TWI514661B - 天線組件及應用該天線組件之無線通訊裝置 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種天線組件,特別涉及一種可調節工作頻率之天線組件及應用該天線組件之無線通訊裝置。
無線通訊裝置廣泛應用於生活中,而天線係無線通訊裝置之必備組件。生產中為避免重新設計天線而耗費較多時間及成本,同一種天線經常可能被應用於多種無線通訊裝置中。此時一般需要根據不同類型無線通訊裝置的工作要求對天線的工作頻率進行調整,以確保該種天線裝設於各種不同類型無線通訊裝置內時均能獲得較佳之通訊效果。
目前習知方法大都是藉由改變天線之阻抗匹配電路結構而調節天線之工作頻率。然而,由於阻抗匹配電路一般均設置於無線通訊裝置內部之電路板上,此習知方法往往需要於無線通訊裝置內部電路板上拆裝組件,仍有可能耗費較高成本,且具有損壞電路板及影響無線通訊裝置本身性能之風險。
有鑒於此,有必要提供一種成本較低且能調節工作頻率之天線組件。
另,還有必要提供一種應用所述天線組件之無線通訊裝置。
一種天線組件,其包括一天線、一基體及若干填充塊,所述基體上開設有若干凹槽,所述天線貼附於所述基體上並遮蓋全部或部分凹槽,所述填充塊之介電係數大於所述基體之介電係數,且所述填充塊可選擇地裝設於全部或部分凹槽內以增大該等凹槽區域之介電係數,進而對應地調整遮蓋於裝有填充塊之凹槽上方之天線之工作頻率。
一種無線通訊裝置,其包括一載體及一天線組件,所述天線組件設置在載體上並與載體電性連接,該天線組件包括一天線、一基體及若干填充塊,所述基體上開設有若干凹槽,所述天線貼附於所述基體上並遮蓋全部或部分凹槽,所述填充塊之介電係數大於所述基體之介電係數,且所述填充塊可選擇地裝設於全部或部分凹槽內以增大該等凹槽區域之介電係數,進而對應地調整遮蓋於裝有填充塊之凹槽上方之天線之工作頻率。
相較於習知技術,該天線組件藉由在基體的凹槽內裝設填充塊,可以調節基體的介電係數,進而改變天線的工作頻率。本發明在調整天線工作頻率時無須重新設計裝配天線之阻抗匹配電路,有效地節省了時間及成本。
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧基體
12‧‧‧凹槽
16‧‧‧表面
18‧‧‧側面
30‧‧‧天線
32‧‧‧饋入部
34‧‧‧接地部
36‧‧‧匹配部
37‧‧‧高頻部
372‧‧‧第一遮蓋部
374‧‧‧第一貼附部
38‧‧‧低頻部
382‧‧‧第二遮蓋部
384‧‧‧第二貼附部
50‧‧‧填充塊
200‧‧‧載體
1-6‧‧‧曲線
圖1係本發明天線組件之較佳實施方式之立體分解示意圖;圖2係圖1所示天線組件之組裝示意圖;圖3係圖1所示天線組件之第一使用狀態示意圖;圖4係圖3所示天線組件使用狀態下之回波損耗測試圖;圖5係圖1所示天線組件之另一使用狀態示意圖;
圖6係圖5所示天線組件使用狀態下之回波損耗測試圖;圖7係圖1所示天線組件之又一使用狀態示意圖,圖8係圖7所示天線組件使用狀態下之回波損耗測試圖。
請參閱圖1及圖2,本發明之較佳實施方式提供一種天線組件100,其可用於各類無線通訊裝置中,本實施例以用於一行動電話(圖未示)為例加以說明。該天線組件100整體設置於一載體200上。在本實施例中,該載體200可為一習知之電路板(Printed Circuit Board,PCB),其裝設於所述行動電話內部。該載體200上可依據習知技術設計出一饋入點(圖未示)及一接地點(圖未示),以分別為所述天線組件100提供訊號饋入及接地作用。
該天線組件100包括一基體10、一天線30及若干填充塊50。
該基體10設置在載體200上,其由塑膠材料製成,該基體10之介電係數約為2.5。該基體10包括一表面16及一側面18,該表面16上開設有若干凹槽12,該等凹槽12可以N x M之矩陣陣列形式排佈在基體10上。在本實施例中,該等凹槽12形成一3 x 10之陣列,其中每一凹槽12皆呈矩形體,其尺寸約為3 x 3 x 3mm。
天線30可藉由金屬貼片或覆銅等方式設置在基體10的表面16上,並遮蔽全部或部份凹槽12。在本實施例中,該天線30為一雙頻天線,其包括一饋入部32、一接地部34、一匹配部36、高頻部37及一低頻部38。該饋入部32及接地部34均可藉由彈片連接等方式分別與載體500上之饋入點及接地點電性相連。該匹配部36為一平
直的距形片體,其連接於饋入部32及接地部34之間,以為天線30起阻抗匹配作用。該匹配部36平直的貼附於基體10的表面16上並遮蓋部分凹槽12。在本實施例中,該高頻部37及低頻部38均為片體狀,二者均貼附於基體10上並遮蔽部分凹槽12。其中高頻部37大致呈”U”形,其包括二未相連接的第一遮蓋部372及一第一貼.附部374。該二第一遮蓋部372與匹配部36位於同一水平面,該第一貼附部374垂直連接於二第一遮蓋部372,並貼附於基體10的側面18上。該低頻部38與高頻部37相連接,並與匹配部36也位於同一水平面上。該低頻部38包括一第二遮蓋部382及一第二貼附部384。該第二遮蓋部382包括至少一個方波形彎折段,並朝遠離高頻部37的方向延伸。該第二貼附部384與第二遮蓋部382垂直,並與第一貼附部374相對地貼附於基體10的側面18上。
填充塊50的尺寸與凹槽12大致相當,其可取出地裝設在凹槽12內,該等填充塊50由介電係數高於基體10之材料製成,例如可以選用橡膠、陶瓷等。當該等填充塊50裝設於凹槽12內時,由於其介電係數高於基體10,故可提高基體10整體或局部之介電係數,進而對應地調整覆蓋於其上之天線30之工作頻率。在本實施例中,填充塊50由橡膠制成,其介電係數約為4.0。
在將所述天線組件100裝配於不同的無線通訊裝置之過程中,當需要改變天線30之收發頻率時,可依據所需頻率將預定數量之若干填充塊50裝設於天線30上預定位置之凹槽12中,由於填充塊50之介電係數高於基體10之介電係數,故此時其上覆蓋天線30之工作頻率將獲得調整,基體10之介電係數越高,其工作頻率將越低。藉由調整填充塊50之裝設數量及裝設位置,可使天線30之對應
位置上獲得所需之參數。具體實施方法舉例如下:請參閱圖3,當需要改變天線30高頻部37之工作頻率時,將若干填充塊50裝設於基體10上被高頻部37覆蓋之凹槽12內。請再參閱圖4,其中曲線1表示未裝設填充塊50時,高頻部37之工作頻率;曲線2表示裝設填充塊50後,高頻部37之工作頻率。結合圖3及圖4可以看出,在高頻部37所對應之覆蓋區域裝設填充塊50後,該高頻部37之中心工作頻率可從原來的約1650MHz調整至約1600MHz。
請參閱圖5,當需要改變天線30低頻部38之工作頻率時,將若干填充塊50裝設於基體10上被低頻部38覆蓋之凹槽12內。請再參閱圖6,其中曲線3表示未裝設填充塊50時,低頻部38之工作頻率;曲線4表示裝設填充塊50後,低頻部38之工作頻率。結合圖5及圖6可以看出,在低頻部38所對應之覆蓋區域裝設填充塊50後,該低頻部38之中心工作頻率可從原來的約900MHz調整至約860MHz。
請參閱圖7,將若干填充塊50裝設於基體10上被天線之匹配部36及低頻部38所覆蓋之凹槽12內,此時天線30之阻抗匹配將得到調整。請再參閱圖8,其中曲線5表示天線30之阻抗匹配調整前之操作模態,曲線6表示天線30之阻抗匹配調整後之操作模態。結合圖7及圖8可以看出,天線30之低頻操作模态得到良好的改善,即其回波损耗(Return Loss,RL)值降低。
可以理解,本發明之填充塊50裝設於凹槽12內之數量不限於實施例中所示,在實際設計製造時,可依據天線收發頻率之調整對填充塊50之數量做適量增減。
可以理解,本發明之基體10及天線30不限於實施例中之形狀,其可依據具體需求設計出不同形狀之基體及天線。
本發明藉由在天線所在之區域填充高介電係數材料,藉此改變天線之工作頻率及阻抗匹配,且高介電材料之數量可依據不同之頻率要求增減,無需另行設計天線形狀,節約成本。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,本發明之範圍並不以上述實施例為限,舉凡熟習本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧基體
12‧‧‧凹槽
16‧‧‧表面
18‧‧‧側面
30‧‧‧天線
32‧‧‧饋入部
34‧‧‧接地部
36‧‧‧匹配部
37‧‧‧高頻部
372‧‧‧第一遮蓋部
374‧‧‧第一貼附部
38‧‧‧低頻部
382‧‧‧第二遮蓋部
384‧‧‧第二貼附部
50‧‧‧填充塊
200‧‧‧載體
Claims (10)
- 一種天線組件,其包括一天線,其改良在於:所述天線組件還包括一基體及若干填充塊,所述基體上開設有若干凹槽,所述天線貼附於所述基體上並遮蓋全部或部分凹槽,所述天線包括一匹配部,所述匹配部用於匹配天線的阻抗,所述填充塊之介電係數大於所述基體之介電係數,且所述填充塊可選擇地裝設於全部或部分凹槽內以增大該等凹槽區域之介電係數,進而對應地調整遮蓋於裝有填充塊之凹槽上方之天線之工作頻率以及天線的阻抗。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線組件,其中所述基體由塑膠材料制成。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線組件,其中所述填充塊由橡膠或陶瓷材料製成。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線組件,其中所述天線為一雙頻天線,所述雙頻天線還包括一高頻部及一低頻部,所述高頻部和低頻部直接連接於匹配部相對的二側邊,所述高頻部及低頻部均遮蔽部分凹槽。
- 如申請專利範圍第4項所述之天線組件,其中所述高頻部包括二第一遮蓋部及一第一貼附部,所述二第一遮蓋部與第一貼附部垂直且分別貼附於基體相鄰的二個面上。
- 如申請專利範圍第5項所述之天線組件,其中所述低頻部包括一第二遮蓋部及一第二貼附部,所述第二遮蓋部與第一遮蓋部位於同一平面,所述第二貼附部與第一貼附部相對設置於基體上,所述第二遮蓋部和其中一第一遮蓋部直接連接於匹配部相對的兩側。
- 一種無線通訊裝置,其包括一載體及一天線組件,所述天線組件設置在載體上並與載體電性連接,該天線組件包括一天線,其改良在於:所述 天線組件還包括一基體及若干填充塊,所述基體上開設有若干凹槽,所述天線包括一匹配部及直接連接於匹配部相對的二側邊的一高頻部及一低頻部,所述匹配部用於匹配天線的阻抗,所述匹配部、高頻部及低頻部均貼附於所述基體上並遮蓋全部或部分凹槽,所述填充塊之介電係數大於所述基體之介電係數,且所述填充塊可選擇地裝設於全部或部分凹槽內以增大該等凹槽區域之介電係數,進而對應地調整遮蓋於裝有填充塊之凹槽上方之天線之工作頻率以及天線的阻抗。
- 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置,其中所述基體由塑膠材料制成,所述填充塊由橡膠或陶瓷材料製成。
- 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置,其中所述載體上設置一饋入點及一接地點,所述天線包括一饋入部及一接地部,所述饋入部及接地部分別與饋入點及接地點電性連接,所述匹配部連接於饋入部及接地部之間。
- 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置,其中所述載體為電路板。
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