CN113764865B - 一种天线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线模块，所述天线模块包括接地面、第一高频辐射体、第二高频辐射体及低频接地构件。第一高频辐射体包括第一馈入部、第一接地部及第一辐射部，第一接地部耦接接地面。第二高频辐射体包括第二馈入部、第二接地部及第二辐射部，第二接地部耦接接地面。低频接地构件位于第一高频辐射体及第二高频辐射体之间，低频接地构件包括第三接地部、第一耦合部及第二耦合部，第三接地部耦接接地面。低频接地构件从第三接地部延伸而出，并同时往第一轴向上的第一方向及第二方向延伸形成第一耦合部及第二耦合部，其中第一轴向平行于接地面。

Description

一种天线模块
技术领域
本发明涉及一种天线模块，特别涉及一种双天线模块。
背景技术
天线模块的辐射体容易受到周遭导体结构的影响，进而影响天线模块的操作频带，造成天线模块的设计上必须避免周围有导体结构出现。
为了避免导体结构配置在天线模块周围，搭配天线模块使用的电子装置在材料的选择上有所限制，例如智能手机或平板计算机不能使用金属壳体，以避免影响天线模块的操作频带。
因此，如何发展出一种新的天线模块，降低导体结构对天线模块的影响，让所搭载电子装置的材料有更多的选择，遂成为各界进一步要探讨的主题。
发明内容
有鉴于此，本发明之一目的在于提出一种可解决上述问题的天线模块，其包括：接地面、第一高频辐射体、第二高频辐射体及低频接地构件。接地面具有接地功能。第一高频辐射体包括第一馈入部、第一接地部及第一辐射部，第一接地部耦接接地面。第二高频辐射体包括第二馈入部、第二接地部及第二辐射部，第二接地部耦接接地面。低频接地构件位于第一高频辐射体及第二高频辐射体之间，低频接地构件包括第三接地部、第一耦合部及第二耦合部，第三接地部耦接接地面，而低频接地构件从三接地部延伸而出，并同时往第一轴向上的第一方向及第二方向延伸形成第一耦合部及第二耦合部，其中第一轴向平行于接地面，而第一方向为第二方向的相反方向，第一辐射部往第一方向延伸并与第一耦合部辐射耦合，第二辐射部往第二方向延伸并与第二耦合部辐射耦合，且第一辐射部及第二辐射部分别位于第一耦合部及第二耦合部在第二轴向上朝向第三接地部的一侧，其中第二轴向垂直于第一轴向并平行于接地面。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一高频辐射体、第二高频辐射体及低频接地构件经由弯折而朝第二轴向上的第三方向上延伸。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一接地部、第二接地部及三接地部在第一轴向上排成一列。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一辐射部、第二辐射部、第一耦合部以及第二耦合部的顶面形成共平面。
在本发明的一个或多个实施方式中，其中低频接地构件包括电容单元，电容单元位于第一耦合部、第二耦合部及第三接地部之间。
在本发明的一个或多个实施方式中，电容单元为芯片电容、分部电容或集总电容。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一辐射部及第一耦合部以小于或等于0.5mm的距离间隔配置，第二辐射部及第二耦合部以小于或等于0.5mm的距离间隔配置。
在本发明的一个或多个实施方式中，天线模块还包括金属壳体，其中第一高频辐射体、第二高频辐射体及低频接地构件位于金属壳体的内部。
在本发明的一个或多个实施方式中，天线模块的金属壳体包括开口，接地面、第一高频辐射体、第二高频辐射体及低频接地构件位于开口与接地面之间。
在本发明的一个或多个实施方式中，天线模块还包括绝缘盖体，绝缘盖体覆盖金属壳体的开口。
综上所述，本发明所提供的天线模块的低频接地构件辐射耦合第一高频辐射体及第二高频辐射体并配置于两者之间，利用低频接地构件与第一高频辐射体及第二高频辐射体的相对配置关系，让第一高频辐射体及第二高频辐射体不容易受到导体结构的影响，因此能在天线模块的第一高频辐射体及第二高频辐射体周遭配置金属壳体或其他导电结构，使得天线模块能适用在具有金属壳体的智能型手机、平板计算机或笔记本电脑。
附图说明
为描述获得本发明上述或其它的优点和特征，将通过参阅其具体实施方式对上述简要描述的原理进行更具体的阐释，而具体实施方式被展现在附图中。这些附图仅例示性地描述本发明，因此不被认为是对范围的限制。通过附图，本发明的原理会被清楚解释，且附加的特征和细节将被完整描述，其中：
图1为一个电子装置的立体示意图，电子装置搭载有本发明所提供的天线模块；
图2为一个或多个实施方式中天线模块的立体示意图；
图3为图2中天线模块的前视图；
图4为图2中天线模块的上视图；以及
图5为本发明一个或多个实施方式中天线模块的返回损失比较图。
其中，各附图标记说明如下：
100-天线模块；110-接地面；130-第一高频辐射体；131-第一馈入部；133-第一接地部；135-第一辐射部；135a-第一自由端；135b-第一辐射顶板；150-第二高频辐射体；151-第二馈入部；153-第二接地部；155-第二辐射部；155a-第二自由端；155b-第二辐射顶板；170-低频接地构件；171-第三接地部；173-第一耦合部；173a-第三自由端；175-第二耦合部；175a-第四自由端；177-电容单元；190-金属壳体；191-开口；193-绝缘盖体；
A-第一轴向；A1-第一方向；A2-第二方向；B-第二轴向；B1-第三方向；B2-第四方向；C-第三轴向；C1-第五方向；C2-第六方向；D-距离。
具体实施方式
本发明可以以许多不同的形式实施。代表性实施例在附图中示出，并且将在本文中详细描述。本公开包括原理的示例或说明，并且本公开的态样将不受限于所示的实施例。
请参阅图1，图1为电子装置10的立体示意图，且电子装置10搭载有天线模块100，其中电子装置10可以为智能型手机、平板计算机，但本发明不以此为限。
请参阅图2，图2为天线模块100的立体示意图。于本发明的一个实施方式中，天线模块100包括接地面110、第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170。接地面110具有接地功能，且接地面110可例如是电子装置10内部的电路板或接地导体的一平面，但本发明不以此为限。
第一高频辐射体130包括第一馈入部131、第一接地部133及第一辐射部135。第一馈入部131用以馈入电流，且第一接地部133耦接接地面110。第二高频辐射体150包括第二馈入部151、第二接地部153及第二辐射部155。第二馈入部151用以馈入电流，且第二接地部153耦接接地面110。低频接地构件170位于第一高频辐射体130及第二高频辐射体150之间。低频接地构件170包括第三接地部171、第一耦合部173及第二耦合部175。第三接地部171耦接接地面110，而低频接地构件170从第三接地部171延伸而出，低频接地构件170并同时往第一轴向A上的第一方向A1及第二方向A2延伸分别形成第一耦合部173及第二耦合部175。其中第一轴向A平行于接地面110，第一方向A1为第二方向A2的相反方向。第一辐射部135往第一方向A1延伸并与第一耦合部173辐射耦合，第二辐射部155往第二方向A2延伸并与第二耦合部175辐射耦合。此外，第一辐射部135及第二辐射部155分别位于第一耦合部173及第二耦合部175在第二轴向B上朝向第三接地部171的一侧，其中第二轴向B垂直于第一轴向A并平行于接地面110。
本发明中，所述辐射耦合是指，当辐射部接近其他物体(通常为导体)时，产生一条由馈入讯号处至耦合点并至接地处的讯号路径。
具体而言，第一高频辐射体130及第二高频辐射体150为共振频率约5GHz的平面式倒F型单极天线(monopole antenna)。低频接地构件170为共振频率约2.4GHz的循环天线(loop antenna)。基于低频接地构件170与第一高频辐射体130及第二高频辐射体150之间的配置关系，能降低第一高频辐射体130及第二高频辐射体150受到附近导体结构的影响，使得天线模块100附近配置有导体结构，且仍能保持良好的操作频带。
图3及图4分别为图2中天线模块100的前视图及上视图。于本发明的一些实施方式中，第一高频辐射体130从第一馈入部131及第一接地部133延伸而出，且第一高频辐射体130经弯折后朝第一方向A1及第三方向B1延伸至第一自由端135a，以形成大致平行于接地面110的第一辐射顶板135b。第二高频辐射体150从第二馈入部151及第二接地部153延伸而出，第二高频辐射体150经弯折后朝第二方向A2及第三方向B1延伸至第二自由端155a，以形成平行于接地面110的第二辐射顶板155b。低频接地构件170从第三接地部171延伸而出，低频接地构件170经弯折后朝第三方向B1延伸一段距离D后朝第一方向A1及第二方向A2分别延伸至第三自由端173a及第四自由端175a，以形成平行于接地面110的第一耦合部173及第二耦合部175b。
具体而言，第一辐射顶板135b及第二辐射顶板155b具有矩形平面，两者皆具有介于12mm至15mm的长度及介于1.2mm至1.5mm的宽度。第一耦合部173及第二耦合部175具有矩形平面，并具有介于15mm至20mm的长度及介于1.8mm至2.2mm的宽度，但本发明不以此为限。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170相对于接地面110具有介于2mm至4mm的高度，亦即第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170在第三轴向C的长度介于2mm至4mm，其中第三轴向C垂直于接地面110。
具体而言，第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170相对于接地面110的高度相同，因此第一辐射部135的第一辐射顶板135b、第二辐射部155的第二辐射顶板155b、第一耦合部173及第二耦合部175的顶面共平面，以避免第一高频辐射体130及第二高频辐射体150受到导体结构的影响。
除此之外，第一辐射顶板135b与第一耦合部173辐射耦和，而第二辐射顶板155b与第二耦合部175辐射耦和。此外，第一耦合部173及第二耦合部175分别位于第一辐射顶板135b及第二辐射顶板155b在第三方向B1的一侧。相对地，第一辐射顶板135b及第二辐射顶板155b分别位于第一耦合部173及第二耦合部175在第四方向B2(相反于第三方向B1)的一侧。此外，第一辐射顶板135b及第一耦合部173以小于或等于0.5mm的距离在第二轴向B上间隔配置，第二辐射顶板155b及第二耦合部175以小于或等于0.5mm的距离在第二轴向B上间隔配置，但本发明不以此为限。
在本发明的一个或多个实施方式中，第一接地部133、第二接地部153及第三接地部171在第一轴向A上排成一列并间隔配置。第一馈入部131位于第一接地部133及第三接地部171之间，而第二馈入部151位于第二接地部153及第三接地部171之间。其中，第一馈入部131、第一接地部133、第二馈入部151及第二接地部153在第一轴向A上排成一列并间隔配置，但本发明并不以此为限。
在本发明的一个或多个实施方式中，低频接地构件170包括电容单元177，电容单元177位于第一耦合部173、第二耦合部175及第三接地部171之间。具体而言，电容单元177是位在第一耦合部173及第二耦合部175的中间。举例而言，电容单元177为芯片电容、分部电容或集总电容，但本发明不以此为限。电容单元177的配置增加第一高频辐射体130及第二高频辐射体150之间的隔离度，避免两者相互干扰而影响操作频带。
请参阅图2，天线模块100更包括金属壳体190(为便于阅览金属壳体190以虚线简单示意，除非经由特别定义，虚线不限制金属壳体190的形状和结构)，其中第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170配置于金属壳体190的内部。金属壳体190可以是电子装置10(请参阅图1)的内部结构或外壳，本发明不以此为限。由于第一高频辐射体130及第二高频辐射体150受周遭导体结构的影响下降，因此金属壳体190可以位于第一高频辐射体130及第二高频辐射体150周遭，让电子装置10在材料上有更多元的选择性。
除此之外，天线模块100的金属壳体190包括开口191，其中第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170配置于开口191与接地面110之间，开口191在第三轴向C上会露出第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170。此外，第三轴向C上有方向相反的第五方向C1及第六方向C2，天线模块100更包括绝缘盖体193，绝缘盖体193可沿着第六方向C2朝接地面110覆盖金属壳体190的开口191，此时开口191被遮蔽而无法露出第一高频辐射体130、第二高频辐射体150及低频接地构件170，但本发明不以此为限。
请参阅图5，图5为图2中具有金属壳体190的天线模块100的返回损失图。其中曲线S1代表第一高频辐射体130在不同频率的返回损失值。曲线S2代表第二高频辐射体150在不同频率的返回损失值。其中，曲线S1及曲线S2大致重合，仅在约5.5GHz的频率有所差异。由曲线S1及曲线S2可知，纵使第一高频辐射体130及第二高频辐射体150配置于金属壳体190内，天线模块100仍能保持良好的操作频带。此外，曲线S3可代表天线模块100中第一高频辐射体130及第二高频辐射体150的隔离度，由约2.5GHz频段可知，第一高频辐射体130及第二高频辐射体150之间的隔离度佳。
综上所述，本发明所提供的天线模块利用低频接地构件辐射耦合第一高频辐射体及第二高频辐射体并配置于两者之间，利用低频接地构件与第一高频辐射体及第二高频辐射体的相对配置关系，让第一高频辐射体及第二高频辐射体不容易受到导体结构的影响，因此能在天线模块的第一高频辐射体及第二高频辐射体周遭配置金属壳体或其他导电结构，使得天线模块能适用在具有金属壳体的智能型手机、平板计算机或笔记本电脑。
于本发明中，说明书中的用语在所使用的特定上下文中具有本技术领域中的普通涵义。特定的用语用于阐释本说明书之具体内容，便于引导本发明的通常知识者阅读本说明书。为便于说明，某些用语特别标示，例如使用斜体和/或引号。这种特别标示并不影响用语的涵义或范围，也就是说不论某些用语是否被特别标示，并不影响这些用语的涵义或范围。应当理解的是，可以用不同方式描述同样的组件。因此，在此讨论的任何用词皆可使用替代用语或同义词替换之，也不在本文中阐述或讨论用语是否有任何特殊意义。所举例的一个或多个用词并不会排除其他同义词。本说明书中例示性的用语仅用于阐述而不限制本发明的涵义或范围。相同地，本发明也不会被说明书中的实施方式所限制。

Claims (7)

1.一种天线模块，其特种在于，包括：
接地面；
第一高频辐射体，包括第一馈入部、第一接地部及第一辐射部，所述第一接地部耦接所述接地面；
第二高频辐射体，包括第二馈入部、第二接地部及第二辐射部，所述第二接地部耦接所述接地面；以及
低频接地构件，位于所述第一高频辐射体及所述第二高频辐射体之间，所述低频接地构件包括第三接地部、第一耦合部及第二耦合部，所述第三接地部耦接所述接地面，而所述低频接地构件从所述三接地部延伸而出，并同时往第一轴向上的第一方向及第二方向延伸形成所述第一耦合部及所述第二耦合部，其中所述第一轴向平行于所述接地面，而所述第一方向为所述第二方向的相反方向，所述第一辐射部往所述第一方向延伸并与所述第一耦合部辐射耦合，所述第二辐射部往所述第二方向延伸并与所述第二耦合部辐射耦合，且所述第一辐射部及所述第二辐射部分别位于所述第一耦合部及所述第二耦合部在第二轴向上朝向所述第三接地部的一侧，其中所述第二轴向垂直于所述第一轴向并平行于所述接地面；所述低频接地构件还包括电容单元，所述电容单元位于所述第一耦合部、所述第二耦合部及所述第三接地部之间；
所述天线模块还包括导体结构，所述第一高频辐射体、所述第二高频辐射体及所述低频接地构件位于所述导体结构的内部；所述导体结构包括开口，所述第一高频辐射体、所述第二高频辐射体及所述低频接地构件位于所述开口与所述接地面之间。
2.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述第一高频辐射体、所述第二高频辐射体及所述低频接地构件经由弯折而朝第二轴向上的第三方向上延伸。
3.如权利要求2所述的天线模块，其特征在于，所述第一接地部、所述第二接地部及所述三接地部在所述第一轴向排成一列。
4.如权利要求2所述的天线模块，其特征在于，所述第一辐射部、所述第二辐射部、所述第一耦合部以及所述第二耦合部的顶面形成共平面。
5.如请权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述电容单元为芯片电容、分部电容或集总电容。
6.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述第一辐射部及所述第一耦合部以小于或等于0.5mm的距离间隔配置，所述第二辐射部及所述第二耦合部以小于或等于0.5mm的距离间隔配置。
7.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述天线模块还包括绝缘盖体，所述绝缘盖体覆盖所述导体结构的所述开口。
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