TWI559613B - 高隔離度之多天線結構 - Google Patents

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Description

高隔離度之多天線結構
本發明係有關一種高隔離度之多天線結構，尤指一種高隔離度之多天線結構，其主要目的為提升無線傳輸裝置上多輸入多輸出天線隔離度之結構，可依產品的需求做輕易的調整與修正可達到適合的應用。
在科技發展日新月異的現今時代中，多種尺寸輕巧或型態之天線已開發出來，以應用在各種尺寸日益輕巧的手持式電子裝置中(例如行動電話或筆記型電腦)或無線傳輸裝置(USB Dongle、Wireless LAN Card或AP)中。舉例來說，結構輕巧、傳輸效能良好且可輕易地被設置在手持式電子裝置內壁之平面倒F形天線(Planar Inverse-F Antenna，PIFA)或單極天線(Monopole Antenna)係已存在，並被廣泛地應用在多種手持式電子裝置的無線傳輸或筆記型電腦或無線通訊裝置中。在傳統技術中，多半將同軸纜線之內層導體層與外圍導體層分別焊接於PIFA之訊號饋入點與訊號接地點，以將欲傳輸之訊號經由PIFA輸出。PIFA天線係已存在並被廣泛地應用在多種手持式電子裝置的無線傳輸或筆記型電腦或無線通訊裝置中。而隨著時代的進步，多輸入多輸出(Multi-input Multi-output，MIMO)天線之高資料吞吐量(Throughput)及高傳輸距離已被廣泛的要求及使用。
目前的多輸入多輸出(Multi-input Multi-output，MIMO)天線由於設 置方向性及多天線之間相互干擾問題，製造時易產生良率不佳的問題，有待從事此行業者加以改進。
基於解決所述習知技藝的缺失，本發明為一種高隔離度之多天線結構，其主要目的為提升無線傳輸裝置上多輸入多輸出天線隔離度之結構，可依產品的需求做輕易的調整與修正可達到適合的應用，所舉之實施例可應用於操作頻段在：802.11a(5150~5850MHz)、802.11b(2400~2500MHz)、802.11g(2400~2500MHz)之系統頻帶需求，或可稍作頻段調整而應用在其它操作寬頻段之無線通訊系統裝置天線應用。
為達上述目的，本發明為一種高隔離度之多天線結構，其係包括有：一基板，為大於或等於五邊之對稱多邊形金屬板，具有複數條剖溝和複數個板邊；以及複數個天線，該些天線垂直設置於該基板之該些板邊，每個該些板邊只允許設置一個天線，該些天線與該基板連接處為一支撐部及一饋入部，與該支撐部與該饋入部垂直方向連接為一輻射部，於該輻射部尾部形成一輻射端；藉由上述構成，該複數天線之任意二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若有交集，則於該二個相鄰的天線之間該基板上設置至少二條剖溝；該二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若無交集，則於該二個相鄰的天線之間該基板上設置至少一條剖溝，該些剖溝用以隔絕該些天線之間的信號干擾。
較佳者，該些天線為一倒F型天線。
較佳者，該些剖溝係為垂直角度設置於該基板之一板邊。
較佳者，該大於或等於五邊之對稱多邊形之較佳實施例係為五邊形、六角形或八邊形。
較佳者，該五邊形係為對稱設置二個天線。
較佳者，該六邊形係為對稱設置三個天線。
較佳者，該八邊形係為對稱設置四個天線。
較佳者，該天線之該饋入部係具有一斷口，該斷口提供一同軸線纜做一耦接，使該斷口兩端分別與該同軸線纜的一中心導體及一外層網狀導體電性連接。
較佳者，該剖溝之長短用以改變該些天線之阻抗匹配。
較佳者，該剖溝自該基板之板邊向內部延伸形成一溝槽。
較佳者，該基板與該些天線為一體成型。
為進一步對本發明有更深入的說明，乃藉由以下圖示、圖號說明及新型詳細說明，冀能對 貴審查委員於審查工作有所助益。
11、21、41‧‧‧基板
12、22‧‧‧第一天線
121‧‧‧支撐部
122‧‧‧饋入部
123‧‧‧斷口
124‧‧‧輻射部
125‧‧‧輻射端
13、23‧‧‧第二天線
14、24‧‧‧第三天線
15、26‧‧‧第一剖溝
16、27‧‧‧第二剖溝
17、28‧‧‧第三剖溝
18、29‧‧‧第四剖溝
25‧‧‧第四天線
30‧‧‧第五剖溝
31‧‧‧第六剖溝
42、51、61、62、65、71、72、76、78、80‧‧‧天線
43‧‧‧電流線
44、52、63、64、66、73、74、75、77、79、81‧‧‧剖溝
第1圖係為本發明高隔離度之多天線第一實施結構示意圖；第2圖係為本發明高隔離度之多天線第二實施結構示意圖；第3圖係為本發明基板未設置剖溝之電流分佈示意圖；第4圖係為本發明基板已設置剖溝之電流分佈示意圖；第5圖係為本發明基板為對稱五邊形之實施結構示意圖；第6A圖係為本發明基板為對稱六邊形之第一實施結構示意圖； 第6B圖係為本發明基板為對稱六邊形之第二實施結構示意圖；第7A圖係為本發明基板為對稱八邊形之第一實施結構示意圖；第7B圖係為本發明基板為對稱八邊形之第二實施結構示意圖；第7C圖係為本發明基板為對稱八邊形之第三實施結構示意圖。
茲配合下列之圖式說明本發明之詳細結構，及其連結關係，以利於貴審委做一瞭解。
請參閱第1、2圖所示，本發明係為本發明高隔離度之多天線第一、二實施結構示意圖，其係包括有：一基板(11、21)，為大於或等於五邊之對稱多邊形金屬板(本實施例為八邊形)，具有複數條剖溝和複數個板邊(包括：第一剖溝(15、26)、第二剖溝(16、27)、第三剖溝(17、28)、第四剖溝(18、29)、第五剖溝30及第六剖溝31)，該些剖溝係為垂直角度設置於該基板(11、21)之該板邊，且該剖溝自該基板(11、21)之板邊向內部延伸形成一溝槽，該剖溝之長短用以改變天線之阻抗匹配；複數個天線(包括：第一天線(12、22)、第二天線(13、23)、第三天線(14、24)及第四天線25)，該些天線垂直設置於該基板(11、21)之該些板邊，每個板邊只允許設置一個天線，該天線12(舉例而言)與該基板11連接處為一支撐部121及一饋入部122，與該支撐部121與該饋入部122垂直方向連接為一輻射部124，於該輻射部124尾部形成一輻射端125，該天線12之該饋入部122係具有一斷口123，該斷口123提供一同軸線纜(圖中未示)做一耦接，使該斷口123兩端分別與該同軸線纜的一中心導體及一外層網狀導體做一電性連接，該些天線為一倒F型天線，且該基板(11、21)與該些天線為 一體成型；藉由上述構成，該複數天線之任意二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若有交集，則於該二相鄰的天線之間該基板上設置至少二條剖溝(本實施例為二條)，但熟習本項技藝人仕亦可設置三條的剖溝，亦在本發明的保護範圍內)；該二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若無交集，則於該二個相鄰的天線之間該基板上設置至少一條剖溝，該些剖溝用以隔絕該些天線之間的信號干擾。就以第1圖而言，該第一天線12與該第二天線13之該輻射端之虛擬延伸線有交集，若於該二天線(12、13)之間設置有第一剖溝15及第二剖溝16，而第一天線12與第三天線14或是第二天線13與第三天線14之間，因二天線之間該輻射端之虛擬延伸線皆無交集，故各僅設置了第三剖溝17或是第四剖溝18。而第2圖基板上的四個天線與六條剖溝亦是依上述原則做一設置，甚至於後述第5圖至第7C圖，亦是比照此一原則來設置剖溝。
請參閱第3圖所示，係為本發明基板未設置剖溝之電流分佈示意圖，其中一基板41上設置有三個天線，但為方便說明，僅以基板41左上方之天線42為實施態樣，該基板41耦接一電源後，天線42產生輻射信號收發時，基板41上的電流線43以天線為圓心做一分佈，由於未對該電流線43做任何限制結構，該電流線42將擴散且干擾其他二天線之電流線，各天線之間相互干擾的結果下，即造成各天線信號皆不佳的狀況。再請參閱第4圖所示，由於天線42兩側各設置有剖溝44，該二剖溝44可防止電流線43擴散至其他二天線處，故可保護各天線信號良好運作，且可工作於多頻段區域。
請參閱第5圖所示，係為本發明基板為對稱五邊形之實施結構示意圖，其中二天線51(為方便解說，圖式天線與基板顯示為平行，而實際結構上 天線仍垂直設置於基板上，而以下列圖6A至圖7C亦為相同情況)的輻射端之虛擬延伸線有交集，故需設置二條剖溝52來防止二天線之電流線相互干擾。
請參閱第6A圖所示，係為本發明基板為對稱六邊形之第一實施結構示意圖，其中二天線61的輻射端之虛擬延伸線有交集，故需設置二條剖溝63來防止二天線61之電流線相互干擾，而另外一天線62輻射端之虛擬延伸線與二天線61皆無交集，故一天線62與二天線61之間僅需設置一剖溝64即可。
請參閱第6B圖所示，係為本發明基板為對稱六邊形之第二實施結構示意圖，其中三天線65輻射端之虛擬延伸線皆無交集，故三天線65之間僅需設置一剖溝66即可。
請參閱第7A圖所示，係為本發明基板為對稱八邊形之第一實施結構示意圖，其中二天線71輻射端之虛擬延伸線有交集，故需設置二條剖溝73來防止二天線71之電流線相互干擾；相同的，二天線72輻射端之虛擬延伸線有交集，故需設置二條剖溝74來防止二天線72之電流線相互干擾。而天線71輻射端之虛擬延伸線與天線72則無交集，故天線71與二天線72之間僅需設置一剖溝75即可。
請參閱第7B圖所示，係為本發明基板為對稱八邊形之第二實施結構示意圖，其中二天線76輻射端之虛擬延伸線有交集，故需設置二條剖溝77來防止二天線76之電流線相互干擾；而天線78輻射端之虛擬延伸線與天線76則無交集，故天線78與二天線76之間僅需設置一剖溝79即可。
請參閱第7C圖所示，係為本發明基板為對稱八邊形之第三實施結構示意圖，其中四天線80輻射端之虛擬延伸線皆無交集，故四天線80之間僅需 設置一剖溝81即可。
藉由上述第1圖至第7C圖之揭露，即可瞭解本發明主要為提升無線傳輸裝置上多輸入多輸出天線隔離度之結構，可依產品的需求做輕易的調整與修正可達到適合的應用，所舉之實施例可應用於操作頻段在：802.11a(5150~5850MHz)、802.11b(2400~2500MHz)、802.11g(2400~2500MHz)之系統頻帶需求，或可稍作頻段調整而應用在其它操作寬頻段之無線通訊系統裝置天線應用，應用於多天線多頻段的電子產品中，具有極大的商業價值，故提出專利申請以尋求專利權之保護。
綜上所述，本發明之結構特徵及各實施例皆已詳細揭示，而可充分顯示出本發明案在目的及功效上均深賦實施之進步性，極具產業之利用價值，且為目前市面上前所未見之運用，依專利法之精神所述，本發明案完全符合新型專利之要件。
唯所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明所實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。
11‧‧‧基板
12‧‧‧第一天線
121‧‧‧支撐部
122‧‧‧饋入部
123‧‧‧斷口
124‧‧‧輻射部
125‧‧‧輻射端
13‧‧‧第二天線
14‧‧‧第三天線
15‧‧‧第一剖溝
16‧‧‧第二剖溝
17‧‧‧第三剖溝
18‧‧‧第四剖溝

Claims (11)

  1. 一種高隔離度之多天線結構，其係包括有：一基板，為大於或等於五邊之對稱多邊形金屬板，具有複數條剖溝和複數個板邊；以及複數個天線，該些天線垂直設置於該基板之該些板邊，每個板邊只允許設置一個天線，該些天線與該基板連接處為一支撐部及一饋入部，與該支撐部與該饋入部垂直方向連接為一輻射部，於該輻射部尾部形成一輻射端；藉由上述構成，該複數個天線之任意二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若有交集，則於該二個相鄰的天線之間的該基板上設置至少二條剖溝；該二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若無交集，則於該二個相鄰的天線之間該基板上設置至少一條剖溝，該些剖溝用以隔絕該些天線之間的信號干擾。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該些剖溝係為垂直角度設置於該基板之該板邊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該大於或等於五邊之對稱多邊形之較佳實施例係為五邊形、六角形或八邊形。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之高隔離度之多天線結構，其中該五邊形係為對稱設置二個天線。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之高隔離度之多天線結構，其中該六邊形係為對稱設置三個天線。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之高隔離度之多天線結構，其中該八邊形係 為對稱設置四個天線。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該天線之該饋入部係具有一斷口，該斷口提供一同軸線纜做一耦接，使該斷口兩端分別與該同軸線纜的一中心導體及一外層網狀導體電性連接。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該剖溝之長短用以改變該些天線之阻抗匹配。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該剖溝自該基板之板邊向內部延伸形成一溝槽。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之高隔離度之多天線結構，其中該基板與該些天線為一體成型。
  11. 一種高隔離度之多天線結構，其係包括有：一基板，為大於或等於五邊之對稱多邊形金屬板，具有複數條剖溝和複數個板邊；以及複數個天線，該些天線垂直設置於該基板之該些板邊，每個該些板邊只允許設置一個天線，該些天線與該基板連接處為一支撐部及一饋入部，與該支撐部與該饋入部垂直方向連接為一輻射部，於該輻射部尾部形成一輻射端，該饋入部與一同軸線纜做一耦接；藉由上述構成，該複數個天線之任意二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若有交集，則於該二個相鄰的天線之間的該基板上設置二條剖溝；該二個相鄰的天線之該輻射端之虛擬延伸線若無交集，則於該二個相鄰的天線之間該基板上設置一條剖溝，該些剖溝係自該基板之該板邊垂直向內部延伸形成一溝槽，用以隔絕該些天線之間的信號干擾。
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