專利名稱：天線結(jié)構(gòu)及其適用的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種天線結(jié)構(gòu)，特別是一種可增加整體天線的輻射效果的天線結(jié)構(gòu)者。
背景技術(shù)：
無線通訊技術(shù)的發(fā)展，促成許多無線通訊裝置，如手機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、電子書閱讀器(E-book reader)等，除具有無線通訊功能外，尚可透過隱藏式天線取代過去的外露式天線，使得無線通訊裝置在具有良好的無線通訊質(zhì)量下，更可兼顧美觀及輕薄的工業(yè)設(shè)計(jì)。然，在電子產(chǎn)品頻頻追求具設(shè)計(jì)質(zhì)感的外觀設(shè)計(jì)下，往往希望將其外殼以金屬材質(zhì)制成，或于外殼上鍍上金屬層，這對無線通訊質(zhì)量卻會(huì)造成影響。由于金屬的屏蔽作用， 將阻隔電磁波傳遞，造成天線信號不佳。請參照圖1所示，為公知無線通訊裝置Ia的示意圖。目前，為了改善上述情形，殼體1 必須具有非金屬部12 及金屬部12如。非金屬部12 可由塑料、碳纖維等非金屬材質(zhì)構(gòu)成，藉以使電磁波可通過非金屬部12 ，而得以被設(shè)置于殼體1 內(nèi)的天線(未示于圖中)接收，或使天線輻射的電磁波可通過非金屬部12 的開孔輻射出去。請參照圖2所示，為美國公開第20100141535號專利的示意圖。利用配置在電子裝置加的殼體2 上的一金屬片Ma，提升殼體22a內(nèi)的天線^a的場型與平均增益。然， 金屬片2 必須避免與天線26a過度重疊，否則將無法達(dá)到提升天線增益的功效，反而造成前述的屏蔽作用。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本新型的主要目的在于提供一種天線結(jié)構(gòu)及其適用的電子裝置，藉以解決先前技術(shù)所存在的問題。本新型一實(shí)施例提出一種天線結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一基板上，包含輻射單元及金屬板。輻射單元設(shè)置于基板上。輻射單元包含輻射部及接地部。輻射部用以輻射一電磁波。接地部一端連接該輻射部，另一端電連接至接地。金屬板包含一破孔，且電連接至接地，破孔與輻射單元相隔一距離，用以被輻射單元激發(fā)而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。其中，該基板及該金屬板至少其中之一連接一固定件，用以維持該破孔與該輻射單元相隔該距離。其中，該輻射單元選自微帶天線、槽孔天線、單極天線、偶極天線、平板天線、回路天線及數(shù)組天線所組成的群組。其中，該破孔正投影至該基板的一投影部，至少部分重疊該輻射單元。其中，該金屬板延伸至少一側(cè)面。本新型一實(shí)施例亦提出一種電子裝置，包含殼體及天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于殼體中，包含基板、輻射單元及金屬板。輻射單元設(shè)置于基板上。輻射單元包含輻射部及接地部。輻射部用以輻射一電磁波。接地部電連接至接地。金屬板包含一破孔，且電連接至接地，破孔與輻射單元相隔一距離，用以被輻射單元激發(fā)而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。其中，該金屬板為該殼體的一部分。其中，該基板及該金屬板至少其中之一連接一固定件，維持該破孔與該輻射單元相隔該距離。其中，該破孔正投影至該基板的一投影部，至少部分重疊該輻射單元。其中，該金屬板延伸至少一側(cè)面。透過本新型的實(shí)施例，可提升輻射單元增益，增加頻寬或者具有多模態(tài)。并且，應(yīng)用于電子裝置的外殼時(shí)，可使電子裝置具有美觀的金屬外殼，并可避免降低輻射單元的增
■、Λ
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圖1為公知無線通訊裝置的示意圖。圖2為美國公開第20100141535號專利的示意圖。圖3為本新型第一實(shí)施例的示意圖及側(cè)視圖。圖4為本新型第一實(shí)施例的側(cè)視圖。圖5為公知金屬板開孔的示意圖。圖6為圖3的增益圖。圖7為圖3的回饋損失圖。圖8為圖5的增益圖。圖9為圖5的回饋損失圖。圖10為本新型第二實(shí)施例的示意圖。圖11為本新型第二實(shí)施例的側(cè)視圖。圖12為圖10的增益圖。圖13為圖10的回饋損失圖。圖14為本新型第二實(shí)施例的金屬板另一示意圖。圖15為本新型第四實(shí)施例的示意圖。符號說明Ia 無線通訊裝置122a 非金屬部2a 電子裝置24a 金屬片1 天線結(jié)構(gòu)14 輻射單元143 接地部16、16，金屬板164 投影部168 開孔22 殼體
12a 殼體 124a 金屬部 22a 殼體 26a 天線 12 基板 141 輻射部 145 饋電點(diǎn) 162 破孔 166 側(cè)面 2:電子裝置 d 距離具體實(shí)施方式
請參照圖3及圖4所示，分別為本新型第一實(shí)施例的示意圖及側(cè)視圖。天線結(jié)構(gòu) 1設(shè)置于基板12上，包含輻射單元14及金屬板16。輻射單元14設(shè)置于基板12上。輻射單元14包含輻射部141、接地部143及介于二者之間的饋電點(diǎn)145。輻射部141用以于饋電點(diǎn)145接收饋入信號而輻射電磁波。接地部143 —端連接輻射部141，另一端電連接至接地。金屬板16包含破孔162，且電連接至接地。藉此，金屬板16可被輻射單元14激發(fā)而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。于此，所述接地指電路中電位的參考基準(zhǔn)點(diǎn)。也就是說，金屬板16與輻射單元14 除了可連接至同一接地地線外，亦可分別連接至二個(gè)接地地線。其中，二個(gè)接地地線間可以如電感、變壓器等隔離組件隔離，用以隔離高低頻電路或強(qiáng)弱電電路。當(dāng)輻射單元14輻射電磁波信號時(shí)，具破孔162的金屬板16用以耦合電磁波信號， 并以其較輻射單元14為大的輻射面積將電磁波信號發(fā)出。因此，輻射單元14的增益可藉以增大，通訊質(zhì)量也可獲得提升。另一方面，當(dāng)接收電磁波信號時(shí)，金屬板16用以將電磁波信號耦合至輻射單元14，而轉(zhuǎn)換為電信號。金屬板16提供較大的面積以接收電磁波信號， 因此信號質(zhì)量可獲得提升。需注意的是，破孔162與輻射單元14需相隔距離d，避免二者相隔太遠(yuǎn)而無法耦合電磁波信號；或者，相隔太近，使得輻射出的電磁波信號強(qiáng)度超出法定標(biāo)準(zhǔn)。于此，圖3示例破孔162可呈“U”字形，但本新型并非以此為限。破孔162的形狀亦可為圓形、四方形等幾何形狀，或其它不規(guī)則形狀。例如破孔162可設(shè)計(jì)為商標(biāo)的圖案。較佳地，破孔162不與金屬板16的邊緣連接，亦即，破孔162為周圍封閉的孔洞。 值得注意的是，破孔162正投影至基板12而形成的投影部164至少部分與輻射單元14重疊。輻射單元14可為微帶天線(microstrip antenna)、槽孔天線(slot antenna)、單 t及(monopole antenna)(dipole antenna)(patch antenna) > [Hi 路天線(loop antenna)、數(shù)組天線(array antenna)或其組成的群組。此外，天線結(jié)構(gòu)1更包含固定件(未示于圖中)，連接至少基板12及金屬板16其中之一，用以維持破孔162與輻射單元14相隔距離d。于此，固定件可為支撐架、螺柱、螺絲等可支持并固定基板12或金屬板16的組件。甚者，當(dāng)天線結(jié)構(gòu)1應(yīng)用于電子裝置時(shí)，可將金屬板16連接至電子裝置的外殼或成為外殼的一部分。金屬板16的材質(zhì)可為鎂、鋁、不銹鋼、銅或其合金，但本新型并非以此為限。參照圖5所示，為公知金屬板16’開孔的示意圖。輻射單元14與圖3相同，差異在于公知金屬板16’需包含較天線面積大的開孔168，以供天線輻射的電磁波能穿越開孔 168而輻射出去。圖6為圖3的的增益圖。圖7為圖3的的回饋損失圖。圖8為圖5的的增益圖。 圖9為圖5的回饋損失圖。合并參照圖6至圖9所示，可看出本新型第一實(shí)施例相較于公知可有較好的增益及回饋損失。因公知開孔僅讓天線的電磁波通過，而本實(shí)施例金屬板16與輻射單元14交互作用，因共振而使增益提高，并可產(chǎn)生更多的共振模態(tài)。[0056]參照圖10及圖11所示，為本新型第二實(shí)施例的示意圖及側(cè)視圖。于第一實(shí)施例的差異在于，本實(shí)施例的金屬板16成殼體狀，包覆輻射單元14與基板12。且破孔162位于金屬殼體的底面，該底面與輻射單元14相隔距離d。圖12為圖10的增益圖。圖13為圖10的回饋損失圖。合并參照圖12與圖13所示，可看出當(dāng)本新型第二實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)1的金屬板 16接地并成殼體狀時(shí)，相對于第一實(shí)施例的圖6與圖7，亦可有相近的增益及回饋損失。換言的，當(dāng)金屬板16延伸至少一側(cè)面時(shí)，亦具有提升輻射單元14的增益及回饋損失的功效。如圖14所示，為本新型第二實(shí)施例的金屬板16另一示意圖。金屬板16的對向兩側(cè)可分別延伸出側(cè)面166，由側(cè)視呈“U”字形。然本新型并非以此為限，當(dāng)金屬板16僅延伸一側(cè)面166時(shí)，于側(cè)視呈“L”字形(未示于圖中)。在本新型第三實(shí)施例中，可將第一實(shí)施例(圖3)的天線結(jié)構(gòu)1應(yīng)用于電子裝置。 電子裝置可包含殼體、電路板與第一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)1，且天線結(jié)構(gòu)1設(shè)置于殼體中。于此，電子裝置可為如筆記型計(jì)算機(jī)、手機(jī)或無線路由器等具有通訊功能的裝置。殼體可透過螺絲(即前述的固定件)鎖接電路板。并且，殼體可透過螺絲電性連接至電路板的接地線。而電路板可藉由外接導(dǎo)線的方式電連接至輻射單元14，以饋入信號至輻射單元14。并且，藉由外接導(dǎo)線的方式，使輻射單元14的接地部連接至電路板的接地線。如前述，在本新型第三實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)1更可包含固定件，至少連接基板12及金屬板16其中之一，用以維持破孔162與輻射單元14相隔距離d。輻射單元14可為微帶天線、槽孔天線、單極天線、偶極天線、平板天線、回路天線、數(shù)組天線及其所組成的群組。破孔162正投影至基板12的投影部，至少部分重疊輻射單元14。相關(guān)說明請參考前述，于此不再重復(fù)說明。此外，參照圖15所示，為本新型第四實(shí)施例的示意圖。于此，電子裝置2以筆記型計(jì)算機(jī)為例進(jìn)行說明。相較于第三實(shí)施例，本實(shí)施例的金屬板16為電子裝置2的殼體22 的一部分。或者，殼體22亦可直接以為金屬材質(zhì)構(gòu)成，而與金屬板16 —體成形S。于此，破孔162可由塑料、碳纖維等非金屬材質(zhì)填補(bǔ)，使電子裝置2外觀保持完整。綜上所述，本新型確實(shí)可透過具有破孔162的金屬板16，提高輻射單元14的通訊能力，并可將金屬板16應(yīng)用于電子裝置2的殼體22，提高電子裝置2的外觀設(shè)計(jì)的自由度。雖然本新型的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本新型， 任何熟悉此項(xiàng)技藝人員，在不脫離本新型的精神所作些許的更動(dòng)與潤飾，皆應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的范疇內(nèi)，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種天線結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一基板上，其特征在于，包含一輻射單元，設(shè)置于該基板上，包含一輻射部，用以輻射一電磁波；及一接地部，一端連接該輻射部，另一端電連接至一接地；及一金屬板，包含一破孔，該金屬板電連接至該接地，該破孔與該輻射單元相隔一距離， 該輻射單元激發(fā)該金屬板而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該基板及該金屬板至少其中之一連接一固定件，用以維持該破孔與該輻射單元相隔該距離。
3.如權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該輻射單元選自微帶天線、槽孔天線、 單極天線、偶極天線、平板天線、回路天線及數(shù)組天線所組成的群組。
4.如權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該破孔正投影至該基板的一投影部，至少部分重疊該輻射單元。
5.如權(quán)利要求1所述的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于，該金屬板延伸至少一側(cè)面。
6.一種電子裝置，其特征在于，包含一殼體，包含一基板；及一天線結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該殼體中，包含一輻射單元，設(shè)置于該基板上，包含一輻射部，用以輻射一電磁波；及一接地部，一端連接該輻射部，另一端電連接至一接地；及一金屬板，包含一破孔，該金屬板電連接至該接地，該破孔與該輻射單元相隔一距離， 該輻射單元激發(fā)該金屬板而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。
7.如權(quán)利要求6所述的電子裝置，其特征在于，該金屬板為該殼體的一部分。
8.如權(quán)利要求6所述的電子裝置，其特征在于，該基板及該金屬板至少其中之一連接一固定件，維持該破孔與該輻射單元相隔該距離。
9.如權(quán)利要求6所述的電子裝置，其特征在于，該破孔正投影至該基板的一投影部，至少部分重疊該輻射單元。
10.如權(quán)利要求6所述的電子裝置，其特征在于，該金屬板延伸至少一側(cè)面。
專利摘要天線結(jié)構(gòu)及其適用的電子裝置，其中，一種天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于一基板上，包含輻射單元及金屬板。輻射單元設(shè)置于基板上。金屬板與輻射單元相隔一距離。輻射單元包含輻射部及接地部。輻射部用以輻射一電磁波。接地部一端連接該輻射部，另一端電連接至接地。金屬板包含一破孔，且電連接至接地，用以被輻射單元激發(fā)而產(chǎn)生至少一共振模態(tài)。一種包含前述的天線結(jié)構(gòu)的電子裝置亦在此提出。
文檔編號H01Q1/38GK202210567SQ20112027925
公開日2012年5月2日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者葉樹安, 王洋凱, 賴佑昌, 陳建宏 申請人:長盛科技股份有限公司