TWI833422B - 多頻天線及電子裝置 - Google Patents
多頻天線及電子裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI833422B TWI833422B TW111142265A TW111142265A TWI833422B TW I833422 B TWI833422 B TW I833422B TW 111142265 A TW111142265 A TW 111142265A TW 111142265 A TW111142265 A TW 111142265A TW I833422 B TWI833422 B TW I833422B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- antenna
- coupling
- radiator
- section
- band
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 157
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 157
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 157
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 5
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001045744 Sus scrofa Hepatocyte nuclear factor 1-beta Proteins 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000012811 non-conductive material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
- H01Q9/0414—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
- H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
- H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
- H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
- H01Q5/364—Creating multiple current paths
- H01Q5/371—Branching current paths
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
- H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
- H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/2283—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles mounted in or on the surface of a semiconductor substrate as a chip-type antenna or integrated with other components into an IC package
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
一種多頻天線，其包含基板、第一天線結構、第二天線結構、第一接地部、耦合部、導通孔以及第二接地部。基板具有第一面與第二面。第一天線結構與第二天線結構設置於第一面，第一天線結構包含第一天線耦合區段。第二天線結構包含第二天線耦合區段。第一接地部連接第一天線耦合區段。耦合部設置於第二面，並投影至第一面而形成耦合區域。第一天線耦合區段和第二天線耦合區段與耦合區域至少部分重疊。導通孔貫穿基板，並連接於耦合部與第二天線耦合區段之間。第二接地部連接耦合部。藉此，可增加第一天線結構與第二天線結構之間的隔離度。
Description
本揭示內容係關於一種多頻天線及電子裝置，特別是關於一種可操作於WIFI 6E頻段的多頻天線及電子裝置。
隨著無線通訊技術的快速發展，行動通訊裝置(例如：筆記型電腦、平板電腦及手機)均使用窄邊框的螢幕，並朝向微型化的趨勢進行發展。然而，在微型化的趨勢下，導致行動通訊裝置的硬體空間被嚴重地壓縮。相對地，行動通訊裝置中用以配置天線的淨空區域也就越來越有限。目前天線頻段的需求已從原本WIFI(2.4/5)頻段擴增到WIFI 6E頻段，使得在天線配置上更不容易達到小尺寸與高天線增益。另外，在同一裝置上需要配置的天線數量也逐漸增加。伴隨而來的卻是天線之間的耦合效應，其會降低天線的輻射效率，尤其又以相同操作頻帶的天線最為嚴重。
有鑑於此，如何讓天線在行動通訊裝置內部的有限空間中仍然保有高隔離度且具有高輻射效率，實為民眾所殷切企盼，亦係相關業者須努力研發突破的目標及方向。
因此，本揭示內容之目的在於提供一種多頻天線及電子裝置，其將第一天線結構與第二天線結構分別接地於基板的正反二面，並利用耦合部對第一天線結構與第二天線結構進行耦合而達到高隔離度，藉此取代實體電容且降低天線系統的成本。
依據本揭示內容的一實施方式提供一種多頻天線，其包含一基板、一第一天線結構、一第二天線結構、一第一接地部、一耦合部、一導通孔以及一第二接地部。基板具有一第一面與一第二面。第一天線結構設置於第一面，並包含一第一天線耦合區段。第二天線結構設置於第一面，並包含一第二天線耦合區段。第一接地部設置於第一面，並連接第一天線耦合區段。耦合部設置於第二面，且耦合部投影至第一面而形成一耦合區域。第一天線耦合區段與耦合區域至少部分重疊，且第二天線耦合區段與耦合區域至少部分重疊。導通孔貫穿基板，並連接於耦合部與第二天線耦合區段之間。第二接地部設置於第二面，並連接耦合部。
依據本揭示內容的另一實施方式提供一種電子裝置，其包含如前述實施方式的多頻天線。
藉此，本揭示內容之多頻天線及電子裝置，其不僅合併第一天線結構與第二天線結構，使得天線頻寬能涵蓋WIFI(2.4/5)頻段及WIFI 6E頻段，更藉由耦合部的配置，使得第一天線結構與第二天線結構之間具有良好的隔離度。
請一併參照第1A圖、第1B圖及第2圖，其中第1A圖係繪示依照本發明之第一實施例之多頻天線100的前視圖，第1B圖係繪示依照本發明之第一實施例之多頻天線100的後視圖，第2圖係繪示第1B圖之多頻天線100的耦合部500投影至基板110的第一面111的示意圖。由第1A圖、第1B圖及第2圖可知，多頻天線100包含一基板110、一第一天線結構200、一第二天線結構300、一第一接地部400、一耦合部500、一導通孔600以及一第二接地部700。
基板110可為一平面基板，例如：通訊設備或電子裝置中的一系統主板、一印刷電路板(Printed Circuit Board；PCB)、一FR4(Flame Retardant 4)基板或者是一柔性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board；FPCB)，且基板110具有第一面111(即基板110的正面)與第二面112(即基板110的背面)。第一天線結構200、第二天線結構300、第一接地部400、耦合部500及第二接地部700均可由金屬材質所製成(例如：銅、銀、鋁、鐵，或者是前述金屬的合金)，並透過電鍍以及/或3D列印技術製造於基板110上。
第一天線結構200設置於第一面111，並包含一第一天線耦合區段221。第二天線結構300設置於第一面111，並包含一第二天線耦合區段321。第一接地部400設置於第一面111，並電性連接第一天線耦合區段221。耦合部500設置於第二面112，且耦合部500投影至第一面111而形成一耦合區域O。
特別的是，第一天線耦合區段221與耦合區域O完全重疊，且第二天線耦合區段321與耦合區域O完全重疊；換言之，第一天線耦合區段221與第二天線耦合區段321位於耦合區域O。導通孔600貫穿基板110的第一面111與第二面112，並連接於耦合部500與第二天線耦合區段321之間，用以電性連接耦合部500與第二天線耦合區段321，但導通孔600的數量並不以本揭示內容為限。第二接地部700設置於第二面112，並電性連接耦合部500，其中第一接地部400與第二接地部700耦接至一接地電位(Ground Voltage)VSS，且接地電位VSS可由多頻天線100之一系統接地面(System Ground Plane)所提供(圖未繪示)。
在一些實施例中，基板110之一面積可為A
B，耦合部500之一面積可為A
C，其滿足下列條件：A
C/A
B≥ 15%。第一天線耦合區段221與耦合部500之一重疊面積可為A
O1，第二天線耦合區段321與耦合部500之一重疊面積可為A
O2，耦合部500之一面積可為A
C，其滿足下列條件：(A
O1+A
O2)/A
C≥ 10%。詳細地說，位於第二面112的耦合部500分別耦合位於第一面111的第一天線耦合區段221與第二天線耦合區段321而產生電容效應。本揭示內容利用前述電容效應作為第一天線結構200與第二天線結構300之間的隔離機制。由於總耦合面積(即A
O1+A
O2)所產生的電容量可累積3 pF至4 pF，因此本揭示內容的隔離機制可以取代實體電容，進而降低天線系統的成本且同時達到良好的隔離度。
具體而言，第一天線結構200可為一倒F形天線(Inverted-F Antenna；IFA)，第二天線結構300可為一環形天線(Loop Antenna)。在一些實施例中，第一天線結構與第二天線結構亦可互為相同的寬頻天線，或可互為不相同的其他天線結構。
進一步來說，第一天線結構200可更包含一第一輻射體210、一第二輻射體220及一第三輻射體230。第一輻射體210耦接一第一饋入點FP
1並電性連接第一接地部400，其中第一饋入點FP
1可耦接至一信號源(Signal Source)，例如：一射頻(Radio Frequency；RF)模組。信號源可用於激發第一輻射體210，並使第一輻射體210操作於一第一頻帶。第二輻射體220與第一輻射體210間隔設置，並耦合第一輻射體210而操作於一第二頻帶，且第一天線耦合區段221為部分第二輻射體220。第三輻射體230電性連接第一接地部400，並與第一輻射體210和第二輻射體220間隔設置。第三輻射體230耦合第一輻射體210而操作於一第三頻帶。此外，第一輻射體210與第二輻射體220之間可具有一耦合間距H
1，耦合間距H
1大於等於0.5毫米(mm)且小於等於1 mm。
第二天線結構300可更包含一第一輻射體310、一第二輻射體320及一第三輻射體330。第一輻射體310耦接一第二饋入點FP
2並電性連接第一接地部400，其中第二饋入點FP
2可耦接至另一信號源，其使第一輻射體310操作於第一頻帶。第二輻射體320與第一輻射體310間隔設置，並耦合第一輻射體310而操作於第二頻帶，且第二天線耦合區段321為部分第二輻射體320。第三輻射體330電性連接第一接地部400，並與第一輻射體310和第二輻射體320間隔設置。第三輻射體330耦合第一輻射體310而操作於第三頻帶。此外，第一輻射體310與第二輻射體320之間可具有一耦合間距H
2，耦合間距H
2大於等於0.5 mm且小於等於1 mm，其中透過調整耦合間距H
1、H
2的長度可調整二輻射體之間的匹配，以達到最佳化的阻抗匹配。由於第二天線結構300的第一輻射體310分別和第二輻射體320與第三輻射體330相互耦合，使得第二輻射體320與第三輻射體330的長度可以大幅度縮短，進而達到縮小天線尺寸之目的。第一天線結構200的各輻射體與第二天線結構300的各輻射體同理，故不另贅述。在一些實施例中，第三輻射體亦可耦接一饋入點而操作於第三頻帶，端看天線尺寸的配置需求而選擇與第一輻射體進行耦合，或者是藉由配置其他饋入點而單獨操作。
進一步來說，第一輻射體210、310的第一頻帶可介於5150 MHz至5850 MHz之間，第二輻射體220、320的第二頻帶可介於2400 MHz至2500 MHz之間，第三輻射體230、330的第三頻帶可介於5925 MHz至7125 MHz之間，使得多頻天線100可支援WIFI(2.4/5)及WIFI 6E標準要求的寬頻操作。由此可知，多頻天線100主要使用二天線結構(即第一天線結構200與第二天線結構300)，於第一面111的一邊使用第一天線結構200，於第一面111的另一邊使用第二天線結構300。再者，本揭示內容利用耦合部500所產生的耦合效應來取代實體電容，不僅在基板110的有限空間內合併第一天線結構200與第二天線結構300的情況下能保持高隔離度，還更壓縮多頻天線100的整體尺寸。
進一步來說，第2圖中的第二天線結構300可更包含一第二天線主體區段322，其係由第一輻射體310、第二輻射體320的其餘部分及第三輻射體330所構成，且不位於耦合區域O內，其中耦合區域O緊鄰第二天線結構300的第一輻射體310，並與第一天線結構200的第一輻射體210之間具有一間距S。第二天線耦合區段321可包含一第一線段3211與一第二線段3212。第一線段3211之一端電性連接第二天線主體區段322。第二線段3212電性連接第一線段3211之另一端，其中導通孔600電性連接於耦合部500與第二線段3212之間。
另外，第一天線耦合區段221與第二天線耦合區段321間隔設置，且第一天線耦合區段221與第二天線耦合區段321可均呈現一L形。耦合部500可呈現一矩形。第一接地部400與第二接地部700可均呈現一長直條形，且第一接地部400與第二接地部700分別於基板110的第一面111與第二面112彼此對位。
進一步來說，第1圖的第一天線耦合區段221與第二天線耦合區段321之間沿一第一方向D
1可具有一間隙G，且間隙G可為0.5 mm。第2圖的第一天線耦合區段221沿第一方向D
1之一長度L
11可小於第二天線耦合區段321沿第一方向D
1之一長度L
21，第一天線耦合區段221沿一第二方向D
2之一長度L
12可大於第二天線耦合區段321沿第二方向D
2之一長度L
22，其中第二方向D
2垂直於第一方向D
1。
詳細地說，多頻天線100之元件尺寸可如下列所述。基板110的長度、寬度及高度可分別為38 mm、5 mm及0.4 mm。耦合部500的長度與寬度(等同於耦合區域O的長度與寬度)可分別為6 mm、4 mm。第一接地部400與第二接地部700各自的長度與寬度可分別為38 mm、1 mm。
關於第一天線結構200，第一輻射體210之一共振長度L
210可為17.5 mm，並小於等於第一頻帶的0.25倍波長(即λ/4)，且第一輻射體210與耦合區域O之間的間距S可為1 mm。第二輻射體220與第一輻射體210之間可產生耦合效應的一共振長度L
220係為第二頻帶的0.5倍波長(即λ/2)。第三輻射體230之一共振長度L
230可為11 mm。
關於第二天線結構300，第一輻射體310之一共振長度L
310可為17 mm，並小於等於第一頻帶的0.25倍波長(即λ/4)。第二輻射體320與第一輻射體310之間可產生耦合效應的一共振長度L
320係為第二頻帶的0.5倍波長(即λ/2)。第三輻射體330之一共振長度L
330可為11.5 mm。以上尺寸範圍係根據多次實驗結果而求出，其有助於最佳化多頻天線100的操作頻寬和阻抗匹配。值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本揭示內容之限制條件。天線設計者可以根據不同需求調整前述參數，故本揭示內容不以此為限。
請一併參照第3圖、第4圖及第5圖，其中第3圖係繪示第1A圖之多頻天線100之第一天線結構200的效能示意圖，第4圖係繪示第1A圖之多頻天線100之第二天線結構300的效能示意圖，第5圖係繪示第1A圖之多頻天線100之第一天線結構200與第二天線結構300之間的隔離度的曲線示意圖。於第3圖與第4圖中，橫軸代表頻率(MHz)，縱軸代表增益(dB)，曲線M
1係為第一天線結構200的效能圖，曲線M
2係為第二天線結構300的效能圖。當信號源激發第一天線結構200時，第一輻射體210可涵蓋第一頻帶FB
1，第二輻射體220可涵蓋第二頻帶FB
2，且第三輻射體230可涵蓋第三頻帶FB
3。當另一信號源激發第二天線結構300時，第一輻射體310可涵蓋第一頻帶FB
1，第二輻射體320可涵蓋第二頻帶FB
2，且第三輻射體330可涵蓋第三頻帶FB
3。於第5圖中，曲線M
3係為第一天線結構200與第二天線結構300之間的隔離度(Isolation)(即S21參數的絕對值)，且曲線M
3位於第一頻帶FB
1、第二頻帶FB
2及第三頻帶FB
3中的隔離度可介於10 dB至20 dB之間，其已可滿足一般多輸入多輸出(Multi-Input and Multi-Output)天線系統之實際應用需求。
請一併參照第6A圖與第6B圖，其中第6A圖係繪示依照本發明之第二實施例之多頻天線100a的前視圖，第6B圖係繪示依照本發明之第二實施例之多頻天線100a的後視圖。由第6A圖與第6B圖可知，多頻天線100a包含一基板110a、一第一天線結構200a、一第二天線結構300a、一第一接地部400a、一耦合部500a、一導通孔600a以及一第二接地部700a。第二實施例的多頻天線100a的基板110a、第一天線結構200a、第二天線結構300a、第一接地部400a、導通孔600a以及第二接地部700a均與第一實施例的多頻天線100的對應元件相同，故前述元件彼此間的結構配置不另贅述。
與第一實施例不同之處在於，第二實施例的耦合部500a可包含一第一區段510a與一第二區段520a。第一區段510a可為一矩形結構並電性連接第二接地部700a。第二區段520a可為一蜿蜒結構，其中第二區段520a之一端電性連接第一區段510a，第二區段520a之另一端電性連接第二接地部700a。同樣地，耦合部500a投影至基板110a的第一面111a而形成一耦合區域(未另繪示)，其形狀係對應第一區段510a與第二區段520a的圖案。此外，第一天線耦合區段221a與此耦合區域至少部分重疊，且第二天線耦合區段321a與此耦合區域至少部分重疊；換言之，第一天線耦合區段221a的部份線段與第二天線耦合區段321a的部份線段可位於此耦合區域內。
與第一實施例相似之處在於，第二實施例的第一天線耦合區段221a與耦合部500a之一重疊面積可為A
O3，第二天線耦合區段321a與耦合部500a之一重疊面積可為A
O4，耦合部500a之一面積可為A
B，其滿足下列條件：(A
O3+A
O4)/A
B≥ 10%。藉此，多頻天線100a利用第二區段520a所呈現的蜿蜒結構來增加耦合時的電流路徑並達到特定波長，進而可增強第一天線結構200a與第二天線結構300a之間的隔離度。
請接續參照第7圖，係繪示依照本發明之第三實施例之電子裝置800的示意圖。如第7圖所示，電子裝置800至少包含一殼體(Housing)810與一多頻天線820。多頻天線820設置於殼體810內。具體而言，電子裝置800可為一行動式電子裝置(Mobile Electronic Device)，例如：一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer)，或者是一筆記型電腦(Notebook Computer)。殼體810可以至少部分由非導體材質所製成，以利多頻天線820之電磁波能夠傳遞。舉例而言，多頻天線820可為第1A圖之第一實施例所述的多頻天線100，或第6A圖之第一實施例所述的多頻天線100a，其結構與功能在此不另贅述。必須理解的是，雖然未繪示於第7圖中，但電子裝置800可更包含其他元件，例如：一處理器(Processor)、一儲存裝置(Storage Device)、一揚聲器(Speaker)、一電池模組(Battery Module)，或(且)一觸控面板(Touch Control Panel)。
由上述實施方式可知，本揭示內容具有下列優點，其一，利用耦合部對第一天線結構與第二天線結構進行耦合，不僅使得第一天線結構與第二天線結構之間具有高隔離度，還可支援無線區域網路與WIFI 6E之寬頻操作；其二，透過耦合部所產生的耦合效應來取代實體電容，進而縮減多頻天線的整體尺寸；其三，藉由耦合部的蜿蜒結構可增強隔離度。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。
100,100a,820:多頻天線
110,110a:基板
111,111a:第一面
112:第二面
200,200a:第一天線結構
210,310:第一輻射體
220,320:第二輻射體
221,221a:第一天線耦合區段
230,330:第三輻射體
300,300a:第二天線結構
321,321a:第二天線耦合區段
3211:第一線段
3212:第二線段
322:第二天線主體區段
400,400a:第一接地部
500,500a:耦合部
510a:第一區段
520a:第二區段
600,600a:導通孔
700,700a:第二接地部
800:電子裝置
810:殼體
O:耦合區域
S:間距
G:間隙
H
1,H
2:耦合間距
L
11,L
12,L
21,L
22:長度
L
210,L
220,L
230,L
310,L
320,L
330:共振長度
FP
1:第一饋入點
FP
2:第二饋入點
D
1:第一方向
D
2:第二方向
FB
1:第一頻帶
FB
2:第二頻帶
FB
3:第三頻帶
M
1,M
2,M
3:曲線
第1A圖係繪示依照本發明之第一實施例之多頻天線的前視圖；
第1B圖係繪示依照本發明之第一實施例之多頻天線的後視圖；
第2圖係繪示第1B圖之多頻天線的耦合部投影至基板的第一面的示意圖；
第3圖係繪示第1A圖之多頻天線之第一天線結構的效能示意圖；
第4圖係繪示第1A圖之多頻天線之第二天線結構的效能示意圖；
第5圖係繪示第1A圖之多頻天線之第一天線結構與第二天線結構之間的隔離度的曲線示意圖；
第6A圖係繪示依照本發明之第二實施例之多頻天線的前視圖；
第6B圖係繪示依照本發明之第二實施例之多頻天線的後視圖；以及
第7圖係繪示依照本發明之第三實施例之電子裝置的示意圖。
100:多頻天線
110:基板
111:第一面
200:第一天線結構
210,310:第一輻射體
220,320:第二輻射體
221:第一天線耦合區段
230,330:第三輻射體
300:第二天線結構
321:第二天線耦合區段
3211:第一線段
3212:第二線段
322:第二天線主體區段
400:第一接地部
500:耦合部
600:導通孔
O:耦合區域
S:間距
L11,L12,L21,L22:長度
D1:第一方向
D2:第二方向
Claims (19)
- 一種多頻天線，包含： 一基板，具有一第一面與一第二面； 一第一天線結構，設置於該第一面，並包含一第一天線耦合區段； 一第二天線結構，設置於該第一面，並包含一第二天線耦合區段； 一第一接地部，設置於該第一面，並連接該第一天線耦合區段； 一耦合部，設置於該第二面，其中該耦合部投影至該第一面而形成一耦合區域，該第一天線耦合區段與該耦合區域至少部分重疊，且該第二天線耦合區段與該耦合區域至少部分重疊； 一導通孔，貫穿該基板，並連接於該耦合部與該第二天線耦合區段之間；以及 一第二接地部，設置於該第二面，並連接該耦合部。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段與該第二天線耦合區段位於該耦合區域。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該基板之一面積為A B，該耦合部之一面積為A C，其滿足下列條件： A C/A B≥ 15%。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段與該耦合部之一重疊面積為A O1，該第二天線耦合區段與該耦合部之一重疊面積為A O2，該耦合部之一面積為A C，其滿足下列條件： (A O1+A O2)/A C≥ 10%。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段與該第二天線耦合區段間隔設置，且該第一天線耦合區段與該第二天線耦合區段均呈現一L形。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段沿一第一方向之一長度小於該第二天線耦合區段沿該第一方向之一長度。
- 如請求項6所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段沿一第二方向之一長度大於該第二天線耦合區段沿該第二方向之一長度，該第二方向垂直於該第一方向。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線耦合區段與該第二天線耦合區段之間具有一間隙。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第二天線結構更包含一第二天線主體區段，且該第二天線耦合區段包含： 一第一線段，連接該第二天線主體區段； 一第二線段，連接該第一線段； 其中，該導通孔連接於該耦合部與該第二線段之間。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線結構更包含： 一第一輻射體，耦接一第一饋入點並連接該第一接地部，其中該第一輻射體操作於一第一頻帶； 一第二輻射體，與該第一輻射體間隔設置並耦合該第一輻射體，其中該第二輻射體操作於一第二頻帶，且該第一天線耦合區段為部分該第二輻射體；及 一第三輻射體，連接該第一接地部並與該第一輻射體間隔設置，其中該第三輻射體操作於一第三頻帶； 其中，該第一輻射體與該第二輻射體之間具有一耦合間距。
- 如請求項10所述之多頻天線，其中該第一頻帶係介於5150 MHz至5850 MHz之間，該第二頻帶係介於2400 MHz至2500 MHz之間，該第三頻帶係介於5925 MHz至7125 MHz之間。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第二天線結構更包含： 一第一輻射體，耦接一第二饋入點並連接該第一接地部，其中該第一輻射體操作於一第一頻帶； 一第二輻射體，與該第一輻射體間隔設置並耦合該第一輻射體，其中該第二輻射體操作於一第二頻帶，且該第二天線耦合區段為部分該第二輻射體；及 一第三輻射體，連接該第一接地部並與該第一輻射體間隔設置，其中該第三輻射體操作於一第三頻帶 其中，該第一輻射體與該第二輻射體之間具有一耦合間距。
- 如請求項12所述之多頻天線，其中該第一頻帶係介於5150 MHz至5850 MHz之間，該第二頻帶係介於2400 MHz至2500 MHz之間，該第三頻帶係介於5925 MHz至7125 MHz之間。
- 如請求項12所述之多頻天線，其中該耦合區域緊鄰該第二天線結構的該第一輻射體。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一接地部與該第二接地部均呈現一長直條形，且該第一接地部與該第二接地部分別於該第一面與該第二面彼此對位。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該耦合部係呈現一矩形。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該耦合部包含： 一第一區段，係為一矩形結構並連接該第二接地部；及 一第二區段，係為一蜿蜒結構，其中該第二區段之一端連接該第一區段，該第二區段之另一端連接該第二接地部。
- 如請求項1所述之多頻天線，其中該第一天線結構與該第二天線結構之一者為一倒F天線，該第一天線結構與該第二天線結構之另一者為一環形天線。
- 一種電子裝置，包含： 至少一如請求項1-18任一項所述的多頻天線。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111142265A TWI833422B (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 多頻天線及電子裝置 |
| US18/500,268 US20240154309A1 (en) | 2022-11-04 | 2023-11-02 | Multi-band antenna and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111142265A TWI833422B (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 多頻天線及電子裝置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI833422B true TWI833422B (zh) | 2024-02-21 |
| TW202420648A TW202420648A (zh) | 2024-05-16 |
Family
ID=90825053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111142265A TWI833422B (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 多頻天線及電子裝置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240154309A1 (zh) |
| TW (1) | TWI833422B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107994344A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-04 | 环旭电子股份有限公司 | 双频天线模块 |
| TW201824648A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-01 | 群邁通訊股份有限公司 | 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 |
| CN109565107A (zh) * | 2016-06-09 | 2019-04-02 | 时迈安拓科技有限公司 | 用于便携式设备的天线*** |
| CN112400360A (zh) * | 2018-07-09 | 2021-02-23 | 三星电子株式会社 | 包括其上布置有围绕信号布线的多个接地布线的柔性印刷电路板的电子装置 |
-
2022
- 2022-11-04 TW TW111142265A patent/TWI833422B/zh active
-
2023
- 2023-11-02 US US18/500,268 patent/US20240154309A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109565107A (zh) * | 2016-06-09 | 2019-04-02 | 时迈安拓科技有限公司 | 用于便携式设备的天线*** |
| CN107994344A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-04 | 环旭电子股份有限公司 | 双频天线模块 |
| TW201824648A (zh) * | 2016-12-23 | 2018-07-01 | 群邁通訊股份有限公司 | 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 |
| CN112400360A (zh) * | 2018-07-09 | 2021-02-23 | 三星电子株式会社 | 包括其上布置有围绕信号布线的多个接地布线的柔性印刷电路板的电子装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20240154309A1 (en) | 2024-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI425713B (zh) | 諧振產生之三頻段天線 | |
| TWI758164B (zh) | 天線結構 | |
| US11450959B2 (en) | Mobile device | |
| US11329382B1 (en) | Antenna structure | |
| US10707571B2 (en) | Antenna device for mobile terminal and mobile terminal | |
| US20240039157A1 (en) | Mobile device supporting wideband operation | |
| US10784565B2 (en) | Mobile device and antenna structure therein | |
| TWI833422B (zh) | 多頻天線及電子裝置 | |
| US10211517B2 (en) | Mobile device | |
| TWI784626B (zh) | 支援寬頻操作之行動裝置 | |
| TWI737360B (zh) | 天線結構 | |
| US20210075108A1 (en) | Communication device | |
| TWI734061B (zh) | 多天線系統及其電子裝置 | |
| TW202420648A (zh) | 多頻天線及電子裝置 | |
| TWI827202B (zh) | 開迴路天線及電子裝置 | |
| TWI784674B (zh) | 強化天線穩定度之行動裝置 | |
| TWI832574B (zh) | 支援寬頻操作之行動裝置 | |
| TWI736285B (zh) | 天線結構 | |
| TWI828323B (zh) | 耦合式天線及電子裝置 | |
| TWI784678B (zh) | 支援寬頻操作之行動裝置 | |
| TWI723744B (zh) | 行動裝置與天線結構 | |
| TWI763523B (zh) | 消除輻射場型零點之行動裝置 | |
| TWI731789B (zh) | 行動裝置 | |
| US20240222868A1 (en) | Composite antenna and electronic device | |
| TW202422946A (zh) | 支援寬頻操作之行動裝置 |