专利名称：天线装置与利用此装置的移动单元的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种天线装置，特别是一种制作于无线通讯产品的主要电路板的内建式天线。
背景技术：
随着无线通讯技术的突飞猛进，各式的通讯产品与技术也如雨后春笋般的出现，双频模块、三频模块、甚至是更多频段的模块应用更是近年来的趋势。一项产品若想要得到消费者广泛的接受与肯定，其产品的效能、外观、尺寸，就成为非常重要的关键，而通讯产品除了产品本身的考虑之外，最重要的莫过于是讯号的收发效能，因为讯号的收发效能，对于产品在消费者评价比重中占有很大一部份的比例，而与讯号收发效能最直接相关的，莫过于产品上的天线装置，同时兼顾天线的收发效能并配合通讯产品的整体性考虑，已成为业界一致的努力目标。
在一般内建式手机天线的设计中，常采用具短路辐射金属片的小型平板天线或倒F形平板天线，其接地面皆为平面结构。如第1图所示，为传统技术的平板状倒F型天线，其包括一辐射金属片10、一接地金属片12、一馈电接脚14以及一短路接脚16。其中，馈入方式则由该馈电接脚14透过一开孔18穿过接地金属片12往上馈入辐射金属片10。
此种类型的天线可制作于手机内部，其优点在于，对于手机产品的外观设计上，将毋需使用以往突出的天线装置，有助于提升产品整体造型的流线性及美观性。此外，组装的过程中也减少天线安装的步骤，有效缩短产品组装的时程。不过，频宽不足以及较差的阻抗匹配效果，往往是内建式天线最为人所诟病的缺陷，相对的也增加产品设计时的困难度。有鉴于此，为了维持天线的收发效能，并可同时达到缩小天线体积的目的，本发明提供一种具有截角接地面的内建式双频天线，有效降低手机天线匹配上的困难，并有效缩小天线的尺寸。
发明内容
本发明的目的是提供一种内建式天线的设计，有效降低天线的体积。
本发明的另一目的是提供一种具有截角接地面的内建式天线，增加天线阻抗匹配的自由度。
本发明提供一种天线装置，适用于一无线装置，用以接收/传输无线讯号，其包括基板、接地金属层、绝缘介质、第一金属微带以及第二金属微带。基板表面是设有一接地区以及一绝缘区，且该基板可以固定在上述无线装置上并设置必要的电子组件。接地金属层，是制作于该基板的接地区，其中接地区是位于该基板的下表面。绝缘介质，是设置于该基板的绝缘区，其为一立体结构，具有一上表面以及至少一侧表面。应注意的是，在本发明优选实施例中，绝缘介质可为一空气介质或选自陶瓷基板、FR-4、FR-5、PTFE等绝缘材质的其中一种。
第一金属微带，其包括一馈入端、一波浪状微带以及一侧微带，其中该波浪状微带是设于该绝缘介质的上表面，该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面，其更包括一第一开路端。其中上述的波浪状微带的外观亦可为上下起伏的锯齿状；侧微带则具有至少一个九十度折角的弯折金属带。第二金属微带，是制作于该绝缘介质的另一侧表面，并具有调整天线装置整体的阻抗匹配的功能，其包括一短路端以及一第二开路端，其中该短路端是与该接地金属层电性连接。其中上述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构，使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输，上述无线装置具有一无线讯号处理装置(未图标)，其可安装于上述基板上，并与上述馈入端偶接，借以收无线讯号。
借由以下详细的描述结合附图，将可轻易明了上述内容及此项发明的诸多优点，其中图1为传统技术的平板状倒F型天线；图2为本发明优选实施例的说明示意图；图3A为本发明天线装置的局部示意图；图3B为本发明天线装置的平面展开图；图4为根据本发明实施例的特定尺寸的天线装置关于反射损失(ReturnLoss)的模拟结果；以及图5A至图5F为本发明其它实施例的说明示意图。
图号对照表10辐射金属片 12接地金属片14馈电接脚 16短路接脚18开孔 20天线装置22基板 24接地区26绝缘区 28接地金属层30绝缘介质 32第一金属微带34第二金属微带 321馈入端341短路端 322波浪状微带342第二开路端 323侧微带301上表面 324第一开路端302、303、304、305侧表面
具体实施例方式本发明是关于一种天线装置，特别是一种制作于无线通讯产品的主要电路板的内建式天线。在本发明中(是以手机为例)，利用具有截角接地面的内建式双频天线，有效降低手机天线阻抗匹配的困难，并有效缩小天线的尺寸。以下列举一优选实施例以说明本发明，然而此仅为一举例，而并非用以限定发明本身。有关此优选实施例的内容详述如下。
请依序参考图2至图3B，是根据本发明优选实施例的天线装置，其中该天线装置的主要组件包括一基板22、一接地金属层28、一绝缘介质30、一第一金属微带32以及一第二金属微带34。基板22表面设有一接地区24以及一绝缘区26。接地金属层28，制作于该基板22的接地区24，其中接地区24位于该基板22的下表面，并作为整体电路的最低参考电位。绝缘介质30，设置于该基板22的绝缘区26，其为一立体结构，具有一上表面以及一侧表面。应注意的是，在本发明优选实施例中，绝缘介质30可为一空气介质或介电常数接近空气的介质，如陶瓷基板22、FR-4、FR-5、PTFE等常用的绝缘材质。
第一金属微带32是由一波浪状微带322以及一侧微带323等连结而成，波浪状微带322是设于该绝缘介质30的上表面301；侧微带323是设于该绝缘介质30的侧表面302与另一侧表面303。其中波浪状微带322更具有一馈入端321，用以耦接至手机主要电路上的匹配电路(图中未示)；侧微带323则为一具有至少一个九十度折角的弯折金属带，其末端即为第一开路端324。第二金属微带34，是制作于该绝缘介质30的另一侧表面304与侧表面305，其包括一短路端341以及一第二开路端342，其中该短路端341是与该接地金属层28电性连接。其中透过适当调整馈入端321与短路端341的距离，可使天线装置达成阻抗匹配的效果。应注意的是，上述二金属微带可与接地金属层28形成一特定频率的振荡结构，产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
本发明的天线装置的设计将可应用在GSM与DCS系统(GSM880～960MHz，DCS1710～1880MHz)，在本发明实施例中，其二金属微带(包括第一金属微带32与第二金属微带34)的尺寸为20×10×8mm3，包括金属微带与接地金属层28的尺寸共为40×80mm2，绝缘介质30为一厚度8mm的空气介质，馈入端321的长度为2mm，此天线装置的仿真结果于图4中说明，由图4可知，天线的低频阻抗频宽约为25MHz(依电压驻波比阻抗频宽为1∶3的定义)，高频阻抗频宽约为318MHz将可同时涵盖GSM与DCS系统的频带。此外，上述实施例的波浪状微带322的设计并非用以限定本发明的范围，其它诸如图5A至图5F等形状的设计均为本发明精神的延伸。
本发明的天线装置的设计具有如下的优点(1)本发明的天线装置是同时制作于无线通讯产品的主要电路板上，属于内建式天线的范畴，所以，得以省略另行组装天线的步骤。
(2)利用弯折金属微带所构成本发明的天线装置，有效缩小天线本体的体积，对于移动通讯产品的有限空间利用而言，将更有效率。
(3)借由本发明金属微带及截角接地金属层的调整结果，可使天线装置达成阻抗匹配的效果，将有助于降低天线阻抗匹配的困难度。
本发明虽以优选实例阐明如上，然其并非用以限定本发明精神与发明实体仅止于上述实施例。与此相反，在不脱离本发明的精神与范围内所作的修改，均应包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种天线装置，包括一基板，其表面设有一接地区以及一绝缘区；一接地金属层，是制作于该基板的接地区；一绝缘介质，是设置于该基板的绝缘区，其为一立体结构，具有一上表面以及至少一侧表面；一第一金属微带，其包括一馈入端、一波浪状微带以及一侧微带，其中该波浪状微带是设于该绝缘介质的上表面，该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面，其更包括一第一开路端；以及一第二金属微带，是制作于该绝缘介质的侧表面，其包括一短路端以及一第二开路端，其中该短路端是与该接地金属层电性连接；其中上述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构，使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
2.如权利要求1的天线装置，其中所述的绝缘介质为一空气介质。
3.如权利要求1的天线装置，其中所述的绝缘介质是选自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一种。
4.如权利要求1的天线装置，其中所述的第二金属微带具有调整该天线装置整体的阻抗匹配。
5.如权利要求1的天线装置，其中所述的接地区是位于该基板的下表面。
6.如权利要求1的天线装置，其中所述的波浪状微带的外观是可为上下起伏的锯齿状。
7.如权利要求1的天线装置，其中所述的侧微带是具有至少一个的九十度折角。
8.一种移动单元，包括一基板，其表面设有一接地金属以及一绝缘区；一讯号处理装置，固定于该基板上，处理一无线讯号；以及一天线装置，包括一绝缘介质，是对应于该基板的绝缘区，为一立体结构，具有一上表面以及至少一侧表面；一第一金属微带，其包括一馈入端、一波浪状微带，该波浪状微带是制作于该绝缘介质的上表面，该馈入端是与该讯号处理装置电偶接，用以收发该无线讯号；以及一第二金属微带，是制作于该绝缘介质的侧表面，其包括一短路端，该短路端是与该接地金属电性连接；其中所述二金属微带可与该接地金属层形成一特定频率的振荡结构，使产生多频的振荡机制以进行多频讯号传输。
9.如权利要求8的移动单元，其中该第一金属微带更包括一侧微带，该侧微带是设于该绝缘介质的侧表面其具有一第一开路端。
10.如权利要求9的移动单元，其中该第二金属微带另一端为开路。
11.如权利要求9的移动单元，其中所述的绝缘介质为一空气介质。
12.如权利要求9的天线装置，其中所述的绝缘介质是选自陶瓷、FR-4、FR-5、PTFE的其中一种。
13.如权利要求9的天线装置，其中所述的第二金属微带具有调整该天线装置整体的阻抗匹配。
14.如权利要求9的天线装置，其中所述的接地区是位于该基板的下表面。
15.如权利要求9的天线装置，其中所述的波浪状微带的外观是上下起伏的锯齿状。
16.如权利要求9的天线装置，其中所述的侧微带是具有至少一个的九十度折角。
全文摘要
一种天线装置，适用于一移动单元，是由基板、接地金属层、绝缘介质、第一金属微带与第二金属微带所构成。其中，基板表面设有一接地区与一绝缘区。接地金属层，则制作于接地区。绝缘介质是设置于绝缘区，为一立体结构，具有一上表面以及一侧表面。第一金属微带，其包括馈入端、波浪状微带与侧微带，其中波浪状微带是设于绝缘介质的上表面，侧微带设于绝缘介质的侧表面。第二金属微带，制作于绝缘介质的侧表面，更包括一短路端并与接地金属层电性连接。其中上述二金属微带与接地金属层形成一特定频率的振荡结构，以产生多频的振荡机制以利多频讯号传输。
文档编号H01Q13/08GK1713452SQ20041005981
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月22日 优先权日2004年6月22日
发明者董浩钧 申请人:明基电通股份有限公司