CN203503773U - 天线结构及应用该天线结构的电子装置 - Google Patents

天线结构及应用该天线结构的电子装置 Download PDF

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Abstract

一种天线结构及应用该天线结构的电子装置，天线结构包括天线本体以及垫片本体。天线本体包括一环形金属片。垫片本体与环形金属片的一侧连接，垫片本体具有一螺丝孔。其中环形金属片环绕垫片本体，环形金属片朝向垫片本体的上方延伸。本实用新型还公开一种应用上述天线结构的电子装置。本实用新型提供的天线结构及应用该天线结构的电子装置，可以有效节省天线所占用的空间，使通讯产品装置轻薄短小。

Description

天线结构及应用该天线结构的电子装置
技术领域
本实用新型涉及一种天线结构，且特别涉及一种具有固定功能的天线结构。 
背景技术
随着科技发展，无线通讯已于生活中广泛使用，而在一般通讯电子产品中，天线为必要元件且占用通讯电子产品中一定的空间。因此，如何有效节省天线所占用的空间，以让通讯产品装置达到轻薄短小的目的。乃目前业界所致力的课题之一。 
实用新型内容
为了解决上述现有问题，本实用新型的目的在于提供一种天线结构及应用该天线结构的电子装置，有效节省天线所占用的空间，使通讯产品装置轻薄短小。 
为达上述目的，本实用新型提供一种天线结构，其包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；以及 
一垫片本体，该垫片本体与该环形金属片的一侧连接，该垫片本体具有一螺丝孔； 
其中该环形金属片环绕该垫片本体，该环形金属片朝向该垫片本体的上方延伸。 
上述的天线结构，其中该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
上述的天线结构，其中部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反 方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该垫片本体连接至该第二长边。 
为达上述目的，本实用新型还提供一种天线结构，其包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；以及 
一螺丝本体，该螺丝本体与该环形金属片的一侧连接； 
其中该环形金属片环绕该螺丝本体，该环形金属片朝向该螺丝本体的上方延伸。 
上述的天线结构，其中该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
上述的天线结构，其中部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该螺丝本体连接至该第二长边。 
为达上述目的，本实用新型还提供一种电子装置，其包括： 
一电路板； 
一机壳； 
一天线结构，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；及 
一垫片本体，该垫片本体与该环形金属片的一侧连接，该垫片本体具有一螺丝孔，该环形金属片环绕该垫片本体，该环形金属片朝向该垫片本体的上方延伸；以及 
一螺丝，穿过该螺丝孔，经由该垫片本体将该电路板固定于该机壳上。 
上述的电子装置，其中该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。
上述的电子装置，其中部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该垫片本体连接至该第二长边。 
为达上述目的，本实用新型还提供一种电子装置，其包括： 
一电路板； 
一机壳；以及 
一天线结构，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；及 
一螺丝本体，该螺丝本体与该环形金属片的一侧连接，并将该电路板固定于该机壳； 
其中该环形金属片环绕该螺丝本体，该环形金属片朝向该螺丝本体的上方延伸。 
上述的电子装置，其中该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
上述的电子装置，其中部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该螺丝本体连接至该第二长边。 
 以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。 
附图说明
图1绘示依据本实用新型的一实施例的天线结构的示意图； 
图2A及图2B绘示应用本实用新型的一实施例的天线结构的电子装置示意图； 
图3绘示依据本实用新型的一实施例实际量测得到的天线结构反射损失图； 
图4绘示依据本实用新型的另一实施例的天线结构的示意图； 
图5A及图5B绘示应用本实用新型的另一实施例的天线结构的电子装置示意图。 
其中，附图标记 
100、400：天线结构 
102、402：天线本体 
104：垫片本体 
106、406：环形金属片 
108：螺丝孔 
110：第一长边 
112：第二长边 
114：缺口 
116：第一金属片 
118：第二金属片 
120、420：信号传输线 
200、500：电子装置 
202、502：电路板 
204、504：机壳 
206：螺丝 
404：螺丝本体 
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述： 
图1绘示依据本实用新型的一实施例的天线结构的示意图。天线结构100 包括天线本体102以及垫片本体104。天线本体102包括环形金属片106。垫片本体104是与环形金属片106的一侧连接，垫片本体104具有螺丝孔108。环形金属片106环绕垫片本体104，环形金属片106是实质上朝向垫片本体104的上方延伸，例如朝向方向L1延伸，然而延伸方向不限定于方向L1，只要是朝向垫片本体104的上方延伸皆符合本实用新型的精神。 
环形金属片106的形状实质上为矩形，围绕于垫片本体104的四周，矩形的环形金属片106有第一长边110及第二长边112，第一长边110与第二长边112相对。在第一长边110的中点处具有缺口114，缺口114的一端连接第一金属片116，缺口114的另一端连接第二金属片118。 
第一金属片116与第二金属片118皆与信号传输线120电性连接，以作为天线结构100的信号馈入点。信号传输线120例如为射频电缆(RF cable)，可将电路板上的信号传送至天线结构100发射，或将自天线结构100接收的信号传送至电路板上。本实施例亦可以仅第一金属片116及第二金属片118二者之一电性连接至信号传输线120。 
第一金属片116与第二金属片118具有对称的弯折结构，而第一金属片116与第二金属片118是朝相反方向延伸，其延伸方向实质平行于第一长边110，且第一金属片116与第二金属片118的延伸长度相等，为对称的结构。 
第一金属片116及第二金属片118藉由信号传输线120电性连接以形成偶极天线。藉由调整环形金属片106、第一金属片116以及第二金属片118的总长度，可以改变天线结构100的辐射频率，其总长度约等于辐射信号的1/2波长。信号传输线120与第一金属片116或第二金属片118电性连接处是作为信号馈入点，馈入点的位置并不限定于图1所绘示的位置，馈入点的位置亦可位于金属片的其他位置。馈入点的位置会影响到天线结构100的阻抗匹配。 
垫片本体104是连接至环形金属片106的第二长边112，垫片本体104具有螺丝孔108。垫片本体104的形状可以是圆形、方形、或是三角形等等，其形状并不会影响到天线本体102的设计。垫片本体104可以具有导电性，也可以不具有导电性，只要能达到垫片的固定功能即可。螺丝孔108可配合所选用的螺丝尺寸及规格调整，可以是圆形、方形、六角形等等各种形状。天线结构100的垫片本体104可作为螺丝的垫片使用，垫片本体104通过螺丝孔108与螺丝配合使用时，可使螺丝更紧密地、更牢固地锁附于所锁附的物体上，使得 天线结构100可适用于一般通讯电子产品的固定及定位。 
天线结构100亦可以与电路板上的接地面(ground)电性连接。此外，天线结构100亦可用以固定于其他的电子装置的构件上，例如机壳或铁壳上，只要天线结构100与信号传输线120电性连接，即可具有天线的功用。 
由于天线结构100同时具有天线本体102以及垫片本体104，故可同时达到垫片的功能与天线辐射的功能。垫片本体104与螺丝配合使用可将第一物体固定于第二物体上，而天线本体102可发射或接收无线信号。本实施例藉由整合垫片以及天线于单一元件，可以有效地节省二者的整体成本与整体体积。而且，将本实施例的作法与传统的垫片和天线分别独立的作法相较，传统的垫片和天线是各自配置于电路板上的不同区域，而各自占用了一定的面积，而本实施例的天线本体102与垫片本体104是配置于同一个电路板区域上，故本实施例更可以有效地节省电路板的面积。 
甚者，在安装元件于电路板上时，传统的固定螺丝和天线将分别地被安装于电路板上，装配元件时必须花费安装固定螺丝的工时与安装天线的工时。然而，本实施例仅需以螺丝将天线结构100安装于电路板上，即可同时达到固定电路板及配置天线的目的。相较于传统作法，本实施例更具有节省工时的优点。 
图2A及图2B绘示应用本实用新型的一实施例的天线结构的电子装置示意图。电子装置200包括电路板202、机壳204、天线结构100以及螺丝206。图2A绘示天线结构100与电路板202、机壳204在组合的前的状态。组合时，螺丝206是穿过螺丝孔108，经由垫片本体104以将电路板202固定于机壳204上。图2B绘示天线结构100与电路板202、机壳204组合完成的状态。藉由螺丝206与垫片本体104让电路板202固定于机壳204上之后，天线结构100亦同时配置于电路板202上。信号传输线120传递来自电路板202的信号，以馈入至天线结构100，让天线结构100产生辐射信号，信号传输线120亦可将从天线结构100接收的信号传递至电路板202上。天线结构100不仅具有天线辐射效能，亦同时具有组装固定的效果。 
图3绘示依据本实用新型的一实施例实际量测得到的反射损失(return loss)图的一例，如图3所示，反射损失以-10dB为门槛值，本实施例天线的辐射频率约在2.4GHz～2.5GHz范围内。 
图4示依据本实用新型的另一实施例的天线结构的示意图。天线结构400 包括天线本体402以及螺丝本体404。天线本体402包括环形金属片406。螺丝本体404是与环形金属片406的一侧连接。环形金属片406环绕螺丝本体404，环形金属片406是实质上朝向螺丝本体404的上方延伸，例如朝向方向L2延伸，然而延伸方向不限定于方向L2，只要是朝向螺丝本体404的上方延伸皆符合本实用新型的精神。 
与前一实施例天线结构100的差别在于将垫片本体104取代为螺丝本体404，使得天线结构400包括天线本体402及螺丝本体404。 
藉由螺丝本体404，天线结构400可以作为螺丝使用，以具有固定物体的功能。螺丝不一定要具有导电性，亦可使用不导电的塑胶螺丝，只要能达到固定的功能即可。螺丝本体404的螺丝头顶部沟槽可以是一字型、十字型、或方型等等，以方便使用者使用对应的螺丝起子转动螺丝本体404，即转动整个天线结构400。将天线结构400作为螺丝使用，可适用于一般通讯电子产品的固定及定位。 
图5A及图5B绘示应用本实施例的天线结构的电子装置示意图。电子装置500包括电路板502、机壳504及天线结构400。图5A绘示天线结构400与电路板502、机壳504在组合的前的状态。藉由螺丝本体404可将电路板502固定于机壳504上。图5B绘示天线结构400与电路板502、机壳504组合完成的状态。藉由螺丝本体404让电路板502固定于机壳504上之后，天线结构400亦同时配置于电路板502上。信号传输线420将来自电路板502的信号馈入至天线结构400，以让天线结构400产生辐射信号，信号传输线420亦可将从天线结构400接收的信号传递至电路板502上。于此实施例中，螺丝本体404可以电性连接至电路板502的接地面。 
综上所述，本实用新型实施例是藉由将天线与垫片设计为同一组件，使得二者功能可以并存于一件；或藉由将天线与螺丝设计为同一组件，使得二者功能可以并存于一件。相较于使用一般螺丝来固定电路板的现有技术，本实用新型实施例的天线结构同时具有垫片/螺丝及天线，因此能够有效地节省垫片/螺丝与天线的整体成本与整体体积。此外，由于垫片/螺丝及天线是配置于同一个电路板区域上，故更可有效地节省电路板的面积。在组装过程时，将天线结构与电路板以及机壳组合之后，即可同时达到固定电路板及配置天线于电路板上的目的，故相较于传统作法，本实用新型实施例更具有节省工时的优点。 
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。 

Claims (12)

1.一种天线结构，其特征在于，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；以及 
一垫片本体，该垫片本体与该环形金属片的一侧连接，该垫片本体具有一螺丝孔； 
其中该环形金属片环绕该垫片本体，该环形金属片朝向该垫片本体的上方延伸。 
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该垫片本体连接至该第二长边。 
4.一种天线结构，其特征在于，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；以及 
一螺丝本体，该螺丝本体与该环形金属片的一侧连接； 
其中该环形金属片环绕该螺丝本体，该环形金属片朝向该螺丝本体的上方延伸。 
5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
6.根据权利要求5所述的天线结构，其特征在于，部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第 一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该螺丝本体连接至该第二长边。 
7.一种电子装置，其特征在于，包括： 
一电路板； 
一机壳； 
一天线结构，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；及 
一垫片本体，该垫片本体与该环形金属片的一侧连接，该垫片本体具有一螺丝孔，该环形金属片环绕该垫片本体，该环形金属片朝向该垫片本体的上方延伸；以及 
一螺丝，穿过该螺丝孔，经由该垫片本体将该电路板固定于该机壳上。 
8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该垫片本体连接至该第二长边。 
10.一种电子装置，其特征在于，包括： 
一电路板； 
一机壳；以及 
一天线结构，包括： 
一天线本体，包括一环形金属片；及 
一螺丝本体，该螺丝本体与该环形金属片的一侧连接，并将该电路板固定于该机壳； 
其中该环形金属片环绕该螺丝本体，该环形金属片朝向该螺丝本体的上方 延伸。 
11.根据权利要求10所述的电子装置，其特征在于，该天线本体为一偶极天线，其更包括一第一金属片与一第二金属片，该环形金属片的形状为一矩形，该环形金属片具有一缺口与一第一长边，该缺口位于该第一长边的中点处，该缺口的一端连接至该第一金属片，该缺口的另一端连接至该第二金属片，该第一金属片及该第二金属片皆与一信号传输线电性连接。 
12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，部分的该第一金属片与部分的该第二金属片朝相反方向延伸，延伸方向平行于该环形金属片的该第一长边，该第一金属片与该第二金属片的长度相等； 
其中该环形金属片更具有一第二长边，该第二长边与该第一长边相对，该螺丝本体连接至该第二长边。 
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