具有触控功能的天线装置及天线设备的制作方法

1.本实用新型提供一种具有触控功能的天线装置，特别是一种芯片天线，主要将触控导电层整合在天线装置中，使得天线装置可用以感测触控讯号。


背景技术：

2.随着无线通信技术的普及，现今大多数的可携式电子装置通常具备有行动通讯模块。手机、智能型手机及笔记本电脑可通过行动通讯技术，进行声音、信息、视讯等数据的远距离传输，大幅提高电子装置使用的便利性。
3.此外两个电子装置之间亦可通过短距离通讯模块联机，例如手机及耳机内可设置蓝芽传输模块，并于手机及耳机完成蓝牙配对及联机后，通过蓝牙传输音频及控制讯号。
4.不论是远距离的行动通讯模块或短距离的通讯模块，天线都是通讯模块内必要的设备。对于可携式电子装置而言，通常会选择金属片冲压成型天线、印刷电路板天线或芯片天线(chip antenna)，以利于缩小天线及可携式电子装置的体积。


技术实现要素：

5.为了进一步改良先前技术，本实用新型提出一种具有触控功能的天线装置，主要将触控导电层设置在芯片天线内，使得天线装置除了可用以传输无线讯号之外，还可用以感测触控讯号。通过本实用新型所述的天线装置，可增加天线装置的附加功能，亦可降低具有触控功能的电子设备的体积。
6.本实用新型的一目的，在于提供一种具有触控功能的天线装置，具有一介电基材、一第一导电层、一第二导电层及一触控导电层。第一导电层、第二导电层及触控导电层设置在介电基材的表面或内部，第一导电层与第二导电层部分重叠，并用以传输无线讯号。
7.触控导电层可以作为电容式触控电极，并经由至少一触控讯号传输端连接一控制器。当人体靠近触控导电层时会产生电容的变化，而控制器会依据触控导电层上的电流变化感测触控的位置。触控导电层可与第一导电层及第二导电层重叠或不重叠，只要不影响第一导电层及第二导电层传输讯号即可。
8.电子设备在安装本实用新型所述的天线装置后，便可经由天线装置传输无线讯号，同时可通过天线装置感测触控讯号，而不需要在电子设备内另外设置触控接口，有利于降低电子设备的体积及制作成本。
9.此外在制作电子设备的过程中，仅需要将本实用新型所述的的天线装置直接设置在电子设备的电路板上，便可同时完成天线装置及触控接口的设置。不需要分别将传统的天线及触控接口安装在电子设备的电路板上，可大幅简化电子设备的制作流程，并提高生产的效率。
10.本实用新型的一目的，在于提供一种具有触控功能的天线装置，其中第一导电层、第二导电层及触控导电层可使用相同的材料制作，并具有相近的厚度。因此在制作天线装置的过程中，仅需要使用传统芯片天线的制程步骤，便可完成本实用新型所述的具有触控
功能的天线装置的制作，而不需要额外的制程设备。
11.本实用新型所述的天线装置可以是蓝牙通讯模块内的芯片天线，在制作时只需要在介电基材上额外设置一大面积的导电层作为触控导电层，便可完成天线装置的制作，而不会增加天线装置的制作成本。
12.为了达到上述的目的，本实用新型提出一种具有触控功能的天线装置，包括：一介电基材；一第一导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接一讯号馈入端；一第二导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接一接地端，其中第一导电层及第二导电层部分重叠，并形成一重叠区；及一触控导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接至少一触控讯号传输端。
13.本实用新型提出另一种具有触控功能的天线装置，包括：一介电基材；一第一导电层，设置在介电基材的表面或内部；一第二导电层，设置在介电基材的表面或内部，其中第一导电层及第二导电层部分重叠，并形成一第一重叠区；一第三导电层，设置在介电基材的表面及内部，其中第二导电层及第三导电层部分重叠，并形成一第二重叠区；复数个接地端，分别连接第一导电层、第二导电层及第三导电层；一讯号馈入端，连接第三导电层；及一触控导电层，设置在介电基材的表面或内部，并连接至少一触控讯号传输端。
14.本实用新型提出一种具有触控功能的天线设备，包括：一电路板，包括一讯号馈入端、一接地端及至少一触控讯号传输端；及一天线装置，设置于电路板内部或电路板的表面，并包括：一介电基材；一第一导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接讯号馈入端；一第二导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接接地端，其中第一导电层及第二导电层部分重叠，并形成一重叠区；及一触控导电层，设置在介电基材的表面或内部，并电性连接触控讯号传输端。
15.所述的具有触控功能的天线装置，其中触控导电层与第一导电层及第二导电层重叠，第一导电层位于触控导电层及第二导电层之间。
16.所述的具有触控功能的天线装置，其中触控导电层的面积大于第一导电层及第二导电层的面积。
17.所述的具有触控功能的天线装置，其中触控导电层不与第一导电层及第二导电层重叠。
18.所述的具有触控功能的天线装置，包括一第一连接单元连接第一导电层及讯号馈入端；一第二连接单元连接第二导电层及接地端；及至少一第三连接单元连接触控导电层及触控讯号传输端。
19.所述的具有触控功能的天线装置，其中第一连接单元、第二连接单元及第三连接单元贯穿介电基材。
20.所述的具有触控功能的天线设备，其中电路板包括一净空区，天线装置、讯号馈入端、接地端及触控讯号传输端位于净空区内。
21.所述的具有触控功能的天线设备，包括一第一连接单元连接第一导电层及讯号馈入端；一第二连接单元连接第二导电层及接地端；及至少一第三连接单元连接触控导电层及触控讯号传输端。
22.本实用新型的有益效果是：提供一种新颖的具有触控功能的天线装置，主要将触控导电层设置在芯片天线内，使得天线装置除了可用以传输无线讯号之外，还可用以感测
触控讯号。通过本实用新型所述的天线装置，可增加天线装置的附加功能，亦可降低具有触控功能的电子设备的体积。
附图说明
23.图1为本实用新型具有触控功能的天线装置一实施例的立体透视图。
24.图2为本实用新型具有触控功能的天线装置一实施例的侧面透视图。
25.图3为本实用新型具有触控功能的天线设备一实施例的立体透视图。
26.图4为本实用新型具有触控功能的天线设备又一实施例的立体透视图。
27.图5为本实用新型具有触控功能的天线设备又一实施例的立体透视图。
28.图6为本实用新型具有触控功能的天线装置又一实施例的立体透视图。
29.图7为本实用新型具有触控功能的天线装置又一实施例的立体透视图。
30.图8为本实用新型具有触控功能的天线装置又一实施例的立体透视图。
31.附图标记说明：1-天线设备；10-天线装置；11-介电基材；111-第一表面；112-第一介电基材；113-第二表面；114-第二介电基材；115-侧表面；12-重叠区；121-第一重叠区；123-第二重叠区；13-第一导电层；131-第一连接单元；15-第二导电层；151-第二连接单元；17-触控导电层；171-第三连接单元；173-导电连接单元；20-电路板；21-净空区；23-讯号馈入端；25-接地端；27-触控讯号传输端；30-天线装置；33-第一接地端；35-第二接地端；37-第三导电层；371-第三接地端；373-讯号馈入端。
具体实施方式
32.请参阅图1及图2，分别为本实用新型具有触控功能的天线装置10一实施例的立体透视图及侧面透视图。如图所示，具有触控功能的天线装置10可以是芯片天线(chip antenna)，并包括一介电基材11、至少一第一导电层13、至少一第二导电层15及至少一触控导电层17，其中第一导电层13、第二导电层15及触控导电层17设置在介电基材11的表面或内部。
33.在本实用新型一实施例中，介电基材11包括一第一表面111及一第二表面113。第一表面111及第二表面113可以是介电基材11的相对两面，例如第一表面111与第二表面113相面对，其中第一表面111为下表面，而第二表面113则为上表面。
34.在本实用新型一实施例中，第二导电层15可设置在介电基材11的第一表面111，触控导电层17设置在介电基材11的第二表面113，而第一导电层13则设置在介电基材11的内部，例如第一导电层13可位于第二导电层15及触控导电层17之间。触控导电层17可设置在介电基材11的表面或内部，所述位于/设置于「内部」，是指触控导电层17可以是埋设构成介电基材11的介电材料中。
35.本实用新型所述的第一导电层13、第二导电层15及触控导电层17由具有导电特性的材质所制成，例如金属，而介电基材11则由绝缘或磁性的材质所制成，并用以隔绝第一导电层13、第二导电层15及触控导电层17。
36.部分的第一导电层13与部分的第二导电层15在介电基材11的厚度方向(第一表面111指向第二表面113的方向)上重叠，并在介电基材11中形成一重叠区12。
37.天线装置10的共振频率与第一导电层13及第二导电层15之间的距离、重叠区12面
积的倒数及介电基材11的介电常数的倒数为正相关。
38.第一导电层13电性连接一讯号馈入端23，第二导电层15电性连接接地端25，而触控导电层17则电性连接一触控讯号传输端27。在本实用新型另一实施例中，第一导电层13亦可连接一接地端。
39.如图3所示，天线装置10可用以连接一电路板20，例如设置在电子装置的电路板20上，并形成一天线设备1。电路板20具有一净空区21，净空区21为电路板20上未设置其他电路组件的区域。天线装置10设置在净空区21内，以通过净空区21隔离天线装置10与电路板20上的其他电路组件。
40.在本实用新型一实施例中，净空区21内可设置一讯号馈入端23、一接地端25及至少一触控讯号传输端27，其中讯号馈入端23连接天线装置10的第一导电层13，接地端25连接天线装置10的第二导电层15，而触控讯号传输端27则连接触控导电层17。
41.具体而言，具有触控功能的天线装置10包括第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171。第一导电层13可通过第一连接单元131电性连接讯号馈入端23，第二导电层15可通过第二连接单元151电性连接接地端25，而触控导电层17则通过第三连接单元171电性连接触控讯号传输端27。
42.在本实用新型一实施例中，第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171可贯穿部分或全部的介电基材11。例如第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171可延伸至介电基材11的第一表面111，并经由介电基材11的第一表面111连接讯号馈入端23、接地端25及触控讯号传输端27；第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171的另一端分别连接第一导电层13、第二导电层15与触控导电层17。
43.在另一实施例中，第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171可沿着介电基材11的表面或侧表面设置。
44.在本实用新型图式中，第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171为直线，但在实际应用时亦可以是弯折的曲线。
45.此外，第一连接单元131、第二连接单元151及第三连接单元171并非本实用新型的必要构件，例如当第二导电层15设置在介电基材11的第一表面111时，第二导电层15可直接连接电路板20上的接地端25，而第二导电层15及接地端25之间便不需要设置第二连接单元151。
46.在实际应用时，触控导电层17的面积较大时，可增加天线装置10的触控感应区域及灵敏度，因此本实用新型所述的触控导电层17的面积可大于第一导电层13及第二导电层15的面积。
47.在本实用新型一实施例中，如图1所示，触控导电层17可完整的覆盖介电基材11的第二表面113，并与第一导电层13及第二导电层15重叠，其中第一导电层13位于触控导电层17及第二导电层15之间。
48.在本实用新型上述实施例中，如图1至图3所示，第一导电层13、第二导电层15及触控导电层17之间约略平行。然而在实际应用时，仅需要使得第一导电层13及第二导电层15平行，触控导电层17则不一定要平行第一导电层13及第二导电层15，例如触控导电层17与第一导电层13及/或第二导电层15之间具有夹角，其中触控导电层17的延伸线可与第一导电层13及/或第二导电层15的延伸线相交。
49.具体而言，如图4所示，当介电基材11为长方体时，第一导电层13及第二导电层15可平行介电基材11的第一表面111及第二表面113，例如下表面及上表面，而触控导电层17则可设置在垂直第一表面111及第二表面113的侧表面115上，使得触控导电层17垂直第一导电层13及第二导电层15。
50.如图5所示，触控导电层17的数量可为两个，并分别设置在介电基材11的两个侧表面115上，例如相面对的两个侧表面。此外两个触控导电层17可经由一导电连接单元173电性相连接，例如两个触控导电层17分别设置在介电基材11相面对的两个侧表面115，而导电连接单元173则设置在第二表面113上，并连接两个触控导电层17。
51.在本实用新型另一实施例中，如图6所示，触控导电层17仅覆盖介电基材11的部分第二表面113，且不与第一导电层13及第二导电层15重叠。
52.触控导电层17可以作为电容式触控电极，并经由触控讯号传输端27连接一控制器。当人体靠近触控导电层17时会产生电容的变化，而控制器便可依据触控导电层17上的电流变化感测触控的位置。
53.具体而言，触控导电层17可经由复数个触控讯号传输端27连接控制器，例如于触控导电层17的四个角落分别设置触控讯号传输端27，而控制器可由四个角落的触控讯号传输端27接收的电流变化差异，推算出触控的位置。
54.如图7所示，触控导电层17可设置在介电基材11内部，其中触控导电层17的两侧皆具有介电基材11。在本实用新型一实施例中，触控导电层17下方可设置一第一介电基材112，而触控导电层17上方则设置一第二介电基材114，第一介电基材112及第二介电基材114可由不同材质所制成，并具有不同的介电系数或厚度，例如第二介电基材114的介电系数大于第一介电基材112。
55.请参阅图8，分别为本实用新型具有触控功能的天线装置又一实施例的立体透视图。如图所示，具有触控功能的天线装置30可以是芯片天线，并包括一介电基材11、一第一导电层13、一第二导电层15、一第三导电层37及至少一触控导电层17，其中第一导电层13、第二导电层15、第三导电层37及触控导电层17设置在介电基材11的表面或内部。
56.在本实用新型一实施例中，介电基材11包括一第一表面111及一第二表面113，例如第一表面111与第二表面113相对，其中第一表面111为下表面，而第二表面113则为上表面。
57.在本实用新型一实施例中，第二导电层15设置在介电基材11的第一表面111，触控导电层17设置在介电基材11的第二表面113，而第一导电层13及第三导电层37则设置在介电基材11的内部。
58.此外，部分的第一导电层13与部分的第二导电层15重叠，并形成一第一重叠区121，而部分的第三导电层37与部分的第二导电层15重叠，并形成一第二重叠区123，使得天线装置30具有两个不同的共振频率。
59.在实际应用时可进一步调整天线装置30的第一导电层13及第二导电层15之间的距离、第一重叠区121的面积、第三导电层37及第二导电层15之间的距离、第二重叠区123的面积及介电基材11的介电常数，以改变天线装置30的第一共振频率及第二共振频率。
60.如图8所示，本实用新型实施例的触控导电层17可完整的覆盖介电基材11的第二表面113，并与第一导电层13、第二导电层15及第三导电层37重叠，例如第一导电层13及第
三导电层37位于第二导电层15及触控导电层17之间。在本实用新型另一实施例中，触控导电层17仅覆盖介电基材11的部分第二表面113，且不与第一导电层13、第二导电层15及第三导电层37重叠。
61.在实际应用时，天线装置30的第一导电层13、第二导电层15及第三导电层37可分别连接一接地端，例如第一导电层13、第二导电层15及第三导电层37分别连接第一接地端33、第二接地端35及第三接地端371，其中第三导电层37还连接一讯号馈入端373。触控导电层17则连接触控讯号传输端27。
62.本实用新型优点：
63.提供一种新颖的具有触控功能的天线装置，主要将触控导电层设置在芯片天线内，使得天线装置除了可用以传输无线讯号之外，还可用以感测触控讯号。通过本实用新型所述的天线装置，可增加天线装置的附加功能，亦可降低具有触控功能的电子设备的体积。
64.以上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的申请专利范围内。