TW201001809A - Electronic device, antenna thereof, and method of forming the antenna - Google Patents

Description

201001809 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種天線，具有此天線之電子裝置以及一種 形成天線之方法；具體而言，本發明有關於—種具有介電體之 天線以及具有此天線之電子裝置。 【先前技術】 目前消費性電子產品朝麵薄短小兼具多功能之特色為發 展主流’因此各式電子裝置中馳成元件也朝著輕薄短小之^ 計發展。舉例而言，目#電子裝置中的基頻模組與訊號處理模 .組可·補絲脸狀方式.，使電子裝置體麵小；然 而’電子裝置之天線設計無法骑體電路來進行天線小型化。 目前技術發展出的天線種酿多，其中分有多極與單極兩 種形式。多極天線例如為螺旋天線或螺線天線，而單極天線常 見者例如為微帶天線(patch antenna)或曲折型天線。單極天 線中，常見的例子係將微帶天線（或者曲折型天線）圍繞在低 溫共燒陶究（low temperature c〇_fired c_ic)的基板上_， 形成所謂之陶瓷天線，試圖縮小天線的尺寸。 然而’受限於電子裝置所需之頻率的要求，依陶究天線之 2何外顯尺梢需要之置放郎通常為収，無法依照電子 =置容納郎之大小進行姉應之輕，f子裝置之元件内部 设計因此党限，無法進行更進一步的小型化。 【發明内容】 201001809 本表明之目的在於提供— 發之頻率對天線進行尺寸調整Γ電體之天線，可依照欲收 本發明之另一目的在於提— 依照電子、種具有天線之電子裝置，可 二子衣置之容納空間對天線進行尺寸調整。 簡 接地:：二供二 =包括收發件以及介電體。收發件具有 行柿之部。接地部與輕射部之間平 介電體設置於此轉=’^^!置兩=成一空間。 夕π入兩& ;丨电體叹置於接地部與輻射部 =賴具有錢斷度，小騎發件高度。於 二’。介電體厚度與收發件高度之比值較麵介於0. 4至〇. 7之 本發騎提叙電抒置包含殼體、天相舰號處 2。天線電連接於訊號處理電路板，並安裝於殼體内。天線 匕括收發件以及介電體，收發件具有接地部、輕射部、導電部 以及饋入部。接地部與輻射部之間平行相隔之距離定義為^ 么件间度’亦即兩者卿成—空間。介電體設置於此空間中， 亦即’介電體設置於接地部與輻射部之間。介電體具有介 厚度，小於收發件高度。 一 本發明另提供-種形成天線之方法。首先，形成收發件， 具有接地部、轄射部、導電部以及饋入部。接地部與輕 此平行相隔收發件高度設置並形成一空間，導電部連接於轉= 201001809 :與接地部之間’且饋人部之-端連接於導電部。接著，形成 介電體’具有介電體厚度，其設置於上述之空間中。再者，調 整介電體厚度與收發件高度的比例，使收發件之輻射部可收發 特定頻率之電磁波訊號。 【實施方式】 本發明係提供—種天線、應用此天線之電子裝置以及形成 此天線之方法。以較佳實關而言，此天線係提供電子裝置之 無線訊號收發使帛實補巾，此電子裝置係包含衛星定 位農置（或具衛星定位魏之電子裝置）。細在不同實施例 中，電子裝置亦可包含有行動電話、行動電腦，或任何其他需 利用天線收發無線信號之裝置。 、 圖1所示為本發明一實施例之天線之立體圖。本實施例之 天線10由收發件20以及介電體3〇構成。本實施例之收發件 20係由例如辦金屬所製，财限嗜發件2()具有長形 且彎折之片狀結構，其魏在於傳送與接收高頻之電磁= 號；因此，本㈣之㈣件2Q亦可視為—麵帶天線。介兩 體30 «實趨職狀之树，其祕於特定介f係數^ (較佳落於3. 8至4 8之間）之料電材質所構成，例如高分子 液晶（li—dcrystal P〇lymer)、塑料或橡膠類之材料等，政 係供協助收發件20調整電财訊號之魏鮮以及場形。: 騎示，收發件20與介電體3G係互相連接設置，以下有進— 步詳述。 圖2為本發明實施例之收發件2〇的立體圖。讀參考圖工與 7 201001809 i 收發件2G包含以下物份：接地部細 導電部擔以及饋入部咖。接地部咖無射部〇 矩形的片狀板，相互平行地設置。接地部與輻射部220 2 間形成-空間S ’供細介電體3Q裝置其中（請參見圖… 接地部與輻射部220之間相隔之距離定義為一收發件 Η。此實施例中，接地部200具有第一接地面2〇1卩及第= 地面哪。第—接地面實質上為平行於輻射部220之那— =而第二接地面203係自f—接地面2〇1之侧邊朝輻射部 測之方向延伸而出’且垂直於第一接地面肌。本實施例中 设計第-接地面201與第二接地面咖之用意在於提供較完敕 的接地性’防止天線以及其他電子元件間㈣合喊生之電ς 干擾，因此，藉由調整第一接地面201與二接地面203之尺寸 (如高度、寬度）而可調整接地性。此夕卜第二接地面203係為 選擇性地設置’其他實施例中，接地部可能僅具有第—接地面 之部份而未設置第二接地面，視不同需求而改變。此外，若本 實施例之天線10健頻率為1575ΜΗζ(波長19⑽之衛星定位 之用，本實施例之收發件20的輻射部220之長度約調整於邡 公厘（mm)至38公厘〇nm)之間，而收發件2〇其他各部份（如接 地部）尺寸則據以相對應調整。 請繼續參考圖2，收發件20之導電部240分別連接於接地 部200之一端與對應之輻射部22〇之—端。本實施例之導電部 240實際上包含第-導電段241與第二導電段243，彼此間相 ^間隙平行地没置。第-導電段241之兩端分別連接於接地 8 201001809 供於輕射賴與接地部間傳遞訊 饋入電段243 一端連接輕射部200，另—端則連接於 端為σ自由r，㈣—喊卿，賴，另― 260被收發件2〇的任何部位；亦即，饋入部 第二導電端243的自由端之處，饋入部之自 磁波訊:自^於其裝置之電路(未圖示）’電路中之訊號源將電 射㈣^部湖饋入，再經由第二導電段243傳遞至輻 號並夢由7至外界；或者，輻射部220自外界接收電磁波訊 ^明^ ―二入部2δ〇傳送至電路以進行進一步處理。然而，本 :傳2;;施Γ導電部亦可被設計為僅具有-個導電段用 ,§琥，導電部之設計不用以限縮本發明之範嘴。 2用\所示為本發明實施例之介親3G之立_。本實施例 定介電魏制之料紐料構絲電體30; Γ電係數之介電材料，例如高分子液晶山_ =mal PQlymeF)、塑料或橡膠類之材料等；然其他實施例 實亦I錢雜齡鶴數讀料。本實叙介電體3〇係 的矩形塊狀，而其形狀不限於此，係較佳地配合收發 D!，2緣而°又°十。如圖3所示’介電體30具有介電體厚度 舒ϋ於收發件20之收發件高度H。本發明之介電體30面 對昌射部哪之上表⑽較佳地形成有凸塊303,供固定 2_2Q。此實施例中，凸塊具有凸塊厚度D2，而介 屯-厚度D!與凸塊厚度D2之總和約略料收發件高度H。缺 而，其他實施例中，介電體30不一定具有凸塊303开域其上， 201001809 而藉由其他部位與收發件2Q_定(於下詳述）。 圖4所示為本發明實施例之天線10之侧面示意圖。由圖中 可見’本實施例介電體30的底部（也就是對應於第—接地面 2〇1二該面）具有複數第一接合部3〇5(本實施例中為兩個第一 接t部3〇5) ’例如為環狀之凹槽·，收發件20之接地部200呈 有第二接合部22卜對應於第—接合部305設置，且第—接1 接合部221係互相固定。此實施例中第二接細 相互^ 之凸緣，中間部分挖空，供插人環狀凹槽内以 疋。此例中’介電體3〇上之凸塊303亦具有第一接人 二二5二韓射部220上對應之處亦具有第二接合部22卜1 二二3=為環狀凹槽，第二接合部221亦為中間 挖工之％狀凸緣’兩者相接合 第-接合部與第二接合部的形狀、帛接;^中’ 置，狀第二接合部在接地上之位 ^ <位置不限於上述，亦可能 有/、他之设計’唯第—接合部盥_ 對應配合地設置，以使介電接^之位置與形狀須相 定。 置乂使，丨電體與收發件可藉由此等接合部相固 寸才=參^先圖t介電體3〇之尺寸設計係與收發件之尺 寸相配5，f先，介電體厚度& 於收發件高度u。值得注音^度D2之總和約略等 與收細之收發件高度H的比值較佳 电體= 圖5所示為本發明具有天線1〇之 ◦· 7立之間 本實施例之電子裝置1G。係 、°°之—圖。 j用天線收發電磁波訊號之裝 10 201001809 置，例如行動電話。電子裝置100包含天線1〇、殼體4〇以及 訊號處理電路板60;然而’一般電子裝置所必需之其他元件（例 如中央處理器、螢幕等）在此不多加詳述。天線ί〇之結構與上 述實施例相同，此處亦不加以重述。本圖主要示意天線1〇於 %子裂置100内之位置。天線10與訊號處理電路板裝設於 殼體40 β，天'線1〇之饋入部電連接於訊號處理電路板 60’以接收一饋入訊號。如圖5所示，殼體4〇包含前殼面仙卜 後殼面403以及侧殼面405。前殼面4〇1以及後殼面4〇3相平 行，而侧殼面405垂直連接前殼面衝以及後殼面4〇3。特別 的是，本實施例之天線1〇係裝設接近於後殼面4〇3與側殼面 405相接之角落。較佳地’天線1〇與側殼面4〇5實值上相距 四分之-波長（或其倍數)之_，贿天線之阻抗匹配有較佳 的表現，此處所指之波長係為天線1〇所收發之電磁波訊號之 波長。如此安排天、線10的位置設計，使電子裝置100之天線 20發出電磁波職時之獅婦完整 於電子裝置爾上方，若使用者手持電子裝置 施例之天線10位置設計可降姻收發電磁波產生之熱能⑽ 對使用者腦部的影響。 圖6為本發明—實施例形成天線方法之流程示意圖。首先， 步驟601巾形成收發件。收發件具有接地部、輕射部、導 以及饋入部。接地部與輻射部彼此平行相驗置，兩者之： 成-空間，且接地部與輻射部間相距—收發件高度。導二 部份之兩端分別連接於輻射部與接地部之間，導電部另—部份 201001809 而另一端與饋入部連接。接著在步_ 形成的空=ir設置树發件之接地部與幸畐射部之間所 他實施例中，亦較佳地與接地部和姉部接合，然而其 此介電體具有部與輻射部其—接合即可。 續件高度之_，以錄發叙輻射部之 係;介電體厚度與收發件高度之比二=: =。，亦即，介電體厚度與收發件高度之比值較佳介於。4 ^方法更包括步釋607，調整介電體之介電係數 中"電係數較佳地於3 8 半、声、& 1 製作介電軸__观=^==峨 說為离介带#毛體所應用之材料一般來 由非物_，例如高分子液晶或塑料。藉 電體之介電係數’可改發件之尺寸（高度二 二=，端視設計之需求而定。進—步可包 二 之’本發明形献發件時，射導€ ^ 導電段鄕二導電段彼此她—間隙 電段兩端分別連接於輻射部與接地部，而第二導;Λ山^ 連接於輕身十^ λ Ar? ^电^又兩iW分別 建接於輻射稍饋入部。此步驟中，由調 ===抗匹配，達成較佳_ = 實施例一接地部二 12 201001809 接地面為平行於輻射部之那一面，而第二接地面自第-接地面 之側邊朝輻射部之方向延伸而出，且垂直於第一接地面。藉由 調整第二接地面之高度，可幫助調整天線之阻抗匹配。值得注 思的疋，上述之步驟607、609與611係可選擇性地實施，亦 乂有貝加之、纟巴對先後順序，端視不同實施例之需求而定。 本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅 為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限 制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍 之修改及均等設置均包含於本發明之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明一實施例之天線之立體圖； 圖2為本發明一實施例之收發件之立體圖； 圖3為本發明實施例之介電體之立體圖； 圖4為本發明實施例之天線之側面示意圖； 圖5為本發明具有天線之電子裝置之示意圖；以及 圖6為本發明一實施例形成天線方法之流程示意圖。 【主要元件符號說明】 10 天線 203 弟一接地面 100 電子裝置 220 輻射部 20 收發件 221 第二接合部 200 接地部 240 導電部 201 第一接地面 241 第一導電段 13 201001809 243 第二導電段 403 後殼面 260 饋入部 405 侧殼面 30 介電體 60 訊號處理電路板 301 上表面 Di 介電體厚度 303 凸塊 D2 凸塊厚度 305 第一接合部 Η 收發件高度 40 殼體 S 空間 401 前殼面 14

Claims (1)

1. 201001809 十、申請專利範圍： 1. 一種天線，包括： 收4件供接收及發射—電磁波訊號，該收發件包括. 一接地部； · 件高度設置， 3亥幸田射稍_地部之間形成-空間； 端；以^卩’至少部份連接於該輻射部之1與該接地部之- .謂入邵 連接於該導電部；以及 一，〜S可电口卜,从汉 ;介電體，設胁該祕部與雜射部之間鄉成之該 ，亚與该接地部接合’其中該介電體具有 二 該收發件高度。 赠厚度’小於 2. 3. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中該介電 收發件高度之比值約略介於G. 4至G. 7之間。 體厚度與該 =請，範_2項所述之天線，財料電體具有一上 ，、上具有—凸塊，供固定於該娜部，該凸塊呈有一 凸線厚度，該凸塊厚度與該介電體厚度 /、 發件高度。 汗又 <、、似和約略等於該收 4. 專利細第3項所述之天線，其中該凸塊上形成 -接合部，該輻射部上形成有—第二接合部， 與該第二接合部相接合崎該輻射部触介麵雜。口 σ 5. 如申請專利範圍第i項所述之天線，其中該導電部^括. —第-導電段’其兩端分別與該接地部與該輻射^接·；以 15 201001809 及 -弟一¥電段’與該第一導電段平行且相隔— 導電&之兩端分別連結於該輕射部以及該饋入部’、4-6.如申請專利範圍第5項所述之天線，其中卿 接於該第二導電段，另1係為自由端。μ貝入·-端連 I:?圍第1項所述之天線，其中該接地部具有-第 一接地面與-第二接地面，該第 、有弟 部’該第二接地面係自^'仃於該輕射 方向垂直延伸而出。 面之—側邊朝鞠射部之 8. 圍第7項所述之天線，其中該介電體係緊靠該 弟接地面與該第二接地面設置。 9. 如範圍第8姻述之天線，其中該介電體具有至少 -1接合部，該第—接地面至少具有—第二接 一接合部係與該第二接合部相接合。 /弟 請專利範圍第i項所述之天線，其中該介電體之材質包 括鬲分子液晶或塑料。 申請專·_丨酬述之天線，财魏發件之材質包 括金屬。 12. —種電子裝置，包括： 一殼體； 天線，谷納於該殼體内，該天線包括： 每件，供接收及發射一電磁波訊號，該收發件包括： 一接地部； 16 201001809 罢粉1田射口卜與该接地部之間平行且相隔一收發件高度設 置，該輻射部與該接地部之間形成一空間； 一導電部’連接於練射部之—端與該接地部之—端； 以及 一饋入部，連接於該導電部；以及 ”甩體，设置於該接地部與該輻射部之間所形成之該空間 中’該介電體具有-介電體厚度，小於該收發件高度；以及 -訊號處理電路板，電連接於該天線，供處職電磁波訊號。 13.1 申請專利顧第12項所述之電付置，其中該殼體包含一 則殼面、後殼面以及側殼面，該前殼面與後殼面相互平行， 該側殼面垂直地連接該前殼面與後殼面，其中該天線係裝置 於貼近該後殼面與該側殼面之角落。 14. 如申明專利範圍第μ項所述之電子裝置，其令該天線與該側 殼面實質上距有四分之一波長之距離，其中該波長係為該電 磁波訊號之波長。 15. 如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該天線之該介 電體厚度與該收發件高度之比值約略介於〇. 4至〇. 7之間。 16. 如申請專利範圍第15項所述之電子裝置，其中該介電體具有 —上表面，其上具有一凸塊，具有一凸塊厚度，該凸塊厚度 與该介電體厚度之總和約略等於該收發件高度。 17·如申請專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該天線之該導 電部包括： —第一導電段，其兩端分別與3亥接地部與該輻射部連接；以 17 201001809 及 —二導電段，與該第一導電段平行且相隔一間隙設置，該 第一‘兒彳又之兩端分別連結於該輻射部與該饋入部。 18.明專利範圍第12項所述之電子裝置，其中該天線之該接 |也部具有—第—接地面與—第二接地面，該第-接地面係平 订於德射部’該第二接地面係自該第—接地面之一側邊朝 該輻射部之方向垂直延伸而出。 19. 一種形成天線之方法，包括： 、形成-收發件，該收發件具有—接地部、—輻射部、一導電 饋人部’該接地部與該輕射部彼此平行相隔—收發件高 二形成—空間，該導電部連接於該輻射部與該接地部之 間，且該饋入部之一端連接於該導電部； 體’設該接地部與魏射部之騎形成之該 工接地部接合’該介電體具有—介電體厚度；以及 ^該”電體厚度無_件高度之_，以使該收發件之 該幸田射部收發-特定醉之1錢訊號。 20==圍Γ項所述之方法，更包括調整該介電體厚 度舁忒收發件咼度，使該介 介於Μ至0.7。 I斷度與魏發件高度之比值 21. 如申請專利範圍第19項所 於該收發件高度。 之方去，其中該介電體厚度係小 22. 如申請專利範圍第丨9項所 -介電係數，據以調整魏發件之尺^包括_該介電體之 201001809 23_如申請專利範園第19項所述之方法，其中該接地部具有一第 :接麵與-第二接麵，該第—接麵解行於該韓射 和違弟—接地面係自m—接地面之—侧邊朝該輻射部之 方向垂直延伸而出，該方法更包括： 調整該第二接地面之高度，以調整阻抗匹配。 =Γ:Γ9項所述之方法，其中該導電部包括-第 $分顺該接地部無㈣料接；以及- 弟二導電段，與該第— 命Ρ夕兩@八、 ¥電段平行且相隔一間隙，該第二導 毛又λ力另丨J連結於該輕 括調整該第-導電、丨/及入和該方法更包 匹配。 又/、該弟—導電段之該間隙，以調整阻抗 19