二金属片及该电路板的该第二电性连接垫电性连接；以及一承载单元，与该电路板连接，并承载该立体天线。

前述的通讯装置，其中所述的辐射本体更包括至少一第一连结部，且该承载单元包括至少一第二连结部，其中该第一连结部与该第二连结部连接。

前述的通讯装置，其中所述的承载单元与该电路板卡合、锁合或胶合。

借由上述技术方案，本发明通讯装置及其立体天线至少具有下列优点：

本发明的一种立体天线的第二金属片以第一夹角延设于第一金属片的第二侧边，换言之，第一金属片与第二金属片于承载单元上的投影面积小于第一金属片与第二金属片两者的面积和，所以，承载单元的尺寸可以减小，相对的，电路板所提供给承载单元的面积亦可减少，进而缩小通讯装置的尺寸，而便于使用者携带。另外，由于立体天线可与承载单元配合，因此，当立体天线故障时，业者仅需替换上新的立体天线于承载单元以完成维修，换言之，未损坏的电路板可以重复地被使用，进而降低产品维修的成本。

综上所述，本发明新颖的通讯装置及其立体天线，可以缩小尺寸且便于安装或替换。本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的通讯装置具有增进的多项功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有通讯装置的一示意图。

图2至图9为本发明较佳实施例的立体天线的一组示意图。

图10为显示图9所示立体天线的电压驻波比量测结果的一量测示意图。

图11至图14为显示图9所示的立体天线操作于849MHz、894MHz、1805MHz及1880MHz时的E-Plane的辐射场型量测结果的一量测示意图。

图15与图16为本发明较佳实施例的通讯装置的一组示意图。

1：通讯装置 11：印刷电路板

12：平面天线 2：通讯装置

21：立体天线 211：辐射本体

2111：第一金属片 2112：第二金属片

2112a：缺口 2113：第一裂缝

2114：第二裂缝 2115：第一延伸部

2116：第二延伸部 2117：第一连结部

212：馈入单元 213：接地单元

22：承载单元 221：第二连结部

222：第三连结部 23：电路板

231：第一电性连接垫 232：第二电性连接垫

233：第四连结部 HA：高频区

L1：第一长度 L2：第二长度

LA：低频区 R1：第一夹角

R2：第二夹角 R3：第三夹角

S1：第一侧边 S2：第二侧边

S3：第三侧边 S4：第四侧边

S5：第五侧边

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的通讯装置及其立体天线其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图2所示，依据本发明较佳实施例的立体天线21包括一辐射本体211、一馈入单元212及一接地单元213。

辐射本体211分别与馈入单元212及接地单元213电性连接，并具有一第一金属片2111、一第二金属片2112、一第一裂缝2113及一第二裂缝2114。第一金属片2111具有一第一侧边S1及与第一侧边S1相对的一第二侧边S2，且第二金属片2112以一第一夹角R1延设于第一金属片2111的第二侧边S2，而第二金属片2112具有与第二侧边S2相对的一第三侧边S3，其中，第一金属片2111与第二金属片2112可依据实际的设计而呈不同的形状，例如，第一金属片2111与第二金属片2112的表面呈一平面(如图2所示)。第一金属片2111的表面呈一曲面，且第二金属片2112的表面呈一平面(如图3所示)。

另外，如图2及图3所示，第一裂缝2113与二裂缝2114形成于第一侧边S1与第三侧边S3之间，且第一裂缝2113与第一侧边S1及第二裂缝2114实质上呈垂直，在本实施例中，第一裂缝2113由第一金属片2111的第一侧边S1裂向第二金属片2112的第三侧边S3，且第二裂缝2114与第一侧边S1呈平行设置，此时，第一裂缝2113与第二裂缝2114两者呈T字型。

再者，请再参照图3所示，在本实施例中，第一裂缝2113将第一侧边S1分成一第一长度L1与一第二长度L2，而第一长度L1大于第二长度L2，此时，请参阅图4所示，第一裂缝2113将辐射本体211区分成一高频区HA与一低频区LA。其中，辐射本体211的高频区HA用以收发高频段讯号，而辐射本体211的低频区LA用以收发低频段讯号。

请参阅图5所示，在本实施例中，第二金属片2112更包括一第四侧边S4与一第五侧边S5，其中，第四侧边S4分别与第二侧边S2及第三侧边S3邻接，且第五侧边S5与第四侧边S4相对而设，并分别与第二侧边S2及第三侧边S3邻接。此时，辐射本体211更包括一第一延伸部2115及一第二延伸部2116，其中，第一延伸部2115延设于第二金属片2112的第四侧边S4，而第二延伸部2116延设于第二金属片2112的第五侧边S5。

当然，请参阅图6所示，第一延伸部2115亦可与第二金属片2112呈一第二夹角R2，且第二延伸部2116与第二金属片2112呈一第三夹角R3。

另外，请参阅图7所示，为了适应立体天线21所实际应用的产品，当产品中有少部分不可抗力的元件阻挡了立体天线21的设置，在不影响立体天线21的通讯品质的前提下，第二金属片2112更可包括一缺口2112a以闪避该元件。

再者，请参阅图8所示，立体天线21与一承载单元22配合，而承载单元22承载立体天线21。其中，立体天线21的辐射本体211更包括至少一第一连结部2117，而承载单元22包括至少一第二连结部221，其中第一连结部2117与第二连结部221连接。在本实施例中，第一连结部2117以凹部为例，而第二连结部221以凸部为例，当然，第一连结部2117亦可为凸部，而第二连结部221亦可为凹部。另外，第一连结部2117与第二连接部221可以卡合、粘合、锁合或熔接等方式连接。

承上，如图8所示，立体天线21因第二金属片2111以第一夹角R1延设于第一金属片2111的第二侧边S2，换言之，第一金属片2111与第二金属片2112于承载单元22上的投影面积小于第一金属片2111与第二金属片2112两者的面积和，所以，承载单元22的尺寸可以减小，进而可缩小产品的尺寸，以便于使用者携带。

除此之外，馈入单元212与辐射本体211的第二金属片2112电性连接，且接地单元213与辐射本体211的第二金属片2112电性连接。馈入单元212与接地单元213的形状可依据实际设计的不同而有不同的变化，例如，馈入单元212与接地单元213呈片状(如图8所示)，或者呈弯折片状(如图9所示)。

请参阅图10所示，其显示本发明较佳实施例的立体天线21一电压驻波比量测图，图10中，纵轴代表电压静态驻波比(VSWR)，而横轴代表频率(Frequency)，可以观察到本发明较佳实施例的立体天线21可操作于频率约824MHz至960MHz之间，以及频率约1710MHz至1990MHz之间。换言之，本实施例中的立体天线21可操作于GSM 850、GSM 900、DCS 1800或PCS 1900规范的频段。

另外，图11-14显示图9的立体天线21操作于849MHz、894MHz、1805MHz及1880MHz时的E-Plane的辐射场型图的量测结果，于此结果中能够观察到本发明立体天线21的功率增益峰值分别约为0.8、1.61、1.41及2.28dBi。

请参阅图15与图16所示，依据本发明较佳实施例的通讯装置2包括前述的立体天线21、承载单元22以及一电路板23。其中，立体天线21与承载单元22的主要结构已于前述立体天线的实施例中讨论过，故于此不再赘述。另外，电路板23具有一第一电性连接垫231及一第二电性连接垫232。其中馈入单元212与电路板23的第一电性连接垫231电性连接，而接地单元213与电路板23的第二电性连接垫232电性连接。承载单元22与电路板23连接，并承载立体天线21。

另外，在本实施例中，承载单元22可以卡合、锁合或胶合等方式而与电路板23结合。例如，承载单元22更包括一第三连结部222，而电路板23更包括一第四连结部233，其中，第三连结部222可与第四连结部233连结，所以，当立体天线21故障时，业者仅需替换上新的立体天线21于承载单元22上，因此，可以重复地使用未损坏的电路板23，进而降低产品维修的成本。

综上所述，因依据本发明的一种立体天线的第二金属片以第一夹角延设于第一金属片的第二侧边，换言之，第一金属片与第二金属片于承载单元上的投影面积小于第一金属片与第二金属片两者的面积和，所以，承载单元的尺寸可以减小，相对的，电路板所提供给承载单元的面积亦可减少，进而缩小通讯装置的尺寸，而便于使用者携带。另外，由于立体天线可与承载单元配合，因此，当立体天线故障时，业者仅需替换上新的立体天线于承载单元以完成维修，换言之，未损坏的电路板可以重复地被使用，进而降低产品维修的成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种立体天线，其特征在于其包括：

一辐射本体，其具有一第一金属片、一第二金属片、一第一裂缝及一第二裂缝，该第一金属片具有一第一侧边及与该第一侧边相对的一第二侧边，该第二金属片以一第一夹角延设于该第一金属片的该第二侧边，且该第二金属片具有与该第二侧边相对的一第三侧边，该第一裂缝与该第二裂缝形成于该第一侧边与该第三侧边之间，且该第一裂缝与该第一侧边及该第二裂缝实质上呈垂直；

一馈入单元，其与该辐射本体的该第二金属片电性连接；以及

一接地单元，其与该辐射本体的该第二金属片电性连接；

其中，所述的第一裂缝与第二裂缝两者呈T字型。

2.根据权利要求1所述的立体天线，其特征在于其中所述的第一金属片的表面呈一曲面。

3.根据权利要求1所述的立体天线，其特征在于其中所述的第二金属片更包括一第四侧边，其分别与第一金属片的第二侧边及第二金属片的第三侧边邻接。

4.根据权利要求3所述的立体天线，其特征在于其中所述的辐射本体更包括一第一延伸部，其延设于第二金属片的第四侧边。

5.根据权利要求4所述的立体天线，其特征在于其中所述的第一延伸部与第二金属片呈一第二夹角。

6.根据权利要求3所述的立体天线，其特征在于其中所述的第二金属片更包括一第五侧边，其与第四侧边相对而设。

7.根据权利要求6所述的立体天线，其特征在于其中所述的辐射本体更包括一第二延伸部，其延设于第二金属片的第五侧边。

8.根据权利要求7所述的立体天线，其特征在于其中所述的第二延伸部与第二金属片呈一第三夹角。

9.根据权利要求1所述的立体天线，其特征在于其中所述的第一裂缝是由第一金属片的第一侧边裂向第二金属片的第三侧边。

10.根据权利要求1所述的立体天线，其特征在于其是操作于GSM 850、GSM 900、DCS 1800或PCS 1900规范的频段。

11.一种通讯装置，其特征在于其包括：

一电路板，具有一第一电性连接垫及一第二电性连接垫；

一立体天线，具有一辐射本体、一馈入单元及一接地单元，该辐射本体具有一第一金属片、一第二金属片、一第一裂缝及一第二裂缝，该第一金属片具有一第一侧边及与该第一侧边相对的一第二侧边，该第二金属片以一第一夹角延设于该第一金属片的该第二侧边，且该第二金属片具有与该第二侧边相对的一第三侧边，该第一裂缝与该第二裂缝形成于该第一侧边与该第三侧边之间，且该第一裂缝与该第一侧边及该第二裂缝实质上呈垂直，该馈入单元分别与该辐射本体的该第二金属片及该电路板的该第一电性连接垫电性连接，该接地单元分别与该辐射本体的该第二金属片及该电路板的该第二电性连接垫电性连接；以及

一承载单元，与该电路板连接，并承载该立体天线；

其中，所述的第一裂缝与第二裂缝两者呈T字型。

12.根据权利要求11所述的通讯装置，其特征在于其中所述的辐射本体更包括至少一第一连结部，且该承载单元包括至少一第二连结部，其中该第一连结部与该第二连结部连接。

13.根据权利要求11所述的通讯装置，其特征在于其中所述的承载单元与该电路板卡合、锁合或胶合。