專利名稱：多頻天線及具有多頻天線的通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線及通訊裝置，特別涉及一種適用于折疊式通訊裝置的小尺寸 多頻天線，及具有多頻天線的折疊式通訊裝置。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線通訊的蓬勃發(fā)展，各式各樣的無(wú)線通訊技術(shù)與產(chǎn)品不斷的進(jìn)步與出現(xiàn)， 其中可攜式通訊裝置天線的縮小化一直都是非常重要的研究課題。對(duì)于多數(shù)可攜式通訊裝 置來(lái)說(shuō)，多頻操作為基本要求，然而無(wú)論可攜式通訊裝置的形式為何，目前主要還是通過(guò)激 發(fā)天線本身的共振模態(tài)來(lái)達(dá)成多頻操作。然而，為了涵蓋低頻頻帶的操作，往往必須增大天 線所占據(jù)的面積。于現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)臺(tái)灣專利公告號(hào)第I 258，891號(hào)“行動(dòng)手機(jī)天線”及中國(guó)臺(tái)灣 專利公告號(hào)第I 262，620號(hào)“一種內(nèi)藏式行動(dòng)手機(jī)天線”皆為應(yīng)用于折疊式手機(jī)的天線設(shè) 計(jì)，其使用倒F形天線的四分之一波長(zhǎng)共振模態(tài)來(lái)涵蓋所需頻帶，因此若欲以此方式涵蓋 低頻頻帶，勢(shì)必需要增長(zhǎng)天線的長(zhǎng)度，迫使天線占據(jù)面積增大。因此，有必要提供一種多頻天線及具有多頻天線的通訊裝置，其可激發(fā)可攜式通 訊裝置的接地部模態(tài)來(lái)協(xié)助涵蓋所需的多頻操作，以改善現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多頻天線，具有縮小化的尺寸，且可以涵蓋多頻帶，達(dá) 成行動(dòng)通訊的功能。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通訊裝置，其具有前述的多頻天線。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的多頻天線，包含一介質(zhì)基板、一接地部及一輻射金 屬部。該介質(zhì)基板包含兩個(gè)表面。該接地部包含一第一接地面，位于該介質(zhì)基板的一表面 上，第一接地面具有一第一連接點(diǎn)及一短路點(diǎn)；一第二接地面，鄰近該第一接地面，第二接 地面具有一第二連接點(diǎn)；及一連接金屬線，其一端連接該第一連接點(diǎn)，另一端連接該第二連 接點(diǎn)，且該連接金屬線的至少一部分位于該介質(zhì)基板的一表面上。該輻射金屬部位于該介 質(zhì)基板的一表面上，其中該輻射金屬部與該第一接地面不互相重疊。該輻射金屬部包含一 輻射區(qū)間，其一端連接至該短路點(diǎn)，另一端為開(kāi)放端；及一饋入?yún)^(qū)間，其一端連接至一信號(hào) 源，另一端為開(kāi)放端，該開(kāi)放端與該輻射區(qū)間具有一小于3mm的間距。本發(fā)明的多頻天線由于只需提供高頻操作頻帶的共振路徑，因此可有效降低天線 本身所占據(jù)的面積，達(dá)成多頻天線縮小化的目的。同時(shí)，本發(fā)明天線制成簡(jiǎn)單、制作成本低 廉，符合實(shí)際應(yīng)用上的量產(chǎn)需求。


圖1為本發(fā)明的通訊裝置的實(shí)施例的示意圖。圖2為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例于通訊裝置開(kāi)蓋時(shí)的側(cè)視圖。圖4為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例于通訊裝置闔蓋時(shí)的側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的測(cè)量返回?fù)p失圖。圖6為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的低頻操作頻帶的測(cè)量輻射效 率圖。圖7為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的高頻操作頻帶的測(cè)量輻射效率圖。圖8為本發(fā)明的多頻天線第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下多頻天線1、6介質(zhì)基板11第一表面111第二表面112接地部12第一接地面121第二接地面122連接金屬線123輻射金屬部13、63輻射區(qū)間131、631饋入?yún)^(qū)間132、632間距 133、633信號(hào)源14第一連接點(diǎn)151第二連接點(diǎn)152短路點(diǎn)153貫孔16第一共振頻帶31第二共振頻帶32第三共振頻帶33通訊裝置100
具體實(shí)施例方式為了能更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉較佳具體實(shí)施例說(shuō)明如下。請(qǐng)一并參考圖1至圖4。圖1為本發(fā)明的通訊裝置的實(shí)施例的示意圖，圖2為本發(fā) 明的多頻天線第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，圖3為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例于通訊裝置開(kāi)蓋 時(shí)的側(cè)視圖，圖4為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例于通訊裝置闔蓋時(shí)的側(cè)視圖。本發(fā)明的通訊裝置100內(nèi)包括多頻天線1。通訊裝置100主要具有開(kāi)蓋(操作狀 態(tài)，如圖1所示)與闔蓋(待機(jī)狀態(tài))等兩種使用狀態(tài)，而多頻天線1配合通訊裝置100的 不同使用狀態(tài)而具有不同的開(kāi)闔角度，并且多頻天線1在位于不同的開(kāi)闔角度時(shí)皆能發(fā)揮 其收發(fā)信號(hào)的效能。于本實(shí)施例中，通訊裝置100為開(kāi)蓋手機(jī)，然而本發(fā)明的通訊裝置100 并不限于此。請(qǐng)一并參考圖1與圖2。多頻天線1包含介質(zhì)基板11、接地部12及輻射金屬部 13。接地部12包含第一接地面121、第二接地面122與連接金屬線123。介質(zhì)基板11包含第一表面111與第二表面112，第一表面111與第二表面112為 相對(duì)的兩個(gè)表面。于本實(shí)施例中，第一接地面121位于介質(zhì)基板11的第一表面111上，第 一接地面121可以印刷或蝕刻技術(shù)形成于介質(zhì)基板11上。舉例來(lái)說(shuō)，介質(zhì)基板11可為可 攜式通訊裝置的系統(tǒng)電路板，第一接地面可為可攜式通訊裝置的系統(tǒng)接地面。接地部12的第一接地面121具有第一連接點(diǎn)151及短路點(diǎn)153 ；接地部12的第 二接地面122鄰近第一接地面121，第二接地面122具有第二連接點(diǎn)152。第二接地面122 并未接觸第二表面112(如圖3所示)。舉例來(lái)說(shuō)，第二接地面122可為折疊式通訊裝置上 蓋的支撐金屬背板。
于本實(shí)施例中，通訊裝置為折疊式手機(jī)。當(dāng)手機(jī)開(kāi)蓋(即通話狀態(tài)或操作狀態(tài))時(shí)，第二接地面122與第二表面112呈非平行關(guān)系(即圖3所示)，且第一接地面121與第 二接地面122也為非平行。當(dāng)手機(jī)闔蓋(即待機(jī)狀態(tài))時(shí)，第二接地面122與第二表面112 呈平行關(guān)系(如圖4所示)，且第一接地面121與第二接地面122也呈平行。本實(shí)施例在設(shè) 計(jì)時(shí)已同時(shí)考慮非平行(通話狀態(tài)或操作狀態(tài))及平行(待機(jī)狀態(tài))時(shí)的天線表現(xiàn)，皆可 符合實(shí)際應(yīng)用的規(guī)范。然而須注意的是，第一接地面121與第二接地面122的設(shè)置位置并不限于上述，第 一接地面121與第二接地面122的位置依據(jù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同而有所差異，然而在不違背發(fā) 明的技術(shù)原理及精神下，對(duì)實(shí)施例做修改即可涵蓋所需的操作頻帶。舉例來(lái)說(shuō)，第一接地面 121與第二接地面122可位于介質(zhì)基板11的同側(cè)。連接金屬線123與第一接地面121位于介質(zhì)基板11的不同表面。連接金屬線123 的一端連接至第二連接點(diǎn)152，另一端則經(jīng)由貫孔16連接至第一連接點(diǎn)151。于本實(shí)施例 中，連接金屬線123的一部分位于介質(zhì)基板11的第二表面112上，另一部分則為懸空、凸出 于第二表面112且為可彎曲，以配合通訊裝置(如折疊式手機(jī))的開(kāi)闔動(dòng)作。然而需注意 的是，本專利的連接金屬線123的結(jié)構(gòu)并不限于此。于本實(shí)施例中，輻射金屬部13位于介質(zhì)基板11的一表面上，與第一接地面121不 互相重疊，使輻射金屬部13具有單極天線或短路單極天線的特點(diǎn)，因此能降低天線Q值，進(jìn) 而使得天線的操作頻寬較寬。舉例來(lái)說(shuō)，輻射金屬部13以印刷或蝕刻技術(shù)形成于介質(zhì)基板 11上。輻射金屬部13包含輻射區(qū)間131與饋入?yún)^(qū)間132。于本實(shí)施例中，輻射區(qū)間131 與饋入?yún)^(qū)間132位于介質(zhì)基板11的同一表面上。輻射區(qū)間131的一端經(jīng)由貫孔16連接至 短路點(diǎn)153，輻射區(qū)間131的另一端為開(kāi)放端。饋入?yún)^(qū)間132的一端連接至信號(hào)源14。于本實(shí)施例中，以微帶線饋入為例，信號(hào)源 14的一端連接于第一接地面121，信號(hào)源14的另一端則連接于微帶饋入線。饋入?yún)^(qū)間132 的另一端為開(kāi)放端，饋入?yún)^(qū)間132的開(kāi)放端與輻射區(qū)間131具有一小于3mm的間距133。然而須注意的是，間距133的長(zhǎng)度主要是用于調(diào)整電容值，因此并不需整段長(zhǎng)度 皆與輻射區(qū)間131平行，可依實(shí)際需求調(diào)整間距133的長(zhǎng)度。圖5為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的測(cè)量返回?fù)p失圖。在本實(shí)施例中選擇下列 尺寸來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)介質(zhì)基板11的長(zhǎng)度約為110mm，寬度約為40mm ；接地部12的第一接地面 121的長(zhǎng)度約為100mm，寬度約為40mm，第二接地面122的長(zhǎng)度約為100mm，寬度約為40mm， 連接金屬線123的長(zhǎng)度約為40mm，寬度約為1mm，且該連接金屬線123的部分區(qū)間(長(zhǎng)度約 為35mm)位于該介質(zhì)基板11的一表面上；輻射金屬部13的輻射區(qū)間131的長(zhǎng)度約為50mm， 其一端的寬度約為2mm，另一端為開(kāi)放端，寬度約為5mm ；饋入?yún)^(qū)間132的一端連接至一信號(hào) 源14，寬度約為2mm，另一端為開(kāi)放端，寬度約為1mm，該開(kāi)放端與該輻射區(qū)間131具有一約 1. 5mm的間距。由所得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在6dB返回?fù)p失的定義之下，第一共振頻帶31 (接地部12的 類偶極半波長(zhǎng)模態(tài))，足以涵蓋GSM850/900頻帶，而第二共振頻帶32 (接地部12的類偶 極全波長(zhǎng)模態(tài))協(xié)同第三共振頻帶33 (本發(fā)明多頻天線的四分之一波長(zhǎng)模態(tài))，足以涵蓋 GSM1800/1900/UMTS頻帶，因此本發(fā)明天線能多頻操作于GSM850/900/1800/1900/UMT頻帶，符合現(xiàn)今通訊頻帶的需求。
圖6為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的低頻操作頻帶的測(cè)量輻射效率圖。其尺寸 如上所述，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，操作頻帶內(nèi)的輻射效率皆大于80 %，非常符合實(shí)際應(yīng)用的需求。圖7為本發(fā)明的多頻天線第一實(shí)施例的高頻操作頻帶的測(cè)量輻射效率圖。其尺寸 如上所述，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，操作頻帶內(nèi)的輻射效率皆大于60%，符合實(shí)際應(yīng)用的需求。圖8為本發(fā)明的天線第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。多頻天線6包含介質(zhì)基板11、接地部 12及輻射金屬部63。與第一實(shí)施例的最大差別在于，多頻天線6的輻射區(qū)間631與饋入?yún)^(qū) 間632位于介質(zhì)基板11的不同表面上。由于間距633由介質(zhì)基板11的厚度決定，因此介 質(zhì)基板11的厚度必須小于3mm。由于本實(shí)施例的操作原理與第一實(shí)施例相同，通過(guò)調(diào)整多 頻天線6的饋入?yún)^(qū)間632開(kāi)放端寬度，即可得到與上述第一實(shí)施例的相似結(jié)果，因此不再贅 述。綜上所述，本發(fā)明的多頻天線中，通過(guò)連接金屬線的特殊設(shè)計(jì)，可以有效激發(fā)一種 折疊式通訊裝置的接地部的類偶極(dipole-like)半波長(zhǎng)模態(tài)及全波長(zhǎng)模態(tài)。通過(guò)調(diào)整連 接金屬線的長(zhǎng)度，可改變接地部表面電流，激發(fā)出原先無(wú)法被激發(fā)的全波長(zhǎng)模態(tài)，并可調(diào)整 所述兩個(gè)共振模態(tài)的操作頻率，再搭配耦合式饋入的技術(shù)，通過(guò)輻射金屬部的饋入?yún)^(qū)間的 開(kāi)放端與輻射區(qū)間的小于3mm的間距，補(bǔ)償原先過(guò)高的電感性，使得所述兩個(gè)(半波長(zhǎng)及全 波長(zhǎng))接地部模態(tài)皆能達(dá)成良好匹配。而天線本身為一耦合式饋入平面倒F形天線，可以 操作于其四分之一波長(zhǎng)模態(tài)，并達(dá)成良好匹配。因此，該接地部的類偶極半波長(zhǎng)模態(tài)可涵蓋 GSM850/900(天線的低頻操作頻帶)的操作，而該接地部的類偶極全波長(zhǎng)模態(tài)協(xié)同該耦合 式饋入平面倒F形天線的四分之一波長(zhǎng)模態(tài)，可涵蓋GSM1800/1900/UMTS (天線的高頻操作 頻帶)的操作。本發(fā)明的多頻天線由于只需提供高頻操作頻帶的共振路徑，因此可有效降 低天線本身所占據(jù)的面積，達(dá)成多頻天線縮小化的目的。同時(shí)，本發(fā)明天線制成簡(jiǎn)單、制作 成本低廉，符合實(shí)際應(yīng)用上的量產(chǎn)需求。然而需注意，上述實(shí)施例僅為示例性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的技術(shù)原理及精神下，對(duì)實(shí)施例 進(jìn)行修改或變化。本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍應(yīng)如所附權(quán)利要求書所限定的范圍所述。
權(quán)利要求
一種多頻天線，用于一通訊裝置，該多頻天線包含一介質(zhì)基板，包含兩個(gè)表面；一接地部，包含一第一接地面，位于該介質(zhì)基板的一表面上，該第一接地面具有一第一連接點(diǎn)及一短路點(diǎn)；一第二接地面，鄰近該第一接地面，該第二接地面具有一第二連接點(diǎn)；及一連接金屬線，其一端連接該第一連接點(diǎn)，另一端連接該第二連接點(diǎn)，且該連接金屬線的至少一部分位于該介質(zhì)基板的一表面上；及一輻射金屬部，位于該介質(zhì)基板的一表面上，其中該輻射金屬部與該第一接地面不互相重疊，該輻射金屬部包含一輻射區(qū)間，其一端連接至該短路點(diǎn)，另一端為開(kāi)放端；及一饋入?yún)^(qū)間，其一端連接至一信號(hào)源，另一端為開(kāi)放端，該開(kāi)放端與該輻射區(qū)間之間具有一小于3mm的間距。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該介質(zhì)基板為一可攜式通訊裝置的系統(tǒng)電路板。
3.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一接地面為一可攜式通訊裝置的系統(tǒng)接地面。
4.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一接地面及該輻射金屬部以印刷或蝕刻技 術(shù)形成于該介質(zhì)基板上。
5.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第二接地面為一折疊式通訊裝置上蓋的支撐 金屬背板。
6.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該輻射區(qū)間與該饋入?yún)^(qū)間位于該介質(zhì)基板的同一表面上。
7.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該輻射區(qū)間與該饋入?yún)^(qū)間分別位于該介質(zhì)基板 的不同表面上。
8.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該介質(zhì)基板包含一第一表面與一第二表面，該 第一接地面位于該第一表面上，所述連接金屬線的至少一部分位于該第二表面上。
9.如權(quán)利要求8所述的多頻天線，其中該輻射區(qū)間與該饋入?yún)^(qū)間皆位于該第二表面。
10.如權(quán)利要求8所述的多頻天線，其中該輻射區(qū)間位于該第一表面，該饋入?yún)^(qū)間位于該第二表面。
11.如權(quán)利要求10所述的多頻天線，其中該介質(zhì)基板的厚度小于3mm。
12.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一接地面與該第二接地面位于該介質(zhì)基 板的相對(duì)兩側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一接地面與該第二接地面位于該介質(zhì)基 板的同側(cè)。
14.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該第一接地面與該第二接地面之間呈非平行關(guān)系。
15.如權(quán)利要求1所述的多頻天線，其中該通訊裝置為一折疊式可攜式通訊裝置。
16.一種通訊裝置，具有如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的多頻天線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多頻天線及具有多頻天線的通訊裝置。多頻天線用于通訊裝置并包含介質(zhì)基板、接地部及輻射金屬部。介質(zhì)基板包含兩個(gè)表面；接地部包含第一接地面，位于介質(zhì)基板的一表面上，第一接地面具有第一連接點(diǎn)及短路點(diǎn)；第二接地面，鄰近第一接地面，第二接地面具有第二連接點(diǎn)；及連接金屬線，其一端連接第一連接點(diǎn)，另一端連接第二連接點(diǎn)，且連接金屬線的至少一部分位于介質(zhì)基板的一表面上。輻射金屬部位于介質(zhì)基板的一表面上，其中輻射金屬部與第一接地面不互相重疊。該輻射金屬部包含輻射區(qū)間，其一端連接至短路點(diǎn)，另一端為開(kāi)放端；及饋入?yún)^(qū)間，其一端連接至信號(hào)源，另一端為開(kāi)放端，開(kāi)放端與輻射區(qū)間之間具有小于3mm的間距。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK101826651SQ200910118600
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
發(fā)明者康庭維, 翁金輅 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司