CN201804995U

CN201804995U - 整合于环状壳体的天线结构

Info

Publication number: CN201804995U
Application number: CN2010205099909U
Authority: CN
Inventors: 蔡孟学; 苏志铭; 曾明灿
Original assignee: Inpaq Technology Co Ltd
Current assignee: Hebang Electronic (suzhou) Co Ltd
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2020-08-27

Abstract

一种整合于环状壳体的天线结构，包含：一环状壳体，其上形成有一环状辐射结构，且该环状辐射结构具有至少一间隙结构；一设于该环状壳体中的基板，该基板上设有一接地面及至少一传输线；以及至少一设于该基板上的芯片天线，该芯片天线连接于该传输线，且该芯片天线与该环状辐射结构相互耦合。本实用新型借由天线被整合于环状壳体，故可利用环状壳体的面积提高天线等效面积，以提升天线的特性；另外，在产品组装上，即可不必考虑复杂的馈入结构的组装问题，故可简化产品组装的结构、并降低制作的成本。

Description

整合于环状壳体的天线结构

技术领域

本实用新型涉及一种整合于环状壳体的天线结构，特别涉及一种将表形装置的环状壳体做为天线辐射体的天线结构。

背景技术

由于无线通信技术的发展，电子产品对于信号的接收质量要求越来越重视，例如各种可携式的电子产品均具备无线传输功能，以满足使用者随时接收信息的功能的需求。

目前市面上的可携式电子产品以手机、PDA等产品为主，而手表也为更多数人所随身携带的物品。为了使手表具有接收无线信号的功能，必须将天线装设于手表上，例如传统的拉杆式天线，但由于产品尺寸与整体外观的因素，外露的拉杆天线已逐渐被内建式的隐藏式天线所取代。

然而，目前手表上所设计的天线会有以下缺失：

1、手表的面积有一定的限制，故可供装设天线的位置、空间都受到相当的局限，而过小的天线面积造成天线效能的低落，且由于组装的结构相当复杂，故在成本、制作效率上难以控管。

2、目前的天线大多装设于表带、表壳等残余的空间中，而天线设计者必须利用线材等传导件将天线所接收的信号传导至系统端(反之，系统端的信号也必须通过上述线材进行传递)，故为了达到信号的传输路径，连接的机构、线路均相当复杂，造成组装上的问题；另外，上述连接机构也可能造成手表本身的功能性降低，如防水、防尘等功能可能因手表外壳无法密封而下降，换言之，产品整体的设计会显得十分复杂。

3、承上，目前的天线位置可能会接触使用者的身体部位，由于人体属于导体，故在接触的同时会造成天线的接收受到干扰，导致信号质量不佳等问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种整合于环状壳体的天线结构，其是将天线与环状壳体整合形成模块化机构，以在环状壳体上形成天线辐射体，以使天线具有较佳的特性；且本实用新型利用耦合方式馈入信号，故可大幅简化馈入结构，同时可达到天线的良好阻抗匹配。

本实用新型的另一目的，在于提供一种整合于环状壳体的天线结构，其将天线辐射体整合于环状壳体，当本实用新型应用于连接有带状固定件的环状壳体时(如手表等)，可避免使用者的身体部位接触上述的天线辐射体，故可解决传统手表装置的天线特性受到使用者影响的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种整合于环状壳体的天线结构，包含：一环状壳体，其上形成有一环状辐射结构，且该环状辐射结构具有至少一间隙结构；一设于该环状壳体中的基板，该基板上设有一接地面及至少一传输线；以及至少一设于该基板上的芯片天线，该芯片天线连接于该传输线，且该芯片天线与该环状辐射结构相互耦合。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该芯片天线包括：

一基材；以及

一设于该基材上的传导金属面，其中该传导金属面具有一馈入点，其连接于该传输线。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该芯片天线还包括一设于该基材上的接地电极，该接地电极连接于该接地面。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该芯片天线的该传导金属面还延伸出一接地点，其连接于该接地面。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该环状壳体为一导体件，该导体件为所述的环状辐射结构，而该导体件具有相对应的一头端与一末端，该头端与该末端之间填设有一绝缘件。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该环状壳体为一绝缘件，该绝缘件上设有一环状金属面以形成所述的环状辐射结构。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该环状金属面设于该绝缘件的顶面或侧面。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该环状金属面由多个金属面所构成。

上述的整合于环状壳体的天线结构，其中，该环状壳体还进一步连接有带状固定件。

如上述实施例，本实用新型的功效在于，天线可被整合于环状壳体，故可利用环状壳体的面积提高天线等效面积，以提升天线的特性；另外，在产品组装上，即可不必考虑复杂的馈入结构的组装问题，故可简化产品组装的结构、并降低制作的成本。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1A为本实用新型第一实施例的立体示意图；

图1B为本实用新型第一实施例的部分放大图；

图2A为本实用新型第二实施例的环状辐射结构的立体示意图；

图2B为本实用新型第二实施例的环状辐射结构的变化态样的立体示意图。

图3A为本实用新型第三实施例的环状辐射结构的立体示意图；

图3B为本实用新型第三实施例的环状辐射结构的变化态样的立体示意图；

图4为本实用新型第四实施例的双馈入结构的示意图；

图5A为本实用新型的芯片天线的另一变化态样的示意图；

图5B为本实用新型的芯片天线的再一变化态样的示意图。

其中，附图标记

11 环状壳体 110 环状金属面

110A 第一金属面

110B 第二金属面

111 间隙结构

11A 头端

11B 末端

12 基板 121 接地面

122 传输线

13 芯片天线 131 基材

132 传导金属面

133 馈入点

134 接地电极

135 接地点

20 带状固定件

CA 环状辐射结构

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：

本实用新型提出一种整合于环状壳体的天线结构，其是在环状的产品外壳上制作天线的辐射体，同时利用芯片天线将系统端的信号馈入上述天线的辐射体，故可借由电子产品外壳上的大等效面积的天线，使电磁波能量更可有效率地进行传输，以达到提升天线效率的目的。

图1A及图1B为本实用新型的第一实施例，本实用新型的整合于环状壳体的天线结构包括形成有环状辐射结构CA的环状壳体11、基板12及芯片天线13；其中环状壳体11至少包括导体材质的组件，例如环状壳体11可为一金属材料所制作成型的金属环状壳体件，如手表的环状导体件；而环状壳体11可具有一环状辐射结构CA，由于在本具体实施例的环状壳体11是为导体件，故环状壳体11本身即可为所述的环状辐射结构CA，换言之，金属材质的环状壳体11即可视为辐射信号的天线体；另外，为了达到天线的接收功能，该环状辐射结构CA(即该环状壳体11)具有至少一间隙结构111，而在本具体实施例中，由于环状壳体11本身即可为所述的环状辐射结构CA，故在结构上，定义该导体件具有相对应的一头端11A与一末端11B，该头端11A与该末端11B之间填设有一绝缘件，该绝缘件相对于该金属材质的环状壳体11即可视为一种间隙结构111，将环状辐射结构CA形成区隔，以调整天线辐射的等效共振路径，而达到辐射信号的功能。

再者，基板12是设于上述环状壳体中11中，该基板12上设有接地面121及传输线122，接地面121及传输线122可使用印刷、蚀刻等方式成型于基板12。该芯片天线13也设于该基板12上，芯片天线13实质上是连接于该传输线122，且该芯片天线13与该环状辐射结构CA相互耦合，借此，信号可由传输线122传递至该芯片天线13，再利用芯片天线1

3与环状辐射结构CA的耦合效应，即可使用电磁耦合的方式将信号传导至上述的环状辐射结构CA，以进行信号的发送/接收。

请再参考图1A，该天线结构仅包括一组传输线122与芯片天线13，其用于接收单频的信号；而在本具体实施例中，该芯片天线13包括基材131以及设于该基材131上的传导金属面132(如图1B所示)，其中，基材131可为陶瓷材料或FR4等等，其具有高K值及良好的高频特性，而传导金属面132则可利用涂布、印刷方式成型于该基材131上，且该传导金属面132具有一馈入点133，因此，芯片天线13对应于该传输线122而电性连接于该基板12上，该传导金属面132的馈入点133则连接于该传输线122。换言之，芯片天线13的传导金属面132并不直接接触该环状辐射结构CA，而利用电磁耦合的方式将信号传导至环状辐射结构CA，以达到发送/接收信号的效果。

另外，请参考图2A，其为本实用新型的第二实施例，其与第一实施例不同之处在于，该环状壳体11是为一绝缘件，该绝缘材质的环状壳体11上设有一环状金属面110以形成所述的环状辐射结构CA。如图所示，第二实施例主要在绝缘材质的环状壳体11的顶面上涂布、印刷金属层等导体以形成一天线辐射面，进以构成本实用新型的环状辐射结构CA；且该环状辐射结构CA具有一非封闭的开口，以形成所述的间隙结构111，使环状辐射结构CA形成区隔，以调整天线辐射的等效共振路径，而达到辐射信号的功能。

请参考图2B，其为上述第二实施例的变化实施态样，其与第二实施例不同之处在于：绝缘材质的环状壳体11上的环状金属面110还可由多个金属面所构成，例如在本实施态样中，环状金属面110包括两个金属面：第一金属面110A及第二金属面110B；换言之，环状金属面110上可利用两个间隙结构111，而区分成第一金属面110A及第二金属面110B，以用于接收不同频率的信号，例如一为GSM频段信号，另一则为Bluetooth/WiFi频段信号。

图3A为本实用新型的第三实施例，其与第二实施例不同之处在于，本具体实施例是在绝缘材质的环状壳体11的侧面上涂布、印刷金属层等导体以形成一天线辐射面，进以构成本实用新型的环状辐射结构CA。

请参考图3B，其为上述第三实施例的变化实施态样，其与第三实施例不同之处在于：设于绝缘材质的环状壳体11的侧面上的环状金属面110还可由多个金属面所构成，例如在本实施态样中，环状金属面110包括两个金属面：第一金属面110A及第二金属面110B；换言之，环状金属面110上可利用两个间隙结构111，而区分成第一金属面110A及第二金属面110B，以用于接收不同频率的信号，例如一为GSM频段信号，另一则为Bluetooth/WiFi频段信号。

请参考图4，其为本实用新型的第四实施例，本实用新型的第四实施例主要是应用在双馈入的系统上，其中环状壳体11上具有第一金属面110A及第二金属面110B，且基板12上设有两组传输线122与芯片天线13，以分别对应第一金属面110A及第二金属面110B，借此，可利用其中一组传输线122与芯片天线13将信号以电磁耦合方式传导至第一金属面110A，并利用其中另一组传输线122与芯片天线13将信号以电磁耦合方式传导至第二金属面110B，即可形成双馈入的天线结构。

另一方面，本实用新型的芯片天线13可具有多种变化态样，如图5A所示，该芯片天线13还包括一设于该基材131上的接地电极134，换言之，基材131上设有传导金属面132及接地电极134，该传导金属面132是借由该馈入点133连接于该传输线122，而接地电极134则借由接地点135连接该接地面121，同样地，信号可利用芯片天线13的传导金属面132耦合至环状辐射结构CA，以达到信号的发送。

另如图5B所示，该传导金属面132还延伸出一接地点135，故传导金属面132借由该馈入点133连接于该传输线122，并借由接地点135连接该接地面121，其同样可利用芯片天线13的传导金属面132耦合至环状辐射结构CA，达到信号的发送。

因此，本实用新型的天线结构主要是将环状辐射结构CA整合于一环状壳体上，例如具有带状固定件20的手表装置或是怀表等对象；再一方面，利用芯片天线13与该环状辐射结构CA所形成的电磁耦合效应，直接将信号以耦合的方式传递，以大幅简化天线的结构。

综上所述，本实用新型具有下列诸项优点：

1、本实用新型可将天线(即环状辐射结构)整合于环状壳体，故可利用环状壳体的面积提高天线等效面积，使天线辐射面积不受产品尺寸的限制，而达到良好的辐射特性。

2、本实用新型利用耦合的方式传输信号，故不需传统的导线等构件，故可大幅简化馈入结构；另外，由于电磁耦合的馈入可提高天线的等效电容性，故可用于补偿天线本身的电抗性，使天线具有良好的阻抗匹配，还可提升天线的特性。

3、芯片天线的陶瓷基材的高K值特性可运用于控制芯片天线的电容值，进而调整其共振频率，使天线的结构更佳简化且易于调整。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，包含：

一环状壳体，其上形成有一环状辐射结构，且该环状辐射结构具有至少一间隙结构；

一设于该环状壳体中的基板，该基板上设有一接地面及至少一传输线；以及

至少一设于该基板上的芯片天线，该芯片天线连接于该传输线，且该芯片天线与该环状辐射结构相互耦合。

2.根据权利要求1所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该芯片天线包括：

一基材；以及

3.根据权利要求2所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该芯片天线还包括一设于该基材上的接地电极，该接地电极连接于该接地面。

4.根据权利要求2所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该芯片天线的该传导金属面还延伸出一接地点，其连接于该接地面。

5.根据权利要求1所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该环状壳体为一导体件，该导体件为所述的环状辐射结构，而该导体件具有相对应的一头端与一末端，该头端与该末端之间填设有一绝缘件。

6.根据权利要求1所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该环状壳体为一绝缘件，该绝缘件上设有一环状金属面以形成所述的环状辐射结构。

7.根据权利要求6所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该环状金属面设于该绝缘件的顶面或侧面。

8.根据权利要求6所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该环状金属面由多个金属面所构成。

9.根据权利要求1所述的整合于环状壳体的天线结构，其特征在于，该环状壳体还进一步连接有带状固定件。