TW201521275A - 天線結構及其輻射體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種天線結構及其的輻射體。該輻射體係用以結合一電路板及一接地片。該電路板具有一微帶線。該輻射體包括一殼體及至少一導電單元。該殼體具有一結合單元、一第一金屬殼及一第二金屬殼。該導電單元係連接該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼,且蓋在該結合單元上。該接地片係連接該電路板及該殼體的第二金屬殼。該微帶線係跨越該殼體的結合單元,且用以傳送一輻射訊號。該輻射訊號係從該微帶線耦合至該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼上,且藉由該導電單元在該第一金屬殼及該第二金屬殼間流動。
Description
本發明係與天線結構有關,特別是指一種藉由金屬殼體作為天線輻射體的天線結構。
隨著消費市場對於電子產品的質感要求,金屬外殼已成為高質感的象徵。但具有通訊功能的電子產品(例如手機、筆記型電腦、平板電腦、螢幕及主機整合於一體的電腦等)在使用金屬外殼時,往往天線的設計僅能遠離該金屬外殼,以避免影響天線的功能,也就是說,電子產品的外殼不是全部選用金屬。
台灣新型第M403115號專利係揭露一種寬頻天線模組與整合寬頻天線模組之機殼結構,來解決前述的問題。該新型專利主要係將電路基板與金屬機殼連接,且金屬機殼的外殼槽孔正對電路基板的槽孔天線,更精確來說,外殼槽孔需正對該電路基板的槽孔天線的槽孔,且金屬機殼的外殼槽孔的形狀與大小需與槽孔天線的槽孔完全相同,如此,寬頻天線才能被操作在預定的頻帶上,且該槽孔的位置係固定的,而不能被調整。但因為外殼槽孔與槽孔天線的槽孔需相互配合,因此,當金屬機殼的外殼槽孔尺寸固定了,該寬頻天線的操作頻率就固定了,而無法任意調整操作頻率。
為了改善先前技術中所述的問題,本發明係提供一種能任意調整操作頻率的天線結構,來解決先前技術中所述的問題。且本發明的天線結構係較先前技術更易於組裝。
本發明提供一種天線結構,其包括一殼體、一第一導電單元、一第一電路板及一第一接地片。該殼體具有一槽縫、一第一金屬殼、
一第二金屬殼。該槽縫隙貫穿該殼體,且位在該第一金屬殼及該第二金屬殼之間。該第一電路板具有一第一頂面、一第一底面及一第一微帶線。該第一底面係抵靠該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上。該第一微帶線係位在該第一頂面上,且有一第一直段,該第一直段係跨越該槽縫,且位在該第一導電單元的一側。該第一接地片係連接該第一電路板的第一頂面及該殼體的第二金屬殼。
本發明提供一種天線結構的輻射體係用以結合一電路板及一接地片。該電路板具有一微帶線。該天線結構的輻射體包括一殼體及至少一導電單元。該殼體具有一結合單元、一第一金屬殼及一第二金屬殼。該結合單元係連接該第一金屬殼及該第二金屬殼,且位在該第一金屬殼及該第二金屬殼之間。該導電單元係連接該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼,且蓋在該結合單元上。該接地片係連接該電路板及該殼體的第二金屬殼。該微帶線係跨越該殼體的結合單元,且用以傳送一輻射訊號。該輻射訊號係從該微帶線耦合至該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼上,且藉由該導電單元在該第一金屬殼及該第二金屬殼間流動。
10、30‧‧‧天線結構
11、31‧‧‧殼體
111、311、312‧‧‧槽縫
112‧‧‧第一金屬殼
113‧‧‧第二金屬殼
114‧‧‧結合單元
115、116‧‧‧終端
117、118‧‧‧側邊
12、32‧‧‧第一導電單元
13、33‧‧‧第二導電單元
14、34‧‧‧第三導電單元
15、35‧‧‧第四導電單元
16、36‧‧‧第一電路板
161‧‧‧第一頂面
162‧‧‧第一底面
163‧‧‧第一微帶線
164‧‧‧第一直段
165‧‧‧第一連接段
166‧‧‧第二直段
17、37‧‧‧第二電路板
171‧‧‧第二頂面
172‧‧‧第二底面
173‧‧‧第二微帶線
174‧‧‧第三直段
175‧‧‧第二連接段
176‧‧‧第四直段
18、38‧‧‧第一接地片
19、39‧‧‧第二接地片
21、22‧‧‧同軸纜線
211、221‧‧‧內導體
212、222‧‧‧外導體
第1圖係本發明的天線結構的一較佳實施例的立體圖。
第2圖係第1圖中天線結構的爆炸圖。
第3圖係第2圖中殼體的局部放大圖。
第4及5圖分別係第1圖中天線結構的局部放大圖。
第6圖係第4及5圖中天線結構的實際測試圖。
第7圖係本發明的天線結構的另一較佳實施例的立體圖。
第8圖係第7圖的天線結構的背面立體圖。
如第1及2圖所示,本發明的天線結構10係被應用於無線通訊裝置,以供無線通訊裝置傳送及接收訊號。無線通訊裝置可以是筆記型電腦、平板電腦、手機、數位相機等裝置。於此實施例中,本發明係以一筆記型電腦的外殼為例來作說明,該天線結構10包括一殼體11、一第一
導電單元12、一第二導電單元13、一第三導電單元14、一第四導電單元15、一第一電路板16、一第二電路板17、一第一接地片18及一第二接地片19。
該殼體11係具有一槽縫(slot)111、一第一金屬殼112及一第
二金屬殼113。該槽縫111係貫穿該殼體11,且位在該第一金屬殼112及該第二金屬殼113之間。該槽縫111較佳係以切割方式形成,但不以切割方式為限。需要注意的是,於此實施例中,該槽縫111的兩終端115、116係分別位在該殼體11的兩相對側邊117、118,表示,該殼體11係被切割成兩塊,而這兩塊分別是該第一金屬殼112及該第二金屬殼113。
如第3圖所示,該圖係顯示槽縫111的終端115的放大圖,
圖中可清楚看出,槽縫111係可定義兩相面對的側表面111a、111b。由於槽縫111的終端116與本圖結構相同,因此不再贅述。
但在實務中,該槽縫111的兩終端115、116也可以不延伸
至該殼體11的相對側邊117、118,例如,僅在殼體11的中間切割出適當的長度,或從殼體11的側邊117、118往中間切割等,故該槽縫111的兩終端115、116係不以延伸至該殼體11的相對側邊為限117、118。
該些導電單元12-15係分別連接該殼體11的第一金屬殼112
及該第二金屬殼113,且蓋在該槽縫111上,並間隔並排。該些導電單元12-15係作為輻射訊號在第一金屬殼112及第二金屬殼113傳輸的路徑,完整的應用說明請容後在述。於此實施例中,該些導電單元12-15係以銅箔為例,但實際上,該些導電單元12-15也可以選用其他導電貼片;或者在切割殼體11的槽縫111時預先保留該些導電單元12-15位置的金屬結構,如此就不需要另貼銅箔,故,該些導電單元12-15的形成係不以本較佳實施例所述銅箔為限。
特別地,該殼體11還有結合單元114,該結合單元114係位
在該槽縫111內,且連接該第一金屬殼112及第二金屬殼113,該結合單元114較佳係選用絕緣材料,例如塑膠,該結合單元114也可以利用習知的奈米成型技術(nano molding technology)的製程而形成在該槽縫111內,以固定連接該第一金屬殼112及該第二金屬殼113,如此,該殼體11就會是一體的結構,而非分離的結構。然而,若該殼體11在切割槽縫時111已有保留
該些導電單元12-15時,表示,該些導電單元12-15是殼體11的一部分,且殼體11沒有被切斷,因此,該結合單元114也可以被省略,故該殼體11係不以有結合單元114為限。
再者,若該殼體11係由該第一金屬殼112、該第二金屬殼
113及結合單元114連接成一體時,該槽縫111係不存在,故該槽縫111也可以被省略。
如第4圖所示,該第一電路板16具有一第一頂面161、一
第一底面162及一第一微帶線163。該第一電路板16的第一底面161係抵靠該殼體11的第一金屬殼112及第二金屬殼113,且蓋在該槽縫111上,也可以說該第一電路板16是蓋在該結合單元114上。該第一微帶線163係位在該第一電路板16的第一頂面161上,且有一第一直段164、一第一連接段165及一第二直段166,該第一連接段165的兩端係分別連接該第一及第二直段164、166。該第一及第二直段164、166係分別跨越該槽縫111,且位在該第一導電單元12的兩側,也可以說,該第一及第二直段164、166是跨在該結合單元114上。其中,該第二直段166係位在該第一及該第二導電單元12、13之間。於此實施例中,該第一及該第二直164、166段係分別與該殼體的槽縫111形成垂直關係。
該第一接地片18係連接該第一電路板16的第一頂面161及
該殼體11的第二金屬殼113。
如第5圖所示,該第二電路板17具有一第二頂面171、一
第二底面172及一第二微帶線173。該第二電路板17的第二底面172係抵靠該殼體11的第一金屬殼112及第二金屬殼113,且蓋在該槽縫111上,也可以說該第二電路板17是蓋在該結合單元114上。該第二微帶線173係位在該第二電路板17的第二頂面171上,且有一第三直段174、一第二連接段175及一第四直段176,該第二連接段175的兩端係分別連接該第三及第四直段174、176。該第三及第四直段174、176係分別跨越該槽縫111,且位在該第三導電單元14的兩側,也可以說,該第三及第四直段174、176是跨在該結合單元114上。其中,該第四直段176係位在該第三及第四導電單元14、15之間。於此實施例中,該第三及第四直段174、176係分別與該
殼體11的槽縫111形成垂直關係。
該第二接地片19係連接該第二電路板17的第二頂面171及該殼體11的第二金屬殼113。
其中,該第一電路板16及該第二電路板17係相同的結構,且較佳係以印刷電路板製成,且該第一及第二微帶線163、173係直接形成在該兩印刷電路板上。該第一接地片18及該第二接地片19也是相同的結構,較佳係選用銅箔或其他導電金屬片。
於此實施例中,該天線結構係設計為雙頻天線,兩操作頻率分別是2.4GHz及5GHz,表示,該第一微帶線163及第二微帶線173係被對應設計為雙頻的圖案,但實際上,微帶線的圖案係可以是其他圖案,故不以本較佳實施例所繪為限。
請在參照第4及5圖所示,該第一導電單元12係位在該第一電路板16的第一底面162及該殼體11之間,該第三導電單元14係位在該第二電路板17的第二底面172及該殼體11之間,如圖中該第一及第三導電單元12、14的虛線部分。
於實際應用中,該第一及第二電路板16、17會分別連接一同軸纜線21、22。該兩同軸纜線21、22分別有一內導體211、221及一外導體212、222,該內導線211係電連接該第一電路板16的第一微帶線163的第一直段164。該外導體212與該內導體211之間係絕緣,外導體212係連接該第一接地片18。該內導線221係電連接該第二電路板17的第二微帶線173的第三直段174。該外導體222與該內導體221之間係絕緣,外導體222係連接該第二接地片19。該兩內導體211、221係用以傳輸輻射訊號至該第一及第二微帶線163、173。由於該第一微帶線163及第二微帶線173的直段164、166、174、176係分別跨越槽縫111,且該些導電單元12-15分別連接該第一金屬殼111及該第二金屬殼113,因此,該第一及第二微帶線163、173的輻射訊號係可被耦合至該殼體11的第一金屬殼112及第二金屬殼113,且該輻射訊號係在槽縫111周圍流動,而藉由該第一金屬殼112、第二金屬殼113及該些導電單元12-15形成輻射訊號回路,使得該殼體11及該些導電單元12-15的組合被作為天線的輻射體來輻射電磁波。
其中,該兩微帶線16、17的直段164、166、174、176及該
些導電單元12-15的配置係用以決定該天線結構的操作頻率,於本實施例中,每一微帶線16、17具有兩直段164、166、174、176,且鄰近每一微帶線16、17有兩導電單元164、174連接該殼體11的第一金屬殼112及該第二金屬殼113上,如此,該天線結構係可被操作在兩個頻率(例如2.4GHz及5GHz)上。然而,若該天線結構僅需操作在一個操作頻率時,則微帶線僅需設計一直段及一導電單元。因此,該導電單元及該微帶線的直段數量係可依操作頻率來增加或減少,故不以一個或兩個為限。再者,若要改變本發明的天線結構的操作頻率及匹配阻抗只要調整該導電單元的位置,就可獲得不同操作頻率及匹配阻抗的需求。雖然於本實施例中,該些導電單元12-15的部分(虛線部分)分別位在該兩電路板16-17與該殼體11之間,若改變本發明的天線結構的操作頻率及匹配阻抗些時,該些導電單元12-15也可能不在該兩電路板16-17與該殼體11之間,故,導電單元係不以在電路板及該殼體之間為限。
此外,該第二電路板17、該第三導電單元14、第四導電單
元15及該第二接地片19也可以被省略,因此,該天線結構係不以本較佳實施例所繪為限。
該些電路板16、17及該些導電單元12-15係可沿該槽縫111
來任意配置,以增加組裝彈性。再者,由於本發明的天線結構的電路板上16、17不需要有與該槽縫111對應的孔,因此,在組裝上,本發明的天線結構係較先前技術更容易。
於此實施例中,該第一金屬殼112的面積係小於該第二金屬
殼113,表示,該天線結構的輻射位置通常是在殼體11的周圍。該第一金屬殼112的面積也可以等於該第二金屬殼113,故不以該第一金屬殼112的面積小於該第二金屬殼113的面積為限。
由於第4及5圖係相同的結構,且在實際天線特性測試中可
獲得相近的特性圖,因此,僅顯示其中一天線實際測試圖。如第6圖所示,該圖顯示本發明的天線結構在2:1電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)的定義下經實際測試後產生的兩操作頻率(即2.4GHz及5GHz),以顯
示本發明的天線結構確實可實現其操作頻率。
如第7及8圖所示,在另一較佳實施例中,本發明的天線結
構30也可以在該殼體31上切割出兩槽縫311、312,並將該些導電單元32-35、電路板36、37及接地片38、39組裝在該兩槽縫311、312上,以達到前述利用殼體31及導電單元32-35來作天線輻射體以及利用調整導電單元32-35位置來調整操作頻率與阻抗匹配的目的,所以,本發明的天線結構30也可以在殼體31上切割出多的槽縫311、312,故不以前一較佳實施例所述一個槽縫為限。
綜上所述,該殼體可以是無線通訊裝置的上蓋、下蓋、邊框、
上蓋的局部或下蓋的局部等,故該殼體係不限定是無線通訊裝置的特定結構。又,該殼體的組成除了本發明所述的第一金屬殼、第二金屬殼及結合單元外也可以有其他材料的組合,例如碳纖維、玻璃纖維、皮革等提升殼體質感的材料。
10‧‧‧天線結構
11‧‧‧殼體
111‧‧‧槽縫
112‧‧‧第一金屬殼
113‧‧‧第二金屬殼
114‧‧‧結合單元
115、116‧‧‧終端
117、118‧‧‧側邊
12‧‧‧第一導電單元
13‧‧‧第二導電單元
14‧‧‧第三導電單元
15‧‧‧第四導電單元
16‧‧‧第一電路板
17‧‧‧第二電路板
18‧‧‧第一接地片
19‧‧‧第二接地片
Claims (10)
- 一種天線結構,包括一殼體,具有一槽縫、一第一金屬殼及一第二金屬殼,該槽縫係貫穿該殼體,且位在該第一金屬殼及該第二金屬殼之間;一第一導電單元,係連接該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼,且蓋在該槽縫上;一第一電路板,具有一第一頂面、一第一底面及一第一微帶線,該第一底面係抵靠該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,該第一微帶線係位在該第一頂面上,且有一第一直段,該第一直段係跨越該槽縫,且位在該第一導電單元的一側;及一第一接地片,係連接該第一電路板的第一頂面及該殼體的第二金屬殼。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中,該第一導電單元係位在該第一電路板的第一底面及該殼體之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,還包括一第二導電單元,該第二導電單元係連接該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,並與該第一導電單元間隔並排,該第一微帶線還有一第一連接段及一第二直段,該第一連接段的兩端係分別連接該第一及第二直段,該第二直段係跨越該槽縫,且位在該第一導電單元的另一側,並位在該第一及第二兩導電單元之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,還包括一第三導電單元、一第二電路板及一第二接地片,該第三導電單元係連接該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,該第二電路板係與該第一電路板間隔並排,且具有一第二頂面、一第二底面及一第二微帶線,該第二底面係抵靠該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,該第二微帶線係位在該第二頂面上,且有一第三直段,該第三直段係跨越該槽縫,且位在該第三導電單元的一側,該第二接地片係連接該第二電路板的第二頂面及 該殼體的第二金屬殼。
- 如申請專利範圍第4項所述的天線結構,其中,該第三導電單元係位在該第二電路板的第二底面及該殼體之間。
- 如申請專利範圍第5項所述的天線結構,還包括一第四導電單元,該第四導電單元係連接該殼體的第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,並與該第三導電單元間隔並排,該第二微帶線還有一第二連接段及一第四直段,該第二連接段的兩端係分別連接該第三及第四直段,該第四直段係跨越該槽縫,且位在該第三導電單元的另一側,並位在該第三及第四兩導電單元之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中,該槽縫的兩終端係分別位在該殼體的兩相對側邊。
- 如申請專利範圍第7項所述的天線結構,其中,該第一金屬殼的面積係小於該第二金屬殼的面積。
- 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中,該殼體還有一結合單元、係連接該第一金屬殼及該第二金屬殼,且蓋在該槽縫上,該結合單元係絕緣的材料製成。
- 一種天線結構的輻射體,係用以結合一電路板及一接地片,該電路板具有一微帶線,該輻射體包括:一殼體,具有一結合單元、一第一金屬殼及一第二金屬殼,該結合單元係連接該第一金屬殼及該第二金屬殼,且位在該第一金屬殼及該第二金屬殼之間;及至少一導電單元,係連接該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼,且蓋在該結合單元上;其中,該接地片係連接該電路板及該殼體的第二金屬殼,該微帶線係跨越該殼體的結合單元,且用以傳送一輻射訊號,該輻射訊號 係從該微帶線耦合至該殼體的第一金屬殼及第二金屬殼上,且藉由該導電單元在該第一金屬殼及該第二金屬殼間流動。
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|---|---|
| TW (1) | TW201521275A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI563725B (en) * | 2014-12-05 | 2016-12-21 | Molex Inc | Electronic apparatus |
| US10439270B2 (en) | 2017-05-25 | 2019-10-08 | Pegatron Corporation | Antenna structure and electronic device |
| US10454167B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-10-22 | Compal Electronics, Inc. | Antenna structure |
-
2013
- 2013-11-19 TW TW102142118A patent/TW201521275A/zh unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI563725B (en) * | 2014-12-05 | 2016-12-21 | Molex Inc | Electronic apparatus |
| US10454167B2 (en) | 2016-09-29 | 2019-10-22 | Compal Electronics, Inc. | Antenna structure |
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