内藏式天线装置的制作方法

文档序号:6894868阅读:171来源:国知局

专利名称::内藏式天线装置的制作方法
技术领域
:本发明是有关于一种天线装置,特别是指一种应用于全球卫星定位系统(GPS)的内藏式天线装置。
背景技术
:在直立式使用的PDA(PersonalDigitalAssistant)或SmartPhone等可携式移动通信产品中(一般使用的尺寸为长110mm,宽5060mm),通常可建置一全球卫星定位系统(GPS)做为导航工具。由于全球卫星定位系统(GPS)所要接收的卫星信号来自于天空,故无线系统的配置通常将GPS天线放置于机身上方,一来可直接接收卫星信号,二来可避免实际使用时,因人体的触碰而造成天线效能的下降;并且由于功能越齐全的机种,其晶片往往布满整个印刷电路板,在外观大小的限制下,天线能使用来设计的空间有限,使得在设计GPS天线时,面临一定程度的挑战。如图1所示,为传统可携式通信装置的全球卫星系统天线11,其采用平板型陶乾天线(PatchAntenna)的型式,然而在图中可看出,此天线ll所占面积较大,不能符合时下通信产品朝向轻、薄、短小发展的趋势。再参阅图2,为以平面倒F型天线(PIFA,PlanarInvertedFAntenna)来实现GPS天线12,其具有低剖面(Low-profile)及易与机构元件相结合的优点,主要系借由两个顶针13、14来与电路板15相连接,并作为接地和信号馈出用;但当其放置于通信装置的机身上方的位置时,其辐射场型是下半球面较强,而上半球面的辐射场型若不经适当设计,则容易在天顶位置有收信死角的产生。
发明内容因此,本发明的目的,即在l是供一种辐射场型的全向性佳、所占空间小、所费成本低的内藏式天线装置。于是,本发明内藏式天线装置是包括一电路基板、一基部、一突伸段及一辐射部。电路基板上设有相间隔的一接地线及一信号线。基部是设置于该电路基板的一表面,并与接地线及信号线电连接。突伸段是与基部相连,且由基部的一端朝远离电路基板的表面的方向延伸。辐射部是与突伸段相连,并由突伸段的一端向外曲折延伸,且与基部相间隔。图1示出传统可携式通信装置的全^求卫星系统天线的结构的立体图;图2示出传统全球卫星系统天线(平面倒F型天线)的结构的立体图;图3示出本发明的第一优选实施例的内藏式天线装置的结构的立体图;图4示出本发明的第一优选实施例的内藏式天线装置的电路基板的立体图5示出本发明的第一优选实施例的内藏式天线装置在1575MHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形;图6示出本发明的第一优选实施例的内藏式天线装置的电压驻波比(VSWR)的测量结果图7示出本发明的第二优选实施例的内藏式天线装置的结构的立体图8示出本发明的第二优选实施例的内藏式天线装置的另一变形结构的俯视图9示出本发明的第二优选实施例的内藏式天线装置的另一变形结构的俯一见图;及图10示出本发明的第二优选实施例的内藏式天线装置的另一变形结构的俯浮见图。主要元件符号说明2电路基板21第一侧边22第二侧边23穿孔24接地线525信号线3固定件4基部41穿孔5突伸段6辐射部61第一辐射段62第二辐射段63第三辐射段64、64,第四辐射賴二65、65,第五辐射段66、66,第六辐射殺二67、67,第七辐射段具体实施例方式有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的二个优选实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。在本发明被详细描述之前,要注意的是,在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。参阅图3与图4,本发明内藏式天线装置的第一优选实施例为一种平面倒F型(PIFA)天线,其操作于全球卫星定位系统(GPS)频段(其载波频率约为1575.42MHz,频宽正负各1.023MHz),主要结构包括一电路基板2、一固定件3、一基部4、一突伸段5及一辐射部6。电路基板2概呈矩形,具有相交的一第一侧边21及一第二侧边22,且其表面挖空形成有一穿孔23(在本优选实施例中,穿孔23为螺丝孔),穿孔23的孔缘分别设有相间隔的一接地线24及一信号线25,接地线24用以跟电路基板2的一接地面(图未示)连接,信号线25则用以跟电路基板2的一射频电路(图未示)连接。基部4概呈矩形,其表面形成有一穿孔41,当被设置于电路基板2的表面时,穿孔41与穿孔23相对应,而固定件3穿i殳过两个穿孔41、23以将基部4与电路基板2紧密结合,并使接地线24及信号线25与基部4形成电连接;固定件3在本优选实施例中为一螺丝,由于螺丝为原本锁固电路基板2的构件,故利用此螺丝来固定基部4并形成基部4与电路基板2的电连接不但可将天线稳固地固定于电路基板2上而且可节省成本。突伸段5与基部4相连,且由基部4的一端(下端缘)朝远离电路基板2的表面的方向斜向延伸。辐射部6与突伸段5相连,并由突伸段5的一端(顶端)向外水平曲折延伸,且与基部4相间隔。辐射部6包括由突伸段5的一端(顶端)向夕卜(向上)延伸的一第一辐射段61、由第一辐射段61的末端朝与第一辐射段61概成垂直的方向向右延伸的一第二辐射段62,及由第二辐射段62的末端朝与第二辐射段62概成垂直的方向向下延伸的一第三辐射段63。第二辐射段62与第一侧边21概成平行且位于第一侧边21的正上方;第三辐射,爻63与第二侧边22概成平行且位于第二侧边22的正上方。将第二辐射段62与第三辐射段63设置于第一、第二侧边21、22的上方可增加天线的辐射效益,并且使天线的辐射场型可集中于上半球天顶的位置(如图5所示),避免收信死角;另外,第三辐射段63的末端可与电路基板2形成电容性负载,如此可增加天线操作频宽。而将辐射部6朝水平方向弯折的方式,除了可以节省空间,并且具有低剖面(Low-profile)的优点外,并使辐射部6的长度可以被适当延长以产生降频的效果。值得一提的是,突伸段5加上辐射部6的长度约等于5厘米(约为GPS的载波频率1575.42MHz的四分之一波长),而电路基板2的第一侧边21的宽度为6厘米,也在四分之一波长的长度左右,如此可增加天线的接收效益。下页表1所列为测量本天线装置所得到的效率与增益;图5为本实施例在ly7SMHz时的辐射场型(RadiationPattern)图形,图6则为本实施例的电压驻波比(VSWR)测量结果图,由图中可看出,在1575MHz附近的频率,其电压驻波比均可小于2。图7为本发明内藏式天线装置的第二优选实施例,其结构大致与第二优选实施例相同,差别在于辐射部6的结构。在第二优选实施例中,辐射部6由四个辐射段构成,包括由突伸段5的一端向夕卜(向左)延伸的一第四辐射段64、由第四辐射段64的末端朝与第四辐射段64概成垂直的方向(向上)延伸的一第五辐射段65、由第五辐射段65的末端朝与第五辐射段65概成垂直的方向(向右)延伸的一第六辐射段66,及由第六辐射段66的末端朝与第六辐射段66概成垂直的方向(向下)延伸的一第七辐射段67。第六辐射段66是与第一侧边21概成平行且位于第一侧边21的正上方;第七辐射段67与第二侧边22概成平行且位于第二侧边22的正上方,如此位置的设置方式是与第一优选实施例相同,其作用在于可增加天线的辐射效益,并且使天线的辐射场型可集中于上半球天顶的位置。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表1另外,图8为图7的第二优选实施例的另一变形,其第四辐射段64,及第五辐射段65,为蜿蜒曲线型(MeanderLineType),借由弯折成蜿蜒曲线型,除了可减小天线所占的空间,并可增加天线走线长度而达到降频的效果。而图9是图7的第二优选实施例的再一变形,其第六辐射段66,为蜿蜒曲线型。此外,如图10所示,亦可变化第七辐射段67,为蜿蜒曲线型的态样。综上所述,本发明将辐射部6配置于电路基板2的第一侧边21及第二侧边22,可以改善天线的辐射场型;而将辐射部6在水平的方向弯折则可降低所占的空间并达到适当降频的效果;另外,借由固定件3来锁固基部4与电路基板2,并且形成基部4与接地线24及信号线25的电连接则可节省成本,故确实能达成本发明的目的。以上所述者,仅为本发明的优选实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰,均仍属本发明涵盖的范围内。权利要求1.一种内藏式天线装置,包括一电路基板,其上设有相间隔的一接地线及一信号线;一基部,设置于该电路基板的一表面,并与该接地线及该信号线电连接;一突伸段,与该基部相连,且由该基部的一端朝远离该电路基板的表面的方向延伸;及一辐射部,与该突伸段相连,并由该突伸段的一端向外曲折延伸,且与该基部相间隔。2.根据权利要求1所述的内藏式天线装置,还包括一固定件,该电路基板及该基部的表面各形成有一穿孑L,该固定件穿设于所述穿孔以紧密结合该基部与该电路基板,并使该接地线及该信号线与该基部形成电连接。3.根据权利要求2所述的内藏式天线装置,其中,该固定件为一螺丝。4.根据权利要求3所述的内藏式天线装置,其中,该电路基板的穿孔为一螺丝孔。5.根据权利要求4所述的内藏式天线装置,其中,该辐射部包括由该突伸段的一端向外延伸的一第一辐射段、由该第一辐射段的末端朝与该第一辐射段概成垂直的方向延伸的一第二辐射段,及由该第二辐射段的末端朝与该第二辐射段概成垂直的方向延伸的一第三辐射段。6.根据权利要求5所述的内藏式天线装置,其中,该电^各基板具有相交的一第一侧边及一第二侧边,该第二辐射段与该第一侧边概成平行且位于该第一侧边的正上方;该第三辐射段与该第二侧边概成平行且位于该第二侧边的正上方。7.才艮据权利要求4所述的内藏式天线装置,其中,该辐射部包括由该突伸段的一端向外延伸的一第四辐射段、由该第四辐射段的末端朝与该第四辐射段概成垂直的方向延伸的一第五辐射段、由该第五辐射段的末端朝与该第五辐射段概成垂直的方向延伸的一第六辐射段,及由该第六辐射段的末端朝与该第六辐射l殳概成垂直的方向延伸的一第七辐射段。8.根据权利要求7所述的内藏式天线装置,其中,该电路基板具有相交的一第一侧边及一第二侧边,该第六辐射段与该第一侧边概成平行且位于该第一侧边的正上方;该第七辐射段与该第二侧边概成平行且位于该第二侧边的正上方。9.根据权利要求8所述的内藏式天线装置,其中,该第四辐射段及该第五辐射段为蜿蜒曲线型。10.根据权利要求8所述的内藏式天线装置,其中,该第六辐射段为蜿蜒曲线型。11.根据权利要求8所述的内藏式天线装置,其中,该第七辐射段为蜿蜒曲线型。12.根据权利要求1-11其中任一所述的内藏式天线装置,其实质上操作于载波频率为1575.42MHz的频—险。全文摘要一种内藏式天线装置,包括一电路基板、一基部、一突伸段及一辐射部。电路基板上设有相间隔的一接地线及一信号线。基部是设置于该电路基板的一表面,并与接地线及信号线电连接。突伸段是与基部相连,且由基部的一端朝远离电路基板的表面的方向延伸。辐射部是与突伸段相连,并由突伸段的一端向外曲折延伸,且与基部相间隔。本发明将辐射部在水平的方向弯折,如此可降低其所占的空间。文档编号H01Q9/04GK101527388SQ200810083248公开日2009年9月9日申请日期2008年3月4日优先权日2008年3月4日发明者廖志威,翁丰仁,蔡调兴,邱建评申请人:广达电脑股份有限公司
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