CN104241852A - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线装置，是利用设置在两天线之间的隔离件来降低天线耦合效应。该天线装置包括二个对称设置的倒F型天线，在两天线之间设置有一个隔离件，隔离件的二个耦合部分别邻设于前述二个倒F型天线，据此，可以降低两天线间的干扰，使传送相同工作频率的这两个倒F型天线有良好的隔离度。

Description

天线装置

技术领域

本发明是有关于一种天线装置，特别是有关于一种利用设置于两个天线之间的隔离件来降低天线耦合度的天线装置。

背景技术

多输入多输出(Multi-input Multi-output，MIMO)是一种用来描述多天线无线通讯系统的抽象数学模型，能利用发射端的多个天线各自独立发送讯号，同时在接收端用多个天线接收并恢复原讯息。MIMO被作为一种为了增大无线局域网络(WLAN)通讯速度的传送技术，在该通讯方式中，安装多个发送天线以及接收天线，由各发送天线中分别构成相同频带的频道而在各自的频道中同时发送不同的讯号，可在不扩大频带的情况下增加传送速度。亦即，即使不扩大频宽也可以使发送讯号随着发送天线的数量增加而增加。

为了实现上述MIMO通讯方式，1个通讯装置必须具有多个宽带天线，而在设置多个天线的场合为了防止天线彼此间的干扰必须充分确保天线间的间距。在MIMO通讯方式中，如果n个天线形成分别独立的频道，而将每个频道的数据传送速度取为A(bps)时，则全体天线的数据传送速度T(bps)为nA(bps)。可是，如果天线彼此间存在干扰，则数据传送速度T会小于nA。

请参考图1，是习知技术的具有两个对称设置的倒F型天线的天线装置的示意图，该天线装置10具有一基板12，以及两个对称设置于该基板12的倒F型天线14，这两个倒F型天线14用以传送一个相同的工作频率。为了降低干扰，达到预期的数据传送速度，该两个倒F型天线14间需保持一个适当距离D。

近年，移动通讯终端设备普及，包括PDA、平板计算机及手机等都汲汲于追求高速的传送速度，所以需应用MIMO技术并搭配可适用的天线，但是在这些小型移动通讯终端装置中，很难确保有充分的天线间距来避免天线间的干扰。因此，在小型移动通讯终端装置上使用的天线除了必须尽量小型化外，降低彼此的干扰成为重要课题。

上述所谓干扰即是指天线间的耦合度，通常，为了降低独立的多个天线间的耦合度，必须充分地保证天线间的距离。在此，所谓天线间的耦合度，是指由多个天线相互间的电磁作用导致各天线的电力增溢降低的电波传达系数，天线间的耦合度越低，各天线越容易独立地进行工作。该天线间的耦合度在电磁学中称为S21。

有鉴于此，为改善上述天线装置的缺失，本发明人潜心研究，配合学理的应用，并经过不断的努力、试验及改进，终于提出一种能降低天线间耦合度的天线装置，有效改善上述缺失。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中，避免相邻的两个倒F型天线在相同工作频率时会相互干扰的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种天线装置，包括一接地面；一第一倒F型天线，连接接地面；一第二倒F型天线，连接接地面，且与第一倒F型天线位于接地面的同一侧边；以及一隔离件包括：一接地部，连接接地面且位于第一倒F型天线及第二倒F型天线之间；以及一耦合部，连接接地部，且与第一倒F型天线及第二倒F型天线平行，其中，第一倒F型天线与第二倒F型天线用以工作在一相同的工作频率。

进一步的，其中隔离件的接地部及耦合部设置有一第一耦合路径及一第二耦合路径。该第一耦合路径及第二耦合路径的长度分别是第一倒F型天线及第二倒F型天线的工作频率的1/4波长。

进一步的，其中隔离件的接地部包括二接地线。两接地线是间隔并排，且分别邻近第一倒F型天线及第二倒F型天线。

进一步的，其中二接地线分别与耦合部设置有一第一耦合路径及一第二耦合路径。第一耦合路径及第二耦合路径的长度分别是第一倒F型天线及第二倒F型天线的工作频率的1/4波长。

进一步的，其中第一倒F型天线与第二倒F型天线是对称设置。

进一步的，其中第一倒F型天线与第二倒F型天线是分别将其接地端设置在第一倒F型天线与第二倒F型天线之间的相对内侧。

进一步的，其中隔离件是设置在第一倒F型天线与第二倒F型天线之间的中央位置。

进一步的，其中该隔离件为金属材质。

进一步的，其中隔离件与第一倒F型天线及第二倒F型天线之间分别间隔距离为0.3-0.8mm。

进一步的，其中该第一倒F型天线及该第二倒F型天线为一平板倒F型天线。

本发明的效果能提供采用MIMO技术的天线装置，解决当所选用的两个倒F型天线传送一个相同工作频率时所产生相互干扰的问题，同时因为缩小两天线间距而使天线装置整体尺寸变小，符合现在移动通讯终端设备设计及使用趋势。

附图说明

图1是习知的具有两对称设置的倒F型天线的天线装置示意图。

图2是本发明第一实施例提供具有隔离件的天线装置的示意图。

图3是本发明第一实施例中隔离件的结构示意图。

图4是本发明第二实施例提供具有隔离件的天线装置的示意图。

图5是本发明第二实施例中隔离件的结构示意图。

图6是图1中习知天线装置的S参数图。

图7是本发明第二实施例提供天线装置的S参数图。

<符号说明>

10、20、30 天线装置

12、22、32 基板

14、24、34 倒F型天线

26、36 隔离件

261、361 耦合部

262、362 接地部

3621、3622 接地线

28、38 接地面

D 距离

d1、d2 距离

P1、P2 耦合路径

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

请参考图2，是本发明第一实施例提供具有隔离件的天线装置示意图。该天线装置20具有一个基板22，在该基板22上对称设置有两个倒F型天线24，且该二倒F型天线24是将其接地端设置在相对内侧，在这两个倒F型天线24中间位置设置有一隔离件26，于此实施例中，隔离件26的俯视外观是总体成T形。其中，隔离件26具有一耦合部261及一接地部262，耦合部261是与两倒F型天线24平行，接地部262是位于二倒F型天线24之间，隔离件26与两倒F型天线24之间的间隔距离d1较佳为0.3～0.8mm。

上述两个倒F型天线24用以工作在一相同的工作频率，该工作频率例如为2.4GHz。

请再参考图2，该天线装置20更包括有一接地面28，隔离件26的接地部262的两端分别连接接地面28及耦合部261。其中，两个倒F型天线24分别连接该接地面28，且位于接地面28的同一侧边。

请参考图3，是本发明第一实施例提供隔离件的结构示意图。隔离件26的耦合部261及接地部262是设置有二个耦合路径P1，该两耦合路径P1分别为前述工作频率的1/4波长，也就是说耦合路径P1的长度与倒F型天线的工作频率有关。

如此，由于本发明的天线装置20设置有隔离件26，因此可使这两个倒F型天线24上的电流分别会有部分耦合到隔离件26的耦合部261及接地部262，并在耦合部261及接地部262上产生共振，而大量减少电流耦合至另一倒F型天线24上，进而达到改善隔离度的效果。此外，隔离件26本身的电感值可以抵消其与两倒F型天线24之间的耦合电容，进而降低两倒F型天线24间的干扰，以增加隔离件26对两倒F型天线24之间的隔离度。

请参考图4，是本发明第二实施例提供具有隔离件的天线装置示意图。该天线装置30具有一基板32，在该基板32上对称设置有两个倒F型天线34，在这两个倒F型天线34中间设置有一隔离件36，型隔离件36具有一耦合部361及一接地部362，耦合部361是与两倒F型天线34平行，接地部362是位于两倒F型天线之间，隔离件36与两倒F型天线之间的间隔距离d2较佳为0.3-0.8mm。

上述两个倒F型天线34用以工作在一相同的工作频率，该工作频率例如为2.4GHz。

请再参考图4，该天线装置30更包括有一接地面38，而隔离件36的接地部362是连接接地面38及耦合部361，且具有二接地线3621、3622，这两个接地线3621、3622是间隔并排，且分别邻近两倒F型天线34。其中，两个倒F型天线34分别连接该接地面38，且位于接地面38的同一侧边。

请参考图5，是本发明第二实施例提供的隔离件的结构的示意图。隔离件36的耦合部361及二接地线3621、3622设置有两耦合路径P2，该两耦合路径P2的长度分别为前述工作频率的1/4波长。

如此，由于本发明的天线装置30设置有隔离件36，因此可使这两个倒F型天线34上的电流分别会有部分耦合到隔离件36的接地部362及耦合部361，并在接地部362与耦合部361上产生共振，而大量减少电流耦合至另一倒F型天线34上，进而达到改善隔离度的效果。此外，隔离件36本身的电感值可以抵消其与两倒F型天线34之间的耦合电容，进而降低两倒F型天线34间的干扰，以增加隔离件36对两倒F型天线34之间的隔离度。

值得注意的是，前述本发明第一及第二实施例所称隔离件26及36为金属材质。

请同时参考图6及图7，图6是图1中习知天线装置的S参数图，图7是本发明第二实施例提供具有隔离件的天线装置的S参数图。其中，习知天线装置10的两个对称设置的倒F型天线规格以及两天线间的距离均与本发明第二实施例的天线装置30相同，所不同者在于本发明第二实施例提供的天线装置30于两天线间具有隔离件36。观察两张图表可以得知，在2.4GHz的共振频率下，习知技术的天线装置10与本发明第二实施例的天线装置30，其S11及S22的数值皆可以达到-10dB以下，具有不错的特性，而S21的数值从习知技术的天线装置10的-10dB，降低到本发明第二实施例的天线装置30的-20dB，所以本发明第二实施例的天线装置30已经明显改善隔离度。

值得注意的是，前述本发明第一及第二实施例所称倒F型天线属于平板型，但本发明所提供隔离件的应用范围不在此限，只要满足将隔离件设置在两个对称设置的倒F型天线之间，且隔离件的耦合路径约略为前述倒F型天线的工作频率的1/4波长这一个条件，也可以设计成其它立体型结构。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在本发明的上述指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种等效修饰和变形，而这些等效修饰或者变形仍落在本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种天线装置，包括：

一接地面；

一第一倒F型天线，连接该接地面；

一第二倒F型天线，连接该接地面，且与该第一倒F型天线位于该接地面的同一侧边；以及

一隔离件，包括：

一接地部，连接该接地面，且位于该第一倒F型天线及该第二倒F型天线之间；以及

一耦合部，连接该接地部，且与该第一倒F型天线及该第二倒F型天线平行，其中，该第一倒F型天线与该第二倒F型天线用以工作在一相同的工作频率。

2.如权利要求1的天线装置，其中该隔离件的接地部及耦合部设置有一第一耦合路径及一第二耦合路径，该第一耦合路径及该第二耦合路径的长度分别是该工作频率的1/4波长。

3.如权利要求1的天线装置，其中该隔离件的接地部包括二接地线，该两接地线是间隔并排，且分别邻近该第一倒F型天线及该第二倒F型天线。

4.如权利要求3的天线装置，其中该二接地线分别与该耦合部设置有一第一耦合路径及一第二耦合路径，该第一耦合路径及该第二耦合路径的长度分别是该第一倒F型天线及该第二倒F型天线的工作频率的1/4波长。

5.如权利要求1至4项其中任一项的天线装置，其中该第一倒F型天线与该第二倒F型天线是对称设置。

6.如权利要求5的天线装置，其中该第一倒F型天线与该第二倒F型天线是分别将其接地端设置在该第一倒F型天线与该第二倒F型天线之间的相对内侧。

7.如权利要求5的天线装置，其中该隔离件是设置在该第一倒F型天线与该第二倒F型天线之间的中央位置。

8.如权利要求5的天线装置，其中该隔离件为金属材质。

9.如权利要求2、3或4项的天线装置，其中该隔离件分别与该第一倒F型天线及该第二倒F型天线的间隔距离为0.3～0.8mm。

10.如权利要求1的天线装置，其中该第一倒F型天线及该第二倒F型天线为一平板倒F型天线。