CN110970708A - 天线系统及其天线结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种天线系统及其天线结构。天线结构包括一框架及一第一天线组件。框架包括一第一板体、一第二板体、一第三板体及一第四板体。第一板体、第二板体、第三板体及第四板体彼此相连以围绕出一环绕空间。第一板体与第二板体之间具有一第一开槽。第二板体与第三板体之间具有一第二开槽。第三板体与第四板体之间具有一第三开槽。第四板体与第一板体之间具有一第四开槽。第一天线组件包括一第一天线体及一第二天线体。第一天线体及第二天线体设置在环绕空间中。第一天线体及第二天线体分别包括一馈入部、一连接部及一接地部。第一天线体的接地部连接于第一板体。第二天线体的接地部连接于第二板体。

Description

天线系统及其天线结构

技术领域

本发明涉及一种天线系统及其天线结构，特别是涉及一种支持多频且具有两个极化方向的天线系统及其天线结构。

背景技术

为了因应第五代移动通讯系统(5th Generation Mobile Networks，5G)对于数据的高吞吐量以及低延迟时间的需求，高频的毫米波频带的使用在所难免。有鉴于此，5G通讯协议已保留多个频带，以用于布署具有高容量以及高吞吐量的微型基地台或用户终端设备(customer-provided equipment，CPE)。这也表示未来的微型基地台或用户终端设备的天线必须同时支持两个以上的频带，且在各自的频带又必须能以两种相异的极化方向分别辐射，以符合第五代移动通讯系统对极化分集的需求。

现有技术中，为了解决上述问题，多以平板天线来开发具有双频及双极化的天线阵列。然而，由于介质的损耗，平板天线在毫米波频带的辐射效率一般而言落于50％至60％左右，辐射效率较差。此外，由于平板天线的频宽较为狭窄，并无法满足覆盖多个频带的需求。再者，平板天线的电路板也有着散热效率较差的问题。由此，现有技术中，利用平板天线所形成的天线阵列，将会因为上述问题而导致天线阵列的表现较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种天线系统及其天线结构。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种天线系统，其包括：一芯片以及一天线结构。该芯片包括一第一正极信号端、一第二正极信号端以及至少一接地端。该天线结构包括一框架以及一第一天线组件。该框架包括一第一板体、一第二板体、一第三板体以及一第四板体。该第二板体连接于该第一板体。该第三板体连接于该第二板体。该第四板体连接于该第三板体与该第一板体之间。其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，该第一板体与该第二板体之间具有一第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有一第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有一第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有一第四开槽。该第一天线组件包括一第一天线体以及一第二天线体。该第一天线体设置在该环绕空间中。该第二天线体设置在该环绕空间中。其中，该第一天线体以及该第二天线体分别包括一馈入部、一连接于该馈入部的连接部以及一连接于该连接部的接地部，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体。其中，该第一天线体的该馈入部耦接于该第一正极信号端，该第二天线体的该馈入部耦接于该第二正极信号端。其中，该第一板体耦接于该至少一接地端，且该第二板体耦接于该至少一接地端。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种天线结构，其包括：一框架、一第一天线组件以及一第二天线组件。该框架包括一第一板体、一第二板体、一第三板体以及一第四板体。该第二板体连接于该第一板体。该第三板体连接于该第二板体。该第四板体连接于该第三板体与该第一板体之间。其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，其中，该第一板体与该第二板体之间具有一第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有一第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有一第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有一第四开槽。该第一天线组件包括一设置在该环绕空间中的第一天线体以及一设置在该环绕空间中的第二天线体。该第二天线组件包括一设置在该环绕空间中的第三天线体以及一设置在该环绕空间中的第四天线体。其中，该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体分别包括一馈入部、一连接于该馈入部的连接部以及一连接于该连接部的接地部。其中，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体，该第三天线体的该接地部连接于该第三板体，该第四天线体的该接地部连接于该第四板体。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外再一技术方案是，提供一种天线结构，其包括：一框架以及一第一天线组件。该框架包括一第一板体、一第二板体、一第三板体以及一第四板体。该第二板体连接于该第一板体。该第三板体连接于该第二板体。该第四板体连接于该第三板体与该第一板体之间。其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，该第一板体与该第二板体之间具有一第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有一第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有一第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有一第四开槽。该第一天线组件包括一第一天线体以及一第二天线体。该第一天线体设置在该环绕空间中。该第二天线体设置在该环绕空间中。其中，该第一天线体以及该第二天线体分别包括一馈入部、一连接于该馈入部的连接部以及一连接于该连接部的接地部。其中，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体。

本发明的其中一有益效果在于，本发明实施例所提供的天线系统及其天线结构，其能利用“该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间”、“该第一板体与该第二板体之间具有一第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有一第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有一第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有一第四开槽”、“一第一天线体，设置在该环绕空间中”以及“一第二天线体，设置在该环绕空间中”的技术方案，而能够达到提高辐射效率及散热效率的效果。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的天线结构的其中一立体组合示意图；

图2为本发明第一实施例的天线结构的另外一立体组合示意图；

图3为本发明第一实施例的天线结构的其中一立体分解示意图；

图4为本发明第一实施例的天线结构的另外一立体分解示意图；

图5为本发明第一实施例的天线结构的立体剖面示意图；

图6为图1的VI-VI剖面的剖面示意图；

图7为本发明第一实施例的天线结构的其中一侧视示意图；

图8为本发明第一实施例的天线结构的反射损失的曲线示意图；

图9为本发明第二实施例的天线结构的立体组合示意图；

图10为本发明第三实施例的天线结构的其中一立体示意图；

图11为本发明第三实施例的天线结构的另外一立体示意图；

图12为本发明第三实施例的天线结构的立体剖面示意图；

图13为图10的XIII-XIII剖面的剖面示意图；

图14为本发明第三实施例的多个天线结构所形成的天线阵列的立体示意图；

图15为本发明第四实施例的天线系统的立体示意图；

图16为本发明第四实施例的天线系统的功能方块图。

符号说明

天线系统 S

芯片 C

电路板 P

第一正极信号端 C11

第二正极信号端 C12

第一负极信号端 C21

第二负极信号端 C22

接地端 C3

天线结构 U

框架 1

第一板体 1a

第二板体 1b

第三板体 1c

第四板体 1d

本体部 11

衔接部 12

顶表面 13

侧表面 14

底表面 15

环绕空间 100

第一开槽 101

第二开槽 102

第三开槽 103

第四开槽 104

第一天线组件 2A

第二天线组件 2B

第一天线体 2a

第二天线体 2b

第三天线体 2c

第四天线体 2d

馈入部 21

端面 211

连接部 22

第一外表面 221

第二外表面 222

接地部 23

预定高度 H

第一预定长度 L1

第二预定长度 L2

宽度 W1、W2

水平基准面 HH

垂直基准面 VV

第一预定角度 θ1

第二预定角度 θ2

第三预定角度 θ3

预定轴线 A

曲线 C1、C2

方向 X、Y、Z

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“天线结构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件或者信号，但这些元件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

首先，请参阅图1至图4所示，图1及图2分别为本发明第一实施例的天线结构的立体组合示意图，图3及图4分别为本发明第一实施例的天线结构的立体分解示意图。本发明第一实施提供一种天线结构U，其包括一框架1、一第一天线组件2A以及一第二天线组件2B。框架1可包括一第一板体1a、一第二板体1b、一第三板体1c以及一第四板体1d。第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可彼此依序连接而围绕出一环绕空间100。此外，第一天线组件2A可包括一第一天线体2a以及一第二天线体2b。第二天线组件2B可包括一第三天线体2c以及一第四天线体2d。第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d可设置在环绕空间100中。举例来说，本发明实施例所提供的天线结构U可提供至少一操作频带，操作频带的频率范围可介于22GHz至40GHz之间，以应用于第五代移动通讯系统。此外，举例来说，本发明实施例所提供的天线结构U可至少具有一频率范围介于26GHz至30GHz之间的第一操作频带以及一频率范围介于36GHz至40GHz之间的第二操作频带，然而本发明不以此为限。

承上述，请复参阅图1至图4所示，第二板体1b可连接于第一板体1a，第三板体1c可连接于第二板体1b，第四板体1d可连接于第三板体1c与第一板体1a之间。举例来说，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d所围绕的环绕空间100可呈矩形状，优选地，环绕空间100可呈正方形的形状，然而本发明不以此为限。另外，举例来说，框架1、第一天线组件2A以及第二天线组件2B的材质可为导电金属。优选地，框架1的第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可为一体成型地设置。更优选地，框架1也可以与第一天线组件2A以及第二天线组件2B为一体成型地设置。然而，需说明的是，本发明不以上述所举的例子为限制。另外，值得说明的是，虽然第一实施例中是以天线结构U包括框架1、第一天线组件2A以及第二天线组件2B作为举例说明。然而，在其他实施方式中(例如第二实施例)，天线结构U也可以不设置有第二天线组件2B，本发明不以此为限制。

承上述，请复参阅图1至图4所示，第一板体1a与第二板体1b之间可具有一第一开槽101，第二板体1b与第三板体1c之间可具有一第二开槽102，第三板体1c与第四板体1d之间可具有一第三开槽103，第四板体1d与第一板体1a之间可具有一第四开槽104。举例来说，第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104可呈V字型的形状。然而本发明不以此为限。

接着，请复参阅图1至图4所示，并请一并参阅图5及图6所示，图5为本发明第一实施例的天线结构的立体剖面示意图，图6为图1的VI-VI剖面的剖面示意图。第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d可分别包括一馈入部21、一连接于馈入部21的连接部22以及一连接于连接部22的接地部23。第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d的馈入部21可用于接收一射频芯片(或者是射频电路，如第四实施中的芯片C)所馈入的信号。另外，第一天线体2a的接地部23可连接于第一板体1a，第二天线体2b的接地部23可连接于第二板体1b，第三天线体2c的接地部23可连接于第三板体1c，第四天线体2d的接地部可连接于第四板体1d。此外，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d中的至少其中一个可耦接于射频芯片的一接地端。

承上述，请复参阅图1至图4所示，以本发明而言，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d的馈入部21可邻近于环绕空间100的中心位置，且第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d的连接部22及接地部23分别以远离环绕空间100的中心，而朝向所对应的第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d的方向延伸。也就是说，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d可分别朝斜上方向延伸，然而本发明不以此为限。

承上述，请复参阅图1至图4所示，第一天线体2a的极化方向可与第二天线体2b的极化方向彼此相异，第三天线体2c的极化方向与第四天线体2d的极化方向彼此相异。在其中一实施方式中，第一天线体2a的极化方向可与第二天线体2b的极化方向实质上正交，第三天线体2c的极化方向与第四天线体2d的极化方向实质上正交，以产生极化分集的效果。进一步来说，第一天线体2a的极化方向可与第三天线体2c的极化方向实质上相同，第二天线体2b的极化方向可与第四天线体2d的极化方向实质上相同。换句话说，以本发明而言，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d可呈十字型地排列。更进一步来说，以本发明而言，第一天线体2a及第三天线体2c可以为一水平极化天线，第二天线体2b及第四天线体2d可以为一垂直极化天线，然而本发明不以此为限。由此，本发明能朝向两个不同的极化方向分别辐射。

接着，请复参阅图1至图4所示，并请一并参阅图7所示，图7为本发明第一实施例的天线结构的其中一侧视示意图。需说明的是，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d的结构及形状大致相仿，因此，以下仅以其中一个板体作为举例说明，其他板体的结构特征在此不再赘述。详细来说，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可分别包括一本体部11以及两个分别设置在本体部11的两侧的衔接部12，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可分别通过衔接部12而彼此连接，且第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104可分别形成于相对应地彼此连接的衔接部12之间。另外，需特别说明的是，为了举例说明本体部11以及衔接部12之间的位置关系，附图中以虚线区隔本体部11以及衔接部12的位置。然而，需注意的是，附图中的虚线位置，仅作为举例说明，本发明不以此为限制。

请复参阅图1至图7所示，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可分别具有一预定高度H，预定高度H的尺寸可自本体部11至衔接部12递减。换句话说，由于预定高度H的尺寸可自本体部11至衔接部12递减，因此，当第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d彼此连接时，可形成第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104。

承上述，请复参阅图1至图7所示，并请一并参阅图8所示，图8为本发明第一实施例的天线结构的反射损失的曲线示意图。图8中的曲线C1为不具有第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104的天线结构，图8中的曲线C2为具有第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104的天线结构U。举例来说，通过第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104的设置，可使得截止频率(Cut off frequency)落在操作频带之外，即，截止频率可低于低频带(例如但不限于22GHz至30GHz之间的频率)，以提升阻抗匹配程度并降低反射损失(return loss)的影响。

承上述，请复参阅图1至图7所示，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d可分别具有一顶表面13以及两个侧表面14。顶表面13可位于本体部11上，两个侧表面14可分别位于相对应地衔接部12上。换句话说，以其中一个板体而言，顶表面13可连接于两个侧表面14之间。另外值得说明的是，虽然附图中的侧表面14是以斜面作为举例说明，然而，在其他实施方式中，侧表面14也可以是曲面。另外，举例来说，曲面可以是一外凸状的曲面或者是一内凹状的曲面。另外，需说明的是，本发明不以上述所举的侧表面14的形式为限制。另外，值得一提的是，如图7所示，由于衔接部12的侧表面14呈斜面设置，因此，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d的两相反侧边可分别呈现出一三角形的缺口，然而本发明不以此为限制。

承上述，请复参阅图1至图7所示，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d还可分别具有一底表面15，底表面15可对应于顶表面13设置。此外，顶表面13可具有一第一预定长度L1，底表面15可具有一第二预定长度L2。进一步来说，为了形成第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104，第一预定长度L1的尺寸可以小于第二预定长度L2的尺寸。

接着，请复参阅图5至图7所示，以本发明而言，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d的馈入部21的一端面211至相对应地连接的第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d的底表面15之间，可具有一电气长度，电气长度可大于天线结构U的最低操作频率的1/4倍波长。由此，以本发明而言，电气长度可利用22GHz进行计算。进一步来说，电气长度的计算方式可由天线体的馈入部21的端面211依序沿着馈入部21、连接部22、接地部23以及本体部11至板体的底表面15的最短距离。

接着，请复参阅图5至图7所示，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d的连接部22的长度方向的纵截面可呈椎形状(taper)，以使得第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d呈渐进式天线般的形状。优选地，连接部22的长度方向的纵截面的尺寸自馈入部21朝向接地部23的方向递增。详细来说，连接部22可具有一对应于纵截面的第一外表面221以及一对应于纵截面且相对于第一外表面221的第二外表面222。举例来说，第一外表面221与一垂直基准面VV之间可具有一介于20度至60度之间的第一预定角度θ1，优选地，第一预定角度θ1可介于30度至45度之间。此外，第二外表面222与一水平基准面HH之间可具有一第二预定角度θ2，连接部22的纵截面可具有一第三预定角度θ3。以本发明而言，第一预定角度θ1、第二预定角度θ2及第三预定角度θ3的总和可为90度，且当第一预定角度θ1定义好之后，可进一步调整第二预定角度θ2及第三预定角度θ3，以调整幅射场型、阻抗匹配及反射损失。

承上述，请复参阅图5至图7所示，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d可分别由馈入部21、连接部22以及接地部23沿着一预定轴线A(或可称预定方向)延伸。此外，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d的连接部22沿着预定轴线A的纵截面的最大宽度W1可大于馈入部21沿着预定轴线A的纵截面的最大宽度W2。也就是说，连接部22的长度方向的纵截面的尺寸自馈入部21朝向接地部23的方向递增。另外，需说明的是，附图中的预定轴线A的位置仅为示意，主要为说明第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d可分别朝斜上方向延伸，然而本发明不以此为限。

承上述，请复参阅图1至图7所示，以第一实施例而言，馈入部21的端面211至接地部23的顶端的高度可大于板体的底表面15至顶表面13的高度，然而本发明不以此为限。此外，以第一实施例而言，接地部23的顶端可具有圆弧状的表面，以改变低频带的电流分布，而改善天线结构U在低频的辐射表现。然而，需说明的是，本发明不以接地部23的形状为限制。

[第二实施例]

首先，请参阅图9所示，图9为本发明第二实施例的天线结构的立体组合示意图。由图9与图1的比较可知，第二实施例与第一实施例最大的差别在于，第二实施例所提供的天线结构U可不设置第二天线组件2B。另外，需说明的是，为达到产生两个极化方向的效果，第一天线体2a的极化方向可与第二天线体2b的极化方向实质上正交。

承上述，需说明的是，虽然第二实施例未设置有第二天线组件2B，然而，第二实施例所提供的天线结构U的框架1以及第一天线组件2A的结构特征，仍与前述实施例相仿，在此不赘述。换句话说，框架1仍可包括一第一板体1a、一第二板体1b、一第三板体1c以及一第四板体1d，且第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d之间优选仍具有一第一开槽101、一第二开槽102、一第三开槽103以及一第四开槽104。

[第三实施例]

首先，请参阅图10至图13所示，图10及图11分别为本发明第三实施例的天线结构的立体示意图，图12为本发明第三实施例的天线结构的立体剖面示意图，图13为图10的XIII-XIII剖面的剖面示意图。由图12与图5的比较可知，第三实施例与前述实施例最大的差别在于，第三实施例所提供的天线结构U的第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c以及第四天线体2d的结构形状与前述实施例不同。此外，第三实施例所提供的天线结构U的框架1的衔接部12的结构形状也与前述实施例不同。此外，第三实施例所提供的天线结构U优选可以利用开模方式而以一体成型的成形方式进行制作，然而本发明不以此为限。

承上述，请复参阅图10至图13所示，以第三实施例而言，可增加天线结构U的接地部23与框架1的板体之间的接触面积。此外，也可以增加连接部22的厚度，而使得连接部22的体积一并增加。由此，第一天线组件2A与第二天线组件2B与框架1之间的结构强度将得以提升。

承上述，请复参阅图10至图13所示，值得说明的是，以第三实施例而言，接地部23的顶端也可以为一平面，而不具有如前述实施例中的圆弧状的表面。此外，馈入部21的端面211至接地部23的顶端的高度也可以小于板体的底表面15至顶表面13的高度。另外，在其他实施方式中，接地部23的顶端的表面也可以与板体的顶表面13齐平设置。本发明不以接地部23的顶端的高度为限。

承上述，请复参阅图10至图13所示，以第三实施例而言，相邻的两个板体之间彼此连接的衔接部12的接触面积也可以大于前述实施例中彼此连接的衔接部12的接触面积。换句话说，可调整第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104的深度或大小，而改变天线结构U的频宽、辐射场型及/或隔离度。

值得说明的是，虽然第三实施例中的天线结构U的结构形状与前述实施例有所差异。但是，第三实施例的天线结构U的框架1、第一天线组件2A及/或第二天线组件2B的架构仍与前述实施例相仿。举例来说，第三实施例中的天线结构U的预定高度H、第一预定长度L1、第二预定长度L2、第一预定角度θ1、第二预定角度θ2及第三预定角度θ3的条件也与前述实施例相仿。再者，第三实施例的天线结构U也可以如同前述第二实施例般应用于未设置有第二天线组件2B的架构中。

接着，请参阅图14所示，图14为本发明第三实施例的多个天线结构所形成的天线阵列的立体示意图。由图14与图10的比较可知，本发明实施例所提供的天线结构U可以以阵列形式排列，以满足基地台的要求。另外，值得说明的是，也可以进一步调整天线阵列中彼此连接的两个天线结构U之间的板体(第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d)的厚度。只要使得各天线结构U满足原有的设计需求即可。

[第四实施例]

首先，请参阅图15及图16所示，图15为本发明第四实施例的天线系统的立体示意图，图16为本发明第四实施例的天线系统的功能方块图。本发明第四实施例提供一种天线系统S，虽然附图中是以第一实施例中的天线结构U作为举例说明，但是，在其他实施方式中也可以以其他实施例的天线结构U实施。另外，需说明的是，虽然附图中是以差动对的方式馈入信号作为举例说明，然而，在其他实施方式中，也可以以单一馈入的方式馈入信号。以下将以信号馈入方式为差动对的方式做为举例说明。另外，天线结构U的框架1、第一天线组件2A及/或第二天线组件2B的结构特征，与前述实施例相仿，在此不赘述。

承上述，请复参阅图15及图16所示，天线系统S可包括一芯片C以及一天线结构U。以附图中的实施方式来说，天线结构U可包括框架1、第一天线组件2A及第二天线组件2B。另外，优选地，天线系统S还可包括一电路板P，芯片C可耦接于电路板P，天线结构U可设置在电路板P上。举例来说，电路板P可以为一印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，然而本发明不以此为限。由此，芯片C与天线结构U之间能通过电路板P中的导电路径彼此耦接。

承上述，请复参阅图15及图16所示，芯片C可包括一第一正极信号端C11、一第二正极信号端C12、一第一负极信号端C21、一第二负极信号端C22以及至少一接地端C3。第一天线体2a的馈入部21耦接于第一正极信号端C11，第二天线体2b的馈入部21耦接于第二正极信号端C12。第三天线体2c的馈入部21耦接于第一负极信号端C21，第四天线体2d的馈入部21耦接于第二负极信号端C22。此外，第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c及第四板体1d可耦接于至少一接地端C3。需说明的是，由于第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c及第四板体1d彼此相连。由此，第一天线体2a、第二天线体2b、第三天线体2c及第四天线体2d可分别通过相对应连接的第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d耦接于至少一接地端C3。另外，值得说明的是，本发明全文中的耦接可以是直接连接或者是间接连接，抑或是直接电连接或者是间接电连接，本发明不以此为限。

值得说明的是，在其他实施方式中，天线系统S中的天线结构U也可以如同前述第二实施例般地不设置有第二天线组件2B。由此，当第二实施例中的天线结构U应用于本发明的天线系统S且芯片C支持单端馈入时，可将第一天线体2a的馈入部21耦接于第一正极信号端C11，第二天线体2b的馈入部21耦接于第二正极信号端C12，框架1耦接至至少一接地端C3。另外，若芯片支持差动对馈入时，第一天线组件2A与芯片C之间可设置一换衡器(Balun)，以将一单端信号转为差动信号。由此，即使天线结构U不设置第二天线组件2B，也可维持正常收发信号。此外，本发明优选可利用差动对的方式馈入信号。由此，当天线系统S以差动对的方式馈入信号时，其辐射场型的交叉极化程度能比单一馈入的天线系统S低，且相异的极化方向的隔离度较好。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明实施例所提供的天线系统S及其天线结构U，其能利用“第一板体1a、第二板体1b、第三板体1c以及第四板体1d围绕出一环绕空间”、“第一板体1a与第二板体1b之间具有一第一开槽101，第二板体1b与第三板体1c之间具有一第二开槽102，第三板体1c与第四板体1d之间具有一第三开槽103，第四板体1d与第一板体1a之间具有一第四开槽104”、“一第一天线体2a，设置在环绕空间100中”以及“一第二天线体2b，设置在环绕空间100中”的技术方案，而能够达到提高辐射效率及散热效率的效果。

更进一步来说，通过将第一天线组件2A及/或第二天线组件2B设置在框架1的环绕空间100中，可以把第一天线组件2A及/或第二天线组件2B所产生的电场局限在框架1中，使得不同频率下的电场分布趋近一致。由此，能减小相异频带下天线增益(gain)的变化。此外，以本发明而言，由于第一天线组件2A及/或第二天线组件2B设置在框架1的环绕空间100中，所以，电磁场是在天线结构U与空气间共振。因此，相较于现有技术中，电磁场在印刷电路板间共振的平板天线而言，本发明的辐射效率较现有技术的平板天线好。同时，本发明的散热效率较现有技术的平板天线好。

更进一步来说，通过第一天线组件2A及/或第二天线组件2B的接地部23与框架1连接，也能利用开模的方式，使得框架1与第一天线组件2A及/或第二天线组件2B呈一体成型地设置，而形成单一机构件。由此，不仅能达到降低成本及适于大量生产的效果，也能增加天线结构U的结构强度。

更进一步来说，天线结构U可设置在一耦接于芯片C的电路板P上，由此，电路板P及芯片C的热能可轻易地由天线结构U逸散至环境中，而提升天线系统S的散热效率。

更进一步来说，通过在框架1上设置第一开槽101、第二开槽102、第三开槽103以及第四开槽104，可使得截止频率落在操作频带之外，即，截止频率可低于低频带(例如但不限于22GHz至30GHz之间的频率)，以提升阻抗匹配程度并降低反射损失的影响。

更进一步来说，本发明实施例所提供的天线结构U，不仅能涵盖超过60％以上的5G频宽，且增益也不会随频率的改变而产生大幅度的变化。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：

芯片，包括第一正极信号端、第二正极信号端以及至少一接地端；以及

天线结构，包括框架以及第一天线组件；

其中，该框架包括：

第一板体；

第二板体，连接于该第一板体；

第三板体，连接于该第二板体；以及

第四板体，连接于该第三板体与该第一板体之间；

其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，该第一板体与该第二板体之间具有第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有第四开槽；

其中，该第一天线组件包括：

第一天线体，设置在该环绕空间中；以及

第二天线体，设置在该环绕空间中；

其中，该第一天线体以及该第二天线体分别包括馈入部、连接于该馈入部的连接部以及连接于该连接部的接地部，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体；

其中，该第一天线体的该馈入部耦接于该第一正极信号端，该第二天线体的该馈入部耦接于该第二正极信号端；

其中，该第一板体耦接于该至少一接地端，且该第二板体耦接于该至少一接地端。

2.如权利要求1所述的天线系统，其中，该天线结构还包括第二天线组件，该第二天线组件包括第三天线体以及第四天线体，该第三天线体以及该第四天线体设置在该环绕空间中；其中，该第三天线体以及该第四天线体分别包括馈入部、连接于该馈入部的连接部以及连接于该连接部的接地部；其中，该第三天线体的该接地部连接于该第三板体，该第四天线体的该接地部连接于该第四板体；其中，该芯片还包括第一负极信号端以及第二负极信号端；其中，该第三天线体的该馈入部耦接于该第一负极信号端，该第四天线体的该馈入部耦接于该第二负极信号端。

3.一种天线结构，其特征在于，包括：

框架，其包括：

第一板体；

第二板体，连接于该第一板体；

第三板体，连接于该第二板体；以及

第四板体，连接于该第三板体与该第一板体之间；

其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，其中，该第一板体与该第二板体之间具有第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有第四开槽；

第一天线组件，包括设置在该环绕空间中的第一天线体以及设置在该环绕空间中的第二天线体；以及

第二天线组件，包括设置在该环绕空间中的第三天线体以及设置在该环绕空间中的第四天线体；

其中，该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体分别包括馈入部、连接于该馈入部的连接部以及连接于该连接部的接地部；

其中，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体，该第三天线体的该接地部连接于该第三板体，该第四天线体的该接地部连接于该第四板体。

4.如权利要求3所述的天线结构，其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体所围绕的该环绕空间呈矩形状。

5.如权利要求3所述的天线结构，其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体分别包括本体部以及两个分别设置在该本体部的两侧的衔接部，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体分别通过该衔接部彼此连接，且该第一开槽、该第二开槽、该第三开槽以及该第四开槽分别形成于相对应地彼此连接的该衔接部之间；其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体分别具有一预定高度，该预定高度自该本体部至该衔接部递减。

6.如权利要求5所述的天线结构，其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体分别具有一顶表面以及两个侧表面，该顶表面位于该本体部上，两个该侧表面分别位于相对应地该衔接部上，该顶表面连接于两个该侧表面之间；其中，该侧表面为斜面或曲面。

7.如权利要求3所述的天线结构，其中，该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体的该馈入部的一端面至相对应地连接的该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体的底表面之间具有电气长度，该电气长度大于该天线结构的最低操作频率的1/4倍波长。

8.如权利要求3所述的天线结构，其中，该第一天线体的极化方向与该第二天线体的极化方向实质上正交，该第三天线体的极化方向与该第四天线体的极化方向实质上正交。

9.如权利要求3所述的天线结构，其中，该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体的该连接部的长度方向的纵截面呈椎形状，且该连接部具有对应于该纵截面的第一外表面以及对应于该纵截面且相对于该第一外表面的第二外表面；其中，该第一外表面与一垂直基准面之间具有介于20度至60度之间的第一预定角度。

10.如权利要求3所述的天线结构，其中该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体分别由该馈入部、该连接部以及该接地部沿着一预定轴线延伸，该第一天线体、该第二天线体、该第三天线体以及该第四天线体的该连接部沿着该预定轴线的纵截面的最大宽度大于该馈入部沿着该预定轴线的纵截面的最大宽度。

11.如权利要求3所述的天线结构，其中，该框架、该第一天线组件以及该第二天线组件的材质为导电金属，且该框架、该第一天线组件以及该第二天线组件为一体成型；其中，该第一开槽、该第二开槽、该第三开槽以及该第四开槽呈V字型。

12.一种天线结构，其特征在于，包括：

框架，其包括：

第一板体；

第二板体，连接于该第一板体；

第三板体，连接于该第二板体；以及

第四板体，连接于该第三板体与该第一板体之间；

其中，该第一板体、该第二板体、该第三板体以及该第四板体围绕出一环绕空间，该第一板体与该第二板体之间具有第一开槽，该第二板体与该第三板体之间具有第二开槽，该第三板体与该第四板体之间具有第三开槽，该第四板体与该第一板体之间具有第四开槽；以及

第一天线组件，其包括：

第一天线体，设置在该环绕空间中；以及

第二天线体，设置在该环绕空间中；

其中，该第一天线体以及该第二天线体分别包括馈入部、连接于该馈入部的连接部以及连接于该连接部的接地部，

其中，该第一天线体的该接地部连接于该第一板体，该第二天线体的该接地部连接于该第二板体。

13.如权利要求12所述的天线结构，还包括：第二天线组件，该第二天线组件包括第三天线体以及第四天线体，该第三天线体以及该第四天线体设置在该环绕空间中，其中，该第三天线体以及该第四天线体分别包括馈入部、连接于该馈入部的连接部以及连接于该连接部的接地部；其中，该第三天线体的该接地部连接于该第三板体，该第四天线体的该接地部连接于该第四板体。

14.如权利要求12所述的天线结构，其中，该第一天线体以及该第二天线体的该馈入部的一端面至相对应地连接的该第一板体以及该第二板体的该底表面之间具有一电气长度，该电气长度大于该天线结构的最低操作频率的1/4倍波长。

15.如权利要求12所述的天线结构，其中，该第一天线体以及该第二天线体的该连接部的长度方向的纵截面呈椎形状，且该连接部具有对应于该纵截面的第一外表面以及对应于该纵截面且相对于该第一外表面的第二外表面；其中，该第一外表面与一垂直基准面之间具有介于20度至60度之间的第一预定角度。

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