CN108832300A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线装置，包括辐射体、金属线、绝缘板以及电路板，其中辐射体包括槽孔，绝缘板的第一侧连接于辐射体，绝缘板的第二侧连接于金属线，电路板与金属线相耦接。本发明通过提供一种天线装置，可以达到缩小天线的体积，且在双频的情况下单独调整其中之一的频率的目的；此外，通过绝缘板的设置，辐射体与金属线不会直接电性连接，辐射体与金属线之间不会互相干扰，可得到较佳的信号。

Description

天线装置

技术领域

本发明涉及一种天线装置，且特别涉及一种具有槽孔天线的天线装置。

背景技术

由于不同的通讯产品的操作频率及所需的功能不尽相同，因此用以辐射或接收信号的天线设计具有多样化，其中在无线网络的应用上，近年来常使用槽孔天线的方式以缩减产品体积。然而，在通讯产品的制作和使用上，仍期望能更进一步地缩小天线的体积，并增加多频的效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种天线装置，相比于现有技术的天线，体积更小，且具有多频的效果。

本发明一实施例提供一种天线装置。该种天线装置包括辐射体、绝缘板以及电路板。其中，辐射体具有槽孔。绝缘板的第一侧连接于辐射体，绝缘板的第二侧具有金属线。电路板通过信号输入组件与绝缘板相连接。

因此，本发明实施例通过提供一种天线装置，以达到缩小天线的体积，且在双频的情况下单独调整其中之一的频率的目的，并获得较佳的信号。

附图说明

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

图1为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置的立体示意图；

图2为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的剖面图；

图3为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的剖面图；

图4为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的立体示意图；

图5为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的实验数据图；

图6为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的实验数据图；以及

图7为根据本发明内容的一些实施例一种天线装置的实验数据图。

附图标记：

100 天线装置

X、Y、Z 方向

110 辐射体

115 槽孔

115A 长边

115B 短边

115C 开路端

115D 闭路端

130 绝缘板

135 金属线

135A 长边

135B 输入端

150 电路板

140 信号输入组件

130A 第一侧

130B 第二侧

500、600、700 实验数据图

510、530、610、 曲线

630、710、730 曲线

具体实施方式

为了使本发明内容的叙述更加详尽与完备，可参照附图及以下所述各种实施例。另一方面，众所周知的组件与步骤并未描述于实施例中，以避免对本发明内容造成不必要的限制。

关于以下各种实施例中所使用的“耦接”或“连接”，可指两个或多个组件相互“直接”作实体接触或电性接触，或是相互“间接”作实体接触或电性接触，也可指两个或多个组件相互动作。

在本文中，除非文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单一个或多个。可进一步理解的是，本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、组件与/或组件，但不排除其所述或额外的其一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、组件、组件，与/或其中的群组。

请参阅图1。图1为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的立体示意图。如图1所示，在一些实施例中，天线装置100包括辐射体110、绝缘板130、金属线135以及电路板150。辐射体110具有槽孔115。为了详细说明各部件之间的连接关系，请一并参阅图2以及图3。

图2为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的剖面图。图2为图1的天线装置100于YZ平面上的剖面图。如图2所示，绝缘板130的第一侧130A连接于辐射体110，绝缘板130的第二侧130B连接于金属线135。电路板150通过信号输入组件140与金属线135相耦接。

在一些实施例中，辐射体110在Y方向上的宽度为1.5毫米，而绝缘板130在Y方向上的宽度为0.5毫米。金属线135在Y方向上的宽度远小于辐射体110以及绝缘板130在Y方向上的宽度。

请参阅图3。图3为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的剖面图。图3为图1的天线装置100于XY平面上的剖面图。如图3所示，辐射体110以及绝缘板150平行X方向并排地设置。

由于辐射体110与电路板150之间有绝缘板130与金属线135的配置，辐射体110与金属线135不会直接电性连接。由于辐射体110与金属线135不会直接电性连接，辐射体110与金属线135之间不会互相干扰，可得到较佳的信号。

请参阅图4。图4为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的立体示意图。在一些实施例中，槽孔115为L型，而金属线135为F型。金属线135包括输入端135B，用以接收信号。

如图4所示，槽孔115包括长边115A以及短边115B。长边115A平行于X方向，短边115B平行于Y方向。X方向与Y方向互相垂直。金属线135包括长边135A。金属线135的长边135A与槽孔115的短边115B在X方向上具有距离D1。此外，槽孔115与金属线135在Y方向上部分重叠。

在双频模式下，天线装置100包括基频模态以及倍频模态。举例来说，基频模态与倍频模态的组合可为频率约1.5GHz的全球定位***(GPS)与频率约2.4GHz的蓝牙。

由于基频模态主要随槽孔115的长边115A的长度而改变，而倍频模态主要随金属线135在X方向上相对于槽孔115的短边115B的位置而改变。在本发明中，可通过调整F型金属线135的长边135A与槽孔115的短边115B在X方向上的相对距离D1，在不影响基频模态的频率的情况下仅调整倍频模态的频率。在一些实施例中，距离D1可为3毫米、5毫米或7毫米。距离D1越大，倍频模态的频率越高。例如，距离D1为7毫米时的倍频模态的频率高于距离D1为5毫米时的倍频模态的频率。而不论距离D1为7毫米或5毫米，基频模态的频率均不改变。

反之，也可通过调整槽孔115的长边115A的长度，在不影响倍频模态的频率的情况下仅调整基频模态的频率。举例来说，将金属线135在X方向上相对于槽孔115的短边115B的位置固定不动，仅改变槽孔115的长边115A的长度，可改变基频模态的频率。

也就是说，在本发明中，可在不影响基频模态的频率的情况下仅调整倍频模态的频率，或者在不影响倍频模态的频率的情况下仅调整基频模态的频率。

在一些实施例中，如图4所示，槽孔115包括开路端115C以及闭路端115D。在一些实施例中，槽孔115的长边115A的长度为天线装置100的无线信号波长的四分之一倍。在一些实施例中，辐射体110包括金属机身。举例来说，可将手持装置(例如手机)的金属机身作为天线装置100的辐射体110。在一些实施例中，绝缘板130为塑料板。在一些实施例中，绝缘板130的材质为玻璃纤维板FR4。

在一些实施例中，电路板150为印刷电路板(PCB)。在一些实施例中，信号输入组件140为弹片，用以使金属线135与电路板150互相导通。

请参阅图5。图5为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的实验数据图500。图5为通过分析仪量测的频率-反射损失的实验数据图500。曲线510为传统开路槽孔天线的量测数据，曲线530为本发明的天线装置100的量测数据。由实验数据图500可得知，传统开槽式天线的频率点比本发明的天线装置100的频率点要高。举例来说，如图5所示，传统开路槽孔天线的基频模态的频率点为约1.73GHz，而本发明的天线装置100的基频模态的频率点为约1.55GHz，低于传统开路槽孔天线的基频模态的频率点。

由于天线尺寸与频率成反比，如果期望使传统开路槽孔天线达到本发明的天线装置100的频率点，需将传统开路槽孔天线的天线长度增长。也就是说，相对于传统开路槽孔天线，本发明的天线装置100可以使用较短的天线长度达到相同的频率点。

举例来说，在一些实施例中，如果以传统的开路槽孔天线，槽孔长度需为47毫米才能达到所需的频率，而在本发明的天线装置100中，槽孔长度仅需为31毫米即能有效达到缩小化产品长度的效果，在产品制作上更为有利。

请参阅图6。图6为根据本发明内容的一些实施例所示的一种天线装置100的实验数据图600。图6为通过分析仪量测的频率-反射损失以及频率-效率的实验数据图600。曲线610为天线装置100的频率-反射损失的量测数据。曲线630为天线装置100的频率-效率的量测数据。如图6所示，在频率为约1.55GHz时，天线装置100具有最低的反射损失以及最高的效率。在一些实施例中，1.55GHz即为天线装置100的基频模态的频率。

请参阅图7。图7为根据本发明内容的一些实施例的一种天线装置100的实验数据图700。图7为通过分析仪量测的频率-反射损失以及频率-效率的实验数据图700。曲线710为天线装置100的频率-反射损失的量测数据。曲线730为天线装置100的频率-效率的量测数据。如图7所示，在频率为2.45GHz时，天线装置100具有最低的反射损失以及最高的效率。在一些实施例中，2.45GHz即为天线装置100的倍频模态的频率。

由图6与图7可知，在本发明中，在频率为1.55GHz时天线装置100的效率为75％，而在频率为2.45GHz时天线装置100的效率为85％，均高于业界的标准50％。也就是说，本发明的天线装置100可达到较佳的效率。

在一些实施例中，天线装置100可以整合在具有无线通信功能的电子装置内，例如无线存取点(Access Point，AP)、移动电话(Mobile Phone)、个人计算机(PersonalComputer，PC)或笔记本电脑(Laptop)，但不限于此，任何可以支持多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)通讯技术，并且具有通讯功能的电子装置均在本发明公开内容所保护的范围内。

由上述本发明的实施方式可知，本发明的实施例通过提供一种天线装置，以达到缩小天线的体积，且在双频的情况下单独调整其中之一的频率的目的。此外，通过绝缘板的设置降低干扰，并获得较佳的信号。

在本文中，使用第一、第二与第三等等的词汇，用于描述各种组件、组件、区域、层与/或区块是可以被理解的。但是这些组件、组件、区域、层与/或区块不应该被这些术语所限制。这些词汇只限于用来辨别单一组件、组件、区域、层与/或区块。因此，在本文中的一第一组件、组件、区域、层与/或区块也可被称为第二组件、组件、区域、层与/或区块，而不脱离本发明的本意。

此外，相对词汇，如“下”或“底部”与“上”或“顶部”，用来描述文中在附图中所示的一组件与另一组件的关系。相对词汇用来描述装置在附图中所描述之外的不同方位是可以被理解的。例如，如果一附图中的装置被翻转，组件的描述原为位于其它组件的“下”侧将被定向为位于其他组件的“上”侧。示例性的词汇“下”，根据附图的特定方位可以包括“下”和“上”两种方位。同样地，如果一附图中的装置被翻转，组件的描述原为位于其它组件的“下方”或“之下”将被定向为位于其他组件上的“上方”。示例性的词汇“下方”或“之下”，可以包括“上方”和“上方”两种方位。

虽然本发明内容已以实施方式公开如上，然其并非用以限定本发明内容，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容的精神和范围内，可以进行各种的变动与改进，因此本发明内容的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

一辐射体，包括一槽孔；

一金属线；

一绝缘板，该绝缘板的一第一侧连接于该辐射体，该绝缘板的一第二侧连接于该金属线；以及

一电路板，与该金属线相耦接。

2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该辐射体以及该绝缘板平行一第一方向并排地设置，其中该槽孔包括：

一长边，平行于该第一方向；以及

一短边，平行于一第二方向，该第一方向与该第二方向互相垂直。

3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，该金属线包括一长边，该金属线的该长边与该槽孔的该短边在该第一方向上具有一距离，且该槽孔与该金属线在该第二方向上部分重叠。

4.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该电路板通过一信号输入组件与该金属线相耦接。

5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该绝缘板的宽度为约0.5毫米。

6.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该辐射体的宽度为约1.5毫米。

7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该辐射体包括一金属机身。

8.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该槽孔为L型。

9.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该金属线为F型。

10.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，该天线包括一开路端以及一闭路端。