CN201191648Y

CN201191648Y - 具有多馈入的双频天线结构

Info

Publication number: CN201191648Y
Application number: CN 200820110647
Authority: CN
Inventors: 庄家玮; 赖世强; 王冠华; 叶重庆
Original assignee: Jianhan Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Jianhan Science & Technology Co Ltd; Cybertan Technology Inc
Priority date: 2008-05-04
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2009-02-04
Anticipated expiration: 2018-05-04

Abstract

本实用新型涉及一种具有多馈入的双频天线结构，特别是一种双天线的平面式多馈入双频天线结构，主要包括接地面、第一天线及第二天线，第一天线的表面透过交错设置之多个沟槽以形成第一曲折部，第一曲折部一端连接第一类三角体，另一端则相接第一连接段，使第一曲折部透过第一连接段连接一第一调节段、第一馈入点及接地面；第二天线则相对第一天线的结构呈镜射设置于第一天线旁侧。藉此，第一天线及第二天线可共振出双模态，并透过第一馈入点及第二天线的第二馈入点达成多重输入多重输出之目的。

Description

具有多馈入的双频天线结构

技术领域

本实用新型涉及一种具有多馈入的双频天线结构，尤指一种具有双天线的平面式多馈入双频天线结构，以达成多重输入多重输出(MIMO，Multi-input Multi-output)的双天线平面式双频天线结构。

背景技术

随着通讯技术发展快速，透过天线进行无线远端资料传输的各种装置也早已普及至社会大众，使得无线传输资料的流量远大过以往。

无线区域网路(WLAN，wireless local area network)的通用标准802.11b与802.11a所使用的传输频率分别为2.4GHz与5.2GHz，这两个频段无须申请执照，可以免费使用，同时世界各国也将这两个频段划分给公众使用，因此为使无线装置能传输或接收大量无线传输资料，习用技术中已能将两种频段设计于一单体天线中进行无线传输资料的传输或接收，藉此以提高无线范围。

又，多重输入多重输出(MIMO，Multi-input Multi-output)的资料传输模式亦是为了解决大流量的无线传输资料而形成的技术，在现有技术中，主要是透过设置两支各自独立的单体天线，以进行多重输入多重输出的资料传输模式。然而，今日的无线装置结构不断朝向轻薄短小的尺寸发展，同时，平面式的天线结构也早已成为现今主要的发展方向，相较于以往凸设于无线装置外壳体的单体天线，其单体天线的结构显然过于巨大。故，如何在平面式的天线结构中设计出具备多重输入多重输出资料传输模式以及双模态的天线结构，以提高无线范围和效能，实为业界致力研究的目标。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有多馈入的双频天线结构，以达成多重输入多重输出的目的。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：

一种具有多馈入的双频天线结构，其特征在于：包括

接地面；

第一天线，表面交错设有第一沟槽、第二沟槽及第三沟槽以形成第一曲折部；所述第一曲折部的一端与第一类三角体连接；所述第一曲折部的另一端则与第一连接段相接；所述第一曲折部透过第一连接段连接至第一调节段、第一馈入点及所述接地面；第一类三角体、第一曲折部、第一连接段及第一调节段构成幅射面；

第二天线，表面交错设有第四沟槽、第五沟槽及第六沟槽以形成一第二曲折部；所述第二曲折部的一端与第二类三角体连接；所述第二曲折部的另一端则与第二连接段相接；所述第二曲折部透过第二连接段连接至第二调节段、第二馈入点及所述接地面；所述第二类三角体、第二曲折部、第二连接段及第二调节段构成幅射面。

所述第一馈入点、第一曲折部及第一类三角体间将产生有第一操作频带的第一电流路径；所述第一馈入点及第一调节段间将产生有第二操作频带的第二电流路径；所述第二馈入点、第二曲折部及第二类三角体间产生有第一操作频带的第三电流路径；所述第二馈入点及第二调节段间将产生有第二操作频带的第四电流路径；所述第一操作频带操作于低频频带，所述第二操作频带操作于高频频带。

所述第一电流路径及第三电流路径的路径长度接近于该第一操作频带的1/4波长；所述第二电流路径及第四电流路径的路径长度接近于该第二操作频带的1/4波长。

所述第一天线及第二天线的长度在10mm至14mm之间；所述第一天线及第二天线的宽度在6mm至10mm之间。

还包括一个槽孔，平行设置于所述第一天线及第二天线之间。

还包括一个第一绝缘基板设置于所述槽孔。

还包括有第二绝缘基板及第三绝缘基板；所述第二绝缘基板设于该第一沟槽、该第二沟槽及该第三沟槽内；第二绝缘基板并环设在该第一类三角体的周围、该第一曲折部的周围、该第一调节段的周围及该第一连接段的部分周围；所述第三绝缘基板设于该第四沟槽、该第五沟槽及该第六沟槽内；第三绝缘基板并环设在该第二类三角体的周围、该第二曲折部的周围、该第二调节段的周围及该第二连接段的部分周围。

所述第一调节段与第一曲折部平行设置；所述第二调节段与第二曲折部平行设置。

所述第一天线包括有第一隔离沟槽以设于所述第一连接段及接地面之间，形成第一通道；所述第二天线包括有第二隔离沟槽以设于所述第二连接段及接地面之间，形成第二通道。

还包括有第四绝缘基板及第五绝缘基板；所述第四绝缘基板设置于该第一隔离沟槽；所述第五绝缘基板设置于该第二隔离沟槽。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种具有多馈入的双频天线结构，以达成多重输入多重输出的目的。

附图说明

图1为具有多馈入的双频天线结构第一实施例结构示意图。

图2为具有多馈入的双频天线结构的电流路径示意图。

图3为具有多馈入的双频天线结构第二实施例结构示意图。

图4A为第一调节段的一种实施方式示意图。

图4B为第一调节段的另一种实施方式示意图。

图5为具有多馈入的双频天线结构的反射损耗图。

图6为具有多馈入的双频天线结构于第一操作频带的幅射场型图。

图7为具有多馈入的双频天线结构于第二操作频带的幅射场型图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

首先，请同时参阅图1至图2，如图所示，本实用新型的双频天线结构10主要包括有一接地面11、一第一天线12及一第二天线13。第一天线12的部分表面交错设置有一第一沟槽121、一第二沟槽122及一第三沟槽123，于第一沟槽121、第二沟槽122及第三沟槽123相隔的间隙中形成一第一曲折部124。第一曲折部124的结构为呈弯沿而对折两次的连续体，如图1所示。第一曲折部124的一端与一第一类三角体125连接，而第一曲折部124的另一端则与一第一连接段126相接。第一连接段126尚分别连接有一第一调节段127、一第一馈入点128及接地面11，致使第一曲折部124透过第一连接段126以连接至第一调节段127、第一馈入点128及接地面11。第一类三角体125、第一曲折部124、第一连接段126及第一调节段127构成一幅射面。

而，第二天线13则相对第一天线12的结构呈镜射设置于第一天线12旁侧，于第二天线13的部分表面交错设置有一第四沟槽131、一第五沟槽132及一第六沟槽133，于第四沟槽131、第五沟槽132及第六沟槽133相隔的间隙中形成一第二曲折部134。第二曲折部134的结构为呈弯沿而对折两次的连续体，如图1所示。第二曲折部134的一端与一第二类三角体135连接，而第二曲折部134的另一端则与一第二连接段136相接。第二连接段136尚分别连接有一第二调节段137、一第二馈入点138及接地面11，致使第二曲折部134透过第二连接段136以连接至第二调节段137、第二馈入点138及接地面11。第二类三角体135、第二曲折部134、第二连接段136及第二调节段137同时亦构成一幅射面。

如图2所示，电流由第一馈入点128开始，流经第一曲折部124及第一类三角体125间将产生有一第一操作频带的第一电流路径141。而电流由第一馈入点128开始，流经第一调节段127间将产生有一第二操作频带的第二电流路径142。同理，电流由第二馈入点138开始，流经第二曲折部134及第二类三角体135间亦将产生有一第一操作频带的第三电流路径143，且电流由第二馈入点138开始，流经第二调节段137间亦将产生有一第二操作频带的第四电流路径144。于是，第一天线12及第二天线13所组成的天线结构将可透过第一馈入点128、第二馈入点138、第一电流路径141、第二电流路径142、第三电流路径143及第四电流路径144共振出第一操作频带与第二操作频带，让本实用新型的双频天线结构10达成多重输入多重输出(MIMO，Multi-input Multi-output)的目的。第一电流路径141及第三电流路径143的路径长度约接近于第一操作频带的1/4波长，而第二电流路径142及第四电流路径144的路径长度则约接近于第二操作频带的1/4波长。

连接于第一曲折部124尾端的第一类三角体125可提高第二操作频带的频宽，致使第一天线12可确实操作于第二操作频带同时亦可稳定操作于第一操作频带。同理，连接于第二曲折部134尾端的第二类三角体135亦可提高第二天线13的第二操作频带的频宽，使第二天线13达成双频操作的目的。

其中，第一操作频带乃操作于无线区域网路(WLAN，wireless localarea network)的通用标准802.11b的2.4GHz低频频带，而第二操作频带则操作于无线区域网路的通用标准802.11a的5.2GHz高频频带。

于本实用新型一实施例中，双频天线结构10尚可包括有一槽孔15以分别相对于第一天线12及第二天线13平行设置于两者之间。于是，在尺寸规格不断缩小的天线结构里，透过在第一天线12及第二天线13之间设置有槽孔15，将可区隔出第一天线12及第二天线13的电流，避免第一天线12及第二天线13相互干扰。

于第一天线12尚可包括有一第一隔离沟槽129以设于第一连接段126及接地面11之间，以形成一第一通道171。第一通道171是供第一天线12的幅射面与接地面11相连接，藉由第一隔离沟槽129则可限定第一天线12的结构。同理，第二天线13尚可包括有一第二隔离沟槽139以设于第二连接段136及接地面11之间，以形成一第二通道172，而达成相同目的者。

第一调节段127可用以调整第一天线12的阻抗，以改变第一天线12的频偏量，使得第一天线12得以同时操作于第一操作频带及第二操作频带中。同理，第二调节段137亦可用以调整第二天线13的阻抗，使第二天线13达成相同目的者。第一调节段127及第二调节段137的调整方式容后详述之。

请参阅图3，如图所示，本实用新型的双频天线结构10亦可藉由一第一绝缘基板161、一第二绝缘基板162及一第三绝缘基板163以定义出第一天线12及第二天线13的结构，例如：将第一绝缘基板161设置于槽孔15内，第二绝缘基板162则设于第一沟槽121、第二沟槽122及第三沟槽123内，且第二绝缘基板162并环设在第一类三角体125的周围、第一曲折部124的周围、第一调节段127的周围及第一连接段126的部分周围，以定义出第一天线12的结构。同理，第三绝缘基板163将设于第四沟槽131、第五沟槽132及第六沟槽133内，且第三绝缘基板163并环设在第二类三角体135的周围、第二曲折部134的周围、第二调节段137的周围及第二连接段136的部分周围，以定义出第二天线13的结构。在实际的应用上，平面天线是使用一铺设有导电层(例如：铜)的绝缘基板(未显示)，并于绝缘基板上定义出第一天线12、第二天线13及槽孔15的结构。同时，去除绝缘基板上部分面积的导电层，以形成第一天线12、第二天线13及槽孔15的结构，而已去除导电层的面积便分别形成第一绝缘基板161、第二绝缘基板162及第三绝缘基板163。故，第一绝缘基板161、第二绝缘基板162及第三绝缘基板163将可由相同材质所制成者，例如：玻璃纤维。当然，第一绝缘基板161、第二绝缘基板162及第三绝缘基板163亦可由各种不同绝缘材质制成，而成为另一种实施例者，于此则不加赘述。

本实用新型的双频天线结构10尚可藉由一第四绝缘基板164及一第五绝缘基板165定义出第一天线12及第二天线13的结构，例如：将第四绝缘基板164设置于第一隔离沟槽129内，使得第一连接段126及接地面11之间形成有第一通道171，同理，第五绝缘基板165则设置于第二隔离沟槽139内，使得第二连接段136及接地面11之间形成有第二通道172。即如前所述，平面天线皆是利用一铺设有导电层(例如：铜)的绝缘基板(图中未示)，并于绝缘基板上定义第一天线12及第二天线13的结构，故，第四绝缘基板164及第五绝缘基板165亦可由与第一绝缘基板161、第二绝缘基板162及第三绝缘基板163相同材质所制成者，例如：玻璃纤维。

第一天线12以及第二天线13的长度约在10mm至14mm之间，而宽度约介于6mm至10mm之间之间。

请同时参阅图4A至图4B，并一并参照图2，如图所示，第一调节段127与第一曲折部124呈平行设置，第一调节段127除了做为第一天线12的第二操作频带的第二电流路径142外，同时亦可调整第一天线12的阻抗，以调整第一天线12的第二操作频带的频宽。例如：透过改变第一调节段127的长度，使第一调节段127具有一第一长度L1(如图4A所示)或一第二长度L2(如图4B所示)，第一天线12的阻抗改变形成差异，同时，第一天线12的操作频带的频宽将改变形成差异。于是调整第一调节段127的长度便可让第一天线12得以同时操作于第一操作频带及第二操作频带中，符合使用者的预期。

当然，亦可以透过调整第一调节段127的宽度大小、面积大小或是形状，而可调整第一天线12的操作频带的频宽，以符合使用者的预期者，于此则不加赘述之。

同理，第二调节段137与第二曲折部134平行设置，透过改变第二调节段137的长度大小、宽度大小、面积大小或是形状等，亦可调整第二天线13的阻抗，而达成相同的目的者，于此则不加赘述。

请参阅图5：为本实用新型双频天线结构的反射损耗图，由图上的曲线可知，本实用新型的双频天线结构(10，如图2所示)其第一天线(12，如图2所示)及第二天线(13，如图2所示)的主要应用频段约在2.4GHz及5.2GHz。

最后，请参阅图6至图7：分别为本实用新型双频天线结构于第一操作频带及第二操作频带的幅射场型图，其中，图6为第一操作频带(约为2.4GHz)所包括有的三个辐射平面(X-Y；Y-Z；X-Z)，而图7则为第二操作频带(约为5.2GHz)所包括有的三个辐射平面(X-Y；Y-Z；X-Z)。如图所呈现的结果，两个操作频带的三个辐射平面都具有上下对称的特性，故本实用新型的双频天线结构(如图2所示)操作于第一操作频带及第二操作频带时，将会具有较佳的辐射特性。

以上所述结构，仅为本实用新型之一较佳实施例，并非用来限定本实用新型实施之保护范围，即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所做的等同变化与修饰，均应包括于本实用新型之保护范围内。

Claims

1、一种具有多馈入的双频天线结构，其特征在于：包括

接地面；

2、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：所述第一馈入点、第一曲折部及第一类三角体间将产生有第一操作频带的第一电流路径；所述第一馈入点及第一调节段间将产生有第二操作频带的第二电流路径；所述第二馈入点、第二曲折部及第二类三角体间产生有第一操作频带的第三电流路径；所述第二馈入点及第二调节段间将产生有第二操作频带的第四电流路径；所述第一操作频带操作于低频频带，所述第二操作频带操作于高频频带。

3、如权利要求2所述的双频天线结构，其特征在于：所述第一电流路径及第三电流路径的路径长度接近于该第一操作频带的1/4波长；所述第二电流路径及第四电流路径的路径长度接近于该第二操作频带的1/4波长。

4、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：所述第一天线及第二天线的长度在10mm至14mm之间；所述第一天线及第二天线的宽度在6mm至10mm之间。

5、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：还包括一个槽孔，平行设置于所述第一天线及第二天线之间。

6、如权利要求5所述的双频天线结构，其特征在于：还包括一个第一绝缘基板设置于所述槽孔。

7、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：还包括有第二绝缘基板及第三绝缘基板；所述第二绝缘基板设于该第一沟槽、该第二沟槽及该第三沟槽内；第二绝缘基板并环设在该第一类三角体的周围、该第一曲折部的周围、该第一调节段的周围及该第一连接段的部分周围；所述第三绝缘基板设于该第四沟槽、该第五沟槽及该第六沟槽内；第三绝缘基板并环设在该第二类三角体的周围、该第二曲折部的周围、该第二调节段的周围及该第二连接段的部分周围。

8、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：所述第一调节段与第一曲折部平行设置；所述第二调节段与第二曲折部平行设置。

9、如权利要求1所述的双频天线结构，其特征在于：所述第一天线包括有第一隔离沟槽以设于所述第一连接段及接地面之间，形成第一通道；所述第二天线包括有第二隔离沟槽以设于所述第二连接段及接地面之间，形成第二通道。

10、如权利要求9所述的双频天线结构，其特征在于：还包括有第四绝缘基板及第五绝缘基板；所述第四绝缘基板设置于该第一隔离沟槽；所述第五绝缘基板设置于该第二隔离沟槽。