專利名稱：天線模塊及具有該天線模塊的電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天線模塊及具有該天線模塊的電路板，特別是一種可卡合至外界物體上的天線模塊及具有該天線模塊的電路板。

背景技術(shù)：
現(xiàn)今社會上無線傳輸技術(shù)已廣被使用，傳統(tǒng)上，一具有無線傳輸功能的便攜式電子產(chǎn)品，其體積往往為了增加可攜帶性而有所局限，因此，在有限的空間中，該電子產(chǎn)品內(nèi)部的部分功能模塊(例如電池模塊、存儲器模塊等)就容易產(chǎn)生相互干擾的情形。
此外，針對一特定電子產(chǎn)品而設(shè)計出來的天線模塊，當(dāng)產(chǎn)品規(guī)格或是需求的較佳頻帶有所改變時，往往需要重新進行設(shè)計，這樣一來會大幅增加設(shè)計成本。
因此，如何在便攜式電子產(chǎn)品有限的空間中加入一高效率、抗干擾性強、且可方便調(diào)整該較佳頻帶的天線模塊，對于無線傳輸技術(shù)的發(fā)展一直是相當(dāng)值得探討的課題之一。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的，即在提供一種天線模塊，適用于接收一射頻電流信號，其包含一輻射單元，包括一輻射本體及一用以接收該射頻電流信號的饋入部；一連接單元，以與輻射本體大致呈垂直的方式由該輻射本體向外延伸；以及一接地單元，包括一第一接地部及一第二接地部；該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸；該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，且與該第一接地部大致垂直，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
本發(fā)明還提供一種天線模塊，該天線模塊包括一輻射單元，該輻射單元包括一輻射本體及一饋入部；一連接單元，由該輻射本體向外延伸；以及一接地單元，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
本發(fā)明還提供一種電路板，該電路板包括一基板；該電路板還包括一射頻信號收發(fā)模塊，設(shè)置于該基板上；以及一天線模塊，耦接該射頻信號收發(fā)模塊，該天線模塊包括一輻射單元，該輻射單元包括一輻射本體及一饋入部；一連接單元，由該輻射本體向外延伸；以及一接地單元，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸；該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
本發(fā)明還提供一種電路板，該電路板包括一基板；該電路板還包括一天線模塊，設(shè)置于該基板上，該天線模塊包括一輻射單元；一連接單元，由該輻射單元向外延伸；一接地單元，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部連接該連接單元，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射單元、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間；以及一卡合單元，設(shè)置于該第一接地部上以與該基板卡合。
本發(fā)明還提供一種電路板，該電路板包括一基板；以及一天線模塊，設(shè)置于該基板上，該天線模塊包括一輻射單元；一連接單元，由該輻射單元向外延伸；一接地單元，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部連接該連接單元，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，其中該第一接地部平行于該基板，該第二接地部垂直于該基板；以及一卡合單元，設(shè)置于該第一接地部上以與該基板卡合。
此外，本發(fā)明另外提供一種電路板，該電路板包括一基板；一射頻信號收發(fā)模塊，設(shè)置于該基板上并用以產(chǎn)生一射頻電流信號；以及一天線模塊，用以接收該射頻電流信號，其包括一輻射單元，包括一輻射本體及一用以接收該射頻電流信號的饋入部；一連接單元，以與輻射本體大致呈垂直的方式由該輻射本體向外延伸；以及一接地單元，包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸；該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，且與該第一接地部大致呈垂直，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
于是，本實用新型的功效為該天線模塊可以穩(wěn)定設(shè)置于一電路板或是其他電子裝置上，同時，可以有效避免其他功能模塊的電磁干擾，以增加效率。

圖1是本實用新型的天線模塊的一較佳實施例的立體圖； 圖2是該較佳實施例的不同視角的立體圖； 圖3是另一實施例的立體圖； 圖4是該較佳實施例的駐波比值圖； 圖5是該較佳實施例的上視圖； 圖6是該較佳實施例的后視圖； 圖7是該較佳實施例的左視圖； 圖8是該較佳實施例的右視圖； 圖9是該較佳實施例工作于2.4GHz時，其電場、磁場以及兩者綜合的輻射場型量測結(jié)果； 圖10是該較佳實施例工作于2.45GHz時，其電場、磁場以及兩者綜合的輻射場型量測結(jié)果； 圖11是該較佳實施例工作于2.5GHz時，其電場、磁場以及兩者綜合的輻射場型量測結(jié)果；以及 圖12是本實用新型的電路板的示意圖。
主要組件符號說明 1輻射單元 32第二接地部 11第一輻射部 4卡合單元 111第一端部 41、42卡榫件 112第二端部 43、44卡嵌槽 12第二輻射部 5容置空間 13第三輻射部 8電路板 131第一端部 81射頻信號收發(fā)模塊 132第二端部 82第二卡合單元 14饋入部 83電池模塊 10輻射本體80基板 2連接單元 9天線模塊 3接地單元 91第一卡合單元 31第一接地部 具體實施方式
有關(guān)本實用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的一個較佳實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚地呈現(xiàn)。
天線模塊 聯(lián)合參閱圖1、圖2，本實用新型天線模塊9的一較佳實施例，包含一輻射單元1、一連接單元2、一接地單元3，以及一卡合單元4。
該輻射單元1包括一大致呈U型的輻射本體10及一饋入部(Feed pad)14，該輻射本體10具有一第一輻射部11、一第二輻射部12，以及一第三輻射部13。該第一、第三輻射部11、13分別具有一第一端部111、131和一第二端部112、132。該第三輻射部13與該第一輻射部11大致呈平行設(shè)置，但其長度小于該第一輻射部11。而該第二輻射部12連接于該第一輻射部11的第一端部111和該第三輻射部13的第一端部131之間，使該第一、第二、第三輻射部11、12、13的結(jié)合大致呈U型。
該饋入部14以與該第三輻射部13大致呈垂直的方式由該第三輻射部13的第一端部131向外延伸，且用以接收外界輸入的一射頻電流信號，使得該等輻射部11、12、13通過該射頻電流信號激發(fā)輻射能量，例如接收或發(fā)射頻率為2.4GHz至2.5GHz的無線信號。
該連接單元2以與該第三輻射部13大致呈垂直的方式由該第三輻射部13的第二端部132向外延伸，且超出該第三輻射部13的第二端部132但不超出該第一輻射部11的第二端部112。
該接地單元3包括一第一接地部31和一第二接地部32。該第一接地部31由該連接單元2相反于該第三輻射部13的一端部平行該連接單元2向外延伸，且比較該連接單元2長而延伸至接近該第三輻射部13的第一端131，并始終與該第三輻射部13保持著間距。
該第二接地部32由該第一接地部31相反于該連接單元2的一端垂直該第一接地部31向外延伸，以使該輻射單元1、該連接單元2和該接地單元3共同形成一大致呈U型的容置空間5。
該卡合單元4設(shè)置于該容置空間5中并位于該第一接地部31上，以使該天線模塊9可以卡合于一位于該容置空間5中的物體(例如電路板上的卡嵌槽)。而在本實施例中，該卡合單元4包括兩個分別設(shè)于該第一接地部31的兩相反端的卡榫件41、42，且每一卡榫件41、42大致呈一T型，且每一卡榫件41、42凸出的部分可對應(yīng)插入外界物體的槽或孔洞中。但值得注意的是，卡榫件也可為一個或更多個，且不一定要位于兩相反端，只要能藉由該卡合單元4使得該天線模塊9接合至外界的物體上即可，且詳細(xì)的接合情形稍后將再詳細(xì)描述。
如圖3所示，在另一實施例中，該卡合單元4是包括兩個卡嵌槽43、44，且可接受外界物體(例如電路板上的卡榫件)的插入卡合，使得該天線模塊9接合至外界的物體上。
當(dāng)外部一電纜(Cable)或是一帶線(Stripe)耦接于該饋入部14、且該接地單元3耦接于一地(Ground)信號時，一射頻電流信號將經(jīng)由該饋入部14輸入至該天線模塊9中，并且依序經(jīng)由該第三輻射部13、該第二輻射部12、該第一輻射部11將該射頻電流信號以電磁波的形式輻射于空間之中。同時，當(dāng)本實施例應(yīng)用于其他電子裝置時，若是與其他功能模塊(例如電池模塊)布局相近時，可以藉由該第二接地部32達到屏蔽效應(yīng)的效果，以降低其他功能模塊對于該天線模塊9的干擾。此外，利用該卡合單元4可以方便搭配應(yīng)用于其他電路板上，同時藉由該第二接地部32及該輻射單元1可以加強該天線模塊9接合時的穩(wěn)定度。
本實施例的天線模塊9工作于不同頻率時，其駐波比值(SWR)圖如圖4所示，其中取樣點A為頻率為2.4GHz時，其對應(yīng)的駐波比值為1.7818，取樣點B為頻率為2.45GHz時，其對應(yīng)的駐波比值為1.4325，取樣點C為頻率為2.48GHz時，其對應(yīng)的駐波比值為1.4073，取樣點D為頻率為2.5GHz時，其對應(yīng)的駐波比值為1.4523，可以觀察到當(dāng)頻率介于2.4至2.5GHz時，駐波比值相當(dāng)接近最小值。
本實施例的實際尺寸請聯(lián)合參閱圖5至圖8，圖5所示為該天線模塊9的上視圖，圖6所示為該天線模塊9的后視圖，圖7所示則為圖5中該天線模塊9的左側(cè)視圖，圖8所示則為圖5中該天線模塊9的右側(cè)視圖。圖5至圖8中數(shù)字的單位為毫米(mm)。
此外，本實施例的相關(guān)實驗結(jié)果如表1、表2所示。
表1 表2 從表1、表2可看出，本實施例的天線模塊可以達到35％至39％左右的效率。
參閱圖9，圖9是當(dāng)本實施例工作于2.4GHz時，其電場(Theta)、磁場(Phi)以及兩者綜合(Total)的輻射場型(Radiation Pattern)量測結(jié)果，其中X-Y-Z軸方向請參閱圖1中與該天線模塊9對應(yīng)的x-y-z坐標(biāo)軸方向。以下各圖的方位角(azimuth)、仰角(elevation)與旋轉(zhuǎn)角(roll)皆標(biāo)示于左上方以供參考。
參閱圖10，圖10是當(dāng)本實施例工作于2.45GHz時，其電場、磁場以及兩者綜合的輻射場型量測結(jié)果。
參閱圖11，圖11是當(dāng)本實施例工作于2.5GHz時，其電場、磁場以及兩者綜合的輻射場型量測結(jié)果。
由圖9至圖11可以觀察出，本實施例工作在頻率2.4至2.5GHz范圍時，皆具有大致符合全向性的輻射場型，因此可以符合實際應(yīng)用上的需求。
具有該天線模塊的電路板 參閱圖12，本實用新型的電路板8包括一基板80、一射頻信號收發(fā)模塊81、具有一第一卡合單元91的天線模塊9、一第二卡合單元82以及一功能模塊(例如一電池模塊83)，該電池模塊83設(shè)置于該第二接地部32相反于該第一接地部31的一側(cè)。該射頻信號收發(fā)模塊81產(chǎn)生一射頻電流信號并藉由電纜或是帶線的方式將該射頻電流信號輸出至該天線模塊9中，而該天線模塊9接收該射頻電流信號后，以電磁波的形式輻射于空間之中。
該天線模塊9利用該第一卡合單元91與該對應(yīng)的第二卡合單元82進行嵌合，或是以表面貼著裝置(SMD)制程，將該天線模塊9以倒掛方式固定于該基板80上，使得該天線模塊9得以應(yīng)用于該電路板8上，該基板80的一部分可穿過該輻射單元1、該連接單元2和該接地單元3共同形成的容置空間5。
如先前所述，當(dāng)?shù)谝豢ê蠁卧?1包括至少一呈T型的卡榫件，而第二卡合單元82包括相對應(yīng)的卡嵌槽時，是將每一卡榫件的突出部分卡合至卡嵌槽中，以使天線模塊架高于基板上，并于圖所示，掛于基板上以覆蓋基板，而達到空間利用及增加穩(wěn)定度的效果。須注意的是，第一卡合單元91也可是卡嵌槽，而第二卡合單元82則為卡榫件。此外，任何為大眾所熟悉的嵌合方式的連結(jié)形式皆為本實用新型的保護范圍。
此外，如圖12所示，當(dāng)該電池模塊83受限于空間狹小而必須設(shè)置于天線模塊9附近時，該第二接地部32可以發(fā)揮屏蔽效應(yīng)的效果，以有效阻隔該電池模塊83對于該天線模塊9的電磁干擾，因此，本實施例的天線模塊9的設(shè)計方式可有效減少電磁干擾。
值得一提的是，當(dāng)本實施例的天線模塊9欲應(yīng)用于不同頻率的電路板上時，可以藉由調(diào)整該第一輻射部11的長度，以將本實施例的較佳應(yīng)用頻段為2.4至2.5GHz調(diào)整為不同通信協(xié)議所需的頻段，所以可以有效降低應(yīng)用在不同通信協(xié)議的電路板時，所需要花費的設(shè)計成本。
綜上所述，本實用新型可以提供一符合全向性的輻射場型的天線模塊，而且當(dāng)該天線模塊應(yīng)用于其他電路板上時，可以有效發(fā)揮屏蔽效應(yīng)以降低來自其他功能模塊的干擾，以保持接受或發(fā)送一射頻信號的效率，且本實用新型的天線模塊的較佳應(yīng)用頻段為2.4至2.5GHz，相當(dāng)適合應(yīng)用于如藍牙(Bluetooth)或是WiFi等現(xiàn)階段被廣為使用的通信協(xié)議中，而且若要應(yīng)用于其他不同頻段的通信協(xié)議時，亦可藉由修改第一輻射部的長度以有效節(jié)省設(shè)計成本，本實用新型的天線模塊具有廣泛的應(yīng)用范圍，故確實能達到本實用新型的目的。
惟以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，應(yīng)當(dāng)不能以此限定本實用新型實施的范圍，即凡是根據(jù)本實用新型權(quán)利要求書的范圍及實用新型說明書內(nèi)容所作的簡單的等同變化與修飾，皆仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種天線模塊，該天線模塊包括
一輻射單元，該輻射單元包括一輻射本體及一饋入部；
一連接單元，由該輻射本體向外延伸；以及
一接地單元，其特征在于，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線模塊，其特征在于，該天線模塊還包括一設(shè)置于該容置空間中且位于該第一接地部上的卡合單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線模塊，其特征在于，該連接單元以與該輻射本體大致呈垂直的方式由該輻射本體向外延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線模塊，其特征在于，該第二接地部與該第一接地部大致呈垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線模塊，其特征在于，該輻射本體包括一第一輻射部、一第二輻射部以及一第三輻射部，該第一輻射部和該第三輻射部大致呈平行，且該第二輻射部連接于該第一輻射部的一端和該第三輻射部的一端之間，使該第一、第二、第三輻射部大致呈U型，而該饋入部由該第三輻射部向外延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線模塊，其特征在于，該天線模塊還包括一設(shè)置于該容置空間中且位于該第一接地部上的卡合單元。
7.一種電路板，該電路板包括
一基板；
一射頻信號收發(fā)模塊，設(shè)置于該基板上；以及
一天線模塊，耦接該射頻信號收發(fā)模塊，該天線模塊包括
一輻射單元，該輻射單元包括一輻射本體及一饋入部；
一連接單元，由該輻射本體向外延伸；以及
一接地單元，其特征在于，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸；該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征在于，該電路板還包括一設(shè)置于該容置空間中且位于該第一接地部上以與該基板卡合的第一卡合單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路板，其特征在于，該電路板還包括一設(shè)置于該基板上且用以與該第一卡合單元進行嵌合的第二卡合單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征在于，該連接單元以與該輻射本體大致呈垂直的方式由該輻射本體向外延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板，其特征在于，該第二接地部與該第一接地部大致呈垂直。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路板，其特征在于，該輻射本體包括一第一輻射部、一第二輻射部以及一第三輻射部，該第一輻射部和該第三輻射部大致呈平行，且該第二輻射部連接于該第一輻射部的一端和該第三輻射部的一端之間，使該第一、第二、第三輻射部大致呈U型，而該饋入部由該第三輻射部向外延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路板，其特征在于，該電路板還包括一設(shè)置于該容置空間中且位于該第一接地部上以與該基板卡合的第一卡合單元。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電路板，其特征在于，該電路板還包括一設(shè)置于該基板上且用以與該第一卡合單元進行嵌合的第二卡合單元。
15.一種電路板，該電路板包括
一基板；以及
一天線模塊，設(shè)置于該基板上，該天線模塊包括
一輻射單元；
一連接單元，由該輻射單元向外延伸；
一接地單元，其特征在于，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部連接該連接單元，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射單元、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間；以及
一卡合單元，設(shè)置于該第一接地部上以與該基板卡合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電路板，其特征在于，該連接單元以與該輻射單元大致呈垂直的方式由該輻射單元向外延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電路板，其特征在于，該第二接地部與該第一接地部大致呈垂直。
18.一種電路板，該電路板包括
一基板；以及
一天線模塊，設(shè)置于該基板上，該天線模塊包括
一輻射單元；
一連接單元，由該輻射單元向外延伸；
一接地單元，其特征在于，該接地單元包括一第一接地部及一第二接地部，該第一接地部連接該連接單元，該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，其中該第一接地部平行于該基板，該第二接地部垂直于該基板；以及
一卡合單元，設(shè)置于該第一接地部上以與該基板卡合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路板，其特征在于，該電路板還包括一設(shè)置于該第二接地部相反于該第一接地部的一側(cè)的電池模塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電路板，其特征在于，該輻射單元、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間，以供該基板的一部分穿插而過。
專利摘要本實用新型涉及天線模塊及具有該天線模塊的電路板。具體地，該天線模塊包含一包括一輻射本體及一饋入部的輻射單元、一由該輻射本體向外延伸的連接單元，以及一包括一第一接地部及一第二接地部的接地單元，該第一接地部由該連接單元相反于該輻射本體的一端平行該連接單元向外延伸；該第二接地部由該第一接地部相反于該連接單元的一端由該第一接地部向外延伸，以使該輻射本體、該連接單元和該接地單元間共同形成一容置空間。本實用新型的天線模塊可以穩(wěn)定設(shè)置于一電路板或是其他電子裝置上，同時，可以有效避免其他功能模塊的電磁干擾，以增加效率。
文檔編號H05K1/02GK201528044SQ200920271840
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者周震宇, 許世昌 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司