TWI734371B

TWI734371B - 天線結構

Info

Publication number: TWI734371B
Application number: TW109103799A
Authority: TW
Inventors: 吳子民; 賴國仁; 古光原
Original assignee: 啓碁科技股份有限公司
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-07-21
Also published as: US11251521B2; US20210249766A1; TW202131546A

Abstract

一種天線結構，包括：一基板、一饋入輻射部、一第一接地輻射部、一第二接地輻射部，以及一第一電路元件。基板具有相對之一第一表面和一第二表面。饋入輻射部包括一本體部份、一橋接部份，以及一延伸部份，其中本體部份具有一饋入點，而橋接部份係耦接於本體部份和延伸部份之間。第一接地輻射部係耦接至一接地電位。第一電路元件係耦接於第一接地輻射部和第二接地輻射部之間。饋入輻射部之橋接部份係設置於基板之第一表面上。第一電路元件係設置於基板之第二表面上。

Description

天線結構

本發明係關於一種天線結構，特別係關於一種超寬頻(Ultra-Wideband，UWB)之天線結構。

隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850 MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

天線(Antenna)為無線通訊領域中不可缺少之元件。倘若用於接收或發射信號之天線其頻寬(Bandwidth)不足，則很容易造成行動裝置之通訊品質下降。因此，如何設計出小尺寸、寬頻帶之天線元件，對天線設計者而言是一項重要課題。

在較佳實施例中，本發明提出一種天線結構，包括：一基板，具有相對之一第一表面和一第二表面；一饋入輻射部，包括一本體部份、一橋接部份，以及一延伸部份，其中該本體部份具有一饋入點，而該橋接部份係耦接於該本體部份和該延伸部份之間；一第一接地輻射部，耦接至一接地電位；一第二接地輻射部；以及一第一電路元件，耦接於該第一接地輻射部和該第二接地輻射部之間；其中該饋入輻射部之該橋接部份係設置於該基板之該第一表面上，而該第一電路元件係設置於該基板之該第二表面上。

在一些實施例中，該天線結構涵蓋一超寬頻頻帶，而該超寬頻頻帶至少包括介於699MHz至960MHz之間之一第一頻率區間，以及介於1710MHz至2690MHz之間之一第二頻率區間。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該本體部份係呈現一L字形。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該本體部份之長度係小於或等於該第二頻率區間之0.25倍波長。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該橋接部份係呈現一三角形、一T字形，或是一長方形。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該延伸部份係呈現一蜿蜒形狀或一細長方形且為該饋入輻射部中寬度最小者。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該橋接部份和該延伸部份之總長度係小於或等於該第一頻率區間之0.25倍波長。

在一些實施例中，該第一接地輻射部係呈現一較長直條形並更包括一第一突出部份，而該第一突出部份係呈現一梯形或一直條形。

在一些實施例中，該第二接地輻射部係呈現一較短直條形並更包括一第二突出部份，而該第二突出部份係呈現一倒梯形或一直條形。

在一些實施例中，該第二接地輻射部之長度係小於或等於該第一頻率區間之0.25倍波長。

在一些實施例中，該第一電路元件為一電感器，而該電感器之電感值係大於或等於1nH。

在一些實施例中，該饋入輻射部之該橋接部份於該基板之該第二表面上具有一垂直投影，而該垂直投影係與該第一突出部份或該第二突出部份至少其中之一部份重疊。

在一些實施例中，該天線結構更包括：一第二電路元件，耦接於該第二接地輻射部和該饋入輻射部之該延伸部份之間。

在一些實施例中，該第二電路元件為一電容器，而該電容器之電容值係大於或等於0.1pF。

在一些實施例中，該天線結構更包括：一第一附加輻射部，設置於該基板之該第二表面上；以及一或複數個第一導電貫通元件，穿透該基板，其中該饋入輻射部之該延伸部份係經由該等第一導電貫通元件和該第一附加輻射部耦接至該第二電路元件。

在一些實施例中，該天線結構更包括：一第二附加輻射部，設置於該基板之該第一表面上；以及一或複數個第二導電貫通元件，穿透該基板，其中該第二接地輻射部係經由該等第二導電貫通元件和該第二附加輻射部耦接至該第二電路元件。

在一些實施例中，該天線結構更包括：一寄生輻射部，耦接至該第一接地輻射部，其中該寄生輻射部係鄰近於該饋入輻射部之該延伸部份，但與該饋入輻射部之該延伸部份彼此分離。

在一些實施例中，該寄生輻射部之長度係小於或等於該第二頻率區間之0.25倍波長。

在一些實施例中，該第二接地輻射部係設置於該基板之該第二表面上，或是部份地設置於與該基板之該第一表面大致互相垂直之一平面上。

在一些實施例中，該天線結構更包括一調整電路，其包括：複數個阻抗元件；以及一切換元件，根據一控制信號來選擇該等阻抗元件之一者，使得該第一電路元件經由所選擇之阻抗元件耦接至該第一接地輻射部。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構(Antenna Structure)100之俯視圖。天線結構100可以套用於一行動裝置(Mobile Device)，例如：一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer)，或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。如第1A圖所示，天線結構100至少包括：一基板(Substrate)110、一饋入輻射部(Feeding Radiation Element)120、一第一接地輻射部(Grounding Radiation Element)160、一第二接地輻射部170，以及一第一電路元件(Circuit Element)181，其中饋入輻射部120包括一本體部份(Body Portion)130、一橋接部份(Bridging Portion)140，以及一延伸部份(Extension Portion)150。饋入輻射部120、第一接地輻射部160，以及第二接地輻射部170皆可用金屬材質製成，例如：銅、銀、鋁、鐵，或是其合金。

基板110可以是一FR4(Flame Retardant 4)基板、一雷雕(Laser Direct Structuring，LDS)塑材，或是一軟性聚亞醯胺(Polyimide，PI)基板。基板110具有相對之一第一表面E1和一第二表面E2，其中饋入輻射部120係設置於基板110之第一表面E1上，而第一接地輻射部160係設置於基板110。第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構100於基板110之第一表面E1上之一部份元件之俯視圖。第1C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構100於基板110之第二表面E2上之另一部份元件之透視圖(亦即，將基板110視為一透明元件)。第1D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構100之側視圖。請一併參考第1A、1B、1C、1D圖以理解本發明。

饋入輻射部120之本體部份130可以大致呈現一L字形。詳細而言，本體部份130具有一第一端131和一第二端132，其中一饋入點(Feeding Point)FP係位於本體部份130之第一端131處，而本體部份130之第二端132為一開路端(Open End)。饋入點FP更可耦接至一信號源(Signal Source)(未顯示)，例如：一射頻(Radio Frequency，RF)模組，其可用於激發天線結構100。

饋入輻射部120之橋接部份140可以大致呈現一三角形。詳細而言，橋接部份140具有一第一端141和一第二端142，其中橋接部份140之第一端141之寬度W2係大於或等於橋接部份140之第二端142之寬度W3。另外，橋接部份140之第一端141係耦接至本體部份130並鄰近於饋入點FP。必須注意的是，本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如：5mm或更短)，亦可包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即，前述間距縮短至0)。

饋入輻射部120之延伸部份150可以大致呈現一蜿蜒形狀(Meandering Shape)，且其屬於饋入輻射部120中寬度最小者。換言之，延伸部份150之寬度W4係小於本體部份130之寬度W1，亦小於或等於橋接部份140之寬度W2、W3。詳細而言，延伸部份150具有一第一端151和一第二端152，其中延伸部份150之第一端151係耦接至橋接部份140之第二端142，而延伸部份150之第二端152為一開路端並朝與本體部份130之第二端132大致相反且互相遠離之方向作延伸。亦即，橋接部份140係耦接於本體部份130和延伸部份150之間。

第一接地輻射部160耦接至一接地電位(Ground Voltage)VSS，並包括一第一突出部份(Protruding Portion)165。接地電位VSS可由天線結構100之一系統接地面(System Ground Plane)所提供(未顯示)。第一接地輻射部160可大致呈現一較長直條形，而其第一突出部份165可大致呈現一梯形。在一些實施例中，第一接地輻射部160為一接地銅箔(Ground Copper Foil)，其可延伸至基板110之第一表面E1或第二表面E2上。然而，本發明並不僅限於此。在另一些實施例中，天線結構100更可包括一輔助接地部(Auxiliary Grounding Element)(未顯示)，其可延伸至基板110之第一表面E1上，並與第一接地輻射部160兩者互相耦接。

第二接地輻射部170包括一第二突出部份175，其係朝靠近第一突出部份165之方向作延伸。第二接地輻射部170可大致呈現一較短直條形，而其第二突出部份175可大致呈現一倒梯形。第一突出部份165和第二突出部份175兩者可共同形成一領結結構 (Bowtie Structure)或一對稱結構。在一些實施例中，第二接地輻射部170係設置於基板110之第二表面E2上。然而，本發明並不僅限於此。在另一些實施例中，第二接地輻射部170亦可設置於非屬基板110之第一表面E1或第二表面E2之其他平面上。饋入輻射部120之橋接部份140於基板110之第二表面E2上具有一垂直投影(Vertical Projection)，而此垂直投影可與第一接地輻射部160之第一突出部份165或第二突出部份175至少其中之一部份重疊。第一電路元件181係耦接於第一突出部份165和第二突出部份175之間。例如，第一電路元件181可為一電感器(Inductor)，而在其他實施例中，第一電路元件181亦可改為一電容器(Capacitor)。必須注意的是，第一突出部份165和第二突出部份175皆為選用元件，其亦可由天線結構100當中移除。在另一些實施例中，第一接地輻射部160不包括第一突出部份165，而第二接地輻射部170不包括第二突出部份175，使得第一電路元件181可直接耦接於第一接地輻射部160和第二接地輻射部170之間。

根據實際量測結果，天線結構100可涵蓋介於698MHz至6000MHz之間之一超寬頻(Ultra-Wideband，UWB)頻帶。詳細而言，此超寬頻頻帶至少包括介於699MHz至960MHz之間之一第一頻率區間(Frequency Interval)，以及介於1710MHz至2690MHz之間之一第二頻率區間。在天線原理方面，饋入輻射部120之本體部份130可對應於天線結構100之第二頻率區間，而第二接地輻射部170和饋入輻射部120之延伸部份150皆可對應於天線結構100之第一頻率區間。第一電路元件181可用於微調第一頻率區間之阻抗匹配(Impedance Matching)，以增加第一頻率區間之操作頻寬(Operation Bandwidth)。另外，橋接部份140、第一突出部份165，以及第二突出部份175之錐形(Taper)設計則可用於改善介於1710MHz至2690MHz之間之一第二頻率區間之阻抗匹配。

在一些實施例中，天線結構100之元件尺寸和元件參數可如下列所述。基板110之厚度H1可介於0.02mm至1.6mm之間。饋入輻射部120之本體部份130之長度L1可以小於或等於天線結構100之第二頻率區間之0.25倍波長(λ/4)。饋入輻射部120之橋接部份140和延伸部份150之總長度L2可以小於或等於天線結構100之第一頻率區間之0.25倍波長(λ/4)。第二接地輻射部170之長度L3可以小於或等於天線結構100之第一頻率區間之0.25倍波長(λ/4)。第一電路元件181之電感值(Inductance)可以大於或等於1nH。在饋入輻射部120中，本體部份130之寬度W1可以小於或等於4mm，橋接部份140之第一端141之寬度W2可以小於或等於3mm，橋接部份140之第二端142之寬度W3可以小於或等於2mm，而延伸部份150之寬度W4可以小於或等於2mm。上尺寸範圍係根據多次實驗結果而求出，其有助於最佳化天線結構100之操作頻寬和阻抗匹配。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構200之俯視圖。第2圖和第1A圖相似。在第2圖之實施例中，天線結構200更包括一第二電路元件182。第二電路元件182可設置於基板110之第一表面E1上，並耦接於第二接地輻射部170和饋入輻射部120之延伸部份150之間。詳細而言，第二電路元件182具有一第一端和一第二端，其中第二電路元件182之第一端係耦接至延伸部份150之第二端152，而第二電路元件182之第二端可經由一導電貫通元件(Conductive Via Element)(未顯示)耦接至第二接地輻射部170。例如，第二電路元件182可為一電容器，其電容值可以大於或等於0.1pF。根據實際量測結果，第二電路元件182可用於微調天線結構200之第二頻率區間(例如：介於1710MHz至2690MHz之間)之阻抗匹配，以增加第二頻率區間之操作頻寬。在其他實施例中，第二電路元件182亦可改為一電感器。第2圖之天線結構200之其餘特徵皆與第1A、1B、1C、1D圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構300之俯視圖。第3圖和第1A圖相似。在第3圖之實施例中，天線結構300更包括一寄生輻射部(Parasitic Radiation Element)310，其可用金屬材質製成，並可設置於基板110之第一表面E1上。寄生輻射部310可以大致呈現一L字形。詳細而言，寄生輻射部310具有一第一端311和一第二端312，其中寄生輻射部310之第一端311可經由一導電貫通元件(未顯示)耦接至第一接地輻射部160，而寄生輻射部310之第二端312為一開路端。寄生輻射部310之第二端312係鄰近於饋入輻射部120之延伸部份150，但又與饋入輻射部120之延伸部份150彼此分離，使得寄生輻射部310和饋入輻射部120之延伸部份150之間可形成一耦合間隙(Coupling Gap)GC1，其寬度可小於2mm。根據實際量測結果，寄生輻射部310可用於微調天線結構300之第二頻率區間(例如：介於1710MHz至2690MHz之間)之阻抗匹配，以增加第二頻率區間之操作頻寬。寄生輻射部310之長度L4可以小於或等於天線結構300之第二頻率區間之0.25倍波長(λ/4)。在另一些實施例中，寄生輻射部310亦可改為設置於基板110之第二表面E2上，此時寄生輻射部310之第一端311可直接耦接至第一接地輻射部160。第3圖之天線結構300之其餘特徵皆與第1A、1B、1C、1D圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構400之俯視圖。第4圖和第2圖相似。在第4圖之實施例中，天線結構400更包括一第一附加輻射部(Additional Radiation Element)420和一或複數個第一導電貫通元件424。第一附加輻射部420可用金屬材質製成。第一附加輻射部420和第二電路元件182皆可設置於基板110之第二表面E2上。在一些實施例中，第一附加輻射部420與饋入輻射部120之延伸部份150大致具有相同寬度。該等第一導電貫通元件424可穿透基板110，其中饋入輻射部120之延伸部份150係經由該等第一導電貫通元件424和第一附加輻射部420耦接至第二電路元件182。亦即，第二電路元件182係耦接於第二接地輻射部170和第一附加輻射部420之間。由於第二接地輻射部170、第二電路元件182，以及第一附加輻射部420皆位於同一平面上，故此種設計方式可降低第二電路元件182之組裝難度，同時又不致影響天線結構400之操作頻寬。必須注意的是，在加入第一附加輻射部420之後，饋入輻射部120之延伸部份150之長度可以對應地縮短。第4圖之天線結構400之其餘特徵皆與第2圖之天線結構200類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構500之俯視圖。第5圖和第2圖相似。在第5圖之實施例中，天線結構500更包括一第二附加輻射部530和一或複數個第二導電貫通元件534。第二附加輻射部530可用金屬材質製成。第二附加輻射部530和第二電路元件182皆可設置於基板110之第一表面E1上。在一些實施例中，第二附加輻射部530與第二接地輻射部170大致具有相同寬度。該等第二導電貫通元件534可穿透基板110，其中第二接地輻射部170係經由該等第二導電貫通元件534和第二附加輻射部530耦接至第二電路元件182。亦即，第二電路元件182係耦接於第二附加輻射部530和饋入輻射部120之延伸部份150之間。由於第二附加輻射部530、第二電路元件182，以及饋入輻射部120皆位於同一平面上，故此種設計方式可降低第二電路元件182之組裝難度，同時又不致影響天線結構500之操作頻寬。必須注意的是，在加入第二附加輻射部530之後，第二接地輻射部170之長度可以對應地縮短。第5圖之天線結構500之其餘特徵皆與第2圖之天線結構200類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第6A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構601之俯視圖。第6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構602之俯視圖。第6C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構603之俯視圖。第6D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構604之俯視圖。如第6A、6B、6C、6D圖所示，前述橋接部份140還可大致呈現一梯形或任意之一三角形，以微調其自身與第一突出部份165或第二突出部份175之間之耦合量(Coupling Amount)。根據實際量測結果，若前述耦合量增加，則天線結構之操作頻率將會對應地升高，而若前述耦合量減少，則天線結構之操作頻率將會對應地下降。

第7A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構700之俯視圖。第7A圖和第1A圖相似。在第7A圖之實施例中，天線結構700更包括一調整電路(Tuning Circuit)790。第7B圖係顯示根據本發明一實施例所述之調整電路790之示意圖。如第7A、7B圖所示，調整電路790包括複數個阻抗元件(Impedance Element)791、792、793、794和一切換元件(Switch Element)795。例如，該等阻抗元件791、792、793、794可以是具有不同電感值之複數個電感器、具有不同電容值之複數個電容器，或是其任意組合，但亦不僅限於此。切換元件795係根據一控制信號SC來選擇該等阻抗元件791、792、793、794之一者，使得第一電路元件181可經由所選擇之阻抗元件耦接至第一接地輻射部160。例如，控制信號SC可以由一處理器(未顯示)根據一使用者輸入而產生。根據實際量測結果，藉由使用調整電路790來選擇不同之接地阻抗值，天線結構700之操作頻寬將能大幅增加。必須注意的是，該等阻抗元件791、792、793、794之數量在本發明中並不特別限制，而在加入調整電路790之後，第一接地輻射部160之第一突出部份165之形狀亦可對應地進行調整。第7A、7B圖之天線結構700之其餘特徵皆與第1A、1B、1C、1D圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構800之立體圖。第8圖和第1A圖相似。在第8圖之實施例中，天線結構800之一第二接地輻射部870係至少部份地設置於與基板110之第一表面E1大致互相垂直之一平面上，但第二接地輻射部870之一第二突出部份875仍係設置於基板110之第二表面E2上。另外，天線結構800之一饋入輻射部820之一本體部份830亦可至少部份地設置於與基板110之第一表面E1大致互相垂直之前述平面上。亦即，饋入輻射部820和第二接地輻射部870可為平面式結構、立體式結構，或是其任意組合，以節省基板110上之設計空間。第8圖之天線結構800之其餘特徵皆與第1A、1B、1C、1D圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構900之俯視圖。第9圖和第5圖相似。在第9圖之實施例中，天線結構900之一饋入輻射部920包括一本體部份130、一橋接部份940，以及一延伸部份950，其中橋接部份940可大致呈現一長方形，而延伸部份950可大致呈現一細長方形。橋接部份940和延伸部份950之形狀變化可增加天線結構900之設計彈性。第9圖之天線結構900之其餘特徵皆與第5圖之天線結構500類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第10圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構1000之俯視圖。第10圖和第5圖相似。在第10圖之實施例中，天線結構1000之一饋入輻射部1020包括一本體部份130、一橋接部份1040，以及一延伸部份1050，其中橋接部份1040可大致呈現一T字形，而延伸部份1050可大致呈現一細長方形。橋接部份1040和延伸部份1050之形狀變化可增加天線結構1000之設計彈性。第10圖之天線結構1000之其餘特徵皆與第5圖之天線結構500類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第11圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構1100之俯視圖。第11圖和第5圖相似。在第11圖之實施例中，天線結構1100更包括一或複數個第三導電貫通元件1134，而天線結構1100之一第一接地輻射部1160係設置於基板110之第一表面E1上。該等第三導電貫通元件1134可穿透基板110，其中第一接地輻射部1160可經由該等第三導電貫通元件1134耦接至基板110之第二表面E2上之一第一突出部份1165。亦即，第一接地輻射部1160及其第一突出部份1165可分別設置於基板110之第一表面E1和第二表面E2上，此可增加天線結構1100之設計彈性。第11圖之天線結構1100之其餘特徵皆與第5圖之天線結構500類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第12圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構1200之俯視圖。第12圖和第9圖相似。在第12圖之實施例中，天線結構1200之一第一接地輻射部1260包括一第一突出部份1265，而天線結構1200之一第二接地輻射部1270包括一第二突出部份1275，其中第一突出部份1265和第二突出部份1275可各自呈現一直條形，而第一電路元件181係耦接於第一突出部份1265和第二突出部份1275之間。第一突出部份1265和第二突出部份1275之形狀變化可增加天線結構1200之設計彈性。第12圖之天線結構1200之其餘特徵皆與第9圖之天線結構900類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第13圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構1300之俯視圖。第13圖和第5圖相似。在第13圖之實施例中，天線結構1300之一第一接地輻射部1360不包括任何第一突出部份，而天線結構1300之一第二接地輻射部1370則包括一第二突出部份1375，其中第二突出部份1375可呈現一倒三角形或一倒梯形，而第一電路元件181係耦接於第二突出部份1375和第一接地輻射部1360之間。第一接地輻射部1360和第二接地輻射部1370之形狀變化可增加天線結構1300之設計彈性。第13圖之天線結構1300之其餘特徵皆與第5圖之天線結構500類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第14圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構1400之俯視圖。第14圖和第5圖相似。在第14圖之實施例中，天線結構1400之一第一接地輻射部1460包括一第一突出部份1465，而天線結構1400之一第二接地輻射部1470則不包括任何第二突出部份，其中第一突出部份1465可呈現一三角形或一梯形，而第一電路元件181係耦接於第一突出部份1465和第二接地輻射部1470之間。第一接地輻射部1460和第二接地輻射部1470之形狀變化可增加天線結構1400之設計彈性。第14圖之天線結構1400之其餘特徵皆與第5圖之天線結構500類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

本發明提出一種新穎之天線結構。與傳統設計相比，本發明至少具有小尺寸、寬頻帶，以及低製造成本等優勢，故其很適合應用於各種各式之行動通訊裝置當中。

值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀、元件參數，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之天線結構並不僅限於第1-14圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-14圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之天線結構當中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,200,300,400,500,601,602,603,604,700,800,900,1000,1100,1200,1300,1400:天線結構 110:基板 120,820,920,1020:饋入輻射部 130,830:饋入輻射部之本體部份 131:饋入輻射部之本體部份之第一端 132:饋入輻射部之本體部份之第二端 140,940,1040:饋入輻射部之橋接部份 141:饋入輻射部之橋接部份之第一端 142:饋入輻射部之橋接部份之第二端 150,950,1050:饋入輻射部之延伸部份 151:饋入輻射部之延伸部份之第一端 152:饋入輻射部之延伸部份之第二端 160,1160,1260,1360,1460:第一接地輻射部 165,1265,1165,1465:第一接地輻射部之第一突出部份 170,870,1270,1370,1470:第二接地輻射部 175,1275,1375:第二接地輻射部之第二突出部份 181:第一電路元件 182:第二電路元件 310:寄生輻射部 311:寄生輻射部之第一端 312:寄生輻射部之第二端 420:第一附加輻射部 424:第一導電貫通元件 530:第二附加輻射部 534:第二導電貫通元件 790:調整電路 791,792,793,794:阻抗元件 795:切換元件 1134:第三導電貫通元件 E1:基板之第一表面 E2:基板之第一表面 FP:饋入點 GC1:耦合間隙 H1:厚度 L1,L2,L3,L4:長度 SC:控制信號 VSS:接地電位 W1,W2,W3,W4:寬度

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第1B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構於基板之第一表面上之一部份元件之俯視圖。第1C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構於基板之第二表面上之另一部份元件之透視圖。第1D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之側視圖。第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第6A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第6B圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第6C圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第6D圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第7A圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第7B圖係顯示根據本發明一實施例所述之調整電路之示意圖。第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之立體圖。第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第10圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第11圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第12圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第13圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。第14圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之俯視圖。

100:天線結構

110:基板

120:饋入輻射部

130:饋入輻射部之本體部份

131:饋入輻射部之本體部份之第一端

132:饋入輻射部之本體部份之第二端

140:饋入輻射部之橋接部份

141:饋入輻射部之橋接部份之第一端

142:饋入輻射部之橋接部份之第二端

150:饋入輻射部之延伸部份

151:饋入輻射部之延伸部份之第一端

152:饋入輻射部之延伸部份之第二端

160:第一接地輻射部

165:第一接地輻射部之第一突出部份

170:第二接地輻射部

175:第二接地輻射部之第二突出部份

181:第一電路元件

E1:基板之第一表面

FP:饋入點

VSS:接地電位

Claims

一種天線結構，包括：一基板，具有相對之一第一表面和一第二表面；一饋入輻射部，包括一本體部份、一橋接部份，以及一延伸部份，其中該本體部份具有一饋入點，而該橋接部份係耦接於該本體部份和該延伸部份之間；一第一接地輻射部，耦接至一接地電位；一第二接地輻射部；以及一第一電路元件，耦接於該第一接地輻射部和該第二接地輻射部之間；其中該饋入輻射部之該橋接部份係設置於該基板之該第一表面上，而該第一電路元件係設置於該基板之該第二表面上；其中該第一接地輻射部和該第二接地輻射部之至少一者包括一突出部份；其中該饋入輻射部之該橋接部份於該基板之該第二表面上具有一垂直投影，而該垂直投影係與該突出部份至少部份重疊。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該天線結構涵蓋一超寬頻頻帶，而該超寬頻頻帶至少包括介於699MHz至960MHz之間之一第一頻率區間，以及介於1710MHz至2690MHz之間之一第二頻率區間。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該饋入輻射部之該本體部份係呈現一L字形。
如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中該饋入輻射部之該本體部份之長度係小於或等於該第二頻率區間之0.25倍波長。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該饋入輻射部之該橋接部份係呈現一三角形、一T字形，或一長方形。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該饋入輻射部之該延伸部份係呈現一蜿蜒形狀或一細長方形且為該饋入輻射部中寬度最小者。
如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中該饋入輻射部之該橋接部份和該延伸部份之總長度係小於或等於該第一頻率區間之0.25倍波長。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該第一接地輻射部係呈現一較長直條形並包括該突出部份，而該突出部份係呈現一梯形或一直條形。
如申請專利範圍第8項所述之天線結構，其中該第二接地輻射部係呈現一較短直條形並更包括一第二突出部份，而該第二突出部份係呈現一倒梯形一直條形。
如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中該第二接地輻射部之長度係小於或等於該第一頻率區間之0.25倍波長。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該第一電路元件為一電感器，而該電感器之電感值係大於或等於1nH。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，更包括：一第二電路元件，耦接於該第二接地輻射部和該饋入輻射部之該延伸部份之間。
如申請專利範圍第12項所述之天線結構，其中該第二電路元件為一電容器，而該電容器之電容值係大於或等於0.1pF。
如申請專利範圍第12項所述之天線結構，更包括：一第一附加輻射部，設置於該基板之該第二表面上；以及一或複數個第一導電貫通元件，穿透該基板，其中該饋入輻射部之該延伸部份係經由該等第一導電貫通元件和該第一附加輻射部耦接至該第二電路元件。
如申請專利範圍第12項所述之天線結構，更包括：一第二附加輻射部，設置於該基板之該第一表面上；以及一或複數個第二導電貫通元件，穿透該基板，其中該第二接地輻射部係經由該等第二導電貫通元件和該第二附加輻射部耦接至該第二電路元件。
如申請專利範圍第2項所述之天線結構，更包括：一寄生輻射部，耦接至該第一接地輻射部，其中該寄生輻射部係鄰近於該饋入輻射部之該延伸部份，但與該饋入輻射部之該延伸部份彼此分離。
如申請專利範圍第16項所述之天線結構，其中該寄生輻射部之長度係小於或等於該第二頻率區間之0.25倍波長。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該第二接地輻射部係設置於該基板之該第二表面上，或是部份地設置於與該基板之該第一表面大致互相垂直之一平面上。
如申請專利範圍第1項所述之天線結構，更包括一調整電路，其包括：複數個阻抗元件；以及一切換元件，根據一控制信號來選擇該等阻抗元件之一者，使得該第一電路元件經由所選擇之阻抗元件耦接至該第一接地輻射部。