专利名称：通讯装置以及通讯装置中的天线结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种天线结构，特别是利用于通讯装置中无线局域网络所需的天线结构。
背景技术：
随着通讯应用的发展，许多的移动通信装置已同时内建与无线局域网络所需的天线以及与基地台通讯所需的天线，以同时发挥移动通信装置远距、近距通讯的能力。
请参阅图1，图1为传统技术移动通信装置2以及相关天线4的示意图。移动通信装置2的外观包括上盖6以及下盖8，包覆着液晶面板10、按键基板12、电路基板14…等各式组件。
电路基板14包括复杂的电路、组件、芯片。按键基板12上设置多个金属垫1202，当外壳上的按键602被按压时，按键602向下通过键柱(图中未示)压触金属垫1202，以输入相对应的指令予电路基板14上的电路、组件，以后需发挥各电路、组件的功能，包括通讯功能。
针对通讯功能更需天线来配合收、发信号。一般来说，与基地台通讯所需的天线3(以后称为远距通讯天线结构)，以及与无线局域网络所需的天线4(以后称为区域通讯天线结构)均设置在电路基板14上。如图1中区域通讯天线结构4即为一印刷在电路基板14上的倒F形天线4，其辐射金属片402设于电路基板14边缘，连接辐射金属片402分别为馈入导线404以及接地导线406。
进一步，于投影倒F形天线4的电路基板14的上下区域，一般设计为裸空区16。即仅有辐射金属片402、馈入导线404、接地导线406所延伸的导体为导体材质，其余为FR4的介电质材质。如此，借由辐射金属片402与下方导体间距离的加大，可降低天线4的Q值，借以提升天线4储存能量的能力，而使天线4具有较大的频宽。
然而，在布线复杂电路基板14上，裸空区16所浪费区域的空间，会使设计上更加困难。也就是说在移动通信装置2轻、薄、短、小的设计原理下，裸空区16形成设计空间的浪费。再者，天线4的设计者更希望辐射金属片402与下方导体间的距离更加扩大。
因此，本发明的主要目的在于提供一种新的天线结构，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在借由一种新的天线结构，除了可装设两种天线结构于同一通讯装置中，使通讯装置兼具行使与无线局域网络通讯以及与基地台通讯的双模功能外，更顾虑到节省电路基板的设计空间，以发挥通讯装置轻、薄、短、小的效果。进一步更能降低天线的Q值，以使天线具有较大的频宽。
本发明是关于一种通讯装置，该通讯装置具有一第一印刷电路板以及一第二印刷电路板，该第二印刷电路板的板面与该第一印刷电路板的板面相邻，并形成一间距以设置于该第一印刷电路板下方。其中，该通讯装置为一移动通信装置，该第一印刷电路板为该移动通信装置所需的按键基板，该第二印刷电路板为该移动通信装置所需的电路基板。该通讯装置还包括一远距通讯天线结构以及一区域通讯天线结构。
该远距通讯天线结构用以与基地台进行通讯连结，该区域通讯天线结构于无线局域网络中进行通讯连结。该区域通讯天线结构包括一辐射金属片、一馈入导线、以及一接地导线。
该辐射金属片设置于该第一印刷电路板的上表面。
该馈入导线自该辐射金属片底面，通过该第一印刷电路板的第一穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸。
该接地导线自该辐射金属片底面，通过该第一印刷电路板的第二穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸。其中延伸自该第一印刷电路板的馈入导线以及接地导线，导向该第二印刷电路板表面。
进一步，于该第二印刷电路板垂直对应该第一印刷电路板辐射金属片的表面位置，为一裸空区。该裸空区仅有该馈入导线以及该接地导线所延伸的导体为导体材质，其余均为裸露的介电值材质。
因此，借由本发明的天线结构，由于区域通讯天线结构的辐射金属片设置于按键基板上。因此，除了可装设两种天线结构于同一通讯装置中，使通讯装置兼具行使与无线局域网络通讯以及与基地台通讯的双模功能外，更顾虑到节省电路基板的设计空间，以发挥通讯装置轻、薄、短、小的设计效果。此外，通过与辐射金属片投影方向裸空区的设计，由于辐射金属片与电路基板的间距加大，进一步更能降低天线的Q值，以使天线具有较大的频宽。
关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1是传统技术移动通信装置以及相关天线的示意图；图2是本发明区域通讯天线结构的示意图；图3是本发明导体顶针的侧向示意图；图4是本发明区域通讯天线结构的仿真反回损失曲线图；图5a是本发明辐射金属片形状的第一实施例的示意图；图5b是本发明辐射金属片形状的第二实施例的示意图；图5c是本发明辐射金属片形状的第三实施例的示意图；以及图5d是本发明辐射金属片形状的第四实施例的示意图。
符号说明3、4天线6上盖8下盖 10液晶面板12按键基板 14电路基板1202金属垫 602按键2、30通讯装置 32区域通讯天线结构34第一印刷电路板36第二印刷电路板402、3202辐射金属片 404、3204馈入导线406、3206接地导线 40第一穿孔42第二穿孔 16、50裸空区60导体顶针
具体实施例方式
请参阅图2，图2是本发明区域通讯天线结构32的示意图。本发明是关于一种通讯装置30中的天线结构，特别是指如移动电话的移动通信装置，所述天线结构包括一远距通讯天线结构3以及一区域通讯天线结构32。远距通讯天线结构3如图1所示，本发明与传统技术最大不同之处在于区域通讯天线结构32的设计。
通讯装置30具有一第一印刷电路板34以及一第二印刷电路板36，第一印刷电路板34为移动通信装置30所需的按键基板，第二印刷电路板36为移动通信装置30所需的电路基板。其中，第一印刷电路板34以及第二印刷电路板36以FR4为介电质材质的印刷电路板。第二印刷电路板36的板面与第一印刷电路板34的板面相邻，并设置于第一印刷电路板34下方。
远距通讯天线结构一般设置于第二印刷电路板36。区域通讯天线结构32为利用于移动通信装置30中的无线局域网络所需的天线。区域通讯天线结构32包括一辐射金属片3202、一馈入导线3204、以及一接地导线3206。
辐射金属片3202设置于第一印刷电路板34的上表面。其中，辐射金属片3202可以利用第一印刷电路板34表面的铜箔制成。
馈入导线3204自辐射金属片3202底面，通过第一印刷电路板34的第一穿孔40，向第一印刷电路板34下方延伸。
接地导线3206自辐射金属片3202底面，通过第一印刷电路板34的第二穿孔42，向第一印刷电路板34下方延伸。其中延伸自第一印刷电路板34的馈入导线3204以及接地导线3206，导向第二印刷电路板36表面。
进一步说明，如前述的通讯装置30，于第二印刷电路板36垂直对应第一印刷电路板34辐射金属片3202的表面位置，为一裸空区50，裸空区50仅有馈入导线3204以及接地导线3206所延伸的导体为导体材质。其中，第一印刷电路板34与第二印刷电路板36之间并可以设计两个电路板间维持一间距，使第一印刷电路板34表面辐射金属片3202的下方具有较大的空间，如此，可大幅降低区域通讯天线结构32的Q值，借以提升天线32储存能量的能力，而使此天线32具有较大的频宽。
进一步，请参阅图3，图3是本发明导体顶针60的侧向示意图。如前述的通讯装置30，由于第一印刷电路板34与第二印刷电路板36之间具有一间距，因此，第一印刷电路板34穿过第一穿孔40的馈入导线3204，以及穿过第二穿孔42的接地导线3206，分别连接设置于第二印刷电路板36上表面的二个导体顶针60，借由该二导体顶针60，以由第一印刷电路板34导向第二印刷电路板36的表面。
请参阅图4，图4是本发明区域通讯天线结构32的仿真反回损失曲线图。图4的纵轴为反射系数(单位dB)，横轴为频率(单位GHz)。于实际设计中，第一印刷电路板34尺寸为37.2*64.5mm2，符合折迭式移动电话的大小，而区域通讯天线结构32所占面积为6*20mm2，辐射金属片3202距离第二印刷电路板36上表面为3mm。在此状况下，此区域通讯天线结构32操作频率中心约2.45GHz，在辐射金属片3202的反射系数为-6dB的状况下，频宽为90MHz，因此确定本发明的区域通讯天线结构32适用于蓝牙(blue tooth)、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g等短距无线通讯模式。
进一步说明，如前述的区域通讯天线结构32，其可设置于第一印刷电路板34邻近边缘的角落，或是设置邻近于第一印刷电路板34的边缘。以下有数种实施例，分别以图5A至图5D说明。
请参阅图5A以及、图5B、以及图5C，图5A本发明辐射金属片3202形状的第一实施例的示意图。图5B本发明辐射金属片3202形状的第二实施例的示意图。图5C本发明辐射金属片3202形状的第三实施例的示意图。
图5A、图5B以及图5C中辐射金属片3202均为ㄇ形，所不同的是分布的长、宽形状以及位置略有不同，图5A、图5B是在第一印刷电路板34邻近边缘的角落，其接收发送讯号的效果较佳。图5C是在第一印刷电路板34的边缘。实作上均为可行的辐射金属片3202形状以及设置位置。
此外请参阅图5D，图5D是本发明辐射金属片3202形状的第四实施例的示意图。辐射金属片3202也可为上形，如图中设置于第一印刷电路板34邻近边缘的角落。
因此，借由本发明的天线结构，由于区域通讯天线结构32的辐射金属片3202设置于按键基板34上。因此，除了可装设两种天线结构3、32于同一通讯装置30中，使通讯装置30兼具行使与无线局域网络通讯以及与基地台通讯的双模功能外，更顾虑到节省电路基板36的设计空间，以发挥通讯装置30轻、薄、短、小的设计效果。此外，通过与辐射金属片3202投影方向裸空区50的设计，由于辐射金属片3202与电路基板36的间距加大，进一步更能使天线32的Q值符合需求，以使天线32具有较大的频宽。
借由以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明的范畴内。
权利要求
1.一种天线结构，设置于一通讯装置中，该通讯装置具有一第一印刷电路板以及一第二印刷电路板，该第二印刷电路板的板面与该第一印刷电路板的板面相邻，并设置于该第一印刷电路板下方，该天线结构包括一辐射金属片，该辐射金属片设置于该第一印刷电路板的上表面；一馈入导线，该馈入导线自该辐射金属片通过该第一印刷电路板的一第一穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸；以及一接地导线，该接地导线自该辐射金属片通过该第一印刷电路板的一第二穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸；其中，延伸自该第一印刷电路板的馈入导线以及接地导线，导向该第二印刷电路板表面。
2.如权利要求1所述的天线结构，其中该第二印刷电路板垂直对应该第一印刷电路板辐射金属片的表面位置，为一裸空区，该裸空区仅有该馈入导线以及该接地导线所延伸的导体为导体材质。
3.如权利要求1所述的天线结构，其中该通讯装置为一移动通信装置，该第一印刷电路板为该移动通信装置所需的按键基板，该第二印刷电路板为该移动通信装置所需的电路基板。
4.如权利要求3所述的天线结构，其中该天线结构为利用于该移动通信装置中的无线局域网络所需的天线。
5.如权利要求1所述的天线结构，其中该天线结构设置于该第一印刷电路板邻近边缘的角落。
6.如权利要求1所述的天线结构，其中该天线结构设置邻近于该第一印刷电路板的边缘。
7.如权利要求1所述的天线结构，其中该辐射金属片以该第一印刷电路板表面的铜箔制成。
8.如权利要求1所述的天线结构，其中该辐射金属片为ㄇ形。
9.如权利要求1所述的天线结构，其中该辐射金属片为ㄥ形。
10.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一印刷电路板与该第二印刷电路板之间具有一间距。
11.如权利要求10所述的天线结构，其中该第一印刷电路板穿过该第一穿孔以及该第二穿孔的馈入导线以及接地导线，分别连接设置于该第二印刷电路板上表面的导体顶针，以导向该第二印刷电路板的表面。
12.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一印刷电路板以及该第二印刷电路板以FR4为介电质材质的印刷电路板。
13.一种通讯装置，该通讯装置具有一第一印刷电路板以及一第二印刷电路板，该第二印刷电路板的板面与该第一印刷电路板的板面相邻，并设置于该第一印刷电路板下方，该通讯装置还包括一区域通讯天线结构，该区域通讯天线结构包括一辐射金属片，该辐射金属片设置于该第一印刷电路板的上表面；一馈入导线，该馈入导线自该辐射金属片通过该第一印刷电路板的第一穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸；以及一接地导线，该接地导线自该辐射金属片通过该第一印刷电路板的第二穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸，其中延伸自该第一印刷电路板的馈入导线以及接地导线，导向该第二印刷电路板表面。
14.如权利要求13所述的通讯装置，其中该第二印刷电路板垂直对应该第一印刷电路板辐射金属片的表面位置，为一裸空区，该裸空区仅有该馈入导线以及该接地导线所延伸的导体为导体材质。
15.如权利要求13所述的通讯装置，其中该通讯装置为一移动通信装置，该第一印刷电路板为该移动通信装置所需的按键基板，该第二印刷电路板为该移动通信装置所需的电路基板。
16.如权利要求15所述的通讯装置，其中该区域通讯天线结构为利用于该移动通信装置中的无线局域网络所需的天线。
17.如权利要求13所述的通讯装置，其中该区域通讯天线结构设置于该第一印刷电路板邻近边缘的角落。
18.如权利要求13所述的通讯装置，其中该区域通讯天线结构设置邻近于该第一印刷电路板的边缘。
19.如权利要求13所述的通讯装置，其中该辐射金属片以该第一印刷电路板表面的铜箔制成。
20.如权利要求13所述的通讯装置，其中该辐射金属片为ㄇ形。
21.如权利要求13所述的通讯装置，其中该辐射金属片为ㄥ形。
22.如权利要求13所述的通讯装置，其中该第一印刷电路板与该第二印刷电路板之间具有一间距。
23.如权利要求22所述的通讯装置，其中该第一印刷电路板穿过该第一穿孔以及该第二穿孔的馈入导线以及接地导线，分别连接设置于该第二印刷电路板上表面的导体顶针，以导向该第二印刷电路板的表面。
24.如权利要求13所述的通讯装置，其中该第一印刷电路板以及该第二印刷电路板以FR4为介电质材质的印刷电路板。
25.如权利要求13所述的通讯装置，该通讯装置还包括一远距通讯天线结构，其中该远距通讯天线结构设置于该第二印刷电路板。
全文摘要
一种天线结构，包括设置于第一印刷电路板上表面的辐射金属片。一馈入导线自辐射金属片通过第一印刷电路板的第一穿孔，向第一印刷电路板下方延伸。一接地导线自该辐射金属片通过该第一印刷电路板的第二穿孔，向该第一印刷电路板下方延伸。其中，延伸自该第一印刷电路板的馈入导线以及接地导线，导向该第二印刷电路板表面。
文档编号H01Q21/29GK1805212SQ200510004200
公开日2006年7月19日 申请日期2005年1月13日 优先权日2005年1月13日
发明者吕世文, 董浩钧 申请人:明基电通股份有限公司