專利名稱：天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置，并且特別涉及 一種具有多頻帶設(shè)計的天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來，通訊產(chǎn)品逐漸以無線通信類別的產(chǎn)品為主，凡是無線 網(wǎng)絡(luò)、移動通訊等，由于無須布設(shè)繁復(fù)的線路且不會再受限于地域 性的使用，發(fā)展非?？焖?。同時，各式可攜式電子裝置例如筆記型計算4幾、通ifl手纟幾、凄t字相纟幾或PDA等，都開始強調(diào)其輕巧造型 與薄型設(shè)計。特別是在通訊手機，在手才幾的通信科技與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 下，對于手才幾的天線要求除了必須覆蓋越來越多的頻帶以外，手機 天線的體積也要越估文越d、以符合手4幾輕薄短小的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在提供一種天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置，天線模塊 中具有寄生單元可與天線才莫塊的々貴入線的電^茲場耦合而產(chǎn)生諧振， 由此天線模塊可以輸入具有多頻帶的信號到電子裝置中，使電子裝 置可在不同的頻帶范圍下運行，以符合多項通信標準。本發(fā)明提供一種天線模塊，應(yīng)用于具有電路板的電子裝置，天線模塊包括天線單元與寄生單元。天線單元包括饋入部，用于與電 路板電性連接。寄生單元與天線單元的饋入部相鄰設(shè)置，并且寄生單元平4亍于々貴入部i殳置，由》匕，寄生單元與々貴入部的電》茲場井禺合以 產(chǎn)生諧振，使得天線單元產(chǎn)生具有多頻帶的信號。在本發(fā)明一具體實施方式
的天線沖莫塊中，寄生單元包括相連4妄 的主干與支腳，電子裝置具有地參考面，主千連接于該地參考面。 在一實施例中，主干大致平4亍于所述々貴入部。在另一實施例中，主干連接于電路板。在又一實施例中，主干與支腳組成L型構(gòu)件，或 者主干與支腳組成螺旋型構(gòu)件，或者主干與支腳組成ri形構(gòu)件。在本發(fā)明一具體實施方式
的天線才莫塊中，天線單元包括天線本 體，其與饋入部連接，該天線本體與電路板之間具有間隙，饋入部 與寄生單元位于該間隙中，并設(shè)置在電路板的基板上。在一實施例 中，寄生單元與天線本體i殳置在兩個不同的平面上。進一步地，寄 生單元設(shè)置在第一平面上，而天線本體設(shè)置在第二平面上，并且第 一平面大致垂直于第二平面。進一步地，寄生單元與饋入部位于基 氺反的同一側(cè)面上。在本發(fā)明一具體實施方式
的天線^t塊中，寄生單元的材質(zhì)為導(dǎo) 體材料。本發(fā)明再提供一種電子裝置，其包括電路板與上述的天線模 塊。天線才莫塊包4舌天線單元與寄生單元。天線單元的々貴入部與電^各 板電性連接，寄生單元與饋入部相鄰設(shè)置，并且寄生單元平行于饋 入部設(shè)置，由此，寄生單元與饋入部的電磁場耦合以產(chǎn)生諧振，使 得天線單元產(chǎn)生具有多頻帶的信號。在本發(fā)明一具體實施方式
的電子裝置中，進一步包括地參考 面，寄生單元包括相連接的主干與支腳，主干連接于該地參考面。 在一實施例中，主干大致平行于所述饋入部。在另一實施例中，主 干連接于電路板。在本發(fā)明一具體實施方式
的電子裝置中，天線單元包^舌天線本 體，其與々貴入部連接，該天線本體與電路板之間具有間隙，饋入部 與寄生單元位于該間隙中，并i殳置在電路4反的基寺反上。在一實施例 中，寄生單元與天線本體設(shè)置在兩個不同的平面上。其中寄生單元i殳置在第一平面上，而天線本體i殳置在第二平面上，并且第一平面 大致垂直于第二平面。在另一實施例中，寄生單元與々貴入部位于基 4反的同一側(cè)面上。在本發(fā)明一具體實施方式
的電子裝置中，寄生單元的材質(zhì)為導(dǎo) 體材料。為讓本發(fā)明能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合所 附附圖，作i羊細i兌明如下


圖1示出了依照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的電子裝置示意圖。圖2A-2C示出了圖1的寄生單元在基板上不同位置的示意圖。圖3示出了圖1的主干與支腳螺旋狀設(shè)計的示意圖。圖4A示出了圖1的天線模塊沒有裝設(shè)寄生單元的回波損耗示 意圖。圖4B示出了圖1的天線模塊具有寄生單元的回波損耗示意圖。
具體實施方式
參照圖1,其示出了依照本發(fā)明一優(yōu)選實施例的電子裝置的示 意圖。本實施例的電子裝置例如是通訊手機。如圖1所示，電子裝置1的裝置本體10中包括電路板11與天線模塊12。天線模塊12 包括天線單元13與寄生單元14。天線單元13包括饋入部15,用 于與電路才反11電性連4妾。寄生單元14則與天線單元13的4赍入部 15相鄰設(shè)置，并且寄生單元14平行于饋入部15設(shè)置。由此，寄生 單元14可與饋入部15的電磁場耦合以產(chǎn)生諧振，使得天線單元13 輸入具有多頻帶的信號至電路板11。其中，天線單元13具有與々貴入部15連4妻的天線本體16，天線 本體16用于收發(fā)信號。天線本體16與饋入部15分別設(shè)置于不同 的兩個平面上，并且優(yōu)選地，這兩個平面大致相互垂直，佳j貴入部 15與天線本體16不會相互干護u。天線單元13例如是小型平面單^L 天線(low profile planar monopole antenna )， 其為微帶(microstrip ) 天線的一種，由于具有小型、重量輕等的優(yōu)點，所以特別適用于移 動ii/f言(mobile communication) 4貞i或。電路4反11侈'H口是印刷電^各 板，其基板17上具有凈空區(qū)域I用于隔離天線本體16與電路板11, 以避免電路板17上的電路組件與天線本體16之間相互電磁干擾。 另外，天線單元13的々貴入部15例如是一條々貴入線，々貴入線與寄生 單元14可設(shè)置于基4反17上的同一側(cè)面，并且二者大致平行設(shè)置于 基板17上的凈空區(qū)域I中。在圖1中，寄生單元14設(shè)置于饋入部 15的右側(cè)。寄生單元14例如是n型構(gòu)件，其具有相連接的主干18與支腳 19。主干18大致平行于饋入部15,并與地參考面(ground)連接。 一般來i兌，可以利用電子裝置1中的電路一反11作為地參考面，即 主干18可直接與電路板11連接。寄生單元14例如是以貼附或印 刷的方式形成于電路板11的基板17上，而寄生單元14的材質(zhì)優(yōu) 選為導(dǎo)體材沖牛。舉例來i兌，寄生單元14例如為銅片，其可粘貼在 基板17上；或者寄生單元14可在制造電路板11的過程中，以電 鍍的方式形成在基纟反17上。雖然本實施例的寄生單元14以-沒置在凈空區(qū)i或I中為例來作i兌 明，然而在實際運用時，為了搭配電子裝置1中的其它零件，例如揚聲器(speaker),鏡頭等的配置，也可以將寄生單元14設(shè)置在基 板17上的其它位置，以下將圖示說明。參照圖2A 2C，其示出了 圖1的寄生單元在基澤反上不同位置的示意圖。如圖2A所示，寄生 單元14實際上也可^殳置在^t入部15的左側(cè)位置上?；蛉鐖D2B 2C 所示，寄生單元14設(shè)置在基板17的另一側(cè)面上。另外，參照圖3， 其示出了圖1的主干與支腳螺旋狀設(shè)計的示意圖。如圖3所示，寄 生單元14的主干18與支腳19除了是L型構(gòu)件以外，也可以是螺 旋型構(gòu)件。螺旋型設(shè)計是用于在空間限制下使支腳19仍具有足夠 的長度。以下i兌明天線才莫塊12在電子裝置1中的作用。先參照圖4A, 其示出了圖1的天線才莫塊沒有裝i殳寄生單元的回波損^^ (return loss)的示意圖?；夭〒p耗(return loss, RL )的定義為開始輸入給 信號傳送系統(tǒng)的信號與信號源接收到的反射信號的功率比，通過測 量回波損耗值，可獲知天線才莫塊的天線特性。如前所述，圖1的天 線本體16例如是一個小型平面單極天線，在其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計下， 天線本體16本身具有兩個共振步貞帶(resonance frequency band), 如圖4A所示，天線本體16可在這兩個共振頻帶的范圍內(nèi)正常才喿作。 其中天線本體16的共振頻帶可通過調(diào)整天線本體16的長度與材料 來作設(shè)計，使天線本體16能夠在滿足特定需求的頻帶下運行。如 圖4A所示，在未裝i殳寄生單元14前，天線本體16的兩個共振頻 率約介于0.9GHz lGHz與2.2GHz 2.3GHz兩個范圍之內(nèi)，在這些 頻率范圍內(nèi)，天線本體16具有4交大的增益(gain),也就是其回波 損井毛少。再參照圖4B，其示出了圖1的天線模塊具有寄生單元的回波 損耗的示意圖。當測試如圖1所示的天線模塊12的回波損耗時，由于天線單元13的々貴入部15的電^茲場會與寄生單元14的主干18 相耦合并產(chǎn)生諧振，在二者的相互作用下，在天線單元13中會多 出一個共振頻率。如圖4B所示，共三個共振頻率，分別約位于 0，9GHz lGHz、 2.2GHz 2.3GHz與2.7GHz 2.8GHz三個范圍內(nèi)， 天線模塊12因而可在這三個共振頻帶的范圍內(nèi)運行。值得注意的 是，該新增的共振頻帶的范圍幾乎可覆蓋到3.0GHz。天線才莫塊12的頻帶與基板17上的凈空區(qū)域I大小、寄生單元 14的物理長度(physical length )、電長度(electrical length )、材泮+ 及寄生單元14的配置等因素非常有關(guān)。舉例來說，如圖1所示， 寄生單元14的主干18必須與々貴入部15充分4妄近才能夠讓々責入部 15與主干18產(chǎn)生耦合效應(yīng)，并且々貴入部15與主干18必須相互平 行。寄生單元14的物理長度指的是主干18與支腳19的長度，電 長度則會受到物理長度、地參考面(ground)及材料的影響。寄生 單元14的電長度的定義為四分之一的波長，即(l/4)入，其中入為 天線所能輻射及接收的電磁波波長，而X=(C/F), C為光速而F為 頻率。一般而言，天線才莫塊12的天線單元13的共振頻率在制造天線 單元13時就已設(shè)定好，通常是再依照頻帶需求去設(shè)計出合適的寄 生單元14,并一尋其配置在電路板11上相對于々貴入部15的特定4立置 上，在操作時獲得所要的共振頻帶范圍；或者是通過調(diào)整寄生單元 14的支腳19的長度以獲得所要的共振頻率大小。本實施例的天線 模塊12可以涵蓋GSM850/900、 DCS/PCS/WCDMA等通信標準， 或者其它3G的TD-SCDMA標準，如果i殳計條件"i午可，甚至可以 覆蓋2.4GHz的頻帶。本實施例的寄生單元14的結(jié)構(gòu)與制造都相當簡單，并且只要 調(diào)整其電長度、配置等就能夠使天線模塊12具有更多的共振頻率。 另外，寄生單元14與天線本體16分別配置在不同的平面上，并且優(yōu)選為相互垂直的兩個平面上。這樣一來，只有寄生單元14與鎖-入部15之間會產(chǎn)生電》茲場的耦合現(xiàn)象，因而在調(diào)整寄生單元14的 共振頻率時并不會影響到天線本體16本身的共振。雖然本實施例的電子裝置1是以通訊手才幾為例作i兌明的，然而 本實施例的天線才莫塊12實際上也可以應(yīng)用在其它具有多頻通訊功 能的電子裝置，例如是PDA與GPS等。本發(fā)明上述實施例所披露的天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置，利 用天線才莫塊中的寄生單元與天線單元的饋入線的電^^茲場耦合而產(chǎn) 生諧振，以獲得更高的共振頻率與較多的頻帶范圍。寄生單元與饋 入線平行設(shè)置，并且不與天線模塊中主要收發(fā)信號的天線本體位于 同一平面上，避免干擾到天線本體本身的共振頻率。寄生單元的制 造簡易，并且其調(diào)整方式非常容易就可以使電子裝置具有更多的頻 帶選擇，本發(fā)明的天線模塊與電子裝置可以滿足目前通信領(lǐng)域中的 i午多項通4言標準。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一優(yōu)選實施例*坡露如上，然而其并 非用于限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫 離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當可作各種更改與修飾。因此，本發(fā) 明的保護范圍應(yīng)當根據(jù)所附權(quán)利要求所限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1. 一種天線模塊，應(yīng)用于具有電路板的電子裝置，所述天線模塊包括天線單元，包括饋入部，用于與所述電路板電性連接；以及寄生單元，其與所述天線單元的所述饋入部相鄰設(shè)置，并且所述寄生單元平行于所述饋入部，由此所述寄生單元與所述饋入部的電磁場耦合而產(chǎn)生諧振，使得所述天線單元產(chǎn)生具有多頻帶的信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的天線模塊，其中所述寄生單元包括相 連接的主干與支腳，所述電子裝置具有地參考面，所述主干連 接于所述地參考面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線模塊，其中所述主干大致平行于所 述饋入部。
4. 才艮據(jù)權(quán)利要求2所述的天線模塊，其中所述主干連接于所述電 路板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所迷的天線模塊，其中所述主干與所述支腳組 成L型構(gòu)件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線模塊，其中所述主干與所述支腳組 成螺旋型構(gòu)件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線模塊，其中所述主干與所述支腳組 成ri形構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線模塊，其中所述天線單元包括天線 本體，其與所述々貴入部連4妻，所述天線本體與所述電路壽反之間 具有間隙，所述々貴入部與所述寄生單元位于所述間隙中，并i殳 置在所述電路板的基板上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線模塊，其中所述寄生單元與所述天 線本體設(shè)置在兩個不同的平面上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線模塊，其中所述寄生單元設(shè)置在第 一平面上，而所述天線本體i殳置在第二平面上，所述第一平面 大致垂直于所述第二平面。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的天線模塊，其中所述寄生單元與所述饋 入部^f立于所述基才反的同 一側(cè)面上。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線模塊，其中所述寄生單元的材質(zhì)為 導(dǎo)體材料。
13. —種電子裝置，包括電鴻^反；以及才艮據(jù)權(quán)利要求1 - 12中任一項所述的天線模塊。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種天線模塊及應(yīng)用其的電子裝置。天線模塊包括天線單元與寄生單元。天線單元包括饋入部，用于與電子裝置的電路板電性連接。寄生單元與天線單元的饋入部相鄰設(shè)置，并且大致平行于饋入部設(shè)置，由此，寄生單元與饋入部的電磁場耦合而產(chǎn)生諧振，使得天線單元產(chǎn)生具有多頻帶的信號。
文檔編號H01Q13/08GK101227027SQ20071000240
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者蔣凱利 申請人:明基電通信息技術(shù)有限公司