天线模块、天线以及包括该天线模块的移动设备制造技术

本发明专利技术公开一种天线模块，尤指用于移动装置如移动电话中的天线模块；本发明专利技术也公开一种天线，尤指用于移动装置如移动电话中的天线，其包括至少一本发明专利技术的天线模块；本发明专利技术也公开一种移动装置，其包括至少一本发明专利技术的天线；本发明专利技术进一步公开一种组装本发明专利技术天线的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术与一种天线模块有关，更详而言之，特指一种利用于移动装置，例如利用于移动电话的天线，其中包括本专利技术的至少一天线模块。本专利技术也与一种包括至少一天线的移动装置有关；本专利技术也与一种制造及组装一天线的方法有关。
技术介绍
目前市面上具有数种不同类型的通讯系统，例如GSM、DCS、PCS、DAMPS以及其他系统，于同一地区同时具有数种不同服务系统的可能性极高。这些系统一般于不同频率范围运作，例如，GSM系统一般介于890-960MHZ间，而DCS系统一般介于1710-1880MHZ间。目前常使用多重模块天线，为可于不同频率产生共振的天线，藉以使一通讯装置可于多重频带中操作。现有天线具有数种缺点，常由于低效率与不理想的阻抗匹配所造成的能量损失，使天线消耗较高的电池电力；再者，现有天线也较占空间。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为，对天线提供一种改良的天线模块，特别针对移动装置，例如移动(智能型)电话。为克服上述问题，本专利技术提供一种如权利要求1所公开的天线，本专利技术的天线模块包括：一天线组件；以及一接地平面，与该天线组件结合以构成一天线，其特别适用于移动装置，例如移动电话。其中，该接地平面可由该移动装置的一导片或一导体组
件所构成。通过将该天线模块(通常为独立组件)以导片或导体组件作为接地平面的方式设置于该移动装置的上以及/或的中，该移动装置可确实具有既小型又高效率的天线。为此，该天线模块的较佳实施状态设置于导片或导体组件上，当作接地平面的方式实施，其中该接地平面、支路及馈线由介电基材以及一额外绝缘层，例如一气隙以达成物理隔离。本申请案主张荷兰专利申请案No.2012131(申请日为2014年1月24日)以及No.2013951(申请日为2014年12月10日)的优先权。本专利技术的天线模块与一接地平面搭配形成一多重频带与多重支路的天线，其可定频至多重共振频率。由于具有折线型支路，该天线模块具有相对较小的体积，使该天线模块特别适用于移动(手持)装置中，例如移动(智能型)电话或平板装置。该天线的多重共振作用(对应于Wi-Fi、GSM、DCS、LTE、WCDMA或PCS)通过提供该天线支路的多种印刷图样所达成。较佳地，该折线型支路(最长支路)设计于一较低频带中操作，特指GSM频带(890-960MHz)，而至少一额外支路(短支路)设计于至少一相对较高频带中操作，特指DCS/PCS频带(1710-1880/1850-1990MHz)、WLAN频带(2400-2484MHz)或LTE频带(例如1800及2600MHz)。这些频带用以于该装置特定频带中，通过激发共振程序以改善天线的阻抗匹配。通过多重支路的运用，其中较佳者为多重额外支路，特指该折线型支路的侧支路者，有利于改善该天线的反射损失(return loss)以及许多可操作频段的效能。本专利技术所提供的天线实施例将于详细说明以及申请专利范围附属项中详述。该介电基材较佳者为一印刷电路板(PCB)，此引刷电路版也可为一移
动装置中的(其他)电路载体，例如一移动电话、平板装置或笔记本电脑，该天线模块可装设于该装置。印刷电路板通常为平面型态，且常具备一或多组螺孔，可供该天线模块装设于其中或其上。印刷电路板常为一薄板，透过于压力与温度环境下将布料或纸材以热固性树脂固化形成具有统一厚度的成品，可利用织布的不同织法(每英吋或每公分线径)、织布厚度与树脂百分比等，达到理想的最终厚度与介电性质。而与前述一般印刷电路板材料不同者，该介电基材也可部分由聚合物制成，特别纤维强化聚合物。其中一种适用的聚合物为介电常数(εr)约为4的聚环氧丙烷(poly(propylene oxide))(PPO)，可透过于其复合材料中加入玻璃纤维，以强化此种聚合物。也可使用其他介电复合材料制造该基材。这些支路较理想者可利用现有技术印刷至该基材上，通常而言，这些支路以导体材料制成，较佳者为金属，更加者为铜。利用印刷程序，支路图样可轻易且精准实施于该基材表面；也可利用其他技术，例如蚀刻，虽然通常较为复杂且昂贵，故较不理想。较佳者，这些支路具有实质上平面的几何形状。支路通常由较薄的轨迹双向连接而成，这些支路一般的厚度介于10至40微米之间。较佳地，该折线型支路的外部宽度介于0.8至1公分之间，而外部长度介于1至2公分之间，该折线型支路的较佳总长度介于5至15公分之间，而较佳宽度介于0.25至1.5公厘之间。这些支路的几何形状可有所变化，使其具有较高的设计自由度。较佳地，这些支路设置于一寻常平面中，而关于其馈入口，较佳者也设置于相同的寻常平面中。于此状态下，该介电基材的单一表面将受这些支路(以及馈入口)所覆盖，有利于该天线模块的装配。较佳地，通常作为一高频控制臂的该至少一额外支路，为该折线型支路的一侧支路；抑或，该至少一额外支路为一或多重馈入口的一侧支路；也可将两种实施例合并实施。天线效能可通过进一步利用多重额外支路来改善，于此状态下，较佳者，至少两个额外支路连接至该折线型支路相反侧，以达到最佳改善效果。本专利技术的多重支路天线(模块)可在未具有批配网络的情形下于不同频率达到共振，若这些天线支路以印刷成型，则可免去机械公差的问题。较佳地，该折线型支路具有一第一长度与第一剖面形状，以于一第一频率共振，该至少一额外支路具有一第二长度与第二剖面形状，以于一第二频率共振。当然，这些支路的尺寸，选择有利于这些支路于目标频带中运作者为佳。更详而言之，该第一及第二剖面形状实质呈现圆筒状，且具有可达成目标频率及尺寸者的直径者为佳。各支路可具有一弹性介电膜，其上可具有不同的金属条图样。虽然这些支路常设于一寻常平面中，使这些支路近似呈现2D平面配置，但仍可使各这些支线具有较具空间性的3D立体配置。两种实施方式都可行，端看对于该天线所占的体积以及与设置平台的间的条件需求而定。较佳地，该至少一馈入线的至少一部分也基于上述原因而印刷于该基材上，该至少一馈入线的形状可决定共振频率。极理想状态下，可于该基材施以多重馈入线，所有馈入线都连接于至少一寻常(集合)折线型支路者较佳。较佳地，至少两个馈入线具有两不同的输入阻抗大小以及/或具有两不同的共振行为。此可使一单一天线具有一多重馈入(多端口)天线模块，以(同时)于不同频带操作。此天线建置可提供较传统天线的功率高出两倍的功率，
增益可达4dB，并可提升天线效能高达65％。借此可改善通讯质量(于GSM频带中)，并由于射频覆盖率扩大，可提升数据传输速度。为了达成此多频带覆盖率，较佳者，该至少两个馈入线具有不同的形状，详而言之，两者的长度、厚度、宽度以及/或导性有所不同。天线模块较佳者具有至少一介电外壳，可至少实质上围设这些支路，介电外壳保护这些支路不受机械伤害，进一步防止这些支路氧化。再者，此介电外壳可发挥如共振器以及/或透镜的作用，其形状会影响射频场型图以及天线功率，也可使天线模块得以缩小化。故，运用该至少一介电外壳，可提供该天线模块更高的设计自由度，也可更容易实现为特定运用方式而打造的理想天线。较佳地，该至少一馈入口实质上定位于介电外壳之外。一馈入口常于安装过程中连接至一电源，所以常留下至少部分未受遮盖。该介电外壳较佳者具有多重壳部，其中至少一第一壳部实质上将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线模块，尤指用于移动装置如移动电话的天线模块，包括：至少一介电基材；至少一馈入线，设置于该介电基材；至少一折线型支路，连接于该馈入线并设置于该介电基材；以及至少一额外共振支路，连接于该馈入线以及/或该折线型支路，并设置于该介电基材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.24 NL 2012131;2014.12.10 NL 20139511.一种天线模块，尤指用于移动装置如移动电话的天线模块，包括：至少一介电基材；至少一馈入线，设置于该介电基材；至少一折线型支路，连接于该馈入线并设置于该介电基材；以及至少一额外共振支路，连接于该馈入线以及/或该折线型支路，并设置于该介电基材。2.如权利要求1所述的天线模块，其中，该介电基材为一印刷电路板（PCB）。3.如权利要求2所述的天线模块，其中，该印刷电路板为一移动装置如一移动电话的部分组件。4.如前述任一项所述的天线模块，其中，该介电基材至少部分由一聚合物所制成，尤指一纤维强化聚合物。5.如前述任一项所述的天线模块，其中，这些支路经印刷设于该介电基材上。6.如前述任一项所述的天线模块，其中，这些支路实质上呈现扁平形状。7.如前述任一项所述的天线模块，其中，这些支路设置于一寻常平面中。8.如前述任一项所述的天线模块，其中，该至少一额外支路为该折线型支路的一侧支路。9.如前述任一项所述的天线模块，其中，实施有多重额外支路。10.如权利要求8及9所述的天线模块，其中，至少两个额外支路连接于该折线型支路的相反侧。11.如前述任一项所述的天线模块，其中，该至少一馈入线具有至少一部分以印刷设置于该介电基材上。12.如前述任一项所述的天线模块，其中，该天线模块包括多重设置于该基材的馈入线。13.如权利要求12所述的天线模块，其中，这些馈入线连接于至少一寻常折线型支路。14.如权利要求12或13所述的天线模块，其中，该至少两个馈入线具有两个不同的输入阻抗大小。15.如权利要求12至14所述的天线模块，其中，该至少两个馈入线配置为具有不同的共振行为。16.如权利要求14或15所述的天线模块，其中，该至少两个馈入线具有不同的长度以及/或宽度。17.如前述任一项所述的天线模块，其中，该天线模块包括至少一介电壳体，其至少实质围设这些支路。18.如权利要求17所述的天线模块，其中，该至少一馈入口实质设置于该介电壳体外。19.如权利要求17或18所述的天线模块，其中，该壳体包括多重壳部，其中，至少一第一壳部至少实质围设该折线型支路，且其中至少一第二壳部至少实质围设该额外支路。20.如权利要求19所述的天线模块，其中，该第一壳部及该至少一第二壳部以特殊介电材质所制成。21.如权利要求19或20所述的天线模块，其中，各额外支路由一第二壳部所围设。22.如权利要求17至21所述的天线模块，其中，该介电壳体至少部分由下列材质所构成的群组中选择以制成，该群组包括一聚合物、铝、硅、砷化镓（GaAs）、一半导体以及一陶瓷材料。23.如权利要求22所述的天线模块，其中，该介电壳体至少部分由一复合聚合物所制成，该复合聚合物包括至少一非聚合添加物。24.如权利要求17至23所述的天线模块，其中，该介电壳体的介电常数介于6至18之间。25.如权利要求17至24所述的天线模块，其中，该介电壳体的宽度介于0.8至1公分之间。26.如权利要求17至25所述的天线模块，其中，该介电壳体的长度介于1至2公分之间。27.如权利要求17至26所述的天线模块，其中，该介电壳体的宽度介于0.5至1毫米之间。28.如权利要求17至27所述的天线模块，其中，该壳体上表面远离该基材的距离，以及该折线型支路表面远离该基材的距离，介于0.99至2公...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪亚哥·卡勒德利，法兰雀斯科·祖毕，
申请(专利权)人：安提纳国际有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL