CN102148427B - 多频天线 - Google Patents
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Abstract
一种多频天线，包括：一第一导体、一第二导体、接地部及一第三导体；第一导体设置于第一平面上；第二导体设置于第二平面上；接地部位于第一平面及第二平面连接接口位置处之一第三平面之间；第三导体连接于第一导体且亦设置于第一平面上，其中第一导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第一路径，第三导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第二路径，第一路径及第二路径间之相位相差180度。藉由增加第三导体设置，使第一导体及第三导体之馈入讯号耦合于第二导体后产生反相，经此抵消同频天线系统间之互相干扰。
Description
技术领域
本发明关于一种多频天线，特指整合同一操作频带辐射导体于单一天线模块中之设计。
背景技术
近几年随着无线通讯传输技术的快速进步，无线射频讯号信道越来越拥挤，相关研究开始由双频向三频甚至四频发展，2007年笔记型计算机天线产业有一个比较大的变化，就是在Centrino带动无线局域网络(WLAN)内建逐渐成熟之后，将慢慢进入内建3G和3.5G的时代，天线内建数量也逐渐增加。目前笔记型计算机天线以内建式以为主，在Centrino时代，内建天线数为2个，3G时代则将增加到5～6个，多增加的为802.11n MIMO天线1个，3G天线2个，有的机种甚至内建UWB1～2个。
特别是目前笔记型计算机跨入行动通讯产业后，除了加入标准化的3G通讯模块外，还需提出性能优异的天线设计及射频系统建置策略，才能在干扰源复杂的笔记型计算机传输环境中准确且无噪声的收发讯号，另外，由于笔记型计算机中同时存在GPS、BT、Wi-Fi、WiMax、3G/LTE、DTV等通讯技术，如何做到最佳化的共容设计，成为最重要之技术关键。同时消费者对于笔记型计算机轻薄短小的标准极高，当天线配置空间愈来愈小，内建无线通讯模块又愈来愈多，如何将众多天线模块整合于同一狭窄空间中，同时还要避免讯号互相干扰，成为设计者极高的技术挑战。
发明内容
本发明之目的是提供一种多频天线，藉由增加第三导体设置，使第一导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第一路径，第三导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第二路径，其中第一路径及第二路径间之相位相差180度，经此设置使第一导体及第三导体之馈入讯号耦合于第二导体后产生反相，进而抵消同频天线系统间之干扰现象。
本发明之另一目的是提供一种多频天线，整合同一操作频带之辐射导体于单一天线模块中之不同平面，降低同频天线系统间之同相干扰因素且兼顾尺寸微型化之设计目的。
为达上述目的，本发明之多频天线，包括：一第一导体、一第二导体、接地部及一第三导体；第一导体设置于第一平面上；第二导体设置于第二平面上；接地部位于第一平面及第二平面连接接口位置处之一第三平面上，且第一平面、第二平面及第三平面分别配置于相对应表面并互相平行；第三导体连接于第一导体且亦设置于第一平面上，其中第一导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第一路径，第三导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第二路径，第一路径及第二路径间之相位相差180度。
本发明为一种整合同一操作频带之辐射导体于单一天线模块中之设计，由于第一导体及第二导体为同一操作频带，彼此间会互相产生干扰，藉由增加第三导体设置，使第一导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第一路径，第三导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第二路径，其中第一路径及第二路径间之相位相差180度，经此设置使第一导体及第三导体之高频馈入传输讯号耦合于第二导体后产生反相，进而抵消同频天线系统间之干扰现象。
另外，整合同频带之辐射导体于单一天线模块中，透过辐射导体于不同平面之灵活设置，除有效降低同频天线系统间之同相干扰因素，同时达成天线模块微型化之目的。
为使贵审查人员进一步了解本发明之详细内容，兹列举下列较佳实施例说明如后。
附图说明
图1为本发明实施例之俯视图。
图2为本发明实施例之第一平面俯视图。
图3为本发明实施例之第二平面俯视图。
图4为本发明实施例之侧视图。
图5为本发明实施例之隔离度(Isolation)量测数据图。
图6为本发明实施例增加馈入线之俯视图。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明实施例之俯视图。包括：第一导体11、第二导体12、接地部14及第三导体13。
将第一导体11设置于第一平面151上；第二导体12设置于第二平面152上；接地部14位于第一平面151及第二平面152连接接口位置处之一第三平面153之间，其中第一平面151、第二平面152及第三平面153之间分别具有间隙，该间隙内部可为空气、玻璃、压克力板或印刷电路板，本实施例中则为印刷电路板15，第一平面151、第二平面152及第三平面153分别配置于相对应表面并互相平行，同时导体设置位置互相重迭，第三导体13连接于第一导体11之延伸接口111处且亦设置于第一平面151上，其中第一导体11耦合于第二导体12之辐射讯号形成第一路径121(箭头指示方向)，第三导体13耦合于第二导体12之辐射讯号形成第二路径122(箭头指示方向)，第一路径121及第二路径122长度不相等，且两路径间之相位相差180度。
本实施例之第一导体11、第二导体12及第三导体13皆属于同一操作频带天线系统，彼此间会互相产生干扰，藉由本发明之第三导体13增加设置，当第一导体11及第三导体13之高频馈入传输讯号经由第一导体11耦合于第二导体12之辐射讯号时将形成第一路径121，而第三导体13耦合于第二导体12之辐射讯号则会形成第二路径122，由于第一路径121及第二路径122间之相位差180度，使第一导体11及第三导体13之馈入讯号耦合于第二导体12后产生反位相差，进而抵消第一导体11、第二导体12及第三导体13间之同频天线系统干扰现象。
本实施例之第一导体11、第二导体12及第三导体13皆近似倒7形，共可分成三段矩形，其中第一导体11上部未与延伸接口111连接之矩形长度约为20mm、宽度约为1mm，中间连接段之最短矩形长度约为4mm、宽度约为1mm，末段最长段矩形长度约为43mm、宽度约为1mm；第二导体12下部矩形长度约为23mm、宽度约为1mm，中间连接段之最短矩形长度约为4mm、宽度约为1mm，末段最长段矩形长度约为29mm、宽度约为1mm；第三导体13上部与延伸接口111连接之矩形长度约为24mm、宽度约为1mm，中间连接段之最短矩形长度约为4mm、宽度约为1mm，末段矩形长度约为22mm、宽度约为1mm；接地部14位于第三平面153之间，形状为矩形，长度约为102mm、宽度约为5mm；印刷电路板15形状亦为矩形，长度约为102mm、宽度约为1mm、厚度约为2mm。
请共同参阅图2及图3，为本发明实施例之第一平面及第二平面俯视图。利用本发明增加之第三导体13设置，将第一导体11与第三导体13设置于印刷电路板15之第一平面151，第二导体12设置于印刷电路板15之第二平面152，由于第一平面151、第二平面152及第三平面153分别配置于相对应平行表面，同时第一导体11、第二导体12及第三导体13间之摆置位置亦互相重迭，经此配置使第一导体11及第三导体13之高频馈入传输讯号，透过辐射耦合效应将讯号传导至第二导体12，并经此产生第一路径121及第二路径122，再利用第一路径121及第二路径122间之相位相差180度特性，进而使第一导体11及第三导体13耦合于第二导体12后产生反位相差，达成抵消三辐射导体间之同频天线系统干扰现象。
请参阅图4，为本发明实施例之侧视图。透过本发明之设计将第一导体11与第三导体13设置于印刷电路板15之第一平面151，第二导体12设置于印刷电路板15之第二平面152，整合辐射导体设置于相邻连接但不同平面之设计概念，有效降低同频天线系统间之同相干扰因素，同时达成天线结构微型化之目的。
请参阅图5，为本发明实施例之隔离度量测数据图。其中横轴表示频率(GHz)，纵轴表示S参数值(dB)，经由图形曲线显示第一导体11及第三导体13之频率S11与第二导体12之频率S22在2.4至2.5(GHz)，两频率所呈现之参数值皆低于-10dB，显示第一导体11及第三导体13所代表之第一天线与第二导体12所代表之第二天线已达成良好特性之阻抗匹配，而经由本发明增加之第三导体13设置后，透过第一导体11及第三导体13之高频馈入传输讯号耦合至第二导体12后，透过图形曲线显示在频率S21时，参数值更往下降至低于-22dB值以下，说明第一导体11、第二导体12及第三导体13间之同频天线干扰现象已大幅消除，使隔离参数有明显的降低与改善。显示透过本发明之设计，确实能降低同频辐射导体间之天线系统互相干扰现象。
请参阅图6，为本发明实施例增加馈入线之俯视图。当本发明之天线模块整合于无线通讯传输装置时，将第一馈入线16之第一中心导线161，连接于第一导体11，第一外层导线162连接于接地部14，第二馈入线17之第二中心导线171连接于第二导体12，第二外层导线172连接于接地部14，将复数同频导体分别隔离设置于单一印刷电路板15连邻连接之不同平面接口间，大幅缩减辐射导体配置空间，简化馈入线埋置走线复杂性，提高馈入线传输效率，避免馈入线传输讯号互相干扰。
本发明已符合专利要件，实际具有新颖性、进步性与产业应用价值之特点，然其实施例并非用以局限本发明之范围，任何熟悉此项技艺者所作之各种更动与润饰，在不脱离本发明之精神和定义下，均在本发明权利范围内。
Claims (1)
1.一种多频天线，包括第一导体、第二导体、第三导体、接地部以及第一、第二馈入线，其中：第一、第三导体设置于第一平面，第二导体设置于第二平面，其特征是：第一、第二及第三导体皆似倒7形并分别可分成三段矩形，其中：第一、第三导体分别分为上部矩形、中间连接段矩形及末段矩形，第二导体分为下部矩形、中间连接段矩形及末段矩形，第一导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第一路径，第三导体耦合于第二导体之辐射讯号形成第二路径，第一路径及第二路径间之相位相差180度，接地部位于第一平面与第二平面之间的第三平面，第一、第二及第三平面之间分别具有间隙且该第一、第二及第三平面系分别配置于相对应表面并互相平行，第一馈入线包含第一中心导线及第一外层导线，第一中心导线连接于该第一导体，第一外层导线连接于接地部，第二馈入线包含第二中心导线及第二外层导线，第二中心导线连接于第二导体，第二外层导线连接于该接地部。
2.如权利要求1所述的多频天线，其特征是：该第一导体、第二导体及第三导体设置位置互相重迭。
3.如权利要求1所述的多频天线，其特征是：该第一导体、第二导体及第三导体皆属于同一操作频带天线系统。
4.如权利要求1所述的多频天线，其特征是：该间隙内部为空气、玻璃、压克力板或印刷电路板等。
5.如权利要求1所述的多频天线，其特征是：该第一路径及第二路径的长度不相等。
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