TWI508375B - 天線模組 - Google Patents

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TWI508375B TW098146047A TW98146047A TWI508375B TW I508375 B TWI508375 B TW I508375B TW 098146047 A TW098146047 A TW 098146047A TW 98146047 A TW98146047 A TW 98146047A TW I508375 B TWI508375 B TW I508375B
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Description

天線模組
本發明涉及一種天線，尤其涉及一種適用於多種操作頻率之天線模組。
隨著無線通訊技術之迅速發展及人們生活水準之日益提高，行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等攜帶型無線通訊裝置競相湧現，使得該等攜帶型無線通訊裝置已成為現代人日常生活不可缺少之一部分。
於該等無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號之天線裝置，無疑成為無線通訊裝置中最重要之元件之一。習知之單頻天線裝置一般不易滿足人們對多頻段無線通訊裝置之需求，因此，為了滿足用戶對多頻段無線通訊裝置之需求，需要採用多頻天線裝置。而習知之多頻天線模組一般體積比較大，可能佔據無線通訊裝置內很大一部分空間，不適於無線通訊裝置朝輕薄化方向發展，且習知之多頻天線因多為雙頻天線而不具備較高之通用性，不易同時滿足多種不同頻段之通訊系統之要求。
有鑒於此，有必要提供一種通用性強，且佔據空間較小之天線模組。
一種天線模組，包括一天線載體及一天線，所述天線包括一第一天線部、一第二天線部、一第三天線部、一饋入部及一接地部，所述第一天線部及第二天線部間隔設置於所述天線載體上，並圍成一調整空間，所述第三天線部設置於所述第一天線部及第二天線部之一側，所述饋入部及接地部相對且相互平行設置，所述第一天線部及第二天線部共用所述饋入部，所述第二天線部及第三天線部與接地部相連，所述天線模組工作時，所述第一天線部、第二天線部及第三天線部根據所述饋入部饋入之射頻訊號產生複數個共振頻率，從而使得所述天線模組具備不同之工作頻率。
相較於習知技術，所述天線模組於獲得多種工作頻率之同時，體積明顯縮小，使得該天線模組不會佔用到電路板之配置空間，有利於無線通訊裝置之小型化。所述天線模組於工作時可產生複數個共振頻率，增加了所述天線模組之頻寬，使得該天線模組之頻寬範圍可以涵蓋到多個常用通訊系統，增強了所述天線模組之通用性。
100‧‧‧天線模組
20‧‧‧天線載體
22‧‧‧外端面
24‧‧‧上表面
26‧‧‧連接面
28‧‧‧內表面
40‧‧‧天線
42‧‧‧第一天線部
44‧‧‧第二天線部
45‧‧‧第三天線部
46‧‧‧饋入部
48‧‧‧接地部
222‧‧‧中間部
224、226‧‧‧側面
422‧‧‧主體部
424‧‧‧第一電連接部
426‧‧‧第二電連接部
428‧‧‧第一溝槽
429‧‧‧調整空間
442‧‧‧前端部
444‧‧‧連接部
446‧‧‧末端部
452‧‧‧第一寄生單元
454‧‧‧第二寄生單元
462‧‧‧第一連接端
464‧‧‧饋入端
466‧‧‧第二溝槽
482‧‧‧第二連接端
484‧‧‧接地端
圖1為本發明較佳實施例天線模組第一視角下之立體示意圖。
圖2為圖1所示天線模組第二視角下之立體示意圖。
圖3為圖2所示天線模組第三視角下之立體示意圖。
圖4為圖1所示天線模組之返回損失測量結果示意圖。
本發明提供一種天線模組，所述天線模組裝設於行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等攜帶型無線通 訊裝置內以收發無線電訊號。
請一併參閱圖1及圖2，本發明較佳實施例中之天線模組100包括一天線載體20及一天線40。該天線載體20可以是攜帶型電子裝置之部份殼體，其大致呈弧面形罩體狀，具有一大致垂直設置之外端面22、一大致水平設置之上表面24、一弧面形連接面26及一與所述外端面22及上表面24相對設置之內表面28。該連接面26為一斜面，外端面22與上表面24藉由所述連接面26進行弧形過渡連接。該外端面22包括一與上表面24垂直設置之中間部222及二相對設置於中間部222兩側且與中間部222弧形過渡連接之側面224、226。
該天線40由金屬等導電材料製成之片體構成，其包括一第一天線部42、一第二天線部44、一第三天線部45、一饋入部46及一接地部48，該第一天線部42及第二天線部44主要配置於天線載體20之外端面22及連接面26上，第三天線部45、饋入部46及接地部48配置於所述天線載體20之上表面24及連接面26上。
該第一天線部42包括一主體部422、一第一電連接部424及一第二電連接部426。所述主體部422為一狹長直條狀片體，其主要部分佈設於外端面22之中間部222及一側面226上，該主體部422於中間部222之尾端沿大致垂直於中間部222方向延伸有另一部分佈設於連接面26上。該第一電連接部424與主體部422相連，並以一大致呈“V”形之彎曲型片體結構佈設於該連接面26之外側，且其中央形成一對應之第一溝槽428，該第一溝槽428用於調整所述第一天線部42之電氣長度。該第二電連接部426大致為一狹長直條狀片體，其佈設於連接面26上靠近上表面24之一側。所述第二電 連接部426之末端與第一電連接部424之末端垂直地連接，第二電連接部426中部則沿平行於主體部422方向延伸一段距離後向外端面22外側邊緣垂直地延伸一較短距離，然後再繼續沿平行於主體部422之方向延伸，整體上呈現一彎折結構，最後再與設置於連接面26上之饋入部46電性連接。該主體部422及第二電連接部426共同圍成一大致呈“U”形之調整空間429，可藉由調整所述調整空間429之尺寸，以進一步縮小天線40之裝設空間。
該第二天線部44包括一前端部442、一連接部444及一末端部446。所述前端部442大致為一直條狀片體，其佈設於外端面22之中間部222及側面224上。所述連接部444於前端部442位於側面224之末端垂直延伸出來並佈設於所述連接面26上。該末端部446大致為一直條狀片體，其佈設於所述連接面26上，且由所述連接部444之末端沿平行於第一天線部42中之第二電連接部426且遠離所述側面224之方向延伸，並伸入所述調整空間429。前端部442、連接部444及末端部446之總長度小於主體部422、第一電連接部424及第二電連接部426之總長度。
第三天線部45為一寄生天線，其主要佈設於所述連接面26、上表面24及內表面28上，該第三天線部45包括一第一寄生單元452及一第二寄生單元454。該第一寄生單元452大致為一矩形片體，其佈設於所述連接面26上，與所述第二電連接部426及末端部446兩兩相互平行設置。於本實施例中，所述第一寄生單元452之長度大約為4.5mm，且其寬度比所述第二電連接部426及末端部446均要小。請一併參閱圖3，該第二寄生單元454大致為一矩形片體，其由所述第一寄生單元452之末端向所述內表面28之方向延伸而 成。其中，所述第二寄生單元454之前端與所述第一寄生單元452大致垂直設置，以構成一大致呈”L”形狀之片體結構後，再以與所述第二寄生單元454之前端構成大致為135度之夾角沿所述內表面28之方向延伸，最終構成一彎折結構。所述第二寄生單元454之末端部分固定於所述內表面28上且與所述接地部48相連。第二寄生單元454之整體長度大於所述第一寄生單元452之長度。
該饋入部46包括一第一連接端462及一饋入端464，該第一連接端462大致為一矩形片體，其佈設於所述連接面26上，且與所述第二寄生單元454之前端部分大致平形。所述第一連接端462一端連接至所述饋入端464，另一端分別垂直連接所述第一天線部42之第二電連接部426及第二天線部44之末端部446。該饋入端464大致為一條狀片體，其寬度小於所述第一連接端462之寬度。該饋入端464由所述第一連接端462之末端向所述內表面28之方向延伸而成，並固定於所述內表面28上，且與第二寄生單元454之末端共面且大致平行設置。該饋入端464與所述現有之可攜式電子裝置中電路板之訊號傳輸端相連，用以饋入射頻訊號，且使得所述第一天線部42及第二天線部44共用所述饋入端464。
該接地部48設置於所述饋入部46之外側，且與所述饋入部46平行設置。所述接地部48包括一第二連接端482及一接地端484，該第二連接端482大致為一矩形狀體，其寬度與所述饋入部46之第一連接端462之寬度相當，兩者平行設置。所述第二連接端482之一端連接至所述接地端484，另一端垂直連接至所述第二天線部44之前端部442上。該接地端484大致為一條狀片體，其寬度小於所述第二連接端482之寬度。所述接地端484由所述第二連接端482 之末端向所述內表面28之方向延伸而成，並固定於所述內表面28上。所述接地端484之寬度與所述饋入部46中饋入端464之寬度相當，兩者平行設置，且所述接地端484與所述第二寄生單元454之末端藉由導線等習知方式進行連接。所述饋入部46與接地部48之間形成一狹長之第二溝槽466，於本實施例中，所述第二溝槽466之寬度約為0.5mm。藉由調整所述第二溝槽466之尺寸，以調整所述天線模組100之頻寬。
可以理解，本發明之第三天線部45之位置不限於圖中所示位置，其還可設置於天線載體20上靠近第一天線部42中主體部422及第一電連接部424處，且與所述接地部48中接地端484相連。
所述天線模組100工作時，訊號自饋入部46進入後，可分別沿所述天線模組100之第一天線部42、第二天線部44及第三天線部45獲得不同長度之傳播路徑，並產生不同之電流訊號，進而使得所述第一天線部42、第二天線部44及第三天線部45分別產生不同之操作頻率，以使得天線模組100能分別於GSM850(頻段範圍：824~894MHz)、EGSM900(頻段範圍：880~960MHz)、DCS1800(頻段範圍：1710~1880MHz)、PCS1900(頻段範圍：1850~1990MHz)及WCDMA2100(頻段範圍：1920~2170MHz)等多個常用無線通訊頻段下進行工作。
圖4所示為所述天線模組100之返回損失(return loss,RL)測量結果示意圖。由所述測量結果可知，該天線模組之頻段可涵蓋至GSM850、EGSM900、DCS1800、PCS1900及WCDMA2100五個通訊系統。其中，分別於頻率為824MHz、960MHz、1710MHz及2170MHz時，測得所述天線模組100之RL值分別為-5.9dB、-4.1dB、 -5.8dB及-6.1dB，均滿足無線通訊系統之要求。
另外，本領域技術人員還可於本發明專利申請公開之範圍及精神內做其他形式及細節上之各種修改、添加及替換。當然，這些依據本發明精神所做之各種修改、添加及替換等變化，都應包含於本發明所要求保護之範圍之內。
100‧‧‧天線模組
20‧‧‧天線載體
22‧‧‧外端面
24‧‧‧上表面
26‧‧‧連接面
28‧‧‧內表面
40‧‧‧天線
42‧‧‧第一天線部
44‧‧‧第二天線部
45‧‧‧第三天線部
46‧‧‧饋入部
48‧‧‧接地部
222‧‧‧中間部
224、226‧‧‧側面
422‧‧‧主體部
424‧‧‧第一電連接部
426‧‧‧第二電連接部
428‧‧‧第一溝槽
429‧‧‧調整空間
442‧‧‧前端部
444‧‧‧連接部
446‧‧‧末端部
452‧‧‧第一寄生單元
454‧‧‧第二寄生單元
462‧‧‧第一連接端
464‧‧‧饋入端
466‧‧‧第二溝槽
482‧‧‧第二連接端
484‧‧‧接地端

Claims (8)

  1. 一種天線模組，包括一天線載體及一天線，其改良在於：所述天線包括一第一天線部、一第二天線部、一第三天線部、一饋入部及一接地部，所述第一天線部及第二天線部間隔設置於所述天線載體上，並圍成一調整空間，所述第三天線部設置於所述第一天線部及第二天線部之一側，所述饋入部及接地部相對且相互平行設置，所述第一天線部及第二天線部共用所述饋入部，所述第二天線部及第三天線部與接地部相連，所述天線模組工作時，所述第一天線部、第二天線部及第三天線部根據所述饋入部饋入之射頻訊號產生複數個共振頻率，從而使得所述天線模組具備不同之工作頻率，所述天線載體包括一外端面、一上表面、一連接面及一與所述上表面相對設置之內表面，所述外端面與上表面藉由所述連接面進行弧形過渡連接，所述外端面包括一中間部及二相對設置於所述中間部兩側且與中間部弧形過渡連接之側面，所述第一天線部包括一主體部，所述主體部為一狹長直條狀片體，所述主體部佈設於所述外端面之中間部及一側面上，且所述主體部於中間部之尾端沿所述中間部垂直延伸而部分佈設於所述連接面上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中所述第一天線部包括一第一電連接部，所述第一電連接部與所述主體部相連，並以一彎曲型結構配置於所述連接面之外側上，且形成一對應之第一溝槽，所述第一溝槽用於調整所述第一天線部之電氣長度。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線模組，其中所述第一天線部包括一第二電連接部，所述第二電連接部之末端與第一電連接部之末端垂直連接，所述第二電連接部之中部沿平行於所述主體部之方向延伸一段距離後向 所述外端面之外側邊緣垂直延伸一較短距離，再繼續沿平行於所述主體部之方向延伸，整體上呈現一彎折結構，最後再與所述饋入部電性連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線模組，其中所述主體部及第二電連接部共同形成所述調整空間，所述調整空間用於調整所述天線模組之裝設空間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中所述第二天線部包括一前端部、一連接部及一末端部，所述前端部為一直條狀片體，所述前端部佈設於所述外端面之側面及中間部，所述連接部沿所述前端部位於所述側面之末端垂直延伸並佈設於所述連接面上，所述末端部佈設於所述連接面上，且由所述連接部之末端沿平行於所述中間部且遠離所述側面之方向延伸，並伸入所述調整空間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中所述第三天線部包括一第一寄生單元及一第二寄生單元，所述第一寄生單元為一矩形片體，所述第一寄生單元佈設於所述連接面上，且與所述第一天線部及第二天線部平行設置，所述第二寄生單元由所述第一寄生單元之末端向所述內表面之方向延伸而成，並固定於所述內表面上，所述第二寄生單元與所述接地部相連。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組，其中所述饋入部包括一第一連接端及一饋入端，所述第一連接端為一矩形片體，所述第一連接端佈設於所述連接面上，且所述第一連接端一端連接至所述饋入端，另一端分別垂直連接所述第一天線部及第二天線部，所述饋入端由所述第一連接端之末端向所述內表面之方向延伸而成，並固定於所述內表面上，所述饋入端與一可攜式電子裝置中電路板之訊號傳輸端相連。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之天線模組，其中所述接地部包括一第二連接 端及一接地端，所述第二連接端為一矩形狀體，所述第二連接端與所述饋入部之第一連接端平行設置，所述第二連接端之一端連接至所述接地端，另一端垂直連接至所述第二天線部，所述接地端由所述第二連接端之末端向所述內表面之方向延伸而成，並固定於所述內表面上，所述接地端與一可攜式電子裝置中電路板之接地面相連。
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