CN103107415A - 天线模块 - Google Patents

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Abstract

一种天线模块包括一主板、一壳体以及至少二天线。主板设置于壳体内。天线分别设置于主板，且天线相互垂直，如此可让天线模块整体体积缩小，并可达到最佳地信号传输效能。

Description

天线模块
技术领域
本发明关于一种天线模块，尤其是关于一种天线间相互垂直配置的天线模块。
背景技术
天线为无线通讯设备必须具有的组件，是空中电波进出通讯收发装置的门户。无线通讯发展迄今，无论技术如何更新，零组件如何整合，外观因工业设计如何改变，天线仍是必要不可或缺的一部分。无线通讯由低频发展至高频。应用产品由国防军事、电信通信用设置，发展至现今普遍的信息与消费性电子产品。由于应用面广泛，天线设计就必须配合各系统产品形式做整体设计。
IEEE 802.11是现今无线区域网络通用的标准，其中IEEE802.11n用以支援多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)技术，以同时执行传输及/或接收的功能。请参照图1所示，其为已知技术的天线模块的示意图。天线模块1具有一本体11及三个双偶极天线12。双偶极天线12皆设置于本体11，且双偶极天线12平行设置于本体11的一侧。在MIMO系统下，同时以二个双偶极天线12执行传输或接收的功能时，两个双偶极天线12之间的隔离度需大于15dB，才能使天线模块1发挥多输入多输出的最佳效能。同样地，在MIMO系统下，设置三个双偶极天线12于本体11时，为了让三个双偶极天线12彼此之间的隔离度达到15dB以上，必须使三个双偶极天线12之间彼此相隔一定的距离。例如，当频率为2.45GHz时，为使三个双偶极天线12彼此之间的隔离度大于15dB，则双偶极天线12的任两个双偶极天线12之间的距离需大于8公分，才可达到这样的效果，因此，当天线模块1具有三个双偶极天线12时，则天线模块1其中一侧边的最小长度须大于16公分。使整个系统的体积随之增加，耗费更多材料，也影响外观。
发明内容
本发明提供一种天线模块，因其天线的配置方式可缩小整体的体积，进而减少所需的摆放空间，更可达到多输入多输出的最佳信号传输效能。
本发明提供一种天线模块包括一主板、一壳体以及至少二天线。主板设置于壳体内。天线分别设置于主板，且天线相互垂直，其中，天线各具有一端点，端点间各具有一距离，且天线之间各具有一夹角。
于本发明的一实施例中，天线设置于主板的侧面或角落。
于本发明的一实施例中，夹角大于85度小于95度。
于本发明的一实施例中，端点间的距离大于1公分。
于本发明的一实施例中，天线藉由一电性连接元件与主板电性连接，电性连接元件包含一电缆线或一连结器的其中之一。
于本发明的一实施例中，天线包含双偶极天线，天线各具有传输或接收至少其中一功能。
于本发明的一实施例中，壳体可为金字塔型、半球型或伞型。
本发明的天线模块藉由上述特点的设计，可缩小天线模块整体体积，且具有与已知相同的信号传输效能，并可应用于多输入多输出天线的技术领域中。
附图说明
图1为已知技术的天线模块的示意图；
图2A为本发明一实施例的天线模块的示意图；
图2B为图2A的天线模块的侧视图；
图3A为本发明的天线模块的另一实施例示意图；
图3B为图3A的天线模块的上视图；以及
图4为图3A的天线模块的阻抗波形图。
具体实施方式
以下将参照相关图式，说明一实施例的一种天线模块，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参照图2A所示，为一实施例的天线模块的示意图。天线模块2包括一主板21以及至少二天线22。本实施例的天线模块2应用于多输入多输出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)。首先需述明的是，本实施例的天线模块2是以具有二天线22为例，然非用以限制本发明。于其他实施例中，天线模块可因信号传递强度、功能或流量等需求，而于天线模块设置数量为三支的天线。
主板21的形状可为方形、三角形、圆形、星形、伞形或不规则形等，本实施例的主板21以方形为例，然非用以限制本发明。且本实施例的主板21为一电路板。
天线22分别设置于主板21的侧面或角落，本实施例的天线22是以分别设置于主板21的两侧为例。天线22可藉由一电性连接元件(图未显示)与主板21电性连接，使得主板21可藉由天线22接收或传输信号。其中，电性连接元件包含一电缆线、一连结器或其他可作为电性连接元件的其中之一。
请同时参照图2A及图2B所示，其中图2B为图2A的侧视图。天线22之间具有一夹角θ，即图2B中所示虚线L间的夹角θ。本实施例的天线垂直。由于因摆放的环境或人为及其他外力的影响，可能使天线22设置的位置或角度偏移，导致天线并非相互完全垂直，或具有些许误差，使其夹角θ略大于或小于90度角，因此，前述所提及的夹角θ的范围为85度至95度，其均为本发明的“垂直”所涵盖的范围，且皆可达到最佳地信号传输及接收的功效。
天线22各具有与另一天线22距离最近的一端点221，如图2B所示。端点221之间具有一距离d，其最佳地为大于1公分，亦即，本实施例的天线22不相连接碰触。本实施例的天线22的端点221的距离d保持大于1公分，方可确保隔离度大于15dB。
本实施例的天线22包含双偶极天线，可同时执行接收及传输的功能，以使本发明的天线模块2可应用于多输入多输出的技术。当然，本实施例的天线22亦可仅执行接收及传输的其中之一种功能。
天线模块2更包括一壳体23，主板21设置于壳体23内，本实施例的壳体23是用以包覆及保护主板21，避免因尘埃、气候或外界等因素影响主板21的作动，或损毁主板21。壳体23的形状可依据主板21的形状相对设计，另外壳体23更可依天线22的设置数量而搭配设计。例如三角形的壳体是用以设置三支天线，其仅为举例说明，然非用以限制本发明。壳体23的形状可例如为方形、三角形、圆形或星形，更可例如为金字塔型、半球型、伞型或不规则形等。
另外，本实施例的天线模块2更可包括复数限位元件24，设置于天线22的两侧或与天线22相连设置，以固定天线22设置的角度，于其他实施例中，限位元件亦可设置于壳体23的周围，用以限制及固定天线22的设置位置。本实施例的限位元件24的态样是以圆柱形支架为例，并非用以限制本发明，可依据天线模块设置环境及态样不同，于不同实施例中，将限位元件设计为不同形状和大小。
请同时参照图3A所示，其为本发明的天线模块的另一实施例示意图。本实施例的天线模块3与上述实施例的天线模块2具有大致相同技术特征与元件结构，可参考前述，以下则另就不同之处说明。
本实施例的壳体33是以金字塔型为例，且主板31及天线32皆设置于壳体33内，壳体33不仅用以包覆及保护主板31及天线32，更用以限制天线32的摆放位置，避免因外力或人力的影响，使得天线32的位置偏移，影响信号传输的功效。本实施例可以以设计壳体33的大小或内容量的方式限制天线32的摆放位置，更可于壳体33内增设复数限位元件34，以限制及固定天线32的位置。限位元件34可为螺丝、铁片、固定架或其他可用于固定的元件。
本实施例的天线模块3是以具有三天线32为例，且天线32分别设置于壳体33的三个角落，并藉由例如电缆线与主板31电性连接。
请同时参照图3A及图3B所示，其中图3B为图3A的上视图。本实施例中，每二天线32垂直。每二天线32之间具有一夹角θ，即图3B中所示虚线L间的夹角θ，其大于85度小于95度，最佳地为90度。另外，天线32各具有与另一天线32距离最近的一端点321，且每二天线32的端点321之间具有一距离d，距离d最佳地为大于1公分，以确保天线32间的隔离度。
请参照图4所示，其为图3A的天线模块的波形图。首先需述明的是，图4的阻抗图是针对图3A的天线模块3进行测试的阻抗图。其中，天线模块3具有三支天线32。每二天线32之间的夹角为90度，且每二天线32的端点321之间的距离系大于1公分。于阻抗图中，检测点A应用于2.4GHz，且测得隔离度为19.2dB；检测点B应用于2.5GHz，测得隔离度为18.08dB；检测点C应用于4.9GHz，测得隔离度为20.6dB；检测点D应用于5.87GHz，测得隔离度为35.9dB。由上述数据可得知，于各频段中运用本发明的天线模块，其测得的隔离度可大于15dB，甚至超过预期的15dB，皆在18dB以上，可达到最佳的信号传输功效。
综上所述，本发明的天线模块具有至少二天线，分别设置于主板，且天线相互垂直。另外，天线各具有一端点，是与另一天线最为接近之一点，端点的距离最佳地为大于1公分。本发明的天线模块藉由上述特点的设计，可缩小天线模块整体体积，且仍可具有与已知相同的信号传输效能，并可应用于多输入多输出的技术领域中。
与已知技术相比较，本发明的天线模块藉由天线的配置方式不仅可缩小整体体积，降低制作成本，更可减少摆放空间，且便于使用者运用，并可达到最佳地信号传输效能。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种天线模块，其特征在于，包括：
主板；
壳体，上述主板设置于上述壳体内；以及
至少二天线，分别设置于上述主板，且上述这些天线相互垂直，
其中，上述这些天线各具有端点，上述这些端点间各具有距离，且上述这些天线之间各具有夹角。
2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述主板为方形、三角形、圆形、星形或不规则形。
3.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述这些天线设置于上述主板的侧面或角落。
4.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述夹角大于85度小于95度。
5.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述这些端点的距离大于1公分。
6.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述这些天线藉由电性连接元件与上述主板电性连接。
7.根据权利要求6所述的天线模块，其特征在于，其中上述电性连接元件包含电缆线及连结器的其中之一。
8.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述这些天线包含双偶极天线。
9.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述这些天线各具有传输或接收至少其中一项功能。
10.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，其中上述壳体的形状为金字塔型、半球型及伞型的其中之一。
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