TW561648B - External mounting type microchip dual band antenna assembly - Google Patents

Description

立、 發明說明α) 【發明範圍】 本發明係指一錄冰爿士 種能在雙頻段中達到= f微晶片雙頻天線總成，尤指一 駐波比（VSWR )，每g八^汛終端機適宜之回流損失和電壓 至最低，*以小意之轄射型樣，使本身尺寸減 :外裝式微晶片雙= 在種種無線電通訊設備之上 【相關技藝說明】 露各種：部安裝：：：機的小巧化’㊆日本技藝曾有人揭 訊服務，a能確；古、二二卜’因為提供了種種不同的通 質輕、和能克服^ 業已開發出各種小型、 這些微晶片天線：天線之缺點的微晶片天線。在 種服務，戶斤以特；：人^天線因為能以整合方式滿足各 訊終端：之上二：m有微晶片天線無法妥善解決與通 擴大雙頻天線的頻寬關t其原本便難以 加製程數及要用到阻抗匹配電路，因而增 【發明摘要說明】 明。所發生的各種問題，因而提出本發 端機適宜之種：在雙頻段中達到對通訊終 之輕射型檨r 電麗駐波比（vswr)，實現令人滿意 之上的外小巧化狀態安裝在種種無線電通訊設備 接式u日日片雙頻天線總成。 561648

外裝式ϊΐ:，，依據本發明的-方面，係提供-種 動级：：： 線總成’其包括—個連接到設於-行 晶片、：機外设内之印刷電路板上的微晶片雙頻天線 ^上和下端的第一及第二綴片：：為：J 介 綴片；：ί:介體Ϊ正面而呈2字形從上綴片元件朝著下 式，ΐζ字开厂二，•綴片之z字形組態彼此交錯的方 線凹槽:y i在綴Λ元/朝著下綴片元件^ 以-種能使面與其下綴片元件鄰接處，並 鍍。 苐一輻射綴片彼此相接的方式予以電 依據本發明的另一方面，孫接 動-微晶====雙 伸出而朝：向置：棧士板，並從這外殼 住Γ,支樓微晶片雙頻天線…；和-帽 頻天線广 口保濩從外殼伸而朝縱向豎立的微晶片雙 【車父佳實施例詳細說明】 發明詳予說明於後。如 同參照號碼係指相同或 茲舉實施例並配合圖式，將本 可能時，各圖式及說明中所用的相 類似的部件。 &者資訊年代的到來 由於個人的社會及經濟活動日

561648 五、發明說明（3) 里增加，資訊傳輸的重要性即被 人不論時間、地點均可與他人 所以需要一種能使 為達成這種需求，有一種當作^ =的系統。 「個人通訊服務（PCS) i雷爷人—代行動通訊系統的 種近似有線電話的通訊品質，％實5理的服務費用提供一 3 ’以及藉著數據服務等的提；：二巧和質，的理 通訊環境。 另助於建立一種多媒體 同時’現行開發的數位行動手 石馬，確保安全，及錯誤能㈣予係以語音完全編 麵比通訊系統的有限頻道容量，低：事貫，據以改良 能等，纟士果；^| & _、衹品質，與不佳的性 哥'，口果〜進防干擾特性，也增加頻道。 (咖用的多重存取方法分成分碼多重存取 分=二;取(TDMA)。各頻道的容量係受頻寬及 意的是’縱然為數位式的行動通 …士可肊因為多路衰減及頻率再使用而產生問題。 這時，就CDMA而言，並無頻率再使用方面的限制。铁 而’就TDMA而言，為能再使用相同頻率，二個單元格 ce 11)須彼此分隔到足以互不干擾的程度。 採用TDMA方法的泛歐通訊網路（gr〇up special m〇bi le ’ GSM) ’原是整個歐洲地區採用的一種以9〇〇 mHz 頻帶運作的蜂巢式通訊系統。GSM系統在訊號品質、服務 費、國際漫遊、和頻帶使用效率等方面有其優點。 將GSM使用頻帶提升而獲得的個人通訊網路（ρ〇Ν)則當 作一種以1，8 0 0和1，9 〇 〇 MHz頻帶運作的數位蜂巢式通訊系

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統（DCS) °由於PCN是以GSM為基礎並採用用戶識別模組 (SIM)卡，所以能與GSM漫遊。 $月係有關於一種能在包括GSM和DCS之雙頻中可玉 =用的外衣式微晶片雙頻天線總成3 0。現將其詳予說明於 第一圖係一部份放大及分 發明構成之外裝式微晶片雙頻 1 〇 ’而第二圖係一部份放大及 本發明構成之外裝式微晶片雙 話10。該外裝式微晶片雙頻天 天線2〇。該微晶片雙頻天線2〇 線電話10之外殼11内的印刷電 而朝縱向豎立。 解正視圖，顯示出採用依本 天線總成3 0的行動無線電話 分解側視圖，顯示出採用依 頻天線總成3 0的行動無線電 線總成3 0包括一微晶片雙頻 係被連接到一片設於行動無 路板1 2，並從這外殼11伸出 有個連接器27被耦合到 接到設於外殼U内的印刷電 外殼11伸出和縱向豎立的部 保護。 微晶片雙頻天線20的下端和連 路板12。微晶片雙頻天線2〇從 份係由一個帽套2 8包封住以便 接式：透？圖’顯示出應用到依本發明構成之外 接式被曰日片雙頻天線總成3〇 明所舉的這實施例中，^ u ΒΒ片雙頻天線20。在本發 的長度ιΛ I的棱 =形狀”介體21具有 係一示意透視圖，顯示出庫 · 的同度Η。第四圖 晶片雙頻天線總成3〇的“24依本發明構成之外接式微 線刪掉或描纷出電介體21的3頻天線20的後部。使用虛 j ^廓，即可確認這後部的形

561648 五、發明說明（5) 貌。微晶片雙頻 低製造成本。 第五圖所示 雙頻天線總成3 〇 顯不出一第一輕 發明構成之外接 線20的一後視圖 如第三到六 晶片雙頻天線總 元件22與23，其 向上和下端。 天線2 0的 者係應用 的微晶片 射綴片2 4 式微晶片 ’其清晰 圖所示， 成3 0的微 分別圍住 電介體2 1係以環氣指 才对知構成以減 到依本發明構成之外 雙頻天線20的一正福二气^日日片 止視圖’其清晰 ’而弟六圖所示者传雍 ^ _ 糸應用到依本 雙頻天線總成30的微晶片雙 顯不出一第二輻射綴片2 5。 應用到依本發明構成之外接式微 日日片又頻天線2 0包括上和下綴片 形狀為四稜柱形之電介體2丨的縱 第一輻射綴片24位在電介體21的正面而呈z字形從上 綴片元件2 2朝著下綴>{开株9 Α 、月兀仵^ 3延伸。第一輻射綴片2 4係 在’例如’ GSM頻帶中諧振。第二輻射綴片25位在電介體 21的背面而以一種使第一及第二輻射綴片24和“之2字形 組態彼此交錯的方式，呈Ζ字形從上綴片元件22朝著下綴 片元件23延伸。第二輻射綴片25係在，例如，pcs頻帶中 諸振。 由於第一及第二輻射綴片2 4和2 5係分別在電介體2 1的 正和背面設成使它們的Z字形組態彼此交錯，因而能將它 們之間的輪射影響及干擾減至最低。在一實施例中，可讓 苐一輕射綴片2 4在9 0 0 Μ Η ζ頻帶運作，另可讓第二輻射綴 片25在1，800或1,90 0 MHz頻帶運作。 有個饋線凹槽2 6設在電介體2 1側面與其下綴片元件2 3

第10頁 561648 施使第一及第二輻射綴片 。饋線凹槽26係被連接到 於外殼11内的印刷電路板 五、發明說明（6) 鄰接處。這饋線 24和25彼此相接 連接器2 7，並利 12 ° 如前所述， 成3 0經由饋線凹 及第二輻射綴片 行動通訊中可靠 另外，因為本發 動無線電話1 0的 線比較，能使終 2 0係經由連接器 2 8包封住，所以 性。此外，透過 配合’便能積極 題。 凹槽2 6係以一種 的方式予以電鍍 用電路匹配到設 依本發明構成的 槽26而運用位在 2 4和2 5，亦即雙 地實現GSM和DCS 明的微晶片雙頻 外部，所以跟習 端機小巧化。再 2 7而被耦合到印 顯著改善行動無 第一及第二輻射 克服那些與電力 外接式微晶片雙 電介體2 1正和背 頻，基於這事實 頻帶（亦即雙頻） 天線總成3 0係被 用的螺旋形天線 者，由於微晶片 刷電路板1 2，接 線電話1 〇的組裝 綴片2 4和2 5與電 線路分佈不均有 頻天線總 面的第一 ，就能在 的運作。 安裝到行 或單極天 雙頻天線 著以帽套 性及可攜 介體21的 關的問 本叙明構成的外接式微晶片雙頻天線總成3 0可用於 採^蜂巢式行動電話和PCS電話的個人行動通訊服務，無 ，區域環路（wireless 1〇cal 1〇〇ped，WLL)服務，未來的 公用陸上行動電信服務（future public land mobile t>eleC〇mmunicati〇n service，FpLMTs)，以及包括衛星通 的…、線電通訊，所以能輕易配合基地台與一行動無線電 話1 0之間的訊號收發。 在習用的技藝中，由於微波導片堆疊式天線依其固有

第11頁 561648 五、發明說明（7) 特性屬於諧振天線， 比和輻射增益變低的 若干綴片排成陣列或 度不得不增加。因此 裝到個人行動終端機 用於無線電通訊設備 然而，應用到依 總成30的微晶片雙頻 漏電流，因而獲得高 線的尺寸，所以種種 現將應用到依本 成30的微晶片雙頻天 第七圖之圖表顯 晶片雙頻天線總成3 0 損失之間的關係。 如第七圖所示， 雙頻天線總成3 0的微 頻實現，包括第一輻 標遠1〜標諸2 )和第二 (參閱標誌3〜標誌5) < 第八圖之圖表顯 晶片雙頻天線總成3 0 駐波比（VSWR)之間的 的工作頻段中，以5 0 因此造成若 缺點。由於 彼此上下堆 ’當習用的 ’或當作行 時，就會造 本發明構成 天線20具有 增益。尤其 無線電通訊 發明構成之 線20的特性 示出應用到 的微晶片雙 應用到依本 晶片雙頻天 射綴片2 4所 輻射綴片2 5 干會使頻 這種低輻 疊，因而 微波導片 動通訊發 成一些困 之外裝式 範圍較大 ，因為增 設備均可 外裝式微 詳予說明 依本發明 頻天線2 0 寬減少幾 射增益， 天線的尺 堆疊式天 射器的天 難。 咸晶片雙 的頻寬和 進VSWR和 小巧化。 晶片雙頻 於後。 構成之外 中的頻率 個百分 必須將 寸及厚 線被安 線，或 頻天線 減低〉、世 減低天 天線總 裝式微 與回流 發明構成之外褒式微晶片 線2 0其服務頻帶係以雙 用的880〜960 MHz (表閱 使用的1，71〇〜MHz 本發明構成之外裝式微 的U日日片雙頻天線2〇中的頻率與 關係。從第八圖可輕易看出，在GSM 歐姆諧振阻抗所獲得的最大VSWR為

561648 五、發明說明（8) 1 :2·4321〜2·562 7，而在DCS的工作頻段中，以50歐姆諧 振阻抗所獲得的最大VSWR為1 :1.8757〜2.2649。 也就是說’假定1是微晶片雙頻天線20中理想的VSWR 數值’那麼在列入GSM頻段的標誌1内，於880 MHz頻率所 獲得的VSWR為2.5 627，另在標誌2内，於96 0 MHz頻率所獲 得的VSWR則為2· 432 1。在列入DCS頻段的標誌3内，於 1，710 MHz頻率所獲得的VSWRg2〇179，另在標誌4内，於 1，880 MHz頻率所獲得的VSWR則為1 8757，而在標誌5内， 於1，990 MHz頻率所獲得的VSWR為2.2649。結果，於此極 易瞭解的是，諧振阻抗如為5〇歐姆時，便可在GSM和DCS頻 段獲得極佳的VSWR。 第九圖係一史密斯圖表（Smith Chart)，用以說明應 用到依本發明構成之外裝式微晶片雙頻天線總成30的微晶 片雙頻天線20。 如第九圖所示，選取50歐姆的諧振阻抗作為GSM和DCS 頻段的基準時，那麼在列入GSM頻段的標誌1内，於880 MHz頻率所獲得的諧振阻抗為1 24· 54歐姆，另在標誌2内， 於96 0 MHz頻率所獲得的諧振阻抗則為48· 205歐姆。在列 入DCS頻段的標誌3内，於丨，710 mHz頻率所獲得的諧振阻 抗為38.1 04歐姆，另在標誌4内，於1,880 MHz頻率所獲得 的諧振阻抗為42.947歐姆，而在標誌5内，於1,990 MHz頻 率所獲得的諧振阻抗則為29. 72 5歐姆。結果，在GSM頻段 中’實現了 48.2 0 5〜1 24.54歐姆的整個諧振阻抗，而在DCS 頻段中，則實現了29· 725〜42. 947歐姆的整個諧振阻抗。

第13頁 五、發明說明（9) 因此，這種微晶片雙頻天線2 0能在雙頻情況下可i J罪地運 作。 咬 :式 型 Γ 頻 。 ; 量 式 當 體 動 〇 動 晶 接 561648 五、發明說明（ίο) 著以帽套包封住，其於這事實，可顯著改善行動無線電話 的組裝性及可攜性。此外，透過第一及第二輻射綴片和與 電介體的配合’便能積極克服那些與電力線路分布不均有 關的問題。 此外’應用到依本發明構成之外裝式微晶片雙頻天線 總成的微晶片雙頻天線，其GSM和DCS頻段的回流損失可達 到不大於-7dB的程度。在GSM工作頻段能充分獲得^ ·· 2.4321〜2·5627的VSWR，另在DCS工作頻段則能充分獲得1: 1.8757〜2.2649的¥3界1?。此外，在(；3^1和])(：8頻段也分別獲 得48· 250〜124· 54歐姆及29. 725〜42· 947歐姆的諧振阻抗。 再者，於GSM和DCS頻段分別獲得！ dBUu2 dBi的橫向輻射 型樣。該等橫向輻射型樣係以全向式達成。這種微晶片雙 頻天線可用於採行蜂巢式行動電話或pcs電話的個人行動 通訊服務，社L服務，FPLMTS，IMT —2〇〇〇，以及包括衛星 電通訊，所以能輕易配合行動終端機與無線區 域網路（LAN)之間的訊號收發。 因发ί ί ’依本發明構成的外裝式微晶片雙頻天線總成， =ί广貫現雙頻’所以具有減低泄漏電流而獲得高增益和 能以小巧化狀態安裝到種種無卜ΐΐ::::頻天線總成亦 本發實非用以限制 1化，倶屬本發明申請專利範圍。 種^改或 561648 圖式簡單說明 【圖式間要說明 第一圖係一部 發明構成之外I $，^ =刀解正視圖，顯示出採用依本 第二圖係一 A L日日又頻天線總成的行動無線電話。 發明構成之外裝；二，分解侧視圖，顯示出採用依本 第三圖係一透.=又頻天線總成的行動無線電話。 接式微晶片雙頻二=應用到依本發明構成之外 第四圖係— 微晶片雙頻天線。 之外接式微晶片雙；ϊ=、顯示出應用到依本發明構成 第五圖所示Jf:線總成的微晶片雙頻天線的後部。 雙頻天線總成的微晶片# 1 # a月構成之外接式微晶片 第n : 線的一正視圖。 雙頻:線外接式微“ 晶片雙頻天線總成的微晶片雙頻 之間的關係。 τ π 乂手畀回流損失 第八圖之圖表顯示出應、用到依本發明構成之 晶片雙頻天線總成的微晶片雙頻天線中的頻率盥2:杈 比（VSWR)之間的關係。 ” I駐波 第九圖係一史密斯圖表（Smith Chart)，用以 用到依本發明構成之外裝式微晶片雙頻天的:月應 雙頻天線。 W城晶片 第十圖之圖表用以說明應用到依本發明構成之 微晶片雙頻天線總成的微晶片雙頻天線的橫向輕 γ ^式 、又樣。

第〗6頁 561648 圖式簡單說明 【符號說明】 行動無線電話（1 0) 外殼（11) 印刷電路板（1 2 ) 微晶片雙頻天線（2 0 ) 電介體（21) 上綴片元件（2 2 ) 下綴片元件（2 3 ) 第一輻射綴片（2 4) 第二輻射綴片（2 5 ) 饋線凹槽（26) 連接器（27) 帽套（2 8 ) 外裝式微晶片雙頻天線總成（3 0 )

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Claims (1)

1. 之外裝式微晶片雙 其係連接到一片設於一行動 ，並從這外殼伸出而朝縱向 561648 六、申請專利範圍 ------- 1 · 一種外p + / 接到設於-行動VI微晶片雙頻天線總成，其包括-頻天線，該微晶片、：：外殼内之印刷電路板上的微曰1 分別圍住—頻天線則包括： 第一及第二綴片^ =為四稜柱形之電介體縱向上和下 上綴= 其位在電介體的正面而呈Z字: 一二明耆下辍片元件延伸； 一弟二輕射綴片，豆 一及第二輻射缀片夕7 /、 電丨體的背面而以一種 f田町、、双片之z字形組態 從上綴片元件朝著下鉍ϋ M c又錯的方式，呈ζ 别考下綴片兀件延伸；和 一饋線凹槽’其係設在電介體側面斑 接處’並以一插Ah从杜 /、/、T、、双月7L 予以電鍍。第一及第二輕射織片彼此相接的 2 ·如申請專利範圍第1項所述 線總成，其包括： 一微晶片雙頻天線， 機之外殼内的印刷電路板 立； 連接為’其係被耦合到設於外殼内的印刷電路 以供支樓微晶片雙頻天線的下端；和 一帽套’用以包封住和保護從外殼伸而朝縱向私 微晶片雙頻天線。 1 個連 I片雙 端的 核從 使第 字形 件鄰 方式 頻天 終端 豎 板， 立的

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