专利名称：天线模块的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种天线模块，尤指一种可以产生三个操作频带的天线模块。
背景技术：
随着可携式电子装置广泛应用，对于无线传输的需求也日益增加，此需求除了包 含对装置的传输品质提升外，亦包含对装置能使用多种通讯标准的能力提升。为应用不同的通讯标准，传统惯以独立的天线来实施通讯。又为了避免天线相互干扰，实作上多尽可能将这些天线分隔设置，此设计方式在较为大型的装置中尚可行，但在较小的装置(如手机)中则显难实现。在多模通讯及装置体积小型化的趋势下，复合天线亦开始发展。然而，目前复合天线仍因隔离度克服不易，且目前复合天线仍多在同一基板上形成或设置多个天线，故复合天线所需的设置空间仍难以降低。
实用新型内容因此，本实用新型的目的之一在于提供一种可以产生三个操作频带的天线模块，以解决上述问题。根据一实施例，本实用新型的天线模块包含一基板、一主辐射结构、一狭长辐射结构、一接地结构、一短路结构、一寄生福射结构以及一金属福射体。主福射结构形成于基板上，主辐射结构的一第一侧边与基板的一长边夹一锐角，主辐射结构具有一信号馈入点以及一连接点。狭长辐射结构形成于基板上且自主辐射结构的一第二侧边延伸出。接地结构形成于基板上。短路结构形成于基板上，短路结构呈U字形，短路结构的一第一端连接于信号馈入点，且短路结构的一第二端连接于接地结构。寄生辐射结构形成于基板上且自接地结构延伸出，寄生辐射结构与第一侧边平行且间隔一固定距离。金属辐射体连接于连接点。综上所述，本实用新型的天线模块的低频部分受短路结构所控制，透过弯折成U字形的短路结构，除了可以维持并微调高频的频宽外，还可以与狭长辐射结构额外匹配出GPS/GL0NASS的频带。此外，由于寄生辐射结构与主辐射结构的第一侧边间隔一固定距离且不相接触，本实用新型的天线模块可透过兩者交互间产生电磁耦合效应，可以用来调整高频部分的匹配，使天线模块可以产生三个操作频带，包含LTE700/GSM850/GSM900(频宽约为 698 960MHz)、GPS/GL0NASS (频宽约为 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500。关于本实用新型的优点与精神可以通过以下的实用新型详述及所附图式得到进一步的了解。
图I为根据本实用新型一实施例的天线模块的示意图；图2为I图中的天线模块的爆炸图；图3为第I图中的天线模块的辐射效率图；[0010]图4为短路结构的第二端连接于接地结构的不同位置所测得的返回损失与频率的关系图；图5为寄生辐射结构搭配不同的固定距离所测得的返回损失与频率的关系图；图6为寄生辐射结构搭配不同的锐角所测得的返回损失与频率的关系图。附图标号I 天线模块10 基板12主辐射结构14 狭长辐射结构16接地结构18 短路结构20寄生辐射结构22 金属辐射体24金属贴纸100 长边102、104、连接点120 第一侧边106、124122信号馈入点126 第二侧边180第一端182 第二端α锐角d固定距离W宽度
具体实施方式
请参阅图I至图3，图I为根据本实用新型一实施例的天线模块I的示意图，图2为图I中的天线模块I的爆炸图，图3为图I中的天线模块I的辐射效率图。如图I与图2所示，天线模块I包含一基板10、一主辐射结构12、一狭长辐射结构14、一接地结构16、一短路结构18、一寄生福射结构20、一金属福射体22以及一金属贴纸24。于实际应用中，基板10可为一电路板。主辐射结构12、狭长辐射结构14、接地结构16、短路结构18以及寄生辐射结构20皆形成于基板10上。于实际应用中，主辐射结构12、狭长辐射结构14、接地结构16、短路结构18以及寄生辐射结构20可通过印刷工艺形成于基板10上。主辐射结构12的一第一侧边120与基板10的一长边100夹一锐角α。主辐射结构12具有一信号馈入点122以及一连接点124。狭长辐射结构14自主辐射结构12的一第二侧边126延伸出。短路结构18呈U字形，短路结构18的一第一端180连接于信号馈入点122，且短路结构18的一第二端182连接于接地结构16。寄生辐射结构20自接地结构16延伸出，寄生辐射结构20与主辐射结构12的第一侧边120平行且间隔一固定距离do因此，寄生辐射结构20亦与基板10的长边100夹锐角α。金属辐射体22连接于主辐射结构12的连接点124与基板10上的其它连接点102、104、106。于实际应用中，金属辐射体22可通过焊接工艺连接于主辐射结构12的连接点124与基板10上的其它连接点102、104、106。于此实施例中，金属福射体22垂直基板10,且金属福射体22的宽度W大于4毫米。藉此，可得到较佳的天线辐射效率。此外，金属贴纸24连接于接地结构16，用以辅助天线模块I与产品的接地性能。如图2所示，不同于一般PIFA、IFA短路结构的短路连接点与信号馈入点相距甚远，短路结构18的接地点(即连接于接地结构16的第二端182处)甚近于信号馈入点122。此外，短路结构18以细长弯折的U字形外型设计使天线模块I匹配出所需的三个操作频带，包含 LTE700/GSM850/GSM900 (频宽约为 698 960MHz)、GPS/GLONASS (频宽约为 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500，如图 3 所示。于此实施例中，天线模块I的低频部分受短路结构18所控制，透过弯折成U字形的短路结构18，除了可以维持并微调高频的频宽外，还可以与狭长辐射结构14额外匹配出GPS/GLONASS的频带。请参阅图4，图4为短路结构18的第二端182连接于接地结构16的不同位置所测得的返回损失(return loss)与频率(frequency)的关系图。假设本实用新型的短路结构18总长约21. 5毫米，并且维持此长度而将短路结构18的第二端182分别未偏移(即图2所示的位置)、右移5毫米与右移9毫米，其中当短路结构18的第二端182右移9毫米时，短路结构18即由U字形被拉直成L字形。如图4所示，失去U字形结构的阻抗匹配后，天 线模块I的三个频段皆出现恶化，尤其GPS/GL0NASS的部分因为失去了短路结构18原先弯曲部分的阻抗匹配，所以无法有效的匹配出GPS/GL0NASS频段。于此实施例中，短路结构18的第二端182与信号馈入点122的距离可于I毫米与5毫米之间微调，以得到较佳的天线辐射效率。寄生辐射结构20负责匹配高频，设计时可以视需要将寄生辐射结构20延长或缩短来调整天线模块I的高频部分，或者可以调整寄生辐射结构20与主辐射结构12间的固定距离d及/或锐角α来控制高频阻抗。请参阅图5以及图6，图5为寄生辐射结构20搭配不同的固定距离d所测得的返回损失与频率的关系图，图6为寄生辐射结构20搭配不同的锐角α所测得的返回损失与频率的关系图。如图5所示，固定距离d在O. 5毫米时，高频匹配较佳。当固定距离d提高时，高频的部分会随着寄生辐射结构20的拉开导致匹配变差。如图6所示，以寄生辐射结构20的弯曲角度来看，锐角α设定成42度左右为最佳。当寄生辐射结构20向顺时针或逆时针旋转10度时，天线模块I的高频将因为角度的改变而变差。于此实施例中，锐角α可于40度与44度之间微调，且固定距离d可于O. 5毫米与
I.5毫米之间微调，以得到较佳的天线辐射效率。相较于现有技术，本实用新型的天线模块的低频部分受短路结构所控制，透过弯折成U字形的短路结构，除了可以维持并微调高频的频宽外，还可以与狭长辐射结构额外匹配出GPS/GL0NASS的频带。此外，由于寄生辐射结构与主辐射结构的第一侧边间隔一固定距离且不相接触，本实用新型的天线模块可透过两者交互间产生电磁耦合效应，可以用来调整高频部分的匹配，使天线模块可以产生三个操作频带，包含LTE700/GSM850/GSM900 (频宽约为 698 960MHz) ,GPS/GLONASS (频宽约为 1570 1610MHz)以及 GSM1800/GSM1900/UMTS/LTE2300/LTE2500。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
权利要求1.一种天线模块，其特征在于，所述的天线模块包含 一基板； 一主辐射结构，形成于所述基板上，所述主辐射结构的一第一侧边与所述基板的一长边夹一锐角，所述主辐射结构具有一信号馈入点以及一连接点； 一狭长辐射结构，形成于所述基板上且自所述主辐射结构的一第二侧边延伸出； 一接地结构，形成于所述基板上； 一短路结构，形成于所述基板上，所述短路结构呈U字形，所述短路结构的一第一端连接于所述信号馈入点，且所述短路结构的一第二端连接于所述接地结构； 一寄生辐射结构，形成于所述基板上且自所述接地结构延伸出，所述寄生辐射结构与所述第一侧边平行且间隔一固定距离；以及 一金属辐射体，连接于所述连接点。
2.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述锐角介于40度与44度之间。
3.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述狭长辐射结构用以匹配GPS/GLONASS 频段。
4.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述第二端与所述信号馈入点的距离介于I毫米与5毫米之间。
5.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述固定距离介于O.5毫米与I. 5毫米之间。
6.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述金属辐射体垂直所述基板。
7.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述金属辐射体的宽度大于4毫米。
8.如权利要求I所述的天线模块，其特征在于，所述的天线模块另包含一金属贴纸，连接于所述接地结构。
专利摘要一种天线模块，包含一基板、一主辐射结构、一狭长辐射结构、一接地结构、一短路结构、一寄生辐射结构及一金属辐射体。主辐射结构、狭长辐射结构、接地结构、短路结构及寄生辐射结构皆形成于基板上。主辐射结构的一第一侧边与基板的一长边夹一锐角，主辐射结构具有一信号馈入点及一连接点。狭长辐射结构自主辐射结构的一第二侧边延伸出。短路结构呈U字形，短路结构的一第一端连接于信号馈入点，且短路结构的一第二端连接于接地结构。寄生辐射结构自接地结构延伸出，寄生辐射结构与第一侧边平行且间隔一固定距离。金属辐射体连接于连接点。本实用新型可以维持并微调高频的频宽外，还可以与狭长辐射结构额外匹配出GPS/GLONASS的频带。
文档编号H01Q1/36GK202363583SQ20112049932
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年11月25日
发明者苏家纬, 蔡文益, 钟宽仁 申请人:纬创资通股份有限公司