TWM519332U - 表面貼片式的多頻天線腳位設計結構 - Google Patents

表面貼片式的多頻天線腳位設計結構 Download PDF

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Description

表面貼片式的多頻天線腳位設計結構
本創作係有關一種天線，尤指一種可運用於任何具有接地金屬面的電路板或基板的多頻天線腳位設計。
隨著無線通訊科技的發展，電子產品例如筆記型電腦、智慧行動電話、個人數位助理(PDA)等可攜式電子裝置均朝向輕薄短小化進行設計開發。因此用以接收及發射電波訊號的天線尺寸相對也要隨著縮小，或是改變天線結構型態，使該天線方可內置於電子產品內部使用。
目前市面上常見的多頻段的多頻天線為倒F形天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)。此天線採用了簡單的二維設計，透過印刷電路板(PCB)制造工藝直接將銅工藝印在印刷電路板上，以形成一平板狀多頻段的多頻天線，或者利用沖壓技術將金屬薄片沖壓形成一具有三維設計的多頻天線。
由於PIFA天線結構可改變印刷電路板二維或金屬薄片上的天線幾何形狀，以達到雙頻甚至三頻以上的接收及發射效果。但是為了滿足訊號接收及發射品質，以及避免周圍環境的影響造成其頻率協調失準，因此該印刷電路板或金屬薄片所沖壓成形的天線勢必具有一定大小的體積，為了安裝該PIFA天線結構該而電子裝置內部也必須預留一適當的空間來安置該PIFA天線結構，如此一來勢必違背電子裝置朝輕薄短小的小型化設計的需求。
因此，本創作之主要目的，在於解決傳統的缺失，所以提供一種將多頻段的多頻天線的金屬圖案載設於該高介電常數之陶瓷材料製作成的陶瓷載體上，以形成一個可直接進行表面黏著工程高效率的多頻段的多頻天線，以形成一輕薄短小的小型化的內置式可表面片的多頻天線，並且同時精確界定多頻天線的固定接點、接地點及信號饋入點的腳位之間的間距寬度及線路長度，以提升匹配及增加頻寬。
為達上述之目的，本創作提供一種表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，係以電性固接於該電路板上，該多頻天線包括：一載體、一第一輻射體、一第二輻射及第三輻射體。該載體上具有一正面、一頂面、一背面、一底面及兩側面。該第一輻射體由不同形狀的方形區塊及線條組成，分別設於該載體的該正面、該頂面、該背面及該底面上。該第二輻射體由一第三方形區塊及一第四方形區塊組成，分別設於該載體的該正面及該底面上。該第三輻射體由一第五方形區塊及一第六線條區塊組成，分別設於該載體的該正面及該頂面上。其中，以該第一輻射體位於該載體底面的腳位的方形區塊包含具有一第一方形區塊及一第二方形區塊，該第一方形區塊位於該載體底面的一端，該第二方形區塊位於該載體底面的另一端上；該第二方形區塊上具有該載體的裸露區塊，該裸露區塊使該第二方形區塊兩側形成有一小區塊接腳及一大區塊接腳，以該小區塊接腳形成信號饋入點，以該大區塊接腳形成固定接點及提供信號輻射。該第二輻射體係以位於該載體底面的腳位具有一長度為9.9mm的第四方形區塊，該第四方形區塊位於該第一方 形區塊及該第二方形區塊之間，該第四方形區塊具有第一端及一第二端，該第一端相鄰該小區塊接腳，以該第一端形成接地點，該第一端與該小區塊接腳之間距為0.75mm。
在本創作之一實施例中，該第一方形區塊最佳寬度為2mm。
在本創作之一實施例中，該第一輻射體、該第二輻射體及該第三輻射體為金屬材質。
在本創作之一實施例中，該電路板係具有一接地金屬面、一第一微帶線及一第二微帶線，該第一微帶線具一前段及一後段，該前段上具有一穿孔，該第一微帶線的前段延伸於該接地金屬面中，並與該接地金屬面之間形成一第一間隙，該接地金屬面的一側邊電性連結該第二微帶線，該第二微帶線與該第一微帶線的後段呈平行之間具有一第二間隙。
在本創作之一實施例中，該電路板上具有一組相對稱的二固定接點，該二固定接點與該第一方形區塊及該大區塊接腳固接。
在本創作之一實施例中，該第四方形區塊的第一端的接地點與該第二微帶線電性連結，該第二方形區塊的小區塊接腳的信號饋入點與該第一微帶線電性連結。
1‧‧‧載體
11‧‧‧正面
12‧‧‧頂面
13‧‧‧背面
14‧‧‧底面
14a‧‧‧裸露區塊
15‧‧‧側面
2‧‧‧第一輻射體
21‧‧‧方形區塊
21a‧‧‧第一方形區塊
21b‧‧‧第二方形區塊
211b‧‧‧小區塊接腳
212b‧‧‧大區塊接腳
22‧‧‧線條
3‧‧‧第二輻射體
31‧‧‧第三方形區塊
32‧‧‧第四方形區塊
321‧‧‧第一端
322‧‧‧第二端
4‧‧‧第三輻射體
41‧‧‧第五方形區塊
42‧‧‧第六方形區塊
5‧‧‧電路板
51‧‧‧接地金屬面
52‧‧‧第一微帶線
521‧‧‧前段
522‧‧‧後段
523‧‧‧穿孔
53‧‧‧第二微帶線
54‧‧‧第一間隙
55‧‧‧第二間隙
56‧‧‧固定接點
圖1a~圖1d，係本創作之表面貼片式的多頻天線的各面的立體示意圖。
圖2，係本創作之表面貼片式的多頻天線的底面正視示意圖。
圖3，係本創作之表面貼片式的多頻天線與電路板電性固接分解示意圖。
茲有關本創作之技術內容及詳細說明，現配合圖式說明如下：請參閱圖1a~圖1d，係本創作之表面貼片式的多頻天線的各面立體示意圖。如圖所示：本創作之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，該多頻天線包括：一載體1、一第一輻射體2、一第二輻射3及第三輻射體4。
該載體1，係以高介電常數的陶瓷材料製成一方形體，其上具有一正面11、一頂面12、一背面13、一底面14及兩側面15。
該第一輻射體2，係由不同形狀的方形區塊21及線條22組成。該方形區塊21及該線條區塊22分別設於該載體1的該正面11、該頂面12、該背面13及該底面14上。在本圖式中，該第一輻射體2為金屬材質。
該第二輻射體3，係由一第三方形區塊31及一第四方形區塊32組成，該第三方形區塊31及第四方形區塊32分別設於該載體1的該正面11及該底面14上。在本圖式中，該第二輻射體3為金屬材質。
該第三輻射體4，係由一第五方形區塊41及一第六方形區塊42組成，該第五方形區塊41及該第六方形區塊42分別設於該載體1的該正面11及該頂面12上。在本圖式中，該第三輻射體4為金屬材質。
藉由該第一輻射體2、該第二輻射體3及該第三輻射體4的至少設於兩個面以上的設計，使該天線的體積以微型化。
在請參閱圖2，係本創作之表面貼片式的多頻天線的底面正視示意圖。如圖所示：在該多頻天線與電路板(圖中未示)表面電性連結，係以該多頻天線的底面14的第一輻射體2及該第二輻射體3的腳位與該電路板電性連結。
該第一輻射體2係以位於該載體1底面14的腳位具有一第一方形區塊21a及一第二方形區塊21b，該第一方形區塊21a位於該載體1底面14的一端，該第二方形區塊21b位於該載體1底面14的另一端上，該第二方形區塊21b上具有該載體1底面14的一裸露區塊14a，該裸露區塊14a使該第二方形區塊21b兩側形成有一小區塊接腳211b及一大區塊接腳212b，以該小區塊接腳211b形成信號饋入點，以該大區塊接腳212b作為固定接點，同時也提供信號輻射用。前述該裸露區塊14a讓電路產生耦合效應，有效增加頻帶寬度。在本圖式中，該第一方形區塊21a最佳寬度d1為2mm。
該第二輻射體3係以位於該載體1底面的腳位為一第四方形區塊32，該第四方形區塊32位於該第一方形區塊21a及該第二方形區塊21b之間，該第四方形區塊32具有第一端321及一第二端322，該第一端321相鄰該小區塊接腳211b並形成接地點，該第一端322與該小區塊接腳211b之間距d2為0.75mm，使該信號饋入點與接地點之間保留一適當間距以進行匹配。該第四方形區塊32可一延伸一適當長度，讓高頻可以增加一組模態，該最佳長度d3為9.9mm。
請參閱第3圖，係本創作之表面貼片式的多頻天線與電路板電性固接分解示意圖。如圖所示：該電路板5係具有一接地金屬面51、一第一微帶線52及一第二微帶線53，該第一微帶線52具一前段521及一後段522，該前段521上具有一穿孔523，該第一微帶線52的前段521延伸於該接地金屬面51中，並與該接地金屬面51之間形成一第一間隙54。該接地金屬面51的一側邊電性連結該第二微帶線53，該第二微帶線53與該第一微帶線52的後段522呈平行之間具有一第二間隙55。另，於該電路板上具有一 組相對稱的二固定接點56，該二固定接點56用以固接該第一方形區塊21a及該大區塊接腳212b，使該第四方形區塊32的第一端321的接地點與該第二微帶線52電性連結，該第二方形區塊22a的小區塊接腳211b的信號饋入點與該第一微帶線52電性連結。該第一微帶線52的後段522及第二微帶線53之間所形成的第二間隙55的寬度，可以來調整耦合電容值，使得該接地金屬面51能形成高頻的諧振點，藉以增加頻寬之用。
上述僅為本創作之較佳實施例而已，並非用來限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本創作專利範圍所涵蓋。
1‧‧‧載體
14‧‧‧底面
14a‧‧‧裸露區塊
2‧‧‧第一輻射體
21‧‧‧方形區塊
21a‧‧‧第一方形區塊
21b‧‧‧第二方形區塊
211b‧‧‧小區塊接腳
212b‧‧‧大區塊接腳
3‧‧‧第二輻射體
32‧‧‧第四方形區塊
321‧‧‧第一端
322‧‧‧第二端

Claims (6)

  1. 一種表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，係以電性固接於該電路板上，包括：一載體，其上具有一正面、一頂面、一背面、一底面及兩側面；一第一輻射體，係由不同形狀的方形區塊及線條組成，分別設於該載體的該正面、該頂面、該背面及該底面上；一第二輻射體，係由一第三方形區塊及一第四方形區塊組成，分別設於該載體的該正面及該底面上；一第三輻射體，係由一第五方形區塊及一第六方形區塊組成，分別設於該載體的該正面及該頂面上；其中，該第一輻射體位於該載體底面的腳位的方形區塊包含有一第一方形區塊及一第二方形區塊，該第一方形區塊位於該載體底面的一端，該第二方形區塊位於該載體底面的另一端上；該第二方形區塊上具有該載體底面的一裸露區塊，該裸露區塊使該第二方形區塊兩側形成有一小區塊接腳及一大區塊接腳，以該小區塊接腳形成信號饋入點，以該大區塊接腳形成固定接點及提供信號輻射；該第二輻射體係以位於該載體底面的腳位具有一長度為9.9mm的第四方形區塊，該第四方形區塊位於該第一方形區塊及該第二方形區塊之間，該第四方形區塊具有第一端及一第二端，該第一端相鄰該小區塊接腳，以該第一端形成接地點，該第一端與該小區塊接腳之間距為0.75mm。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，其中，該第一方形區塊寬度為2mm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，其中，該第一輻射體、該第二輻射體及該第三輻射體為金屬材質。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，其中，該電路板係具有一接地金屬面、一第一微帶線及一第二微帶線，該第一微帶線具一前段及一後段，該前段上具有一穿孔，該第一微帶線的前段延伸於該接地金屬面中，並與該接地金屬面之間形成一第一間隙，該接地金屬面的一側邊電性連結該第二微帶線，該第二微帶線與該第一微帶線的後段呈平行之間具有一第二間隙。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，其中，該電路板上具有一組相對稱的二固定接點，該二固定接點與該第一方形區塊及該大區塊接腳固接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之表面貼片式的多頻天線腳位設計結構，其中，該第四方形區塊的第一端的接地點與該第二微帶線電性連結，該第二方形區塊的小區塊接腳的信號饋入點與該第一微帶線電性連結。
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