专利名称：隐藏式天线的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种隐藏式天线，且特别是有关一种直接建置于笔记本电脑主机板上的隐藏式天线。
(2)背景技术在无线通讯系统中，例如笔记本电脑或移动电话，天线是一种用来传送与接收电磁波能量的窗口，而天线设计的方式以及建构在系统中的位置皆会改变其天线场型，并进而影响通讯品质，甚至天线设置的好坏也大大影响整个系统的制造成本。
请参考图1，其绘示习知笔记本电脑的隐藏式天线配置结构示意图。一般笔记本电脑100包括液晶显示屏幕(LCD Monitor)110以及本体组件(BaseModule)120两部份。隐藏式天线130是配置于液晶显示屏幕110的上端处左右各一根相互对称，以达到天线分集(Antenna Diversity)作用。天线130的馈入线则使用高频同轴线(RF Coaxial Cable)132，使得高频电性信号得以在天线130与位于本体组件120的无线组件(RF Module)140之间进行传输，且屏蔽铝箔134与天线130电性相接，用以提高天线辐射效率。
然而，上述天线配置高频同轴线132来进行信号传输的结构，产生了以下几个缺点1.插入损耗(Insertion Loss)对市面上品质较优良的高频同轴线进行量测，在其长度为100公分的情况下，当信号频率为2.4GHz时，其插入损耗达2.9dB，当信号频率为5GHz时，其插入损耗达4.7dB。一般而言，笔记本电脑内使用高频同轴线的长度约在20cm至90cm左右，因此使用高频同轴线做连结时，对于2.4GHz的信号将产生0.58dB~2.61dB的损耗，而对于5GHz的信号而言，所造成的损耗更高达0.94dB~4.23dB。由于此插入损耗的影响，使得天线场型的设计必须集中化以提升天线增益，用以维持一定的传输距离，但如此便会产生辐射角度缩小、通讯死角增多的问题，降低整体通讯品质。
2.成本提升依天线制造业界普遍的评估，天线生产成本中上述高频同轴线约占50％的比重，也就是说天线的制造成本主要花费在高频同轴线上。另一方面，在系统组装时为了固定高频同轴线，必须在机构设计上采用相关的措施，这也会增加成本，例如固定高频同轴线的挂勾及屏铝箔固定片的制作等，此外在组装时的穿线工时及定位工时也会提升组装成本。
(3)实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的就是在提供一种隐藏式天线，将天线单元配置于液晶显示屏幕与本体组件之间的转轴(Hinge)容置区内，不需使用传统的高频同轴线作为天线与无线组件间的高频能量传输媒介，因此可大幅降低天线系统的制造成本以及系统组装成本，并可减少传输损耗，提升系统可靠度。
根据本实用新型的目的，提出一种隐藏式天线，用于一笔记本电脑，笔记本电脑包括显示组件以及本体组件，显示组件包括转轴，本体组件包括转轴容置区、主机板、传输线，以及无线组件。转轴容置区用以结合转轴，主机板包括正极区及负极区，隐藏式天线包括用以电性连接正极区的馈入端以及电性连接负极孔的接地端。隐藏式天线设置于转轴容置区内，并配置于主机板上，藉由传输线将天线信号传输至无线组件，不必使用传统的高频同轴线，可有效降低天线系统的制造成本及组装成本。
根据本实用新型的目的，提出一种笔记本电脑包括显示组件以及本体组件。显示组件包括转轴，而本体组件包括转轴容置区，用以容置转轴，使得显示组件能于本体组件上开启及闭合。本体组件包括主机板及天线。天线可以是一种表面安装元件天线，主机板包括正极孔及负极孔，位于转轴容置区下方；天线设置于转轴容置区中，且配置于主机板上，而天线包括用以插入正极孔的馈入端，以及用以插入负极孔的接地端。本体组件还包括传输线，用以连接天线及无线组件，将天线设置于转轴容置区内，与原本笔记本电脑的机构相容性佳，并大幅降低其与无线组件的距离以减少传输损耗，并提升系统可靠度。
为让本实用新型的上述目的、特点和优点能更明显易懂，以下通过一较佳实施例并配合附图进行详细说明。
(4)
图1绘示习知笔记本电脑的隐藏式天线配置结构示意图；图2A绘示依照本实用新型一较佳实施例内建隐藏天线的笔记本电脑立体图；图2B绘示依照本实用新型一较佳实施例内建隐藏天线的笔记本电脑分解图；图2C绘示图2B中天线位于转轴容置区的相关位置示意图；图3A绘示依照本实用新型较佳实施例的表面安装元件天线插入主机板的部份结构示意图；图3B绘示图3A中传输线的结构示意图；图3C绘示图3A中主机板上正负插孔表面安装元件连接传输线的结构示意图；以及图4绘示图3A中传输线旁设置贯孔的结构示意图。
(5)具体实施方式
本实用新型的隐藏式天线系统的主要特点在于将天线配置于液晶显示屏幕与本体组件之间的转轴容置区中，再利用主机板本身作为天线的固定座及馈入点，而天线馈入点到无线组件间的能量传递可直接由配置在主机板上的带状线(Stripline)或微带线(Microstrip-line)来完成，不需使用传统的高频同轴线作为天线与无线组件间的高频能量传输媒介，因此可大幅降低天线系统的制造成本以及笔记本电脑组装成本。
请同时参考图2A及图2B，其绘示依照本实用新型一较佳实施例内建隐藏天线的笔记本电脑立体图及分解图。笔记本电脑200包括液晶显示组件210以及本体组件220两部份。液晶显示组件210包括转轴部212，而本体组件220包括转轴盖230、上盖240以及底座250。图2B中的液晶显示组件210藉由转轴部212的转轴212a结合于转轴盖230的转轴容置区232，再将转轴盖230与上盖240结合，最后将上盖240结合底座250便形成图2A所示的笔记本电脑完整结构，且液晶显示组件210藉由转轴部212，可于本体组件220上开启或闭合。如图2B所示，底座250还包括主机板252、天线254、无线组件256以及传输线(Transition Line)258。
不同于习知将天线配置于液晶显示屏幕上端并搭配高频同轴线传输信号的方式，本实用新型隐藏式天线系统的特点在于上述转轴部212的转轴212a并未占满转轴容置区232，因此可利用转轴容置区232与主机板252之间尚余的空间，来配置天线254，如图2C所示，且天线254是为一种表面安装元件(Surface Mounting Device；SMD)型天线，可利用焊接方式直接固定于主机板252上，再经由形成在主机板252上的传输线258，将天线信号传输至与主机板252电性连接的无线组件256。其中传输线258例如是带状线(Stripline)或微带线(Microstrip-line)，而无线组件256可以是无线区域网路(WirelessLocal Area Network；WLAN)组件、移动电话组件或蓝芽无线组件。且笔记本电脑200一般具有二个转轴容置区232，位于本体组件220上左右各一个，二个转轴容置区232均可用以设置天线254，更可达到天线分集的效果。
请参考图3A，其绘示依照本实用新型较佳实施例的表面安装元件(SMD)天线254插入主机板252的部份结构示意图。SMD天线254包括馈入端F以及接地端G1、G2，且主机板252位于转轴容置区232下方部份具有正插孔P以及负插孔N1、N2，用以分别提供天线254的馈入端F以及接地端G1、G2插入，当然本实用新型是以两个接地端G1、G2为例作说明，接地端也可只有一个或二个以上。
请参考图3B，其绘示图3A中传输线258的侧视图与相对应的上视图。主机板252通常具有多层走线层，本实用新型设于主机板252的传输线258通常具有相邻的正极线及负极线，例如传输线258可以是微带线310，具有正极线P1以及位于正极线下层的负极线N1，或者传输线258可以是带状线320，具有正极线P2以及各位于正极线上层及下层的负极线N2、N2’，或者传输线258可以是共面波导线330，具有位于同一层的正极线P3以及负极线N3、N3’，且正极线P3位于负极线N3、N3’之间，或者传输线258也可以是开槽线(Slotline)，具有位于同一层的正极线P4及负极线N4。
请参考图3C，其绘示图3A中主机板252上正负插孔连接传输线258的结构示意图。以微带线320为例，正插孔P周围具有一个金属环形区350，用以连接传输线258的正极线258P。且金属环形区350的外围具有一个绝缘环形区360，用以将金属环形区350与负极N、N’隔绝。负极N及N’皆直接设置在金属板370上，分别连接负极线258N(位于正极线258P上层)及负极线258N’(位于正极线258P下层)，此种正、负极线的配置方式如图3B中带状线320所示。本实用新型将天线254设置于转轴容置区232中，并以垂直方式插入主机板252。天线254是高出主机板252的平面，故较不受主机板252上其它电子元件的辐射影响。且本实用新型不需要使用习知的高频同轴线，降低了天线制造及笔记本电脑系统组装的成本。
本实用新型虽以SMD天线254为例作说明，然不局限于SMD型态的天线，任何其它型态的天线，只要能配置于转轴容置区232中，并直接主机板252电性连接，皆不脱离本实用新型的技术范围。目前的无线组件256设计尚未将其直接整合在主机板252中，因此在本实用新型中还可利用SMD高频接头进行天线254与无线组件256间的接合。未来的单芯片包系统(System InPacket)(SIP)射频组件以及芯片系统(System on a Chip)(SOC)直接整合在主机板上，也适用本实用新型的SMD天线254插入主机板252的设计，并直接利用主机板252上的传输线258作天线信号的传输。对于使用整合芯片的主机板而言，天线254也可以设置于主机板上的任何其它空间，只要不影响天线254的信号传输品质，并能省下使用高频同轴线的成本，皆不脱离本实用新型的技术范围。
另外，在电磁相容(EMC)的考量方面，为了提高传输线258与主机板252上其他线路的高频隔离度，本实用新型并于传输线258的两旁设计一连串的贯孔(Via)400，如图4所示。贯孔400的内壁镀上金属层，当贯孔400的间隔d小于电磁波波长的1/10时，便可有效隔离来自其它线路410或电子元件420的电磁辐射。
根据上述的较佳实施例，本实用新型具有以下几个优点1.利用SMD型态天线直接固定于主机板上，并通过主机板的传输线将天线信号传至无线组件，不必使用传统的高频同轴线作为传输媒介，大幅降低天线系统的制造成本。
2.本实用新型利用SMD天线直接焊接在主机板上，不必使用传统的高频同轴线，避免了习知天线复杂的组装过程，可节省组装工时，大幅降低系统组装成本。
3.将天线设置于转轴容置区内，与原本笔记本电脑的机构相容性佳，不需要对机构作繁复的调整更动，更可达到良好的高频特性。
4.天线直接设置在主机板上可大幅降低其与无线组件的距离以减少传输损耗，并提升系统可靠度。
综上所述，虽然本实用新型已以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本实用新型，任何熟悉本技术的人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与替换，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。
权利要求1.一种隐藏式天线，用于一笔记本电脑，该笔记本电脑包括一显示组件以及一本体组件；该显示组件包括一转轴；该本体组件包括一转轴容置区，用以结合该转轴；一主机板，包括一正极区及一负极区；一无线组件，配置于该主机板上，以及位于该主机板上的一传输线，用以电性连接该天线以及该无线组件，该隐藏式天线包括一天线本体，包括一馈入端，用以与该正极区电性连接；以及一接地端，用以与该负极区电性连接；其特征在于该隐藏式天线是设置于该转轴容置区内，并配置于该主机板上，且该隐藏式天线所收发的一天线信号是藉由该传输线传输至该无线组件。
2.如权利要求1所述的隐藏式天线，其特征在于该隐藏式天线是为一表面安装元件型态天线。
3.如权利要求1所述的隐藏式天线，其特征在于该转轴结合于该转轴容置区后的剩余空间，用以提供该天线固定于该转轴容置区下方的该主机板所需要的空间。
4.如权利要求1所述的隐藏式天线，其特征在于该传输线是为一种微带线。
5.如权利要求1所述的隐藏式天线，其特征在于该传输线是为一种带状线。
6.如权利要求1所述的隐藏式天线，其特征在于该正极区及该负极区分别包括一正极孔及一负极孔，用以提供该馈入端及该接地端插入，并电性连接至该传输线。
7.如权利要求6所述的隐藏式天线，其特征在于该正极孔周围包括一金属环形区，用以连接至该传输线的一正极线，且该负极孔连接至该传输线的一负极线。
8.如权利要求7所述的隐藏式天线，其特征在于该金属环形区外围还包括一绝缘环形区，用以将该金属环形区与该负极孔隔离。
9.一种笔记本电脑，包括一显示组件，具有一转轴；以及一本体组件，包括一主机板；一转轴容置区，用以容置该转轴，使得该显示组件能于该本体组件上开启及闭合；以及一天线；其特征在于该天线配置于该主机板上，并位于该转轴容置区中。
10.如权利要求9所述的笔记本电脑，其特征在于该天线是为一表面安装元件天线。
11.如权利要求9所述的笔记本电脑，其特征在于该本体组件还包括位于该主机板上的一传输线，用以电性连接该天线以及配置于该主机板上的一无线组件。
12.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该主机板包括一正极孔以及一负极孔，用以插入该天线的一馈入端及一接地端，并分别连接该传输线的一正极线以及一负极线。
13.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该无线组件是为单芯片包系统射频组件。
14.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该无线组件是为单芯片芯片系统射频组件。
15.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该传输线是为一种微带线。
16.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该传输线是为一种带状线。
17.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该传输线是为一种共面波导线。
18.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该传输线是为一种开槽线。
19.如权利要求11所述的笔记本电脑，其特征在于该主机板还包括多个贯孔，设于该传输线的一侧，等间隔排列成一线，用以隔离位于该传输线旁的一线路或一电子元件的电磁波辐射。
20.如权利要求19所述的笔记本电脑，其特征在于该些贯孔的间隔小于该电磁波辐射波长的1/10。
专利摘要一种隐藏式天线，用于一笔记本电脑，笔记本电脑包括显示组件以及本体组件，显示组件包括转轴，本体组件包括转轴容置区、主机板、传输线，以及无线组件。转轴容置区用以结合转轴，主机板包括正极区及负极区，隐藏式天线包括馈入端以及接地端，用以分别电性连接正极区以及负极区。隐藏式天线设置于转轴容置区内，并配置于主机板上，藉由传输线将天线信号传输至无线组件。
文档编号H01Q13/08GK2671142SQ0323772
公开日2005年1月12日 申请日期2003年9月26日 优先权日2003年9月26日
发明者林晖 申请人:广达电脑股份有限公司