天线模块

技术领域

本发明涉及一种天线模块，尤其涉及一种可兼具邻近传感器的感应范围与天线效能的天线模块。

背景技术

目前，电子产品的趋势是轻薄、短小且宽屏。此外，随着通讯需求提升，电子产品内需配置的天线数量增加，而使得天线设计面临挑战。以笔记本电脑为例，现有的天线会设置在笔记本电脑的上机体，但现在部分产品将要使天线改设置到下机体，天线数量变多且更靠近人体，将导致产品面临到电磁波能量比率(Specific Absorption Rate，SAR)的严峻挑战。

邻近传感器可用来量测产品与用户之间的距离，以使控制器能够依据产品与用户之间的距离来调整天线的辐射量。目前邻近传感器与天线的其中一种组合是混合天线(Hybrid Antenna)，主要是将邻近传感器的感应电路直接连接到天线上，让天线同时具备感应极板(耦合件)的功能。然而，在此种设计中，若天线的涵盖范围不够，将会导致感应区域不足，而易有感测死角。另外，天线效能也会下降，邻近传感器的摆放位置也会被天线所局限，邻近传感器的感应电路位置也会影响天线设计。

另一种是邻近天线(Proximity Antenna)，这是将邻近传感器的耦合件设置在天线附近。然而，在此种设计中，邻近传感器的耦合件需与天线相隔一段距离，将导致整体尺寸剧增，且邻近传感器的耦合件会影响天线效能。

发明内容

本发明提供一种天线模块，其可兼具邻近传感器的感应范围与天线效能。

本发明的一种天线模块，包括天线辐射体、邻近传感器、耦合件及至少一电感元件。天线辐射体适于耦合出第一频段与第二频段。耦合件连接邻近传感器，并对应于天线辐射体设置，且耦合件延伸至超出于天线辐射体的范围之外。至少一电感元件设置于耦合件上。

在本发明的一实施例中，上述的至少一电感元件包括第一电感元件，耦合件从延伸于邻近传感器的部位到第一电感元件所设置的部位之间的长度是第一频段的波长的1/4倍。

在本发明的一实施例中，上述的至少一电感元件包括第二电感元件，耦合件从延伸于邻近传感器的部位到第二电感元件所设置的部位之间的长度是第二频段的波长的1/4倍。

在本发明的一实施例中，上述的耦合件包括细线状耦合部及位于细线状耦合部的相对两端的两片状耦合部。

在本发明的一实施例中，上述的细线状耦合部的宽度小于天线辐射体的宽度，且细线状耦合部沿着天线辐射体的延伸方向延伸。

在本发明的一实施例中，上述的部分的细线状耦合部重叠于天线辐射体的上方，两片状耦合部与另一部分的细线状耦合部突出于天线辐射体的范围之外。

在本发明的一实施例中，上述的天线辐射体及耦合件分别设置在支架的相对两面。

在本发明的一实施例中，上述的天线辐射体与耦合件之间的距离大于3毫米。

在本发明的一实施例中，上述的电感元件的电感值大于56nH。

在本发明的一实施例中，上述的第一频段介于617MHz至960MHz之间，第二频段介于1474MHz至2690MHz之间。

基于上述，本发明的天线模块将耦合件连接邻近传感器，并对应于天线辐射体设置，耦合件延伸至超出于天线辐射体的范围之外，且电感元件设置于耦合件上。耦合件可作为邻近传感器的感应极板，由于耦合件延伸至超出于天线辐射体的范围之外，而可具有良好的感测范围。此外，耦合件还可用来与天线辐射体耦合，以增加天线模块的感测范围，使得天线模块具有良好的天线效能。另外，电感元件设置在耦合件上的设计而能够制造出开路的效果，而能隔离耦合件上的近场电流，以避免天线信号与邻近感测互相干扰。如此一来，本发明的天线模块可兼顾邻近传感器的感测范围及天线效能。

附图说明

图1与图2是依照本发明的一实施例的一种天线模块设置在支架的示意图；

图3是图1的天线模块的示意图；

图4是图1的天线模块的频率-天线效率的示意图。

附图标记说明

D:距离；

10:支架；

100:天线模块；

110:天线辐射体；

120:邻近传感器；

130:耦合件；

132:细线状耦合部；

134:片状耦合部；

140:电感元件；

142:第一电感元件；

144:第二电感元件。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1与图2是依照本发明的一实施例的一种天线模块设置在支架的示意图。图3是图1的天线模块的示意图。要说明的是，在图1中，天线辐射体110位于支架10的下方，以虚线表示。图2中支架10以虚线表示，天线辐射体110与耦合件130均以实线表示。此外，为了清楚显示出耦合件130的所在位置，将耦合件130以最粗线表示。

请参阅图1至图3，本实施例的天线模块100其可适于配置在电子产品(未示出)使用时较靠近人体的部位，其具有可感测与人体之间的距离来调整天线辐射量的功能。当然，天线模块100可应用的产品与配置位置不以此为限制。

天线模块100包括天线辐射体110、邻近传感器120、耦合件130及至少一电感元件140。天线辐射体110至少适于耦合出第一频段与第二频段。在本实施例中，第一频段介于617MHz至960MHz之间，第二频段介于1474MHz至2690MHz之间。当然，第一频段与第二频段不以此为限制。在本实施例中，天线模块100还可耦合出一第三频段，第三频段介于3350MHz至5925MHz之间。

在本实施例中，天线辐射体110及耦合件130分别设置在支架10的相对两面。天线辐射体110例如设置在支架10的底面，耦合件130与邻近传感器120例如设置在支架10的顶面。当然，天线辐射体110及耦合件130相对于支架10的位置不以此为限制。

耦合件130连接邻近传感器120，并对应于天线辐射体110设置，且耦合件130延伸至超出于天线辐射体110的范围之外。具体地说，耦合件130包括细线状耦合部132及位于细线状耦合部132的相对两端的两片状耦合部134。

由图1至图3清楚可见，细线状耦合部132的宽度小于天线辐射体110的宽度，且细线状耦合部132沿着天线辐射体110的延伸方向延伸。详细地说，天线辐射体110大致上呈L型配置，细线状耦合部132沿着天线辐射体110亦呈L型配置。

在本实施例中，部分的细线状耦合部132重叠于天线辐射体110的上方，两片状耦合部134与另一部分的细线状耦合部132突出于天线辐射体110的范围之外。

这样的设计是因为细线状耦合部132较不易影响天线辐射体110，将耦合件130靠近于天线辐射体110的部分设计成细线状耦合部132，可避免影响天线效能。此外，片状耦合部134因为具有较大的感测范围，当物体靠近时，可较敏感地检测。因此，耦合件130远离于天线辐射体110的部分设计成片状耦合部134可有效提升感测灵敏度。

在本实施例中，连接于邻近传感器120的耦合件130可作为邻近传感器120的感应极板，由于耦合件130延伸至超出于天线辐射体110的范围之外，而可具有良好的感测范围。此外，耦合件130还可用来与天线辐射体110耦合，以增加天线模块100的感测范围，使得天线模块100具有良好的天线效能。

相较于现有的邻近天线，邻近传感器的感应极板需与天线相隔一段距离，将导致整体尺寸剧增，在本实施例中，天线辐射体110与耦合件130之间的一距离D(图3)可较为接近，距离D可小于10毫米(mm)，而使得整体尺寸可维持较小。

另外，在本实施例中，天线辐射体110与耦合件130之间的距离D(图3)大于3毫米(mm)，以避免耦合件130太靠近天线辐射体110而影响天线效能。

值得一提的是，至少一电感元件140设置于耦合件130上。电感元件140设置在耦合件130上的设计而能够制造出开路的效果，而能隔离耦合件130上的近场电流，以避免天线信号与邻近感测互相干扰。如此一来，天线模块100可兼顾天线效能及邻近传感器120的感测范围，而同时具有现有的混合天线与邻近天线的优点且改善两者的缺点。在本实施例中，电感元件140的电感值以大于56nH为例，但不以此为限制。

具体地说，在本实施例中，至少一电感元件140包括第一电感元件142，耦合件130从延伸于邻近传感器120的部位到第一电感元件142所设置的部位之间的长度是第一频段的波长的1/4倍。

在本实施例中，第一电感元件142被设置在耦合件130上对应于天线辐射体110在第一频段被影响最严重的位置(波长的1/4倍)上，可制造出开路的效果，以避免耦合件130影响第一频段的天线信号。

此外，至少一电感元件140还包括第二电感元件144，耦合件130从延伸于邻近传感器120的部位到第二电感元件144所设置的部位之间的长度是第二频段的波长的1/4倍。

在本实施例中，第二电感元件144被设置在耦合件130上对应于天线辐射体110在第二频段被影响最严重的位置(波长的1/4倍)上，可制造出开路的效果，以避免耦合件130影响第二频段的天线信号。

因此，在本实施例的天线模块100通过电感元件140(第一电感元件142、第二电感元件144)的设置，可有效避免耦合件130影响天线信号。

此外，经实际测试，本实施例的天线模块100在上下左右方向上的感测距离与未使用第一电感元件142及第二电感元件144的天线在上下左右方向上的感测距离相同。也就是说，第一电感元件142及第二电感元件144的设置不影响耦合件130能够感测到的距离。

图4是图1的天线模块的频率-天线效率的示意图。请参阅图4，在本实施例中，天线辐射体110与第一电感元件142的组合比仅有天线辐射体110在第一频段上的天线效率增加了4dB，天线辐射体110与第二电感元件144的组合比仅有天线辐射体110在第二频段上的天线效率增加了4dB。本实施例的天线模块100(天线辐射体110、第一电感元件142及第二电感元件144的组合)则可在第一频段与第二频段上具有较佳的天线效率。

也就是说，本实施例的天线模块100利用第一电感元件142及第二电感元件144的设计可使邻近传感器120与耦合件130对天线信号的影响降至最低。

综上所述，本发明的天线模块将耦合件连接邻近传感器，并对应于天线辐射体设置，耦合件延伸至超出于天线辐射体的范围之外，且电感元件设置于耦合件上。耦合件可作为邻近传感器的感应极板，由于耦合件延伸至超出于天线辐射体的范围之外，而可具有良好的感测范围。此外，耦合件还可用来与天线辐射体耦合，以增加天线模块的频段范围，使得天线模块具有良好的天线效能。另外，电感元件设置在耦合件上的设计而能够制造出开路的效果，而能隔离耦合件上的近场电流，以避免天线信号与邻近感测互相干扰。如此一来，本发明的天线模块可兼顾邻近传感器的感测范围及天线效能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。