TWI823369B - 雙極化天線裝置 - Google Patents

Abstract

一種雙極化天線裝置包含輸入端、第一天線及第二天線。第一子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第一子天線的第一端沿著第一方向根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第二子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第二子天線的第二端沿著第二方向根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第三子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第三子天線的第三端沿著第三方向根據第二輸入信號以收發第二輸出信號。第四子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第四子天線的第四端沿著第四方向根據第二輸入信號以收發第二輸出信號。

Description

雙極化天線裝置

本案係有關於一種天線裝置，且特別是關於一種雙極化天線裝置。

現行的雙極化天線僅能輸出一種頻率的信號，若要輸出兩種頻率的信號，則需要透過兩支雙極化天線，且兩支天線需要分開配置，以避免輸出的信號互相干擾。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本案實施例的重要/關鍵元件或界定本案的範圍。

本案內容之一技術態樣係關於一種雙極化天線裝置。雙極化天線裝置包含輸入端、第一天線及第二天線。第一天線包含第一子天線及第二子天線。第二天線包含第三子天線及第四子天線。輸入端用以接收第一輸入信號或第二輸入信號。第一子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第一子天線的第一端沿著第一方向根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第二子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第二子天線的第二端沿著第二方向根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第三子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第三子天線的第三端沿著第三方向根據第二輸入信號以收發第二輸出信號。第四子天線位於基板的正面且耦接於輸入端，其中第四子天線的第四端沿著第四方向根據第二輸入信號以收發第二輸出信號，其中第一方向垂直於第二方向，且第三方向垂直於第四方向。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例所示之雙極化天線裝置得以透過多種天線的結構，以達到輸出多種輸出信號的功效。

在參閱下文實施方式後，本案所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本案之基本精神及其他發明目的，以及本案所採用之技術手段與實施態樣。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

第1圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置的結構圖。如圖所示，雙極化天線裝置100包含輸入端110、第一天線AT1及第二天線AT2。第一天線AT1包含第一子天線120及第二子天線130。第二天線AT2包含第三子天線140及第四子天線150。於位置關係上，第一子天線120、第二子天線130、第三子天線140及第四子天線150皆位於基板10的正面。於連接關係上，第一子天線120耦接於輸入端110，第二子天線130耦接於輸入端110，第三子天線140耦接於輸入端110，第四子天線150耦接於輸入端110。

為透過多種天線的結構，以達到輸出多種輸出信號的功效，本案提供如第1圖所示之雙極化天線裝置100，雙極化天線裝置100的相關操作詳細說明如後。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置之正面的結構圖。請一併參閱第1圖及第2圖，輸入端110用以接收第一輸入信號或第二輸入信號。第一子天線120的第一端121沿著第一方向D1根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。舉例而言，第一輸入信號可以與第一輸出信號有對應關係，輸入信號可以經過第一子天線120而轉換為輸出信號，且第一子天線120的第一端121沿著第一方向D1以發送第一輸出信號，此外，第一子天線120的第一端121沿著第一方向D1以接收第一輸出信號，且第一輸出信號可以經過第一子天線120而轉換為第一輸入信號，但本案不以此為限。

第二子天線130的第二端131沿著第二方向D2根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第三子天線140的第三端141沿著第三方向D3根據第二輸入信號以收發第二輸出信號。第四子天線150的第四端151沿著第四方向D4根據第二輸入信號以收發第二輸出信號，其中第一方向D1垂直於第二方向D2，且第三方向D3垂直於第四方向D4。

舉例而言，透過第二子天線130轉換第一輸入信號與第一輸出信號的對應關係可以與第一子天線120的轉換關係相似，透過第三子天線140或第四子天線150轉換第二輸入信號與第二輸出信號的對應關係可以與第一子天線120的轉換關係相似，為簡潔說明書內容，故於此不再贅述。

此外，第一方向D1可以垂直於第二方向D2，第三方向D3可以垂直於第四方向D4，主要用途為確保第一天線AT1中第一子天線120與第二子天線130所發送的第一輸出信號的極化方向可以互為垂直，同樣的，得以確保第二天線AT2中的，第三子天線140與第四子天線150所發送的第二輸出信號的極化方向可以互為垂直，以提昇第一輸出信號及第二輸出信號的可收發區域，其中第一方向D1、第二方向D2、第三方向D3及第四方向D4可以皆平行於基板10，但本案不以此為限。

在一實施例中，第一天線AT1不重疊於第二天線AT2。舉例而言，當第一天線AT1及第二天線AT2位於基板10的正面或背面時，第一子天線120與第二子天線130不重疊於第三子天線140與第四子天線150，由於第一天線AT1不重疊於第二天線AT2，故第一天線AT1發送的第一輸出信號與第二天線AT2發送的第二輸出信號不會互相影響，但本案不以此為限。

在一實施例中，第一子天線120的第一子天線長度及第二子天線130的第二子天線長度均大於第三子天線140的第三子天線長度及第四子天線150的第四子天線長度。舉例而言，第一子天線120的第一子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著弧線延伸連接至第一端121的長度，第二子天線130的第二子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著弧線延伸連接至第二端121的長度，第三子天線140的第三子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著弧線延伸連接至第三端141的長度，第四子天線150的第四子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著弧線延伸連接至第四端151的長度，但本案不以此為限。

此外，第一子天線及第二子天線的其中一者之第一天線長度，換句話說，即為第一子天線120的第一子天線長度或第二子天線130的第二子天線長度，同樣的，第三子天線及第四子天線的其中一者之第二天線長度，換句話說，即為第三子天線140的第三子天線長度或第四子天線150的第四子天線長度，但本案不以此為限。

第3圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置之背面的結構圖。如圖所示，第一天線AT1進一步包含第五天線160及第六天線170。於位置關係上，第五天線160及第六天線170皆位於基板10的背面。於耦接關係，第五天線160耦接於輸入端110，第六天線170耦接於輸入端110。

於操作上，在一實施例中，第五天線160的第五端161沿著第五方向D5根據第一輸入信號以收發第一輸出信號。第六天線170的第六端171沿著第六方向D6根據第一輸入信號以收發第一輸出信號，其中第五方向D5平行於第一方向D1，且第六方向D6平行於第二方向D2。舉例而言，透過第五天線160或第六天線170轉換第一輸入信號與第一輸出信號的對應關係可以與第一子天線120的轉換關係相似，為簡潔說明書內容，故於此不再贅述。

此外，第五方向D5可以平行於第一方向D1，且第六方向D6可以平行於第二方向D2，換句話說，第五方向D5可以垂直於第六方向D6，主要用途為確保第一天線AT1中第五子天線160與第六子天線170所發送的第一輸出信號的極化方向可以互為垂直，以提昇第一輸出信號的可收發區域，其中第五方向D5與第六方向D6可以皆平行於基板10，但本案不以此為限。

請參閱第1圖及第3圖，在一實施例中，第二天線AT2進一步包含第七天線180及第八天線190。於位置關係上，第七天線180及第八天線190皆位於基板10的背面。於耦接關係，第七天線180耦接於輸入端110，第八天線190耦接於輸入端110。

於操作上，在一實施例中，第七天線180的第七端181沿著第七方向D7根據第二輸入信號以收發第二輸出信號。第八天線190的第八端191沿著第八方向D8根據第二輸入信號以收發第二輸出信號，其中第七方向D7平行於第三方向D3，且第八方向D8平行於第四方向D4。舉例而言，第七天線180或第八天線190轉換第二輸入信號與第二輸出信號的對應關係可以與第一子天線120的轉換關係相似，為簡潔說明書內容，故於此不再贅述。

此外，第七方向D7可以平行於第三方向D3，且第八方向D8可以平行於第四方向D4，換句話說，第七方向D7可以垂直於第八方向D8，主要用途為確保第二天線AT2中第七子天線180與第八子天線190所發送的第二輸出信號的極化方向可以互為垂直，以提昇第二輸出信號的可收發區域，其中第七方向D7及第八方向D8可以皆平行於基板10，但本案不以此為限。

請參照第1圖，在一實施例中，第一子天線120的第一子天線長度、第二子天線130的第二子天線長度、第五子天線160的第五子天線長度及第六子天線170的第六子天線長度相同，且第三子天線140的第三子天線長度、第四子天線150的第四子天線長度、第七子天線180的第七子天線長度及第八子天線190的第八子天線長度相同。舉例而言，於第一天線AT1中的第一子天線長度、第二子天線長度、第五子天線長度及第六子天線長度皆相同，於第二天線AT2中的第三子天線長度、第四子天線長度、七子天線長度及第八子天線長度皆相同，且遵行以下公式：

… …公式1。

… … 公式2。

其中上述的公式1中，cl為天線長（單位為公分），λ 為波長（單位為公分），而上述的公式2中，λ 為波長（單位為公分），c為光速（單位為公尺），f為頻率（單位為赫茲）。

若依照上述的公式1和公式2可以得到表一，如下所示：

	2G天線	5G天線	2.4G天線
光速
頻率
波長	15	6	12.5
天線長	3.75	1.5	3.125

表一

請參閱表一，舉例而言，當第一天線AT1收發的第一輸出信號為2G（赫茲）時，天線長可以為3.75（公分），因此，上述第一子天線長度、第二子天線長度、第五子天線長度及第六子天線長度可為天線長3.75（公分），同樣的，當第二天線AT2收發的第二輸出信號為5G（赫茲）時，天線長可以為1.5（公分），因此，第三子天線長度、第四子天線長度、七子天線長度及第八子天線長度可為天線長1.5（公分），但本案不已此為限。

請參閱第2圖及第3圖，在一實施例中，第一子天線120包含第一弧線1201及第一收發部件1202，且第一收發部件1202的第一端121沿著第一方向D1以收發第一輸出信號。第二子天線130包含第二弧線1301及第二收發部件1302，且第二收發部件1302的第二端131沿著第二方向D2以收發第一輸出信號。第三子天線140包含第三弧線1401及第三收發部件1402，且第三收發部件1402的第三端141沿著第三方向D3以收發第二輸出信號。第四子天線150包含第四弧線1501及第四收發部件1502，且第四收發部件1502的第四端151沿著第四方向D4以收發第二輸出信號。

舉例而言，第一收發部件1202的第一端121可以為第一子天線120的第一端121（如第1圖所示），第二收發部件1302的第二端131可以為第二子天線130的第二端131（如第1圖所示），第三收發部件1402的第三端141可以為第三子天線140的第三端141（如第1圖所示），第四收發部件1502的第四端151可以為第四子天線150的第四端151（如第1圖所示），但本案不以此為限。

請參閱第2圖，在一實施例中，輸入端110沿著第一弧線1201形成第一切線L1，而輸入端110沿著第二弧線1301形成第二切線L2，且第一切線L1與第二切線L2互相夾約角度A1，輸入端110沿著第三弧線1401形成第三切線L3，而輸入端110沿著第四弧線1501形成第四切線L4，且第三切線L3與第四切線L4互相夾約角度A1。舉例而言，第一切線L1與第二切線L2可以互相夾約角度A1，第三切線L3與第四切線L4可以互相夾約角度A1，而角度A1可以為90度，主要用途為確保第一天線AT1中第一子天線120與第二子天線130所發送的第一輸出信號的極化方向可以互為垂直，同樣的，得以確保第二天線AT2中第三子天線140與第四子天線150所發送的第二輸出信號的極化方向可以互為垂直，以提昇第一輸出信號及第二輸出信號的可收發區域，但本案不以此為限。

請參閱第3圖，第五天線160包含第五弧線1601及第五收發部件1602，且第五收發部件1602的第五端161沿著第五方向D5以收發第一輸出信號。第六天線170包含第六弧線1701及第六收發部件1702，且第六收發部件1702的第六端171沿著第二方向D2以收發第一輸出信號。第七天線180包含第七弧線1801及第七收發部件1802，且第七收發部件1802的第七端181沿著第七方向D7以收發第二輸出信號。第八天線190包含第八弧線1901及第八收發部件1902，且第八收發部件1902的第八端191沿第八方向D8以收發第二輸出信號。

舉例而言，第五收發部件1602的第五端161可以為第五天線160的第五端161（如第1圖所示），第六收發部件1702的第六端171可以為第六天線170的第六端171（如第1圖所示），第七收發部件1802的第七端181可以為第七天線180的第七端181（如第1圖所示），第八收發部件1902的第八端191可以為第八天線190的第八端191（如第1圖所示），但本案不以此為限。

在一實施例中，輸入端110沿著第五弧線1601形成第五切線L5，而輸入端110沿著第六弧線1701形成第六切線L6，且第五切線L5與第六切線L6互相夾約角度A1。輸入端110沿著第七弧線1801形成第七切線L7，而輸入端110沿著第八弧線1901形成第八切線L8，且第七切線L7與第八切線L8互相夾約角度A1。舉例而言，第五切線L5與第六切線L6可以互相夾約角度A1，第七切線L7與第八切線L8可以互相夾約角度A1，而角度A1可以為90度，主要用途為確保第一天線AT1中第五子天線160與第六子天線170所發送的第一輸出信號的極化方向可以互為垂直，同樣的，得以確保第二天線AT2中的，第七子天線180與第八子天線190所發送的第二輸出信號的極化方向可以互為垂直，以提昇第一輸出信號及第二輸出信號的可收發區域，但本案不以此為限。

請參閱第2圖及第3圖，在一實施例中，第一子天線120的第一子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第一弧線1201延伸連接至第一端121的長度，第二子天線130的第二子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第二弧線1301延伸連接至第二端121的長度，第三子天線140的第三子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第三弧線1401延伸連接至第三端141的長度，第四子天線150的第四子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第四弧線1501延伸連接至第四端151的長度，但本案不以此為限。

在一實施例中，第五子天線160的第五子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第五弧線1601延伸連接至第五端161的長度，第六子天線170的第六子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第六弧線1701延伸連接至第六端171的長度，第七子天線180的第七子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第七弧線1801延伸連接至第七端181的長度，第八子天線190的第八子天線長度的定義可以為由輸入端110起沿著第八弧線1901延伸連接至第八端191的長度，但本案不以此為限。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例所示之雙極化天線裝置得以透過多種天線的結構，以達到輸出多種輸出信號的功效。

雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例，然其並非用以限定本案，本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本案之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

100： 雙極化天線裝置 10： 基板 AT1： 第一天線 AT2： 第二天線 110： 輸入端 120： 第一子天線 121： 第一端 1201： 第一弧線 1202： 第一收發部件 130： 第二子天線 131： 第二端 1301： 第二弧線 1302： 第二收發部件 140： 第三子天線 141： 第三端 1401： 第三弧線 1402： 第三收發部件 150： 第四子天線 151： 第四端 1501： 第四弧線 1502： 第四收發部件 160： 第五子天線 161： 第五端 1601： 第五弧線 1602： 第五收發部件 170： 第六子天線 171： 第六端 1701： 第六弧線 1702： 第六收發部件 180： 第七子天線 181： 第七端 1801： 第七弧線 1802： 第七收發部件 190： 第八子天線 191： 第八端 1901： 第八弧線 1902： 第八收發部件 D1： 第一方向 D2： 第二方向 D3： 第三方向 D4： 第四方向 D5： 第五方向 D6： 第六方向 D7： 第七方向 D8： 第八方向

為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置的結構圖。 第2圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置之正面的結構圖。 第3圖係依照本案一實施例繪示一種雙極化天線裝置之背面的結構圖。 根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100： 雙極化天線裝置 10： 基板 AT1： 第一天線 AT2： 第二天線 110： 輸入端 120： 第一子天線 121： 第一端 130： 第二子天線 131： 第二端 140： 第三子天線 141： 第三端 150： 第四子天線 151： 第四端 160： 第五子天線 161： 第五端 170： 第六子天線 171： 第六端 180： 第七子天線 181： 第七端 190： 第八子天線 191： 第八端

Claims (10)

1. 一種雙極化天線裝置，包含： 一輸入端，用以接收一第一輸入信號或一第二輸入信號； 一第一天線，包含： 一第一子天線，位於一基板的一正面且耦接於該輸入端，其中該第一子天線的一第一端沿著一第一方向根據該第一輸入信號以收發一第一輸出信號； 一第二子天線，位於該基板的該正面且耦接於該輸入端，其中該第二子天線的一第二端沿著一第二方向根據該第一輸入信號以收發該第一輸出信號； 一第二天線，包含： 一第三子天線，位於該基板的該正面且耦接於該輸入端，其中該第三子天線的一第三端沿著一第三方向根據該第二輸入信號以收發一第二輸出信號；以及 一第四子天線，位於該基板的該正面且耦接於該輸入端，其中該第四子天線的一第四端沿著一第四方向根據該第二輸入信號以收發該第二輸出信號，其中該第一方向垂直於該第二方向，且該第三方向垂直於該第四方向。
2. 如請求項1所述之雙極化天線裝置，其中該第一天線不重疊於該第二天線。
3. 如請求項1所述之雙極化天線裝置，其中該第一子天線及該第二子天線的其中一者之一第一天線長度大於該第三子天線及該第四子天線的其中一者之一第二天線長度。
4. 如請求項3所述之雙極化天線裝置，其中該第一天線，更包含： 一第五天線，位於該基板的一背面且耦接於該輸入端，其中該第五天線的一第五端沿著一第五方向根據該第一輸入信號以收發該第一輸出信號；以及 一第六天線，位於該基板的該背面且耦接於該輸入端，其中該第六天線的一第六端沿著一第六方向根據該第一輸入信號以收發該第一輸出信號，其中該第五方向平行於該第一方向，且該第六方向平行於該第二方向。
5. 如請求項4所述之雙極化天線裝置，其中該第二天線，更包含： 一第七天線，位於該基板的該背面且耦接於該輸入端，其中該第七天線的一第七端沿著一第七方向根據該第二輸入信號以收發該第二輸出信號；以及 一第八天線，位於該基板的該背面且耦接於該輸入端，其中該第八天線的一第八端沿著一第八方向根據該第二輸入信號以收發該第二輸出信號，其中該第七方向平行於該第三方向，且該第八方向平行於該第四方向。
6. 如請求項5所述之雙極化天線裝置，其中該第一子天線的一第一子天線長度、該第二子天線的一第二子天線長度、該第五子天線的一第五子天線長度及該第六子天線的一第六子天線長度相同，且該第三子天線的一第三子天線長度、該第四子天線的一第四子天線長度、該第七子天線的一第七子天線長度及該第八子天線的一第八子天線長度相同。
7. 如請求項5所述之雙極化天線裝置，其中該第一子天線包含一第一弧線及一第一收發部件，且該第一收發部件的該第一端沿著該第一方向以收發該第一輸出信號，其中該第二子天線包含一第二弧線及一第二收發部件，且該第二收發部件的該第二端沿著該第二方向以收發該第一輸出信號，其中該第三子天線包含一第三弧線及一第三收發部件，且該第三收發部件的該第三端沿著該第三方向以收發該第二輸出信號，其中該第四子天線包含一第四弧線及一第四收發部件，且該第四收發部件的該第四端沿著該第四方向以收發該第二輸出信號。
8. 如請求項7所述之雙極化天線裝置，其中該輸入端沿著該第一弧線形成一第一切線，而該輸入端沿著該第二弧線形成一第二切線，且該第一切線與該第二切線互相夾約一角度，其中該輸入端沿著該第三弧線形成一第三切線，而該輸入端沿著該第四弧線形成一第四切線，且該第三切線與該第四切線互相夾約該角度。
9. 如請求項8所述之雙極化天線裝置，其中該第五天線包含一第五弧線及一第五收發部件，且該第五收發部件的該第五端沿著該第五方向以收發該第一輸出信號，其中該第六天線包含一第六弧線及一第六收發部件，且該第六收發部件的該第六端沿著該第二方向以收發該第一輸出信號，其中該第七天線包含一第七弧線及一第七收發部件，且該第七收發部件的該第七端沿著該第七方向以收發該第二輸出信號，其中該第八天線包含一第八弧線及一第八收發部件，且該第八收發部件的該第八端沿著該第八方向以收發該第二輸出信號。
10. 如請求項9所述之雙極化天線裝置，其中該輸入端沿著該第五弧線形成一第五切線，而該輸入端沿著該第六弧線形成一第六切線，且該第五切線與該第六切線互相夾約該角度，其中該輸入端沿著該第七弧線形成一第七切線，而該輸入端沿著該第八弧線形成一第八切線，且該第七切線與該第八切線互相夾約該角度。