CN101459282B

CN101459282B - 单极天线及其应用的通信装置

Info

Publication number: CN101459282B
Application number: CN200710197174.1A
Authority: CN
Inventors: 陈敏哲; 王静松
Original assignee: HTC Corp
Current assignee: HTC Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2027-12-10
Also published as: CN101459282A

Abstract

一种单极天线及其应用的通信装置，其中通信装置包括一电路板以及上述的单极天线。此单极天线包括一馈入部、一连接部、一第一辐射体以及一第二辐射体，馈入部电性连接到电路板并与电路板夹一锐角，连接部由馈入部延伸而出且大致上垂直于电路板，第一辐射体由连接部延伸而出，第二辐射体亦由连接部延伸而出。

Description

单极天线及其应用的通信装置

技术领域

本发明关于一种单极天线及其应用的通信装置，特别是关于一种微小化立体单极天线及其应用的移动通信装置。

背景技术

隐藏式天线愈来愈流行并且广泛的应用在移动通信装置(例如手机)中，而目前隐藏式天线至少包括有平面倒F型天线(PlannerInvertedFAntenna，PIFA)以及单极天线(MonopoleAntenna)二种型式。

平面倒F型天线(PIFA)设置在移动通信装置中，须与电路板相隔一既定的垂直距离，并且在平面倒F型天线以及电路板之间不可设置其他电子元件，然而由于移动通信装置的体积通常很小，连带会限制到天线的体积以及前述的垂直距离，使得平面倒F型天线在频宽、辐射效率、以及增益等各方面的效能均受到大幅影响。

单极天线与平面倒F型天线相类似，其在移动通信装置中须与电路板相隔一既定的距离，只不过此既定距离为水平方向的距离。另外，在单极天线以及电路板之间同样不可设置其他电子元件，也就是说在单极天线以及电路板之间须设置一净空区(ClearanceZone)，而此净空区内不可设置电子元件，以避免对单极天线造成不良的影响。通常来说，单极天线所需要的净空区至少在15mm以上，这对移动通信装置狭小的内部空间而言，其占据了相当大的空间距离。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种单极天线，仅需6.8mm的净空区，远较传统单极天线所需的净空区为小，而所节省多出来的空间，则可以安排设置其他的电子元件，或者可进一步的缩小移动通信装置的体积。

本发明的单极天线包括一馈入部、一连接部、一第一辐射体以及一第二辐射体，其中馈入部与一平面夹一锐角，连接部由馈入部延伸而出，且大致上垂直于上述平面，第一辐射体由连接部延伸而出，第二辐射体亦由连接部延伸而出。

在本发明的其中一实施例中，上述锐角大约为30°。

在本发明的另一实施例中，第二辐射体包括一第一长条部，且此第一长条部大致上平行于第一辐射体。

在本发明的又一实施例中，第一辐射体距离第二辐射体的第一长条部大约1mm。

在本发明的又一实施例中，第一辐射体较第二辐射体的第一长条部为宽。

在本发明的又一实施例中，第一辐射体的宽度大约为2mm。

在本发明的又一实施例中，第二辐射体的第一长条部的宽度大约为0.8mm。

在本发明的又一实施例中，第二辐射体还包括一第二长条部，由第一长条部朝向馈入部而延伸。

在本发明的又一实施例中，第二辐射体的第二长条部大致上平行于第一辐射体。

在本发明的又一实施例中，单极天线的材质为磷青铜。

本发明同时提供一种通信装置，其包括一电路板以及一单极天线，其中单极天线包括一馈入部、一连接部、一第一辐射体以及一第二辐射体，馈入部电性连接到电路板并与电路板夹一锐角，连接部由馈入部延伸而出且大致上垂直于电路板，第一辐射体由连接部延伸而出，第二辐射体亦由连接部延伸而出。

在本发明的又一实施例中，上述锐角大约为30°。

在本发明的又一实施例中，第二辐射体包括一第一长条部，第一长条部大致上平行于第一辐射体。

在本发明的又一实施例中，第一辐射体的宽度大约为2mm。

在本发明的又一实施例中，此通信装置还包括一天线座，且单极天线固定在天线座上。

在本发明的又一实施例中，天线座的材质为塑料。

在本发明的又一实施例中，单极天线以超声波热熔方式固定在天线座上。

在本发明的又一实施例中，单极天线设置在通信装置的底部。

在本发明的又一实施例中，电路板距离通信装置其中一边大约6.8mm。

在本发明的又一实施例中，此通信装置还包括一螺丝，将单极天线的馈入部固定在电路板上。

在本发明的又一实施例中，单极天线的材质为磷青铜。

上述的单极天线的操作频段可涵盖824-894MHz、880-960MHz、1710-1880MHz以及1850-1990MHz四个频段，经实验后发现，此单极天线仅仅需要6.8mm的净空区，其远较传统单极天线所需的净空区为小，而所节省多出来的空间，则可以安排设置其他的电子元件，或者可进一步的缩小移动通信装置的体积。

此外，上述的单极天线可利用磷青铜为材质制成，其特性稳定且成本低廉，经超声波热熔固定于塑料天线座上，能有效降低整体机构上的复杂度。

此外，上述的单极天线的馈入部可利用螺丝直接锁固于电路板上，组装快速、简单且稳定性高，即使移动通信装置不慎掉落撞击到地面，单极天线也不易从电路板上松脱。

此外，上述的单极天线可设置在移动通信装置的底部，使其远离通话接收器(Receiver)，能大幅降低人体对辐射能量的吸收率(SpecificAbsorptionRate，SAR)。

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图做详细说明。

附图说明

图1为依据本发明显示一移动通信装置的背面；

图2为图1的移动通信装置的立体分解图；

图3A为由图2的x方向观察单极天线的平面图；

图3B为由图2的y方向观察单极天线的平面图；

图3C为由图2的z方向观察单极天线的平面图。

主要元件符号说明

20～移动通信装置22～电路板

24～天线座26～单极天线

28～螺丝202～底边

206～净空区221～电子元件

223～电子元件261～馈入部

262～连接部263～第一辐射体

264～第二辐射体2642～第一长条部

2644～第二长条部D1～距离

D2～距离W1～宽度

W2～宽度θ₁～夹角

具体实施方式

请同时参阅图1以及图2，移动通信装置20(例如手机)包括一电路板22、一单极天线26以及一天线座24。其中，电路板22上设置有多个电子元件221以及223，且电路板22在水平方向(y方向)上与通信装置20的底边202的距离为D1，于是在电路板22以及通信装置20的底边202之间形成一净空区206，用于设置天线座24。在本实施例中，单极天线26以磷青铜(PhosphorBronze)为材质，天线座24则是由塑料所制成，而单极天线26系利用超声波热熔(UltrasonicHeatStaking)的方式固定在天线座24上。

单极天线26包括一馈入部261、一连接部262由馈入部261延伸而出、一第一辐射体263由连接部262延伸而出、以及一第二辐射体264同样由连接部262延伸而出，以上单极天线26的各部位详述如下：

单极天线26的馈入部261电性连接到电路板22的馈入点(未图示)，并且利用螺丝28加以锁固。请参阅图3A，电路板22大致可被视为位于一水平面上(虚线表示者)，而单极天线26的馈入部261与电路板22所在的水平面之间具有一夹角θ₁，在本实施例中，此夹角θ₁大约为30°，为一锐角。

请再参阅图2，连接部262同时连接馈入部261、第一辐射体263以及第二辐射体264，须注意连接部262的延伸方向大致上垂直于电路板22。

第一辐射体263用于处理1710-1880MHz以及1850-1990MHz的高频信号，请参阅图3B，在本实施例中，第一辐射体263的宽度大约为2mm。

第二辐射体264较第一辐射体263为长，用于处理824-894MHz以及880-960MHz的低频信号，第二辐射体264包括一第一长条部2642以及一第二长条部2644，其中第一长条部2642由连接部262延伸而出且大致上平行于第一辐射体263，第二长条部2644由第一长条部2642朝向馈入部261延伸，如图3C所示，第一辐射体263以及第二辐射体264的第一长条部2642之间距离D2很小，以产生耦合效应来提升辐射效率，在本实施例中，此距离D2大约为1mm。另外，第一辐射体263的宽度W1大于第二辐射体264的第一长条部2642的宽度W2，在本实施例中，第一辐射体263的宽度W1大约为2mm，而第一长条部2642的宽度W2大约为0.8mm。

本发明提供一种微小化立体单极天线，其操作频段可涵盖824-894MHz、880-960MHz、1710-1880MHz以及1850-1990MHz四个频段，经实验后发现，此单极天线仅需要6.8mm的净空区，远较传统单极天线所需的净空区为小，而所节省多出来的空间，则可以安排设置其他的电子元件，或者可进一步的缩小移动通信装置的体积。

此外，本发明的单极天线可利用磷青铜为材质制成，其特性稳定且成本低廉，经超声波热熔固定于塑料天线座24上，能有效降低整体机构上的复杂度。

此外，本发明的单极天线26的馈入部261可利用螺丝28直接锁固于电路板22上，组装快速、简单且稳定性高，即使移动通信装置20不慎掉落撞击到地面，单极天线26也不易从电路板22上松脱。

此外，本发明的单极天线26可设置在移动通信装置20的底部，使其远离通话接收器(Receiver)，能大幅降低人体对辐射能量的吸收率(SpecificAbsorptionRate，SAR)。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何其所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种单极天线，包括：

一馈入部，与一水平面之间具有一锐角；

一连接部，由该馈入部延伸而出，且大致上垂直于该水平面；

一第一辐射体，由该连接部延伸而出；

一第二辐射体，由该连接部延伸而出。

2.根据权利要求1所述的单极天线，其中，该第二辐射体包括一第一长条部，其中该第一长条部大致上平行于该第一辐射体，且该第一辐射体较该第一长条部为宽。

3.根据权利要求2所述的单极天线，其中，该第二辐射体还包括一第二长条部，由该第一长条部朝向该馈入部延伸，并且大致上平行于该第一辐射体。

4.根据权利要求1所述的单极天线，其中，该单极天线的材质为磷青铜。

5.一种通信装置，包括：

一电路板；

一单极天线，包括一馈入部、一连接部、一第一辐射体以及一第二辐射体，其中该馈入部电性连接于该电路板并与该电路板之间具有一锐角，该连接部由该馈入部延伸而出且大致上垂直于该电路板，该第一辐射体由该连接部延伸而出，该第二辐射体亦由该连接部延伸而出。

6.根据权利要求5所述的通信装置，其中，该第二辐射体包括一第一长条部，其中该第一长条部大致上平行于该第一辐射体，且该第一辐射体较该第一长条部为宽。

7.根据权利要求6所述的通信装置，其中，该第二辐射体还包括一第二长条部，由该第一长条部朝向该馈入部延伸，并且大致上平行于该第一辐射体。

8.根据权利要求5所述的通信装置，其还包括一天线座，其中该单极天线固定在该天线座上。

9.根据权利要求8所述的通信装置，其中，该单极天线以超声波热熔方式固定在该天线座上。

10.根据权利要求5所述的通信装置，其还包括一螺丝，用以将该单极天线的馈入部固定在该电路板上。