專利名稱：天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種天線裝置，特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)
(GPS)的平面倒F天線(PIFA)裝置。
背景技術(shù)：
目前社會(huì)大眾的通訊方式，已經(jīng)慢慢改變?yōu)闊o(wú)線通訊的時(shí)代，而且無(wú)線通 訊裝置也越來(lái)越趨于多樣化，例如智能手機(jī)，多媒體播放器，個(gè)人數(shù)字助理器 以及應(yīng)用全球定位系統(tǒng)(GPS, global positioning system)的衛(wèi)星導(dǎo)航器等。各項(xiàng)具 有無(wú)線傳輸功能的電子裝置也都朝著輕薄短小的設(shè)計(jì)理念去改善，以達(dá)到更適 合日常生活所使用的電子產(chǎn)品。
應(yīng)用在無(wú)線裝置中的傳統(tǒng)全球定位系統(tǒng)天線是以陶瓷天線(chip antenna)、 平板天線(patch antenna)或平面倒F天線(planar inverted F antenna)居多，其中陶 瓷天線由于制程較其他金屬天線復(fù)雜，因此價(jià)格及成本較高。平板天線或平面 倒F天線其所需要的面積較大，且其在電路板上占一有效輻射區(qū)域，大幅降低 電路板的空間運(yùn)用，其中平面倒F天線的金屬輻射體與電路板之間有一適當(dāng)距 離，能量在天線與電路板間相互共振，并以線性極化波輻射能量。平板天線架 構(gòu)多以陶瓷天線為主，包含有一信號(hào)饋入點(diǎn)，并以接地面為其能量共振面而以 圓形極化波輻射，此種天線具有高指向性，但其缺點(diǎn)是所需的天線面積較大、 價(jià)格高，而且不適合行動(dòng)電話的行為模式應(yīng)用。另外，上述傳統(tǒng)全球定位系統(tǒng) 天線與信號(hào)饋入點(diǎn)或接地短路點(diǎn)(short pad)的接觸方式以頂針(pogo-pin)或彈片 接觸居多，因此在阻抗(resistance)控制上較不容易。
圖1即繪示一種現(xiàn)有平面倒F天線的結(jié)構(gòu)，其中平面倒F天線3包括一平 面的輻射體31、 一饋入部32及一接地部33，其中輻射體31設(shè)置在電路板4 上方，接地部33由輻射體31的一端向下延伸，通常藉由接地彈片(圖未示)與 電路板4上的接地面42電性連接，而饋入部32則由輻射體31約略中間的位置向下延伸而與信號(hào)饋入點(diǎn)41電性連接，因此在傳統(tǒng)的平面倒F天線3中，
電路板4的信號(hào)饋入點(diǎn)41與接地面42是互不連接。
在上述現(xiàn)有的技術(shù)中，電路板4上必須提供天線3接地部33的延伸空間， 才能達(dá)到較佳的天線效能。然而隨著手持電子裝置功能大幅提升且體積更小型 化的需求下，已難有多余的空間提供給平面倒F天線向下接地，但是對(duì)全球定 位系統(tǒng)天線而言，如果平面倒F天線不接地，則輻射體的尺寸倍增亦難達(dá)到所 需的頻率，不但增加成本，也不符合手持電子裝置體積小型化的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種天線裝置，包括一電路板、 一天線及一 導(dǎo)線，其中該電路板包括一接地面及一信號(hào)饋入點(diǎn)，該天線包括一輻射部及一
自該輻射部向外延伸的饋入部，其中該饋入部與該信號(hào)饋入點(diǎn)電性連接，該導(dǎo) 線是設(shè)置在該電路板上并電性連接該接地面與該信號(hào)饋入點(diǎn)。
在本發(fā)明的天線裝置中，該導(dǎo)線是在該電路板上形成的印刷線路(printed trace),而該導(dǎo)線的長(zhǎng)度較佳是介于2 mm至5 mm的間，其寬度較佳是介于0.25 mm至0.5mm的間。另外，該天線的輻射部與該接地面的距離至少為2 mm。
在本發(fā)明天線裝置的天線裝置中，該天線的輻射部構(gòu)成一平面，該平面大 致與該電路板平行，或與該電路板大致垂直。
在本發(fā)明天線裝置的天線裝置中，是利用嵌入技術(shù)，將該天線固定于該天 線座上，并且亦利用表面粘著技術(shù)將該天線安裝在該電路板上。
此外，本發(fā)明的天線裝置除可應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)(GPS)天線外，亦可應(yīng) 用于無(wú)線局域網(wǎng)路(WiFi)天線或藍(lán)牙(Bluetooth)通訊天線。
本發(fā)明利用電路板上形成的印刷電路(printed trace)電性連接電路板上的信 號(hào)饋入點(diǎn)及接地面，使得天線不須設(shè)置額外的接地部來(lái)接地，如此同樣可以達(dá) 到傳統(tǒng)平面倒F天線的接地的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明的天線裝置，由 于不須設(shè)置天線的接地部分，將能有效的縮減電子裝置的硬件空間，并達(dá)到降 低成本與體積小型化的需求。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā) 明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明，其中
圖1為繪示一種現(xiàn)有平面倒F天線的示意圖2為繪示本發(fā)明天線裝置的一較佳實(shí)施例的示意圖3為繪示本發(fā)明上述較佳實(shí)施例的天線裝置，共振于1575.42 MHz時(shí)，
其電壓駐波比的實(shí)際測(cè)量圖；以及
圖4為繪示本發(fā)明天線裝置的另一較佳實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2，本發(fā)明天線裝置1的一較佳實(shí)施例是一應(yīng)用于全球定位系統(tǒng) (GPS)的倒F天線，該天線裝置l包括一天線11，設(shè)置在一印刷電路板12上， 其中該天線11的一輻射部111與該印刷電路板12相距一適當(dāng)?shù)木嚯x，而該天 線11的一饋入部112是自該輻射部111向下延伸，而與位在該印刷電路板12 上的一信號(hào)饋入點(diǎn)121電性連接。
在本實(shí)施例中，該印刷電路板12上設(shè)置一導(dǎo)線123，該導(dǎo)線123例如是 直接在該印刷電路板12上形成的印刷電路(printed trace),并由該信號(hào)饋入點(diǎn) 121向外延伸而與該印刷電路板12上的一接地面122電性連接，其中該接地面 122例如是一短路接地點(diǎn)(shortpad)。
為達(dá)成該天線裝置1較佳的效能，該天線11的輻射部111與該印刷電路 板12的接地面的距離dl至少為2mm。另外，上述印刷電路所形成的導(dǎo)線123 的長(zhǎng)度d2較佳是介于2 mm至5 mm之間，而其寬度較佳是介于0.25 mm至0.5 mm之間。關(guān)于導(dǎo)線123的長(zhǎng)度的問(wèn)題，是因?yàn)槿绻麑?dǎo)線123的長(zhǎng)度d2少于2 mm，則該天線1上的信號(hào)能量將直接被導(dǎo)入該接地面122中，若導(dǎo)線123的 長(zhǎng)度d2大于5 mm，將造成該天線1上的信號(hào)能量的損耗(loss)，且所需天線的 體積將增大，進(jìn)而影響該天線裝置1的效能。
本實(shí)施例的天線裝置1是一全球定位系統(tǒng)的倒F天線，其中該天線11的 輻射部lll形成一平面，該平面大致與該印刷電路板12垂直。在本實(shí)施例中， 為使該天線11更佳地固定在該印刷電路板12上，除了利用表面粘著技術(shù)(SMT， surface mounting technology)將該天線11的饋入部112安裝在該電路板12的信號(hào)饋入點(diǎn)121上，同時(shí)利用嵌入技術(shù)(Insert-molding)，將該天線ll嵌入以塑膠 為材料的一天線座(圖未示)上，并再以熱壓合技術(shù)(heat stacking)將該天線座的 一端固定在該印刷電路板12上。另外，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明新型態(tài)的天 線11的輻射部111的體積為21mmX3mmX5mm，位于手持天線裝置l(例如是 智能手機(jī))的印刷電路板12的左上邊緣，其體積遠(yuǎn)小于一般全球定位系統(tǒng)GPS 應(yīng)用的平板天線(Patchantenna)的體積(15mmX 15mmX5mm)，此外，本實(shí)施例 的天線裝置1的天線11的材質(zhì)例如是磷青銅，相對(duì)于現(xiàn)有用于全球定位系統(tǒng) 的陶瓷天線，磷青銅的特性穩(wěn)定且成本低廉。
請(qǐng)參考圖3，在天線的效能及實(shí)際操作頻段上，己知全球定位系統(tǒng)(GPS) 的操作頻段為1575.42土2MHz，上述實(shí)施例的天線裝置1共振于1575.42 MHz 時(shí)，圖3是顯示其電壓駐波比的實(shí)際測(cè)量圖。由圖3可看出，在實(shí)際測(cè)量上， 天線裝置1的中心頻率也是在1575.42 MHz，可見(jiàn)上述實(shí)施例的實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù) 與全球定位系統(tǒng)(GPS)的工作頻段相吻合。
請(qǐng)參考圖4，其繪示本發(fā)明天線裝置1的另一較佳實(shí)施例。在本實(shí)施例中， 天線裝置1也應(yīng)用于全球定位系統(tǒng)(GPS)的倒F天線，該天線裝置1包括一天 線11，設(shè)置在一印刷電路板12上，其中該天線11的一輻射部111與該印刷電 路板12相距一適當(dāng)?shù)木嚯x，而該天線11的一饋入部112是自該輻射部111向 下延伸，而與位在該印刷電路板12上的一信號(hào)饋入點(diǎn)121電性連接。
該印刷電路板12上設(shè)置一導(dǎo)線123，該導(dǎo)線123例如是直接在該印刷電 路板12上形成的印刷電路(printed trace),并由該信號(hào)饋入點(diǎn)121向外延伸而與 該印刷電路板12上的一接地面122電性連接，其中該接地面122例如是一短 路接地面(short pad)。
本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同的地方是在于，本實(shí)施例的天線11的輻射部 111所形成的一平面大致與印刷電路板平行，而在其他條件及作法上兩實(shí)施例 大致相同，因此不再另述。
在上述實(shí)施例中，本發(fā)明的天線裝置是一全球定位系統(tǒng)(GPS)天線，但本 發(fā)明的天線裝置可應(yīng)用于一無(wú)線局域網(wǎng)路(WiFi)天線或一藍(lán)牙(Bluetooth)通訊 天線，本發(fā)明的天線裝置可為PDA手機(jī)、智能手機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航器或個(gè)人數(shù)字 助理等，在此并不加以限定。本發(fā)明利用電路板上形成的印刷電路(printed tmce)電性連接電路板上的信 號(hào)饋入點(diǎn)及接地面，使得天線不須設(shè)置額外的接地部來(lái)接地，如此同樣可以達(dá) 到傳統(tǒng)平面倒F天線的接地的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明的天線裝置，由 于不須設(shè)置天線的接地部分，將能有效的縮減電子裝置的硬件空間，并達(dá)到降 低成本與體積小型化的需求。
另外本發(fā)明利用表面粘著技術(shù)將該天線本體安裝在電路板上，同時(shí)利用嵌 入技術(shù)，將天線本體嵌入以塑膠為材料的天線座上，并再以熱壓合技術(shù)將天線 座的一端固定在電路板上，不同于傳統(tǒng)GPS天線以頂針(pogo-pin)或彈片與信 號(hào)饋入點(diǎn)或接地短路點(diǎn)的接觸方式，不但在元件的固定更為穩(wěn)固，并且有較佳 的阻抗控制。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善， 因此本
權(quán)利要求
1. 一種天線裝置，包括一電路板，包括一接地面及一信號(hào)饋入點(diǎn)；一天線，包括一輻射部及一自該輻射部延伸的饋入部，該饋入部電性連接該信號(hào)饋入點(diǎn)；以及一導(dǎo)線，電性連接該接地面與該信號(hào)饋入點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，該導(dǎo)線包括一設(shè)置在該 電路基上的印刷線路。
3. 如權(quán)利要求2所述的天線裝置，其特征在于，該導(dǎo)線的長(zhǎng)度介于2 mm 至5mm之間，其寬度介于0.25 mm至0.5 mm之間。
4. 如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，該輻射部與該接地面的 距離至少為2 mm。
5. 如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，該輻射部具有一平面。
6. 如權(quán)利要求5所述的天線裝置，其特征在于，該輻射部的平面與該電 路板大致垂直。
7. 如權(quán)利要求5所述的天線裝置，其特征在于，該輻射部的平面與該電 路板大致平行。
8. 如權(quán)利要求l所述的天線裝置，其特征在于，該天線是以表面粘著技 術(shù)安裝在該電路板上。
9. 如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其特征在于，還包括一天線座，其特 征在于，該天線固定于該天線座上。
10. 如權(quán)利要求9所述的天線裝置，其特征在于，該天線座的材料為塑膠， 該天線是以嵌入技術(shù)固定于該天線座上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種天線裝置，包括一電路板、一天線及一導(dǎo)線，其中該電路板包括一接地面及一信號(hào)饋入點(diǎn)，該天線包括一輻射部及一自該輻射部向外延伸的饋入部，其中該饋入部與該信號(hào)饋入點(diǎn)電性連接，該導(dǎo)線是設(shè)置在該電路板上并電性連接該接地面與該信號(hào)饋入點(diǎn)，該導(dǎo)線例如是形成在該電路板上的印刷線路。本發(fā)明的天線裝置不須設(shè)置天線的接地部分，將能有效的縮減電子裝置的硬件空間。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK101442152SQ20071019342
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者王靜松, 陳國(guó)丞, 陳敏哲 申請(qǐng)人:宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司