CN102623801A - 表面贴片式的多频天线模块 - Google Patents

Abstract

一种表面贴片式的多频天线模块，包括有：一基板及一载体。该基板具有一第一接地金属面及一第一微带线，该第一接地金属面的一侧边连接有一第二微带线，该第二微带线与该第一微带线之间具有一间距，该基板另一面上具有一第二接地金属面。该载体为高介电常数的陶瓷材料，其上具有第一辐射金属部、第二辐射金属部及第三辐射金属部。该载体与该基板电性连接时，该第一辐射金属部及该第二辐射金属部的连接处与该第一微带线电性连接，该第三辐射金属部与该第二微带线电性连接，以组合成一多频天线模块。

Description

表面贴片式的多频天线模块

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种高增益多频段的多频天线模块。

背景技术

随着无线通讯科技的发展，电子产品例如笔记型计算机、移动电话、个人数字助理(PDA)等可携式电子装置均朝向轻薄化进行设计开发。用以收发电波信号的天线尺寸相对缩小，或是改变天线结构型态，方可内置于电子产品内部使用。

目前市面上常见的多频段的多频天线为倒F形天线(Planar Inverted-FAntenna，PIFA)。此天线采用了简单的二维设计，通过印刷电路板(PCB)制造工艺直接将铜工艺印在印刷电路板上，以形成一平板状多频段的多频天线，或者利用冲压技术将金属薄片冲压形成一具有三维设计的多频天线。

由于PIFA天线结构可改变印刷电路板二维或金属薄片上的天线几何形状，以达到双频甚至三频以上的收发效果。但是为了满足信号收发质量，以及避免周围环境的影响造成其频率协调失准，因此该印刷电路板或金属薄片所冲压成形的天线势必具有一定大小的体积，为了安装该PIFA天线结构该而电子装置内部也必须预留一适当的空间来安置该PIFA天线结构，如此一来势必违背电子装置朝轻薄短小的小型化设计的需求。

发明内容

因此，本发明的主要目的，在于解决传统的缺失，所以提供一种将多频段的多频天线的金属图案载设于该高介电常数的陶瓷材料制作成的陶瓷载体上，以形成一个可直接进行表面黏着工程高效率的多频段的多频天线。同时也形成一轻薄短小的小型化的内置式可表面片的多频天线。

为达到上述的目的，本发明提供一种表面贴片式的多频天线模块，包括有：

一基板，具有一第一表面及第二表面，该第一表面上具有一第一接地金属面及一第一微带线，该第一微带线一端上具有一穿孔，该具有穿孔的部分段的第一微带线延伸于该第一接地金属面中，并与该第一接地金属面之间形成一间隙，该第一接地金属面的一侧边连接有一第二微带线，该第二微带线与该第一微带线另一端呈平行关系并列，该第一微带线与该第二微带线之间具有一间距；另，于该第一表面上具有一组相对应的二固定接点，以及该第二表面上具有一第二接地金属面；

一载体，以高介电常数的陶瓷材料制成一长方体，其上具有第一辐射金属部、第二辐射金属部及第三辐射金属部，该第一辐射金属部、第二辐射金属部及第三辐射金属部以不相同的矩形金属图案及直线条金属图案组成，并设于该载体的至少一个或两个表面以上，该第一辐射金属部与该第二辐射金属部呈电性连接，该第一辐射金属部及第二辐射金属部与该第三辐射金属部电性连接；

其中，该载体与该基板电性连接时，该第一辐射金属部及该第二辐射金属部与该基板的第一表面上的二固定接点电性连接，使该载体可以固接于该基板的第一表面上，该第一辐射金属部及该第二辐射金属部连接处与该第一微带线电性连接，该第三辐射金属部与该第二微带线电性连接，以组合成一多频天线模块。

本发明将多频段的多频天线的金属图案载设于该高介电常数的陶瓷材料制作成的陶瓷载体上，以形成一个可直接进行表面黏着工程高效率的多频段的多频天线。同时也形成一轻薄短小的小型化的内置式可表面片的多频天线。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的多频天线模块分解示意图；

图2本发明的多频天线模块另一视角的分解示意图；

图3本发明的多频天线模块又一视角的分解示意图；

图4本发明的多频天线模块外观立体示意图；

图5本发明的多频天线模块电路的线路示意图；

图6本发明的多频天线模块的使用状态示意图；

图7为图6的侧剖视示意图；

图8a本发明的频率响应曲线示意图(一)；

图8b本发明的频率响应曲线示意图(二)。

其中，附图标记

基板1

第一表面11

第二表面12

第一接地金属面13

第一微带线14

前段141

后段142

穿孔143

间隙15

第二微带线16

间距17

固定接点18

第二接地金属面19

载体2

第一辐射金属部21

第二辐射金属部22

第三辐射金属部23

信号源3

连接器4

信号馈入探针41

壳体42

螺纹43

铜轴电缆线5

接头51

具体实施方式

兹有关本发明的技术内容及详细说明，现配合附图说明如下：

请参阅图1、图2、图3、图4，本发明的多频天线模块分解、另一视角的分解、又一视角的分解及外观立体示意图。如图所示：本发明的一种表面贴片式的多频天线模块，包括有：一基板1及一载体2。

该基板1，具有一第一表面11及第二表面12。该第一表面11上具有一第一接地金属面13及一第一微带线14，该第一微带线14具一前段141及一后段142，该前段141上具有一穿孔143，该第一微带线14的前段141延伸于该第一接地金属面13中，并与该第一接地金属面13之间形成一间隙15。该第一接地金属面13的一侧边连接有一第二微带线16，该第二微带线16与该第一微带线14的后段142呈平行关系并列，且该第一微带线14的后段142与该第二微带线16之间具有一间距17，该第一微带线14的后段142及第二微带线16之间所形成的间距17宽度，可以来调整耦合电容值，使得第一接地金属面13能形成高频的谐振点，藉以增加频宽之用。另，于该第一表面11上具有一组相对应的二固定接点18，该二固定接点18用以固接该载体2。又于该第二表面12上具有一第二接地金属面19，该第二接地金属面19是供与铜轴电缆线的接头的接地部(图中未示)电性连接。

该载体2，是以高介电常数的陶瓷材料制成一长方体，其上具有第一辐射金属部21、第二辐射金属部22及第三辐射金属部23。该第一辐射金属部21、第二辐射金属部22及第三辐射金属部23是以不相同的矩形金属图案及直线条金属图案设于该载体2的至少一个或两个表面以上，使得天线的体积以微型化。该第一辐射金属部21与该第二辐射金属部22呈电性连接，该第一辐射金属部21及第二辐射金属部22不与该第三辐射金属部23电性连接(即，该第一辐射金属部21及第二辐射金属部22与该第三辐射金属部23为绝缘)。在该载体2与该基板1电性连接时，该第一辐射金属部21及该第二辐射金属部22与该基板1的第一表面11上的二固定接点18电性连接，使该载体2可以固接于该基板1的第一表面11上。且，该第一辐射金属部21及该第二辐射金属部22的连接处与该第一微带线14电性连接，该第三辐射金属部23与该第二微带线16电性连接，以组合成一多频天线模块。

请参阅图4、图5，本发明的多频天线模块外观立体及电路的线路示意图。如图所示：在该第一辐射金属部21及该第二辐射金属部22与该第一微带线14电性连接后，以该第一辐射金属部21形成第一天线，该第二辐射金属部22形成第二天线，该第三辐射金属部23与该第二微带线16形成第三天线的多频段的多频天线模块。

当信号源3由第一微带线14输入后，流经该第一辐射金属部21及第二辐射金属部22形成高低频分支谐振的结构。再以该第一微带线14与该第二微带线16之间所形成的间距17宽度，可以来调整耦合电容值，使得第一接地金属面13能形成高频的谐振点，藉以增加频宽之用。

请参阅图6、图7，本发明的多频天线模块的使用状态及图6的侧剖视示意图。如图所示：在本发明运用时，将连接铜轴电缆线5的连接器4的信号馈入探针41穿过该第一微带线14的穿孔143，与该第一微带线14电性连接。该连接器4的壳体42与该第二接地金属面19电性连接。

在多频天线模块使用时，将铜轴电缆线5的接头51锁接于该连接器4的壳体42的螺纹43上，并通过第一辐射金属部21、第二辐射金属部22及第三辐射金属部23来接受不同频段的信号，以达到可多频段使用的多频天线模块。

请参阅图8a～图8b，本发明的频率响应曲线示意图(一)、(二)及请参阅表一为图8a与图8b的频率响应表。如图8a、图8b及表一所示：当本发明的多频天线模块在700MHZ时，该天线的反射损耗(Return Loss)为-3.98，驻波比(SWR)为4.20。

当本发明的多频天线模块在824MHZ时，该天线的反射损耗为-11.66，驻波比为1.73。

当本发明的多频天线模块在960MHZ时，该天线的反射损耗为-5.57，驻波比为3.02。

当本发明的多频天线模块在1710MHZ时，该天线的反射损耗为-10.39，驻波比为1.76。

当本发明的多频天线模块在2170MHZ时，该天线的反射损耗为-6.38，驻波比为2.88。

表一

	700MHz	824MHz	960MHz	1710MHz	2170MHz
						反射损耗(Reture Loss	-3.98	-11.66	-5.57	-10.39	-6.38
驻波比(SWR)	4.20	1.73	3.02	1.76	2.88

表二

请参阅表二，本发明的长期演进天线的峰值增益参数说明(LTEANTENNA Peak Gain Parameter Summary)。如表二所示：因此，本发明的多频天线模块可提供目前长期演进天线(LONG TERM EVOLUTION ANTENNA，LTE ANTENNA)技术及第四代通讯系统所需的轻薄短小的小型多频段高效率内置贴片式(SMT)的天线模块结构。且此多频段涵盖了700～960MHZ及1710～2170MHZ等，为LTE、全球移动通讯系统(Global System for MobileCommunications，GSM)、数字通讯系统(Digital Communications System，DCS)、个人通讯系统(Personal Communication System，PCS)、宽带分码多重存取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)等系统频段的所需。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，包括：

一基板，其上具有一第一表面及第二表面，该第一表面上具有一第一接地金属面及一第一微带线，该第一微带线与该第一接地金属面之间形成一间隙，该第一接地金属面的一侧边连接有一第二微带线，该第二微带线与该第一微带线为平行且并列设置，该第一微带线与该第二微带线之间具有一间距；

一载体，其上具有第一辐射金属部、第二辐射金属部及第三辐射金属部，该第一辐射金属部与该第二辐射金属部呈电性连接，该第一辐射金属部及第二辐射金属部与该第三辐射金属部为绝缘；

其中，在该载体与该基板电性连接时，该第一辐射金属部及该第二辐射金属部电性连接的连接处与该第一微带线电性连接，该第三辐射金属部与该第二微带线电性连接，以形成多频段的多频天线模块。

2.根据权利要求1所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该第一微带线具有一前段及一后段，该前段上具有一穿孔，该前段延伸于该第一接地金属面中，并与该第一接地金属面之间形成一间隙。

3.根据权利要求2所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该第一微带线的后段及该第二微带线之间所形成的间距宽度用来调整耦合电容值，使第一接地金属面能形成高频的谐振点。

4.根据权利要求3所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该第一表面上具有一组相对应的二固定接点，该二固定接点以固接该载体的第一辐射金属部及第二辐射金属部。

5.根据权利要求4所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该第二表面上具有一第二接地金属面。

6.根据权利要求5所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该载体以高介电常数的陶瓷材制成一长方体。

7.根据权利要求6所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该第一辐射金属部、第二辐射金属部及第三辐射金属部分别以各自的一矩形金属图案及直线条金属图案组成并设于该载体上。

8.根据权利要求7所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，该矩形金属图案及直线条金属图案设于该载体至少一个或两个表面以上。

9.根据权利要求8所述的表面贴片式的多频天线模块，其特征在于，还具有一连接器，该连接器具有一壳体，该壳体内具有一信号馈入探针，该信号馈入探针穿过第一微带线的穿孔，并与该第一微带线电性连接。

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