TWI434458B - Multi - frequency antenna module - Google Patents

Description

多頻天線模組

本發明是有關於一種多頻天線模組，特別是指一種設置於筆記型電腦內的多頻天線模組。

一般筆記型電腦的天線是設置於其顯示器邊框內側之一預留的容置空間內。以往顯示器的邊框是由絕緣材質製成，以避免天線所發出的輻射受到邊框的干擾。然而近來筆記型電腦相關業者開始生產顯示器邊框由金屬材質製成的筆記型電腦，使得舊有的天線架構在此環境下其輻射會受到金屬邊框的干擾而導致效率下降。因此，如何構思一種適用於金屬材質的顯示器邊框的天線結構，遂成為本發明要進一步改進的主題。

因此，本發明之目的，即在提供一種適用於顯示器邊框由金屬材質製成的筆記型電腦的天線模組。

於是，本發明多頻天線模組，設於一電子裝置的一殼體內，該殼體內設有一接地面且該殼體具有一兩端電連接於該接地面兩側緣的金屬邊框，該多頻天線模組包含一導電件、一基板、一接地部，及一第一輻射部。該導電件跨接於該金屬邊框與該接地面間，而由局部該金屬邊框、導電件及該接地面共同形成一封閉迴路。該基板設於該封閉迴路中。該接地部設於該基板且與該接地面電耦接並具有一接地端。該第一輻射部與該接地部相間隔地設於該基板且具有一供饋入一射頻訊號的饋入端，該第一輻射部部分與該封閉迴路平行以相互耦合而共振於一第一頻段，該第一輻射部另一部分則與該接地部平行以相互耦合而共振於一第二頻段。

較佳地，該第一輻射部包含一由該饋入端朝一第一方向延伸的第一輻射段，及一由該饋入端朝一第二方向延伸的第二輻射段，該第一輻射段與該封閉迴路耦合以共振於該第一頻段，該第二輻射段用以與該接地部耦合以共振於該第二頻段。

較佳地，該多頻天線模組還包含一概與該第一輻射段平行且電耦接於該接地面的第二輻射部，該第二輻射部用以與該第一輻射段耦合而共振於一第三頻段。

較佳地，該金屬邊框局部與該第一輻射段平行並與該第一輻射段耦合以共振於該第一頻段。

較佳地，該多頻天線模組還包含一同軸傳輸線，該同軸傳輸線的正端訊號線電連接該饋入端，該同軸傳輸線的負端訊號線電連接該接地端。

較佳地，該第一輻射部與該金屬邊框及該接地部間分別具有一第一耦合間隙及一第二耦合間隙。

較佳地，該第二輻射部與該第一輻射段間具有一第三耦合間隙。

較佳地，該第一頻段為824~960MHz，該第二頻段為1710~1880 MHz。

較佳地，該第三頻段為1850~2170MHz。

本發明之功效在於藉由該連接導體形成可與第一輻射部耦合共振的封閉迴路，使得原本對輻射產生干擾的金屬邊框轉而成為可供發射與接收輻射訊號的組件。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖1至圖3，是本發明多頻天線模組之較佳實施例，其設於一電子裝置1的一殼體12內，電子裝置1為一筆記型電腦，本實施例是設於筆記型電腦的一顯示器11的殼體12內，殼體12內設有一接地面13且殼體12具有一呈倒U形且兩端電連接於接地面13兩側緣的金屬邊框121，在本實施例中接地面13為一大鋁箔，本較佳實施例包含一導電件21、一基板3、一接地部4、一第一輻射部5、一第二輻射部6，及一同軸傳輸線7。

導電件21跨接於金屬邊框121與接地面13間，而由局部金屬邊框121、導電件21及接地面13共同形成一封閉迴路20。在本實施例中，接地面13包括一矩形狀的本體部131及一由本體部131上緣向外突出的凸伸部132，導電件21是跨接於金屬邊框121與凸伸部132之間，金屬邊框121藉由導電件21區分為一由導電件21與金屬邊框121的連接處向右側延伸並呈L形狀的第一段122，及一由導電件21與金屬邊框121的連接處向左側延伸並呈L形狀的第二段123，封閉迴路20是由第一段122、導電件21，及接地面13的凸伸部132與本體部131所形成。

基板3設於封閉迴路20中並供接地部4、第一輻射部5及第二輻射部6設置。接地部4設於基板3且與接地面13電耦接並具有一接地端41。在本實施例中，接地部4是一長直線段且設於基板3的下緣，並藉由一跨接於接地部4與接地面13的凸伸部132的導電件22與接地面13電耦接。

第一輻射部5與該接地部4相間隔且具有一供饋入一射頻訊號的饋入端50，第一輻射部5部分與封閉迴路20相鄰且平行以相互耦合而共振於一第一頻段，第一輻射部5未與封閉迴路20相鄰的另一部分則與接地部4平行以相互耦合而共振於一第二頻段。在本實施例中，第一輻射部5包含一由饋入端50朝一第一方向(即朝向基板3左側緣的方向)延伸的第一輻射段51，及一由饋入端50朝一第二方向(即朝向基板3右側緣的方向)延伸的第二輻射段52，第一輻射部5的第一輻射段51與部分封閉迴路20相鄰且平行，而與封閉迴路20相互耦合以共振於第一頻段，第二輻射段52短於第一輻射段51且遠離封閉迴路20並與接地部4平行，並用以與接地部4耦合以共振於第二頻段，更確切地說，金屬邊框121的第一段122部分與第一輻射部5的第一輻射段51相鄰且平行，兩者間具有一第一耦合間隙G1，從而使第一輻射段51與金屬邊框121的第一段122相互耦合而共振於第一頻段。接地部4與第一輻射部5的第二輻射段52平行且兩者間具有一第二耦合間隙G2，從而使第二輻射段52與接地部4相互耦合而共振於第二頻段。

第二輻射部6與第一輻射段51平行且電耦接於接地面13。在本實施例中，第二輻射部6是一長直線段並朝基板3的左側緣延伸，其藉由一跨接於第二輻射部5及接地面13的凸伸部132的導電件23與接地面14電耦接。第二輻射部6與第一輻射部5的第一輻射段51間具有一第三耦合間隙G3，使第二輻射部6與第一輻射段51耦合而共振於一第三頻段。

同軸傳輸線7的正端訊號線71電連接饋入端50，同軸傳輸線7的負端訊號線72電連接接地端41。

在本實施例中，導電件21、22、23各為一導電銅箔。

參閱圖3，是本實施例的詳細尺寸，其中顯示器11具有一長度L，金屬邊框121的頂端與接地面13的底端之間具有一寬度W，在本實施例中，長度L為275mm，寬度W為195mm，第一耦合間隙G1為3.2mm，第二耦合間隙G2為1mm，第三耦合間隙G3為5mm，另外，基板3的厚度為0.6mm。在此尺寸下，由第一段122與第一輻射部5的第一輻射段51耦合共振的第一頻段為824~960MHz，由第一輻射部5的第二輻射段52與接地部4耦合共振出的第二頻段為1710~1880 MHz，由第一輻射部5的第一輻射段51與第二輻射部6耦合共振出的第三頻段為1850~2170MHz，使得本實施例可操作於WWAN(Wireless Wide Area Network；無線廣域網路)之五頻(GSM850/EGSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS)操作頻段。

參閱圖4，是本實施例應用於筆記型電腦所測得的電壓駐波比(VSWR)值。由圖中所示可知，在第一頻段、第二頻段及第三頻段範圍內，本實施例的電壓駐波比(VSWR)值皆小於3。

另參見下表1，是本實施例應用於筆記型電腦並操作於第一頻段、第二頻段及第三頻段範圍內所測得的輻射效率，由表中可知，其總整輻射效能>-5.2dB(>30.1%)。

再參見圖5至圖8，是本實施例的輻射場型，由圖中可知，本實施例的輻射場型大致呈全向性。

綜上所述，本發明多頻天線模組藉由導電件21形成可與第一輻射部5的第一輻射段51耦合共振的封閉迴路20，使得原本對輻射產生干擾的金屬邊框121轉而成為可供發射與接收低頻輻射訊號的組件。此外，藉由第一輻射部5的第二輻射段52與接地部4耦合共振以及第二輻射部6與第一輻射部5的第一輻射段51耦合共振以發射和接收高頻訊號，使得本實施例可操作於WWAN之五個操作頻段，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1．．．電子裝置

11．．．顯示器

12．．．殼體

121．．．金屬邊框

122．．．第一段

123．．．第二段

13．．．接地面

131．．．本體部

132．．．凸伸部

21、22、23．．．導電件

20．．．封閉迴路

3．．．基板

4．．．接地部

41．．．接地端

5．．．第一輻射部

50．．．饋入端

51．．．第一輻射段

52．．．第二輻射段

6．．．第二輻射部

7．．．同軸傳輸線

71．．．正端訊號線

72．．．負端訊號線

G1．．．第一耦合間隙

G2．．．第二耦合間隙

G3．．．第三耦合間隙

L．．．長度

W．．．寬度

圖1是一本發明多頻天線模組的較佳實施例的一立體圖，說明該較佳實施例設於一筆記型電腦的一顯示器的一殼體內；

圖2是一該顯示器的前視示意圖；

圖3是一本實施例的尺寸圖；

圖4顯示本實施例設於該筆記型電腦所測得的電壓駐波比圖；

圖5是一本實施例操作在824MHz的輻射場型圖；

圖6是一本實施例操作在960MHz的輻射場型圖；

圖7是一本實施例操作在1710MHz的輻射場型圖；及

圖8是一本實施例操作在2170MHz的輻射場型圖。

12．．．殼體

121．．．金屬邊框

122．．．第一段

123．．．第二段

13．．．接地面

131．．．本體部

132．．．凸伸部

21、22、23．．．導電件

3．．．基板

4．．．接地部

41．．．接地端

5．．．第一輻射部

50．．．饋入端

51．．．第一輻射段

52．．．第二輻射段

6．．．第二輻射部

7．．．同軸傳輸線

71．．．正端訊號線

72．．．負端訊號線

Claims (9)

1. 一種多頻天線模組，設於一電子裝置的一殼體內，該殼體內設有一接地面且該殼體具有一兩端電連接於該接地面兩側緣的金屬邊框，該多頻天線模組包含：一導電件，跨接於該金屬邊框與該接地面間，而由局部該金屬邊框、該導電件及該接地面共同形成一封閉迴路；一基板，設於該封閉迴路中；一接地部，設於該基板且與該接地面電耦接並具有一接地端；及一第一輻射部，與該接地部相間隔地設於該基板且具有一供饋入一射頻訊號的饋入端，該第一輻射部部分與該封閉迴路平行以相互耦合而共振於一第一頻段，該第一輻射部另一部分則與該接地部平行以相互耦合而共振於一第二頻段。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之多頻天線模組，其中，該第一輻射部包含一由該饋入端朝一第一方向延伸的第一輻射段，及一由該饋入端朝一第二方向延伸的第二輻射段，該第一輻射段與該封閉迴路耦合以共振於該第一頻段，該第二輻射段用以與該接地部耦合以共振於該第二頻段。
3. 依據申請專利範圍第2項所述之多頻天線模組，還包含一概與該第一輻射段平行且電耦接於該接地面的第二輻射部，該第二輻射部用以與該第一輻射段耦合而共振於一第三頻段。
4. 依據申請專利範圍第2項所述之多頻天線模組，其中，該金屬邊框局部與該第一輻射段平行並與該第一輻射段耦合以共振於該第一頻段。
5. 依據申請專利範圍第1項所述之多頻天線模組，還包含一同軸傳輸線，該同軸傳輸線的正端訊號線電連接該饋入端，該同軸傳輸線的負端訊號線電連接該接地端。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之多頻天線模組，其中，該第一輻射部與該金屬邊框及該接地部間分別具有一第一耦合間隙及一第二耦合間隙。
7. 依據申請專利範圍第3項所述之多頻天線模組，其中，該第二輻射部與該第一輻射段間具有一第三耦合間隙。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之多頻天線模組，其中，該第一頻段為824~960MHz，該第二頻段為1710~1880 MHz。
9. 依據申請專利範圍第3項所述之多頻天線模組，其中，該第三頻段為1850~2170MHz。