TWI619308B - 天線組件 - Google Patents

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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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Abstract

本發明提供一種天線組件，包括介質基板、饋電線及接地層，該接地層位於所述介質基板的其中一表面上，該接地層開設有開槽天線，該開槽天線包括均鏤空開設於該接地層的依次連接形成U形的第一縫隙、連接部及第二縫隙；該饋電線位於所述介質基板相對於所述接地層的另一表面上，且其於接地層的投影與第一縫隙、第二縫隙相交。上述的天線組件適用性高、寬頻且可接收多頻段訊號。

Description

天線組件
本發明涉及一種天線組件，特別涉及一種寬頻的天線組件。
在行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等無線通訊裝置中，天線作為用以藉由無線電波收發無線電訊號的部件，無疑是無線通訊裝置中最重要的組件之一。
隨著無線通訊技術的發展，無線通訊裝置朝著重量輕、體積小、接收多頻段發展，這勢必使得應用於無線通訊裝置的天線具備小型化、多頻段操作的要求。美國專利申請US20100045556“Multiband Monopole Slot Antenna(多頻單極槽孔天線)”揭示了一種高頻共振模態及可調節接收頻段的天線，但是頻寬狹窄，無法滿足無線通訊裝置的頻寬要求。中國大陸專利CN200910127900.1“一種單極槽孔天線”揭示了一種天線，雖然頻寬滿足無線通訊裝置的頻寬要求，但僅適用於折疊手機。
有鑑於此，有必要提供一種寬頻且適用性高的天線組件。
一種天線組件，其包括介質基板、饋電線及接地層，該接地層位於所述介質基板的其中一表面上，該接地層開設有開槽天線，該開槽天線包括均鏤空開設於該接地層的依次連接形成U形的第一縫隙、連接部及第二縫隙；該饋電線位於所述介質基板相對於所述接地層的另一表面上，且其於接地層的投影與第一縫隙、第二縫隙相交。
所述天線組件藉由開槽天線自激發及開槽天線與饋電線的共振激發使得天線組件可接收多個頻段訊號且增加了頻寬。
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧介質基板
20‧‧‧接地層
30‧‧‧開槽天線
32‧‧‧第一縫隙
33‧‧‧連接部
34‧‧‧第二縫隙
321‧‧‧開口端
40‧‧‧饋電線
41‧‧‧第一結合段
42‧‧‧第二結合段
43‧‧‧第三結合段
51‧‧‧第一饋電部
52‧‧‧第二饋電部
53‧‧‧第三饋電部
圖1為本發明較佳實施方式的天線組件的一側面示意圖； 圖2為圖1所示的天線組件的另一側面示意圖；圖3為圖1所示的天線組件結構示意圖；圖4為圖1所示的天線組件的回波損耗示意圖；圖5a-5d分別為本發明其它實施方式中天線組件的開槽天線的示意圖；圖6a-6c分別為本發明其它實施方式中天線組件的饋電線的示意圖。
請參閱圖1、圖2及圖3，本發明之較佳實施方式提供一種天線組件100，其應用於行動電話等無線通訊裝置中。
該天線組件100包括介質基板10、接地層20、開槽天線30及饋電線40。所述介質基板10為無線通訊裝置的電路板。
所述接地層20位於所述介質基板10上，該接地層20為該介質基板10上的導電金屬箔。該接地層20鏤空形成有開槽天線30。
該開槽天線30可藉由蝕刻的方法形成於所述接地層20上。該開槽天線30包括依次連接的第一縫隙32、連接部33及第二縫隙34。在本實施方式中，該第一縫隙32包括開口端321。開口端321呈漏斗狀，且其開口寬度較大的一端貫通介質基板10的邊緣。該第一縫隙32與第二縫隙34間隔平行設置，連接部33垂直連接於第一縫隙32與第二縫隙34之間，即第一縫隙32、連接部33及第二縫隙34共同形成U形或大致U形的結構。在本實施中，開口端321貫通介質基板10邊緣的開口的寬度W1約為9mm，該第一縫隙32的長度L1約為53mm，其中開口端321的長度L2為38.75mm，該連接部33的長度L3約為7mm，該連接部33的寬度W3約為6.5mm，該第二縫隙34的寬度W4約為2.5mm。
該饋電線40電性連接於訊號饋入點(圖未示)，以為該天線組件100提供饋入訊號。該饋電線40為饋入微帶線，由設置於該介質基板10相對於該接地層20的另一表面上的帶狀金屬箔形成，且在接地層20的投影與開槽天線30的第一、二縫隙32，34相交。在本實施例中，該饋電線40為階梯直條狀，其延伸方向垂直於開槽天線30的第一縫隙32的延伸方向。該饋電線40包括依次連接的第一結合段41、第二結合段42及第三結合段43。該第一結合段41在接地層20的投影位於該開槽天線30的第一 縫隙32與第二縫隙34之間。該第二結合段42與第一結合段41的連接處在接地層20的投影位於該開槽天線30的第二縫隙34遠離第一縫隙32的一側，該第三結合段43在接地層20的投影位於該開槽天線30的第一縫隙32遠離第二縫隙34的一側。在本實施例中，介質基板10被該開槽天線30貫通的側緣到饋電線40的距離S約為27mm。
當天線組件100饋入訊號時，該開槽天線30激發出一低頻共振模態，使該天線組件100可接收第一中心頻率的訊號，該第一中心頻率約為700MHz；該開槽天線30的第一縫隙32、連接部33及第二縫隙34在接地層20圍成的一單極天線與饋電線40耦合，激發出一第一高頻共振模態，使該天線組件100可接收第二中心頻率的訊號，該第二中心頻率約為2000MHz；該開槽天線30的第一縫隙32的開口端321與饋電線40的第三結合段43在接地層20圍成的區域激發出一第二高頻共振模態，使該天線組件100可接收第三中心頻率的訊號，該第三中心頻率約為2700MHz；該開槽天線30與饋電線40形成一回路天線，激發出一第三高頻共振模態，使該天線組件100可接收第四中心頻率的訊號，該第四中心頻率約為3800MHz。
請參閱圖4，所示為本實施方式天線組件100的回波損耗(Return Loss，RL)模擬結果示意圖。由圖可以看出，該天線組件100於GSM/DCS/PCS/WCDMA/LTE工作頻段下均可滿足天線設計要求，且該天線組件工作頻段涵蓋高頻1820MHz~4300MHz，其頻寬達到2480MHz。
請參閱圖5a-5d，該開槽天線30可以為不同的形狀。該第一縫隙32整體可以為等寬的直條(如圖5a)；該第一縫隙32的開口端321也可以是兩邊緣為曲線的漏斗形(如圖5b)；該第一縫隙32的開口端321還可以為矩形，連接部33可以為半圓形(如圖5c)；該第一縫隙32的開口端321進一步可以為兩邊緣為階梯狀的漏斗形(如圖5d)。
請參閱圖6a-6c，該饋電線40具有不同的實施方式，如，該饋電線40可以為均勻寬度的長條形(如圖6a)；該饋電線40還可以包括第一饋電部51、第二饋電部52及第三饋電部53，該第一饋電部51與第三饋電部53由第二饋電部52的兩端分別朝不同方向垂直延伸而成(如圖6b)；該饋電線40進一步可以為夾角為鈍角的兩長條形成(如圖6c)。
本發明的天線組件100藉由在介質基板10的接地層20設置開槽天線30，在該介質基板10相對於該接地層20的表面上設置饋電線40，藉由開槽天線30的自激發與開槽天線30和饋電線40的耦合激發，使該天線組件100可工作於多個工作頻段，且達到增加頻寬的效果。
本發明的天線組件100藉由在介質基板10的接地層20設置開槽天線30，在該介質基板10相對於該接地層20的表面上設置饋電線40，該開槽天線30和饋電線40耦合激發，使該天線組件100可工作於多個工作頻段，且達到增加頻寬的效果。
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方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
20‧‧‧接地層
30‧‧‧開槽天線
32‧‧‧第一縫隙
33‧‧‧連接部
34‧‧‧第二縫隙
321‧‧‧開口
40‧‧‧饋電線
41‧‧‧第一結合段
42‧‧‧第二結合段
43‧‧‧第三結合段

Claims (7)

  1. 一種天線組件，包括介質基板、饋電線及接地層，該接地層位於所述介質基板的一表面上，該接地層開設有開槽天線，其改良在於：該開槽天線鏤空開設於該接地層，開槽天線包括依次連接形成U形的第一縫隙、連接部及第二縫隙，第一縫隙包括貫通介質基板的側緣的開口端；該饋電線位於所述介質基板相對於所述接地層的另一表面上，且其於接地層的投影與第一縫隙、第二縫隙相交，其中該饋電線為階梯直條狀，其延伸方向垂直於開槽天線的第一縫隙，該饋電線包括第一結合段、第二結合段及第三結合段，該第一結合段位於該開槽天線的第一縫隙與第二縫隙之間，該第二結合段與第一結合段的連接處在接地層的投影對應於該開槽天線的第二縫隙，該第三結合段與第一結合段的連接處在接地層的投影對應於該開槽天線的第一縫隙。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中該開口端呈漏斗狀，其寬度大的一端貫通介質基板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線組件，其中該開槽天線激發出一低頻共振模態，使該天線組件接收第一中心頻率的訊號；該開槽天線的第一縫隙、連接部及第二縫隙在接地層圍成的一U型槽與饋電線耦合，激發出一第一高頻共振模態，使該天線組件接收第二中心頻率的訊號；該開槽天線的第一縫隙與饋電線的第三結合段在接地層圍成的區域激發出一第二高頻共振模態，使該天線組件接收第三中心頻率的訊號；該開槽天線與饋電線形成一回路天線，激發出一第三高頻共振模態，使該天線組件接收第四中心頻率的訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中該第一中心頻率為700MHz，該第二中心頻率為2000MHz，該第三中心頻率為2700MHz， 該第三中心頻率為3800MHz。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之天線組件，其中該天線組件在高頻的頻寬為2480MHz。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中該開口為階梯形、雙曲線狀或者為與第一縫隙等寬的直條狀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中該開口為矩形，該連接部為半圓形。
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