CN114464987A - 天线模组及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种天线模组及电子装置,其中,天线模组包括一第一天线,包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第三辐射体、一第四辐射体及一第五辐射体,其中第一辐射体具有相对的一第一端与一第二端,第一端为一第一馈入端,第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体连接第一辐射体的第二端,第二辐射体具有多个弯折,第五辐射体连接至第二辐射体,第五辐射体具有一第一接地端,其中第一辐射体、第二辐射体与第五辐射体共振出一第一频段,第一辐射体与第三辐射体共振出一第二频段,第一辐射体与第四辐射体共振出一第三频段,通过以上的配置,本发明的天线模组可满足多种频段的需求。
Description
技术领域
本发明是有关于一种天线模组及电子装置,且特别是有关于一种多频天线模组及具有此天线模组的电子装置。
背景技术
随着科技的进步,多频段天线的需求逐渐增加,要如何使天线能够耦合出多种频段是本领域研究的目标。
发明内容
本发明提供一种天线模组,其可满足多频段的需求。
本发明提供一种电子装置,具有上述的天线模组。
本发明的一种天线模组,包括一第一天线,包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第三辐射体、一第四辐射体及一第五辐射体,其中第一辐射体具有相对的一第一端与一第二端,第一端为一第一馈入端,第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体连接第一辐射体的第二端,第二辐射体具有多个弯折,第五辐射体连接至第二辐射体,第五辐射体具有一第一接地端,其中第一辐射体、第二辐射体与第五辐射体共振出一第一频段,第一辐射体与第三辐射体共振出一第二频段,第一辐射体与第四辐射体共振出一第三频段。
在本发明的一实施例中,上述的第二辐射体包括一第一段、一第二段、一第三段及一第四段,第一段连接于第一辐射体的第二端,第二段弯折地连接第一段,第三段及第四段分别弯折地连接于第二段,第二段及第三段的宽度分别大于第一段与第四段的宽度。
在本发明的一实施例中,上述的第二段的宽度为第一段的宽度的2倍至4倍之间。
在本发明的一实施例中,上述的第三段的宽度为第一段的宽度的1.5倍至3倍之间。
在本发明的一实施例中,上述的第二辐射体的第一段与第三辐射体往相反于彼此的方向延伸。
在本发明的一实施例中,上述的第二辐射体的第四段包括一第一导通孔,适于贯穿支架而连接至第五辐射体。
在本发明的一实施例中,上述的第五辐射体位于第一辐射体旁且与第一辐射体平行。
在本发明的一实施例中,上述的第一频段介于2400MHz至2500MHz之间,第二频段介于5150MHz至5850MHz之间,第三频段介于6125MHz至7125MHz之间。
在本发明的一种电子装置,包括支架及上述的天线模组,支架包括相连的一顶面、一第一斜面、一第一侧面、一底面、位于顶面下方且连接于底面的一第二斜面及连接于顶面的一第三斜面,第一天线配置于顶面、第一斜面、第一侧面、底面、第二斜面及第三斜面上。
在本发明的一实施例中,上述的第一辐射体从底面延伸至第一侧面,第一馈入端位于底面,第二辐射体由第一侧面、第一斜面延伸至顶面及第三斜面,第三辐射体配置于第一侧面,第四辐射体配置于第一斜面,第五辐射体由底面延伸至第二斜面,第一接地端位于底面。
本发明的一种天线模组,包括一第二天线,包括一第六辐射体、一第七辐射体、一第八辐射体及一第九辐射体,其中第六辐射体具有一第二馈入端,第七辐射体部分平行地配置于第六辐射体的一第五段旁,第八辐射体连接于第七幅射体,第八辐射体具有一第二接地端,第九辐射体延伸自第六辐射体,其中第六辐射体、第七辐射体与第八辐射体共振出一第一频段,第六辐射体共振出一第二频段,第六辐射体的局部与第九辐射体共振出一第三频段。
在本发明的一实施例中,上述的第八辐射体部分平行地配置于第六辐射体的一第六段旁。
在本发明的一实施例中,上述的第七辐射体具有弯折地连接的一第七段及一第八段,第七辐射体的第七段平行于第六辐射体的第五段,第七辐射体的第八段平行于第六辐射体的第六段。
在本发明的一实施例中,上述的第七辐射体的第八段包括一第二导通孔,适于贯穿支架而连接至第八辐射体。
在本发明的一实施例中,上述的第九辐射体平行于第六辐射体的第六段。
在本发明的一实施例中,上述的第一频段介于2400MHz至2500MHz之间,第二频段介于5150MHz至5850MHz之间,第三频段介于6125MHz至7125MHz之间。
在本发明的一种电子装置,包括支架及上述的天线模组,支架包括相连的一顶面、一第四斜面、一第二侧面、一底面及位于顶面下方且连接于底面的一第五斜面,第二天线配置于顶面、第四斜面、第二侧面、底面及第五斜面上。
在本发明的一实施例中,上述的第六辐射体从底面、第二侧面延伸至第四斜面,第二馈入端位于底面,第七辐射体由第四斜面延伸至顶面,第八辐射体由第五斜面延伸至底面,第二接地端位于底面。
基于上述,本发明的天线模组的第一辐射体的第一端设有第一馈入端,第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体连接第一辐射体的第二端,第五辐射体连接至第二辐射体,第五辐射体具有一第一接地端。第一辐射体、第二辐射体与第五辐射体共振出第一频段,第一辐射体与第三辐射体共振出第二频段,第一辐射体与第四辐射体共振出第三频段。通过上述的配置,本发明的天线模组可满足多种频段的需求。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的天线模组设置在支架上的俯视示意图。
图2是图1的左侧示意图。
图3是图1的右侧示意图。
图4是图1的仰视示意图。
图5A是图1的立体示意图。
图5B是图5A中的第一天线的示意图。
图5C是图5A中的第二天线的示意图。
图6A是图1的另一视角的立体示意图。
图6B是图6A中的第一天线的示意图。
图6C是图6A中的第二天线的示意图。
图7A是图1的另一视角的立体示意图。
图7B是图7A中的第一天线的示意图。
图7C是图7A中的第二天线的示意图。
图8A是图1的另一视角的立体示意图。
图8B是图8A中的第一天线的示意图。
图8C是图8A中的第二天线的示意图。
图9是图1的天线模组的频率与S参数的关系图。
图10是图1的天线模组的频率与隔离度的关系图。
附图符号说明:
A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2、G1、G2:位置
W1、W2、W3:宽度
10:电子装置;
20:支架;
21:顶面;
22:第一斜面;
23:第一侧面;
24:底面;
25:第二斜面;
26:第三斜面;
27:第四斜面;
28:第二侧面;
29:第五斜面;
100:天线模组;
105:第一天线;
110:第一辐射体;
112:第一端;
114:第二端;
120:第二辐射体;
121:第一段;
122:第二段;
123:第三段;
124:第四段;
125:第一导通孔;
130:第三辐射体;
140:第四辐射体;
150:第五辐射体;
155:第二天线;
160:第六辐射体;
162:第五段;
164:第六段;
170:第七辐射体;
172:第七段;
174:第八段;
176:第二导通孔;
180:第八辐射体;
190:第九辐射体。
具体实施方式
全新世代的无线局域网络技术WIFI-6 802.11ax,其主要技术提升共分成两个阶段。第一阶段是使用现有频谱区间2.4G及5G频段,藉由提升信号处理技术来提升整体传输速率。第二阶段是增加实际使用频谱的带宽。将原本的5G频段(5150-5850MHz)延展至6G频段(5925MHz至7125MHz),增加可使用的带宽范围。也就是所谓的WIFI 6E。
目前,市面上的产品的天线设计只包含到2.4频段及5G频段的范围。为了达到WIFI6E的带宽需求,需要将5G高频频段的带宽范围由原本的1GHz扩大至2GHz,而延展至6G频段。这样需要增加一倍的带宽范围,此需求大幅提高了天线设计的困难度。下面将介绍可以满足WIFI 6E的带宽需求的天线模组100及具有此天线模组100的电子装置10。
图1是依照本发明的一实施例的天线模组设置在支架上的俯视示意图。图2是图1的左侧示意图。图3是图1的右侧示意图。图4是图1的仰视示意图。图5A是图1的立体示意图。图5B是图5A中的第一天线的示意图。图5C是图5A中的第二天线的示意图。图6A是图1的另一视角的立体示意图。图6B是图6A中的第一天线的示意图。图6C是图6A中的第二天线的示意图。图7A是图1的另一视角的立体示意图。图7B是图7A中的第一天线的示意图。图7C是图7A中的第二天线的示意图。图8A是图1的另一视角的立体示意图。图8B是图8A中的第一天线的示意图。图8C是图8A中的第二天线的示意图。
要说明的是,在图1至图8C中,为了清楚表示天线模组100,隐藏的电子装置10的外壳以及其他结构,主要仅绘示出天线模组100与支架20或是仅绘示出天线模组100。
请参阅图1,本实施例的天线模组100配置在电子装置10的支架20上。天线模组100包括一第一天线105及一第二天线155,第一天线105及第二天线155的每一者均能够共振出一第一频段、一第二频段及一第三频段。也就是说,虽然在图式中支架20上设置有第一天线105及第二天线155,在其他实施例中,支架20上也可仅设置有第一天线105,或是仅设置有第二天线155,同样可达到多频需求。
在本实施例中,第一频段介于2400MHz至2500MHz之间,第二频段介于5150MHz至5850MHz之间,第三频段介于6125MHz至7125MHz之间,而可达到WIFI 6E的带宽需求。当然,第一频段、第二频段及第三频段的范围不以此为限制。
请同时参阅图5B、图6B及图7B,在本实施例中,第一天线105包括一第一辐射体110(图7B)、一第二辐射体120(图6B)、一第三辐射体130(图6B)、一第四辐射体140(图6B)及一第五辐射体150(图7B)。
具体地说,在本实施例中,第一辐射体110具有相对的一第一端112(图7B)与一第二端114(图6B),第一端112为一第一馈入端(位置F1)。由图6B可见,第二辐射体120、第三辐射体130及第四辐射体140连接第一辐射体110的第二端114。
第二辐射体120具有多个弯折。详细地说,第二辐射体120包括一第一段121、一第二段122、一第三段123及一第四段124。第二辐射体120的第一段121连接于第一辐射体110的第二端114,且第二辐射体120的第一段121与第三辐射体130往相反于彼此的方向延伸。第四辐射体140则是往第二辐射体120的第一段121与第三辐射体130的方向延伸一段之后再平行地延伸于第三辐射体130旁。
在图6B的视角中,第二辐射体120的第一段121水平地延伸,第二辐射体120的第二段122弯折地连接第一段121,而往垂直方向延伸。第二段122的宽度W2大于第一段121的宽度W1。在本实施例中,第二段122的宽度W2为第一段121的宽度W1的2倍至4倍之间。
第三段123及第四段124分别弯折地连接于第二段122的顶端。第三段123的宽度W3大于第一段121的宽度W1。在本实施例中,第三段123的宽度W3为第一段121的宽度W1的1.5倍至3倍之间。此外,第二段122的宽度W2与第三段123的宽度W3也会大于第四段124的宽度。
由图7B、图8B可见,第五辐射体150连接至第二辐射体120。具体地说,第二辐射体120的第四段124包括一第一导通孔125,第一导通孔125适于贯穿支架20而连接至第五辐射体150。第五辐射体150具有一第一接地端(位置G1)。在本实施例中,第五辐射体150位于第一辐射体110旁且与第一辐射体110平行。
如图7B,在本实施例中,第一辐射体110、第二辐射体120与第五辐射体150(位置F1、C1、D1、E1、G1)的长度介于第一频段的0.23倍波长至0.28倍波长之间(例如是0.277倍波长,38.6毫米),而使得第一辐射体110、第二辐射体120与第五辐射体150(位置F1、C1、D1、E1、G1)共振出第一频段。
此外,在本实施例中,如图6B,第二段122的宽度W2大于第一段121的宽度W1,或/且第三段123的宽度W3大于第一段121的宽度W1的设计可提供第一频段较大的频宽。
请回到图7B,第一辐射体110与第三辐射体130(位置F1、B1)的长度介于第二频段的0.25倍波长至0.35倍波长之间(例如是0.31倍波长,16.8毫米),而使得第一辐射体110与第三辐射体130(位置F1、B1)共振出第二频段。
第一辐射体110与第四辐射体140(位置F1、A1)的长度介于第三频段的0.25倍波长至0.35倍波长之间(例如是0.29倍波长,13.6毫米),而使得第一辐射体110与第四辐射体140(位置F1、A1)共振出第三频段。
请回到图1、图2、图4、图5A、图6A、图7A,在本实施例中,支架20包括相连的一顶面21(图1、图5A)、一第一斜面22(图6A)、一第一侧面23(图6A)、一底面24(图8A)、位于顶面21下方且连接于底面24的一第二斜面25(图8A)及连接于顶面21的一第三斜面26(图5A)。第一天线105配置于顶面21、第一斜面22、第一侧面23、底面24、第二斜面25及第三斜面26上。
具体地说,如图8A与图6A,第一辐射体110从底面24延伸至第一侧面23,第一馈入端位于底面24。如图6A与图5A,第二辐射体120由第一侧面23、第一斜面22延伸至顶面21及第三斜面26。第三辐射体130配置于第一侧面23,第四辐射体140配置于第一斜面22。如图8A,第五辐射体150由底面24延伸至第二斜面25,第一接地端位于底面24。如图5A与图8A,第二辐射体120通过贯穿支架20的第一导通孔125而连接至第五辐射体150。
藉由上述配置,本实施例的第一天线105可以依据支架20的形状,配置在支架20的不同面上,而不需额外的载板,相当节省空间,且可达到多频的功效。
下面接着介绍第二天线155。请参阅图5C、6C、7C、8C,在本实施例中,第二天线155包括一第六辐射体160(图7C)、一第七辐射体170(图7C)、一第八辐射体180(图6C)及一第九辐射体190(图7C)。
在本实施例中,第六辐射体160包括一第五段162与垂直于第五段162的一第六段164。第六辐射体160具有位于第六段164的一第二馈入端(图8C)。
如图7C,第七辐射体170部分平行地配置于第六辐射体160的一第五段162旁。具体地说,第七辐射体170具有弯折地连接的一第七段172及一第八段174,第七辐射体170的第七段172平行于第六辐射体160的第五段162,第七辐射体170的第八段174平行于第六辐射体160的第六段164且往远离第六段164的方向延伸。
如图6C,第七辐射体170的第八段174包括一第二导通孔176,适于贯穿支架20而连接至第八辐射体180,而使第八辐射体180连接于第七幅射体。第八辐射体180具有一第二接地端。第八辐射体180部分平行地配置于第六辐射体160的一第六段164旁。
如图7C,第九辐射体190垂直地延伸自第六辐射体160的第五段162,且平行于第六辐射体160的第六段164。
在本实施例中,第六辐射体160、第七辐射体170与第八辐射体180(位置F2、A2、C2、D2、G2)的长度介于第一频段的0.25倍波长至0.3倍波长之间(例如是0.283倍波长,39.1公厘),而使得第六辐射体160、第七辐射体170与第八辐射体180(位置F2、A2、C2、D2、G2)共振出第一频段。
第六辐射体160(位置F2、A2)的长度介于第二频段的0.25倍波长至0.3倍波长之间(例如是0.32倍波长,17.3公厘),而使得第六辐射体160(位置F2、A2)共振出第二频段。
第六辐射体160的局部与第九辐射体190(位置F2、B2)的长度介于第三频段的0.25倍波长至0.3倍波长之间(例如是0.33倍波长,15.8公厘),而使得第六辐射体160的局部与第九辐射体190(位置F2、B2)共振出第三频段。
请再度回到图1、图2、图4、图5A、图6A、图7A,在本实施例中,支架20包括相连的顶面21(图1、图5A)、一第四斜面27(图7A)、一第二侧面28(图7A)、底面24(图8A)及位于顶面21下方且连接于底面24的一第五斜面29(图8A)。第二天线155配置于顶面21、第四斜面27、第二侧面28、底面24及第五斜面29上。
具体地说,如图8A与图7A,第六辐射体160从底面24、第二侧面28延伸至第四斜面27,第二馈入端位于底面24。如图7A,第七辐射体170由第四斜面27延伸至顶面21。第七辐射体170通过第二导通孔176连接至第八辐射体180。如图8A,第八辐射体180由第五斜面29延伸至底面24,第二接地端位于底面24。
图9是图1的天线模组的频率与S参数的关系图。请参阅图9,第一天线105与第二天线155在第一频段、第二频段及第三频段的S参数(S11、S22)均小于-10,而具有良好的表现。
图10是图1的天线模组的频率与隔离度的关系图。请参阅图10,第一天线105与第二天线155的隔离度小于-10dB,而具有良好的表现。
此外,经模拟,第一天线105在2.4GHz的天线平均效率可达54.67%,-2.39dB。5GHz的天线效率可达61.19%,-2.1dB。6GHz的天线效率可达49.21%,-3.06dB。第二天线155在2.4GHz的天线平均效率可达54.86%,-2.66dB。5GHz的天线效率可达56.84%,-2.45dB。6GHz的天线效率可达42.02%,-3.76dB。由于第一天线105与第二天线155在上述频段的天线效率皆大于45%,拥有良好的天线辐射特性。
综上所述,本发明的天线模组的第一辐射体的第一端设有第一馈入端,第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体连接第一辐射体的第二端,第五辐射体连接至第二辐射体,第五辐射体具有一第一接地端。第一辐射体、第二辐射体与第五辐射体共振出第一频段,第一辐射体与第三辐射体共振出第二频段,第一辐射体与第四辐射体共振出第三频段。通过上述的配置,本发明的天线模组可满足多种频段的需求。
Claims (18)
1.一种天线模组,其特征在于,包括:
一第一天线,包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第三辐射体、一第四辐射体及一第五辐射体,其中所述第一辐射体具有相对的一第一端与一第二端,所述第一端为一第一馈入端,所述第二辐射体、所述第三辐射体及所述第四辐射体连接所述第一辐射体的所述第二端,所述第二辐射体具有多个弯折,所述第五辐射体连接至所述第二辐射体,所述第五辐射体具有一第一接地端,其中
所述第一辐射体、所述第二辐射体与所述第五辐射体共振出一第一频段,所述第一辐射体与所述第三辐射体共振出一第二频段,所述第一辐射体与所述第四辐射体共振出一第三频段。
2.如权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述第二辐射体包括一第一段、一第二段、一第三段及一第四段,所述第一段连接于所述第一辐射体的所述第二端,所述第二段弯折地连接所述第一段,所述第三段及所述第四段分别弯折地连接于所述第二段,所述第二段及所述第三段的宽度分别大于所述第一段与所述第四段的宽度。
3.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第二段的宽度为所述第一段的宽度的2倍至4倍之间。
4.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第三段的宽度为所述第一段的宽度的1.5倍至3倍之间。
5.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第二辐射体的所述第一段与所述第三辐射体往相反于彼此的方向延伸。
6.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第二辐射体的所述第四段包括一第一导通孔,适于贯穿一支架而连接至所述第五辐射体。
7.如权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述第五辐射体位于所述第一辐射体旁且与所述第一辐射体平行。
8.如权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述第一频段介于2400MHz至2500MHz之间,所述第二频段介于5150MHz至5850MHz之间,所述第三频段介于6125MHz至7125MHz之间。
9.一种电子装置,其特征在于,包括:
一支架,包括相连的一顶面、一第一斜面、一第一侧面、一底面、位于所述顶面下方且连接于所述底面的一第二斜面及连接于所述顶面的一第三斜面;以及
如权利要求1至8中任一项所述的天线模组,其中所述第一天线配置于所述顶面、所述第一斜面、所述第一侧面、所述底面、所述第二斜面及所述第三斜面上。
10.如权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述第一辐射体从所述底面延伸至所述第一侧面,所述第一馈入端位于所述底面,所述第二辐射体由所述第一侧面、所述第一斜面延伸至所述顶面及所述第三斜面,所述第三辐射体配置于所述第一侧面,所述第四辐射体配置于所述第一斜面,所述第五辐射体由所述底面延伸至所述第二斜面,所述第一接地端位于所述底面。
11.一种天线模组,其特征在于,包括:
一第二天线,包括一第六辐射体、一第七辐射体、一第八辐射体及一第九辐射体,其中所述第六辐射体具有一第二馈入端,所述第七辐射体部分平行地配置于所述第六辐射体的一第五段旁,所述第八辐射体连接于所述第七辐射体,所述第八辐射体具有一第二接地端,所述第九辐射体延伸自所述第六辐射体,其中
所述第六辐射体、所述第七辐射体与所述第八辐射体共振出一第一频段,所述第六辐射体共振出一第二频段,所述第六辐射体的局部与所述第九辐射体共振出一第三频段。
12.如权利要求11所述的天线模组,其特征在于,所述第八辐射体部分平行地配置于所述第六辐射体的一第六段旁。
13.如权利要求12所述的天线模组,其特征在于,所述第七辐射体具有弯折地连接的一第七段及一第八段,所述第七辐射体的所述第七段平行于所述第六辐射体的所述第五段,所述第七辐射体的所述第八段平行于所述第六辐射体的所述第六段。
14.如权利要求13所述的天线模组,其特征在于,所述第七辐射体的所述第八段包括一第二导通孔,适于贯穿一支架而连接至所述第八辐射体。
15.如权利要求12所述的天线模组,其特征在于,所述第九辐射体平行于所述第六辐射体的所述第六段。
16.如权利要求11所述的天线模组,其特征在于,所述第一频段介于2400MHz至2500MHz之间,所述第二频段介于5150MHz至5850MHz之间,所述第三频段介于6125MHz至7125MHz之间。
17.一种电子装置,其特征在于,包括:
一支架,包括相连的一顶面、一第四斜面、一第二侧面、一底面及位于所述顶面下方且连接于所述底面的一第五斜面;以及
如权利要求11至16中任一项所述的天线模组,其中所述第二天线配置于所述顶面、所述第四斜面、所述第二侧面、所述底面及所述第五斜面上。
18.如权利要求17所述的电子装置,其特征在于,所述第六辐射体从所述底面、所述第二侧面延伸至所述第四斜面,所述第二馈入端位于所述底面,所述第七辐射体由所述第四斜面延伸至所述顶面,所述第八辐射体由所述第五斜面延伸至所述底面,所述第二接地端位于所述底面。
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