具有天线结构的电路板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种具有天线结构的电路板，主要应用于可携式通讯装置，该电路板包含基板及天线主体，该基板具有彼此相邻的第一表面、第二表面及第三表面，该基板设置有平行于第三表面的接地金属部件，该天线本体具有辐射部、馈入部及接地部，该辐射部设置于第一表面与第二表面，该馈入部设置于第三表面并与该辐射部连接，该接地部设置于第三表面并与该辐射部及接地金属部件连接；故本发明可提供具有高、低频的操作频段的天线结构的电路板，并解决因电子组件或结构组件的装设而造成天线设置位置的限制及可利用面积不足的问题。
【专利说明】具有天线结构的电路板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电路板，尤其涉及一种具有天线结构的电路板。
【背景技术】
[0002]市面上的可携式通讯装置(例如手机、笔记本电脑或平板电脑等)大多通过天线来进行无线通信传输，且为因应各种通讯标准的频段需求，该可携式通讯产品内部的天线必须具有多个工作频段，除了例如GSM850 (824^894MHz)、GSM900 (880~960MHz)、DCS (1710~1880MHz)、PCS (1850~1990MHz)、UMTS (1920~2170MHz)或WLAN/2.4GHz (240(T2484MHz)等目前2G/3G通讯标准的工作频段之外，现今更朝向符合4G通讯标准的LTE (Long-TermEvolution) 700MHz的低频频段发展。
[0003]然而，天线的工作频段与天线本体的长度有关，工作频段愈低频的天线本体的长度需要愈长，如图1所示，其为可携式通讯装置内部的基板20，该基板20的正面21平行主电路板且对应显示面板，而现有天线一般采用平面式倒F型天线(Planar Inverted FAntenna, PIFA)或循环型天线(Loop typeAntenna),其设置于该基板的正面的边缘处(天线位置23，24，25，26)并位于同一平面上。然而随着电子产品轻薄化的趋势，该可携式通讯装置内部的电子组件(例如镜头、连接器或麦克风等)及结构设计的不同亦影响了天线的设置，导致该上基板20上天线可利用的面积愈来愈少，同时，为将该基板20与其他组件或外壳锁固，该基板20的正面21的边缘上需设置有锁固孔22，使该天线的长度、可利用面积与天线结构的型式大幅被限制，不利于低频天线结构的设计，进而导致应用于可携式通讯装置的多频段应用的天线的设计困难。
【发明内容】
[0004]本发明的目的为提供一种`具有天线结构的电路板，其具有高、低频的操作频段，而可涵盖各种标准的多频段应用。
[0005]本发明的另一目的为提供一种具有天线结构的电路板，将天线本体设置于基板的转角处彼此相邻的三面上，以解决现有技术中由于其他电子组件或结构组件的装设而造成天线设置位置的限制及可利用面积不足的问题。
[0006]为了达成上述目的，本发明提供一种具有天线结构的电路板，其应用于可携式通讯装置，该电路板包含:基板，用于供主电路板的装设，该基板具有第一表面、第二表面及第三表面，且该第一表面、该第二表面及该第三表面的其中任意两个彼此相邻，且该基板设置有平行于该第三表面的接地金属部件；以及天线本体，设置于该基板上，该天线本体具有辐射部、馈入部及接地部，该辐射部设置于该第一表面与该第二表面，该馈入部设置于该第三表面并与该福射部电性连接，该接地部设置于该第三表面并与该福射部及该接地金属部件电性连接。
[0007]上述的具有天线结构的电路板中，该基板进一步包含框架及附加电路板，该第一表面、该第二表面及该第三表面位于该框架上，该接地金属部件设置于该附加电路板上。[0008]上述的具有天线结构的电路板中，该辐射部具有第一延伸段、第二延伸段及连接该第一延伸段与该第二延伸段的弯折段，且该第一延伸段与该第二延伸段之间具有固定间距；其中，该第一延伸段的一端由该第一表面延伸连接于该馈入部，该第二延伸段的一端由该第一表面或第二表面延伸连接于该接地部；此外，该固定间距大于0.1毫米；并且，该天线本体可形成循环式(LoopType)的天线型式。
[0009]上述的具有天线结构的电路板中，该天线本体进一步包含至少一个调频部，用以调整天线结构的共振点，且该至少一个调频部的材料可与该天线本体相同。
[0010]上述的具有天线结构的电路板中，该天线本体为金属片、金属膜或软性电路板(FPCB)。
[0011]上述的具有天线结构的电路板中，该天线本体通过黏胶层贴附、热熔结合、镭射直接成型(Laser Direct Structuring)制程或双料射出制程形成于该基板上。
[0012]因此，本发明的具有天线结构的电路板主要通过将天线本体设置于可携式电子装置内部的基板的转角处彼此相邻的三表面上，而可解决现有技术中由于其他电子组件或结构组件的装设而造成天线设置位置的限制及可利用面积不足的问题，有利于低频的操作频段的天线结构设计，故本发明的具有天线结构的电路板可具有高、低频的操作频段以涵盖各种通讯标准的多频段应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为现有用于可携式通讯装置内部的基板与天线结构位置的示意图。
[0014]图2为本发明实施例的具有天线结构的电路板的示意图。
[0015]图3为本发明实施例的具有天线结构的电路板中，该天线本体另一实施例的示意图。
[0016]图4为本发明实施例的具有天线结构的电路板中，该天线本体进一步包含调频部的示意图。
[0017]主要部件附图标记:
[0018]I电路板
[0019]10主电路板
[0020]11馈入线材
[0021]12锁固孔
[0022]13螺丝
[0023]20基板
[0024]21面
[0025]22锁固孔
[0026]23，24，25，26天线位置
[0027]100天线本体
[0028]110辐射部
[0029]111第一延伸段
[0030]112第二延伸段
[0031]113弯折段[0032]120馈入部
[0033]130接地部
[0034]140调频部
[0035]200基板
[0036]201框架
[0037]202附加电路板
[0038]210第一表面
[0039]220第二表面
[0040]230第三表面
[0041]240接地金属部件
[0042]250, 260锁固孔
[0043]D固定间距
[0044]tl宽度
[0045]t 2宽度
【具体实施方式】
[0046]为充分了解本发明的目的、特征及技术效果，这里通过以下具体实施例，并结合附图，对本发明作详细说明。
[0047]请参照图2，其为本发明实施例的具有天线结构的电路板的示意图；本发明实施例的具有天线结构的电路板I应用可携式通讯装置，该电路板I包含基板200及天线本体100，该基板200用于供主电路板10的装设，该基板200具有第一表面210、第二表面220及第三表面230，且该第一表面210、该第二表面220及该第三表面230的其中任意两个彼此相邻，该基板200设置有平行该第三表面230的接地金属部件240 ;该天线本体100设置于该基板200上，该天线本体100具有辐射部110、馈入部120及接地部130，其中，该辐射部110设置于该第一表面210与该第二表面220,该馈入部120设置于该第三表面230并与该辐射部110电性连接，并可通过馈入线材11电性连接于该主电路板10 ;该接地部130设置于该第三表面230并与该辐射部110及该接地金属部件240电性连接。
[0048]如图2所示，该基板200供可携式电子装置内部的主电路板10及各种电子组件(例如镜头、端口或麦克风等)的装设，该基板200具有用于锁固主电路板10、其它电子组件及外壳(图未示)锁固的螺柱的锁固孔250、260，该主电路板10通过螺丝13穿设于锁固孔12而与该基板200的锁固孔260结合；并且，该基板200具有该第一表面210、该第二表面220及该第三表面230，且该第一表面210、该第二表面220及该第三表面230的其中任意两个彼此相邻，即该第一表面210、该第二表面220及该第三表面230分别对应于该可携式电子装置的其中一转角处的两个相邻侧面与正面，所述的正面(第三表面230)为该基板200上面积最大的表面，且该第三表面230平行该主电路板10与该可携式通讯装置的显示面板(图未示)，所述的两个相邻侧面(第一表面210及第二表面220)为该基板200上相对正面的面积为小的表面，且该第一表面210及该第二表面220大体上垂直于该第三表面230，即该第一表面210及该第二表面220的位置对应于该可携式通讯装置的侧面；图2中该基板200形成有较厚的框架201与较薄的附加电路板202，在此，第一表面210、该第二表面220及第三表面230设于该框架201上，该接地金属部件240设置于该附加电路板202上，该框架201用于提供足够的侧面面积以供设置该天线本体100，然其不限于此，该基板200亦可为单一板体，即该接地金属部件240直接设置于该第三表面230上；此外，如图所不，该第一表面210及该第二表面220相交处可具有圆导角的特征,而形成一弧面由该第一表面210延伸至该第二表面220。
[0049]本发明实施例的电路板I中，该辐射部110具有第一延伸段111、第二延伸段112及连接该第一延伸段111与该第二延伸段112的弯折段113，且该第一延伸段111与该第二延伸段112之间具有固定间距D ;其中如图2所示，该第一延伸段111的一端由该第一表面210延伸连接于该馈入部120，该第二延伸段112的一端亦由该第一表面210延伸连接于该接地部130，换言之，该辐射部110在第二表面220上形成弯折段113转折的形状，即该弯折段113位于该第二表面220，并且，连接于该弯折段113的第二延伸段112由该第二表面220延伸至该第一表面210而连接于该接地部130 ;据此，本发明实施例的电路板I中所具有的天线结构可符合循环式的共振模态的天线型式；此外，作为另一实施例并参照图3，该第一延伸段111的一端由该第一表面210延伸连接于该馈入部120，该第二延伸段112的一端由该第二表面220延伸连接于该接地部130，换言之，该辐射部110在第二表面220上形成转折的形状，即该弯折段113位于该第二表面220，而连接于该弯折段113的第二延伸段112由该第二表面220连接至该第三表面230上的接地部130。
[0050]另一方面，本发明中该天线本体不限于应用循环式的天线结构，而可为其他天线型式，例如具有延伸形成高低频段的辐射部的平面式倒F型天线等，其相较于循环式的天线型式具有尺寸可缩小约二分之一的优点，而可利于轻薄型的可携式通讯装置的应用。
[0051]本发明实施例的具有天线结构的电路板中，天线辐射功率与辐射部110的面积大小相关，当辐射部110面积愈大时，天线结构的辐射功率系愈高，如图2所示，该辐射部110的面积与第一表面210的宽度tl、第二表面220的宽度t2、该固定间距D及该辐射部110所延伸的长度相关，而在给定该第一表面210的宽度tl、该第二表面220的宽度t2及该辐射部110所延伸的长度的状况下，当该第一延伸段111与该第二延伸段112之间的固定间距D愈小时，该第一延伸段111与该第二延伸段112面积总和(即辐射部110的总面积)愈大，天线结构的辐射功率愈高，其中，该固定间距D大于0.1毫米，较佳地是，该固定间距D大于0.2毫米；另外，第一表面210的宽度tl及第二表面220的宽度t2的范围介于3至10毫米。
[0052]由于天线结构的工作频段与天线本体100的总长度有关，工作频段愈低频的天线本体100的总长度需要愈长；举例而言，本发明实施例应用于700MHz低频频段的天线设计时，该天线本体100的总长度应为10至32厘米，即该辐射部110的第一延伸部111、弯折部113及第二延伸部112所延伸的长度的总和为10至32厘米。
[0053]本发明实施例的具有天线结构的电路板中，该天线本体100为金属片，例如铜箔或铁片等导电金属材料，其通过例如背胶的黏胶层贴附于该基板200上，或者，该天线本体100可通过热熔结合于塑料的基板200上；此外，该天线本体100可为软性电路板，该天线本体100可挠地贴附于该第一表面210、该第二表面220及该第三表面230。另一方面,该天线本体100可为金属膜，且该天线本体100通过镭射直接成型制程或双料射出制程形成于该基板200上。[0054]如图4所示，其为本发明实施例的具有天线结构的电路板中，该天线本体100进一步包含调频部的示意图，该调频部140用于调整天线结构的共振点，以使天线结构具有高频共振模态的频段，且该至少一个调频部的材料与该天线本体相同；在本实施例中，该调频部140设于该辐射部110与该馈入部120连接处的位置，该调频部140的材料与该天线本体100相同，用以调整天线结构的共振路径或共振面积；该调频部140设置于天线本体100的位置与尺寸依天线所要求的频段或天线本体100的结构形态进行设计，故该天线本体在实际应用时可设计有一个以上的调频部，而不限于本实施例及附图所示例；而本发明实施例的天线本体100通过该调频部140来调整符合天线结构所需应用的高频频段，其基于低频频段耦合而为基频的倍数的共振谐波(Harmonic)进行微调，例如，天线结构的低频频段为LTE 700MHz的操作频段，其谐波为基频的倍数，即1400MHz、2100MHz、2800MHz……，而通过调频部140的设置可使天线结构具有符合例如1800MHz、1900MHz等高频频段，而进一步使电路板I具有应用于高、低频的操作频段的天线结构，而可涵盖各种标准的多频段应用。
[0055]因此，本发明实施例的具有天线结构的电路板中，主要通过将天线本体设置于可携式电子装置内部的基板的转角处彼此相邻的三表面上，而可解决现有技术中由于其他电子组件或结构组件的装设而造成天线设置位置的限制及可利用面积不足的问题，有利于低频的操作频段的天线结构设计， 故本发明实施例的具有天线结构的电路板可具有高、低频的操作频段以涵盖各种通讯标准的多频段应用。
[0056]本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，上述实施例仅用于说明本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书所限定的内容为准。
【权利要求】
1.一种具有天线结构的电路板，其特征在于，应用于可携式通讯装置，该电路板包含: 基板，用于供主电路板的装设，该基板具有第一表面、第二表面及第三表面，且该第一表面、该第二表面及该第三表面的其中任意两个彼此相邻，且该基板设置有平行于该第三表面的接地金属部件；以及 天线本体，设置于该基板上，该天线本体具有辐射部、馈入部及接地部，该辐射部设置于该第一表面与该第二表面，该馈入部设置于该第三表面并与该辐射部电性连接，该接地部设置于该第三表面并与该辐射部及该接地金属部件电性连接。
2.如权利要求1所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该基板进一步包含框架及附加电路板，该第一表面、该第二表面及该第三表面位于该框架上，该接地金属部件设置于该附加电路板上。
3.如权利要求1所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该辐射部具有第一延伸段、第二延伸段及连接该第一延伸段与该第二延伸段的弯折段，且该第一延伸段与该第二延伸段之间具有固定间距。
4.如权利要求3所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该第一延伸段的一端由该第一表面延伸连接于该馈入部，该第二延伸段的一端由该第一表面或第二表面延伸连接于该接地部。
5.如权利要求3所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该固定间距大于0.1毫米。
6.如权利要求3所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该天线本体形成循环式的天线型式。
7.如权利要求1所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该天线本体进一步包含至少一个调频部，其连接该天线本体，用以调整天线结构的共振点。
8.如权利要求1所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该天线本体为金属片、金属膜或软性电路板。
9.如权利要求8所述的具有天线结构的电路板，其特征在于，该天线本体通过黏胶层贴附、热熔结合、镭射直接成型制程或双料射出制程形成于该基板上。
【文档编号】H01Q1/22GK103491702SQ201210397383
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年6月13日
【发明者】洪玮璐 申请人:亚旭电脑股份有限公司