能产生特定辐射场型的天线装置的制作方法

本实用新型有关于一种天线装置，特别指一种能产生特定辐射场型的天线装置。

背景技术：

随着无线通信技术的进步，无线通信产品已被广泛的应用在日常生活中，而天线装置则是无线通信产品最重要的零件之一。而微带天线具有平面结构、可大量生产及方便整合在电路板上等优点，因而被大量的应用在各种可携式电子产品，例如手机、智能型手机、平板计算机、笔记本电脑、全球定位系统GPS(Global Positioning System)或无线射频辨识(RFID)。

为了降低可携式电子装置的体积及重量，一般内建型的天线，通常会选择平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna、PIFA)，并可将PIFA天线设置在可携式电子装置的电路板上，以减少可携式电子装置内的天线的设置体积。

然而采用PIFA结构设计的天线，辐射场型的主要方向会指向接地金属的方向，而工程师亦无法轻易的调整天线的设计形状，来改变辐射场型的方向，导致PIFA的辐射场型的讯号强度最大的方向不一定是该产品需要的方向。

技术实现要素：

本实用新型提出一种能产生特定辐射场型的天线装置，主要将芯片天线设置在电路板的净空区内，且净空区的边缘到最靠近的电路板边缘的距离，大于电路板最窄宽度的1/10，以此天线装置产生的极化方向大致与电路板的上表面垂直，而天线装置辐射场型的讯号强度最大的方向，大致平行于电路板的上表面的。

本实用新型提出一种能产生特定辐射场型与极化方向的天线装置，主要将芯片天线设置在电路板的一净空区内，其中该净空区周围的电路板上设有第一导电层，该第一导电层与电路板的第二导电层之间存在一隔离区，其中该隔离区为一没有金属层的区域。通过上述的设计，可将芯片天线、净空区、第一导电层设置在电路板上的任意位置，而天线装置的极化方向仍然可以大致与电路板的上表面垂直，而天线装置的辐射场型仍然可以大致平行于电路板的上表面。

本实用新型提出一种能产生特定辐射场型的天线装置，包括：一电路板，包括一净空区及至少一讯号馈入线，该讯号馈入线位于该净空区内，其中该净空区的边缘到最靠近的电路板边缘的距离，大于电路板最窄宽度的1/10；及至少一芯片天线，包括一基材及至少一共振单元，该共振单元为利用导电材料所建置的导电线路或导电层，部分或全部的该共振单元建置于该基材的表面或内部，其中该芯片天线设置于该电路板的该净空区内，且该共振单元连接该讯号馈入线。

该天线装置还包括一导电层位于所述基材的一底表面，并连接所述共振单元及所述讯号馈入线。

所述共振单元包括一第一共振单元及一第二共振单元，且所述第一共振单元通过一调频组件连接所述第二共振单元。

所述调频组件为电容组件、电感组件、电阻组件或由电容与电感组成的谐振电路。

本实用新型提出另一种能产生特定辐射场型的天线装置，包括：一电路板，包括一净空区、至少一讯号馈入线、一第一接地层及一第二接地层，其中该第一接地层设置于该净空区周围，而该第一接地层及该第二接地层之间存在一隔离区，该隔离区为一没有金属层的区域；及至少一芯片天线，包括一基材及至少一共振单元，部分或全部的该共振单元位于该基材的表面或内部，其中该芯片天线设置于该电路板的该净空区内，且该共振单元连接该讯号馈入线。

所述第一接地层的形状，接近正方形。

该天线装置还包括一导电层设置于所述基材的一底表面且位于所述净空区内，所述导电层连接所述共振单元及所述讯号馈入线。

所述共振单元包括一第一共振单元及一第二共振单元，且所述第一共振单元通过一调频组件连接所述第二共振单元。

天线装置还包括至少一滤波组件，连接所述第一接地层与所述第二接地层。

所述滤波组件为电容组件、电感组件、带通组件、低通组件或高通组件。

附图说明

图1为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第一实施例的立体示意图。

图2为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第一实施例的俯视图。

图3为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第一实施例的俯视图。

图4为本实用新型的天线装置的芯片天线一实施例的立体透视图。

图5为本实用新型的天线装置的芯片天线又一实施例的立体透视图。

图6为本实用新型的天线装置的芯片天线又一实施例的立体透视图。

图7为本实用新型的天线装置的芯片天线又一实施例的立体透视图。

图8为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第二实施例的立体示意图。

图9为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第三实施例的立体示意图。

图10为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第四实施例的立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1，为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第一实施例的立体示意图。图2及图3为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第一实施例的俯视图。图4及图5为本实用新型的天线装置的芯片天线实施例的立体透视图。

图1及图2所示，本实用新型的天线装置10包括一电路板11及一芯片天线13，其中电路板11包括一净空区113及至少一讯号馈入线115。芯片天线 13包括一基材131及至少一共振单元133，其中芯片天线13设置于电路板11 的净空区113内。

本实用新型实施例的净空区113的其中一边缘到最靠近的电路板11的边缘的距离d1，大于电路板最窄宽度(W1或W2)的1/10。净空区113设置在电路板11的一上表面111，其中净空区113限定了芯片天线13及讯号馈入线115 得以设置的范围，当芯片天线13及讯号馈入线115均设置在电路板11的净空区113内时，天线装置10的极化方向得以大致垂直于电路板11的上表面111，使得天线装置10的辐射场型的讯号强度最大的方向大致平行于电路板11的上表面111。

本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置10，其电路板11的宽度与净空区113的边缘到电路板11的边缘112的距离，须维持一特定的相对比例，该相对比例对天线装置10的特性与功能，有重大影响。一般来说，若直接将芯片天线13设置在邻接电路板11的边缘112，将会造成天线装置10，无法产生讯号强度最大的方向平行于电路板11的上表面111的辐射场型。为此发明人经过多次实验后，将电路板11上未紧邻边缘112的区域定义为净空区113 可设置的区域，具体来说可使得净空区113的边缘到最靠近的电路板11的边缘112的距离d1，大于电路板11最窄宽度的1/10。

在设置时可将芯片天线13及讯号馈入线115设置在净空区113内，便可使得天线装置10产生讯号强度最大的方向大致平行于电路板11的上表面111 的辐射场型。

在本实用新型一实施例中，电路板11的形状为正方形，如图1及图2所示，并具有四个相同长度的边长，如第一宽度W1及第二宽度W2，其中第一宽度W1及第二宽度W2相同，并同为电路板11的最窄宽度，而净空区113 的边缘到最靠近的电路板11的边缘112的距离d1，大于第一宽度W1及第二宽度W2的1/10。

在本实用新型另一实施例中，电路板11的形状为长方形，如图3所示，并具有第一宽度W1及第二宽度W2，其中第二宽度W2小于第一宽度W1。因此第二宽度W2为电路板11的最窄宽度，而净空区113的边缘到最靠近的电路板11的边缘112的距离d1，需大于第二宽度W2的1/10。

当然上述的正方形或长方形电路板11仅为本实用新型一实施例，并非本实用新型权利范围的限制，在实际应用时电路板11亦可为其它不同的几何形状，例如多边形。但不论电路板11的形状为何，同样可通过净空区113的边缘到最靠近的电路板11的边缘112的距离d1，大于电路板最窄宽度的1/10，而在电路板11上定义出净空区113可设置的区域。

此外将芯片天线13设置在电路板11的中央区域，会具有更好的效果，使得天线装置10辐射场型的讯号强度最大的方向，更趋近于平行电路板11的上表面111。

本实用新型的芯片天线13包括基材131及共振单元133，其中共振单元 133，是利用导电材料所建置的导电线路或导电层，且共振单元133连接讯号馈入线115。

在本实用新型一实施例中，部分或全部的共振单元133建置于基材131的表面，如图4所示。具体来说，本实用新型的芯片天线13的基材131是立体的构造，例如长方体、正方体、多边形柱体或圆柱体等。在本实用新型图4的基材131为长方体，其中基材131的底表面132设置在电路板11的净空区113 的上表面，而共振单元133则设置在基材131的底表面132除外的其它表面上。

在本实用新型另一实施例中，部分或全部的共振单元133可建置于基材131的内部，如图5所示。具体来说，本实用新型实施例的主要特征在于，将芯片天线13设置在电路板11的净空区113内，以使得天线装置10的极化方向大致垂直于电路板11的上表面111，而其辐射场型的讯号强度最大的方向大致平行于电路板11的上表面111，此处的电路板11的上表面111为设置该芯片天线13的表面。因此在实际应用时，无论将共振单元133部分或全部设置在基材131的表面或内部，皆可以达到上述的目的。

在本实用新型一实施例中，亦可将一导电层135设置于基材131的底表面 132，其中芯片天线13经由导电层135，设置于净空区113内，该导电层135 连接共振单元131及讯号馈入线115。

然而导电层135并非本实用新型的必要构件，在不同实施例中，芯片天线 13亦可不设置导电层135，而直接将芯片天线13的底表面，设置在电路板11 的净空区113内，芯片天线13的共振单元133直接连接讯号馈入线115。

在本实用新型一实施例中，共振单元133包括一第一共振单元1331及一第二共振单元1333，其中第一共振单元1331通过一调频组件137连接第二共振单元1333，如图6及图7所示。该调频组件137可用以调整芯片天线13的共振频率。具体来说，该调频组件137可包括至少一电感或一电容或一电阻。

在本实用新型另一实施例中，芯片天线13的第一共振单元1331，可以产生一第一共振频率f1，而调频组件137对频率为第一共振频率f1的电子讯号，展现高阻抗的特性，使得具有第一共振频率f1的电子讯号，被调频组件137 所阻隔，而不会往第二共振单元1333传递。而第一共振单元1331、调频组件 137及第二共振单元1333则共同产生一第二共振频率f2，调频组件137则对频率为第二共振频率f2的电子讯号，展现低阻抗的特性，使得频率为第二共振频率f2的电子讯号，得以通过调频组件137。通过调频组件137的设置，将可使得天线装置10产生两种共振频率，具体来说，调频组件137可包括至少一电感或一由电容与电感组成的谐振电路。

此外本实用新型图4至图7虽然描绘了两种共振单元133的形状，但这两种形状仅为本实用新型的实施例，并非本实用新型权利范围的限制。在不同实施例中，共振单元133的形状具有许多不同的变化。

请参阅图8，为本实用新型的能产生特定辐射场型的天线装置第二实施例的立体示意图。如图所示，本实用新型的天线装置20包括一电路板21及一芯片天线13，其中电路板21包括一净空区211、至少一讯号馈入线213、一第一接地层215、一隔离区219及一第二接地层217。芯片天线13包括一基材131 及至少一共振单元133，其中芯片天线13设置于电路板21的净空区211内。

电路板21的第一接地层215设置在净空区211周围，而第二接地层217 与第一接地层215之间则设置隔离区219。在本实用新型一实施例中，第一接地层215的形状可接近正方形。

由于芯片天线13与电路板21的第二接地层217之间设置有隔离区219及第一接地层215，使得本实用新型实施例的芯片天线13、净空区211、第一接地层215及隔离区219可以设置在电路板21的任意区域，包括电路板21的边缘区域，皆可使得天线装置20的极化方向大致垂直于电路板21的上表面，而其辐射场型的讯号强度最大的方向大致平行于电路板21的上表面。如图8所示，芯片天线13、净空区211及第一接地层215，及隔离区219设置在靠近电路板21角落或边缘位置。在不同实施例中，亦可将芯片天线13、净空区211、第一接地层215及隔离区219，设置在电路板21的内部区域，而不紧贴电路板 21的角落或边缘，如图9所示。

具体来说，本实用新型实施例的天线装置20，不用如本实用新型第一实施例所述，需要在电路板11上事先定义净空区113的设置区域，并将芯片天线 13设置在电路板11的净空区113内，便可使得天线装置20的极化方向垂直于电路板21的上表面，而其辐射场型的讯号强度最大的方向，仍然可以大致平行于电路板21的上表面。

在本实用新型实施例主要在芯片天线13周围设一第一接地层215，并在第一接地层215与第二接地层217之间设置一隔离区219。如此一来无论将芯片天线13、净空区211、第一接地层215及隔离区219设置在电路板21的那一区域，皆可使得天线装置20的极化方向大致与电路板21的上表面垂直，并使得天线装置20产生讯号强度最大的方向平行于电路板21的表面的辐射场型。在实际应用时，可依据电路板21上其他组件的设置位置，调整芯片天线13的设置位置。

本实用新型实施例的芯片天线13的共振单元133可设置在基材131的表面或内部，如图4及图5所示。此外芯片天线13亦可将一导电层135设置于基材131的底表面132，并以导电层135连接共振单元133及讯号馈入线115，如图4所示。另外芯片天线13的共振单元133可包括一第一共振单元1331及一第二共振单元1333，其中第一共振单元1331通过一调频组件137连接第二共振单元1333，使得天线装置20可利用调频组件来调整共振频率或产生两种共振频率，如图6及图7所示。

在本实用新型另一实施例中，如图10所示，天线装置20亦可包括至少一滤波组件218，连接第一接地层215与第二接地层217。具体来说滤波组件218 可以是电容组件、电感组件、带通组件、低通组件或高通组件。

以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型权利要求所述的形状、构造、特征、方法及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求内。