CN212062693U - 天线系统与利用天线系统的电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种天线系统与利用天线系统的电子装置。天线系统包括一第一基板、一第一天线群组以及一第二天线群组。第一天线群组包括四个第一天线。四个第一天线设置在基板的一外围区域。第二天线群组包括四个第二天线。四个第二天线数组式地设置在一第二基板上。第二天线群组的四个第二天线设置在第一基板的一中央区域的上方。第一基板的中央区域具有一凹槽。第二基板对应设置在凹槽的上方。第二基板的底部与第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离。第二基板与第一基板之间具有一第二预定距离。第一预定距离大于第二预定距离。

Description

天线系统与利用天线系统的电子装置

技术领域

本实用新型涉及一种天线系统与利用天线系统的电子装置，尤其涉及一种高隔离度的天线系统与利用天线系统的电子装置。

背景技术

多用户多输入多输出技术(Multi-User Multiple-Input Multiple-Output，MU-MIMO)是让无线路由器或是网关装置同时与多个终端设备沟通的技术，更是Wi-Fi技术标准802.11ax的最重要特性之一。虽然MU-MIMO技术使用了多个天线达成多用户同时传输数据的目标，但是在信号接收的隔离度上仍有待加强。

因此，如何提供一种高隔离度的天线系统与利用天线系统的电子装置，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型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，其特征在于，包括：一第一基板；一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域；以及

一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方；其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。

优选地，还包括一辅助天线，设置在所述四个第一天线的其中两个天线之间。

优选地，还包括一蓝牙天线，设置在所述四个第一天线的其中两个之间，所述辅助天线与所述蓝牙天线不设置在相同区域。

优选地，所述凹槽的一形状与所述第二基板的一形状相同，所述凹槽具有一第一深度。

优选地，四个所述第一天线分别是一平面型倒F天线，四个所述第二天线分别是一偶极天线。

优选地，所述第一天线群组的四个所述第一天线分别是一第一多输入多输出天线，所述第二天线群组的四个所述第二天线分别是一第二多输入多输出天线。

优选地，每一所述第二天线包括一第一共振层以及一第二共振层，所述第二天线的所述第一共振层与所述第二共振层分别设置在所述第二基板的一第一表面以及一第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对设置的两个表面，所述第一共振层包括四个第一共振单元，所述第二共振层包括四个第二共振单元，四个所述第一共振单元电性连接于所述第一表面的一第一连接点，四个所述第二共振单元电性连接于所述第二表面的一第二连接点。

优选地，还包括一支撑架，设置在第一基板上，所述第二基板设置在所述支撑架上。

本实用新型还公开了一种电子装置，其特征在于，包括：一壳体，包括一上壳体单元以及一下壳体单元，所述上壳体单元以及所述下壳体单元共同形成一容纳空间；一射频控制器，设置在所述容纳空间中；以及一天线系统，设置在所述容纳空间中，所述天线系统包括：一第一基板；一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域；以及一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方；其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离。

本实用新型还公开了一种天线系统，其特征在于，包括：一第一基板；一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域，所述第一天线发送以及接收一第一频段的多个第一通信信号以及一第二频段的通信信号的多个第二通信信号；一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方，所述第二天线发送或是接收所述第二频段的多个第二通信信号；一辅助天线，设置在相邻的两个所述第一天线之间，所述辅助天线发送或接收所述第一频段的多个第一通信信号以及所述第二频段的多个第二通信信号；以及一蓝牙天线，设置在相邻的两个所述第一天线之间，所述辅助天线与所述蓝牙天线分别设置在所述第一基板的相邻两侧或是相对两侧；其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的天线系统与电子装置，设置有两组多输入多输出天线(MIMO antenna)在接地板的内外两个区域，使天线系统的两组多输入多输出天线在接收5G频段信号时能够有效提高隔离度。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的电子装置的示意图。

图2是图1的电子装置的分解示意图。

图3是图2中的天线系统的俯视图。

图4是图2中的天线系统的侧视图。

图5是图2中第二天线群组的示意图。

图6是图5中第二天线群组的其中一个第二天线的示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“天线系统与电子装置”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实用新型的优点与效果。本实用新型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，在不背离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型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实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。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]

请参阅图1、图2、图3以及图4，图1是本实用新型第一实施例的电子装置的示意图。图2是图1的电子装置的分解示意图。图3是图2中的天线系统的俯视图。图4是图2中的天线系统的侧视图。

图1的电子装置E1包括一天线系统1、一射频控制器2以及一壳体3。在本实施例中，电子装置E1是一无线路由器或是一网关装置。射频控制器2则可以包括多种通信协议的通信电路，例如Wi-Fi通信电路以及蓝牙通信电路。或是，射频控制器可以是一射频芯片，例如一Wi-Fi射频芯片或是一蓝牙射频芯片。

壳体3包括一上壳体单元31以及一下壳体单元32。上壳体单元31以及下壳体单元32共同形成一容纳空间，以容纳天线系统1以及射频控制器2。

天线系统1包括一第一基板10、一第一天线群组11、一第二天线群组12、一第二基板13以及一支撑架14。

第一天线群组11包括四个第一天线111。四个第一天线111设置在第一基板10的一外围区域10E。在本实施例中，四个第一天线111是放射状地设置在第一基板10的外围区域10E中。也就是，四个第一天线111的天线场形分布可以涵盖电子装置E1的周围360度的区域。

请参阅2，第二天线群组12包括四个第二天线121。四个第二天线121数组式地设置第二基板13上。第二天线群组12的四个第二天线121设置在第一基板10的一中央区域10C的上方。第一基板10的外围区域10E是设置在第一基板10的中央区域10C的外侧。第一基板10的中央区域10C具有一凹槽10R。第二基板13对应设置在凹槽10R的上方。

请参阅图3与图4，第二基板13的底部与第一基板10的凹槽10R之间具有一第一预定距离D1。第二基板13与第一基板10之间具有一第二预定距离D2。第一预定距离D1大于第二预定距离D2。在本实施例中，第一预定距离D1是8.9mm。第二预定距离D2是7.4mm。第一天线111与第一基板10之间的距离则是8mm。

天线系统1还包括一辅助天线15。辅助天线15设置在四个第一天线111的其中两个天线之间。此外，天线系统1还包括一蓝牙天线16。蓝牙天线16设置在四个第一天线111的其中两个天线之间。辅助天线15与蓝牙天线16不设置在相同的两个第一天线111之间。也就是，辅助天线15以及蓝牙天线16会分别设置在不同区域。

如图2以及图3所示，辅助天线15与蓝牙天线16是设置在第一基板10相邻的两侧。在其他实施例中，辅助天线15与蓝牙天线16可以设置在第一基板10的相对两侧。

在本实施例中，凹槽10R的形状与第二基板13的形状是相同的。凹槽10R具有一第一深度DEP1。第一深度DEP1小于第一基板10的厚度。本实施例中，凹槽10R是一正方形。在其他实施例中，凹槽10R可以是矩形、圆形或是椭圆形。第一深度DEP1则是1.5mm。

四个第一天线111分别是一平面型倒F天线(Planar-shaped inverted Fantenna)。四个第二天线121分别是一偶极天线121。

请参阅图5以及图6，图5是图2中第二天线群组的示意图。图6是图5中第二天线群组的其中一个第二天线的示意图。

每一第二天线121包括一第一共振层121A以及一第二共振层121B。第二天线121的第一共振层121A与第二共振层121B分别设置在第二基板13的一第一表面13A以及一第二表面13B。第二基板13的第一表面13A与第二基板13的第二表面13B是相对设置的两个表面。

第一共振层121A包括四个第一共振单元121A-1-121A-4。第二共振层也包括四个第二共振单元121B-1-121B-4。

四个所述第一共振单元电性连接于所述第一表面的一第一连接点C1，四个所述第二共振单元电性连接于所述第二表面的一第二连接点C2。其中，第一连接点连接到射频控制器12。第二连接点C2电性连接到一接地电位。

在本实施例中，第一共振层121A的四个第一共振单元121A-1-121A-4的设置方式是类似银河旋臂一般。四个第一共振单元121A-1-121A-4分别由第一连接点C1延伸一直线距离，然后末端则是向侧边延伸为一圆弧状。

第二共振层121B的四个第二共振单元121B-1-121B-4也是如同银河旋臂一般。四个第二共振单元121B-1-121B-4也是分别由第一连接点C2延伸一直线距离，然后末端则是向侧边延伸为一圆弧状。

然而四个第一共振单元121A-1-121A-4的末端延伸方向与四个第二共振单元121B-1-121B-4的末端延伸方向则是相反的。从俯视图来看，则是类似在四个互相垂直的方向上设置一个T字形。

在本实施例中，每一个第一天线111以及每一个第二天线121都会与一同轴线材电性连接，以与射频控制器2电性连接。第一天线111与第二天线121接收的通信信号都会通过同轴线材传送到射频控制器2进行信号处理。射频控制器2处理后的通信信号或是接收自其他装置的通信信号，则会通过同轴线材传送到第一天线111或是第二天线121进行传送。

第一天线群组11的四个第一天线111分别是一第一多输入多输出天线(MIMOantenna)。第二天线群组12的四个第二天线121分别是一第二多输入多输出天线(MIMOantenna)。

第一天线111是发送以及接收一第一频段的多个第一通信信号以及一第二频段的多个第二通信信号。第一频段是2.4G的Wi-Fi频段，第二频段则是5G的Wi-Fi频段。也就是，第一天线群组11的四个第一天线111是用于发送以及接收2.4G的Wi-Fi频段的通信信号以及5G的Wi-Fi频段的通信信号。

类似地，辅助天线15也是发送以及接收一第一频段的多个第一通信信号以及一第二频段的通信信号的多个第二通信信号。第一频段是2.4G的Wi-Fi频段，第二频段则是5G的Wi-Fi频段。

第二天线121是发送以及接收第二频段的多个第二通信信号。第二频段则是如上所述的5G的Wi-Fi频段。也就是，第二天线群组12的四个第一天线121是用于发送以及接收5G的Wi-Fi频段的通信信号。

根据上述天线设置方式，在第一基板10的外围区域10E的天线，包括四个第一天线111以及辅助天线15，都是具有发送以及接收双频段通信信号的天线。设置在第一基板10中央区域10C的天线，包括四个第二天线121，则是接收单一频段通信信号的天线。加上第二基板13是设置在第一基板10的中央区域10C的上方。此外，蓝牙天线16则是接收2.4G的蓝牙频段的通信信号。在本实施例中，蓝牙天线16是用于接收一般蓝牙装置的蓝牙通信信号或是物联网装置(Internet of Things，IoT)的物联网蓝牙通信信号(IoT

signals)。

支撑架14是设置在第一基板10上。第二基板13则是设置在支撑架14上。在本实施例中，支撑架14是一绝缘材质的支架，例如：塑料。

在本实施例中，第一基板10是一金属基板，第二基板13则是一印刷电路板(Printed circuit board)。第一基板10是用于作为一接地板。

[实施例的有益效果]

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的天线系统与电子装置，设置有两组多输入多输出天线(MIMO antenna)在接地板的内外两个区域，使天线系统的两组多输入多输出天线在接收5G频段信号时能够有效提高隔离度。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的申请专利范围，所以凡是运用本实用新型说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：

一第一基板；

一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域；以及

一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方；

其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。

2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，还包括一辅助天线，设置在所述四个第一天线的其中两个天线之间。

3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，还包括一蓝牙天线，设置在所述四个第一天线的其中两个之间，所述辅助天线与所述蓝牙天线不设置在相同区域。

4.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述凹槽的一形状与所述第二基板的一形状相同，所述凹槽具有一第一深度。

5.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，四个所述第一天线分别是一平面型倒F天线，四个所述第二天线分别是一偶极天线。

6.如权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线群组的四个所述第一天线分别是一第一多输入多输出天线，所述第二天线群组的四个所述第二天线分别是一第二多输入多输出天线。

7.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，每一所述第二天线包括一第一共振层以及一第二共振层，所述第二天线的所述第一共振层与所述第二共振层分别设置在所述第二基板的一第一表面以及一第二表面，所述第一表面与所述第二表面是相对设置的两个表面，所述第一共振层包括四个第一共振单元，所述第二共振层包括四个第二共振单元，四个所述第一共振单元电性连接于所述第一表面的一第一连接点，四个所述第二共振单元电性连接于所述第二表面的一第二连接点。

8.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，还包括一支撑架，设置在第一基板上，所述第二基板设置在所述支撑架上。

9.一种电子装置，其特征在于，包括：

一壳体，包括一上壳体单元以及一下壳体单元，所述上壳体单元以及所述下壳体单元共同形成一容纳空间；

一射频控制器，设置在所述容纳空间中；以及

一天线系统，设置在所述容纳空间中，所述天线系统包括：

一第一基板；

一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域；以及

一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方；

其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离。

10.一种天线系统，其特征在于，包括：

一第一基板；

一第一天线群组，包括四个第一天线，所述四个第一天线设置在所述第一基板的一外围区域，所述第一天线发送以及接收一第一频段的多个第一通信信号以及一第二频段的通信信号的多个第二通信信号；

一第二天线群组，包括四个第二天线，所述四个第二天线数组式地设置一第二基板上，所述第二天线群组的四个所述第二天线设置在所述第一基板的一中央区域的上方，所述第二天线发送或是接收所述第二频段的多个第二通信信号；

一辅助天线，设置在相邻的两个所述第一天线之间，所述辅助天线发送或接收所述第一频段的多个第一通信信号以及所述第二频段的多个第二通信信号；以及

一蓝牙天线，设置在相邻的两个所述第一天线之间，所述辅助天线与所述蓝牙天线分别设置在所述第一基板的相邻两侧或是相对两侧；

其中，所述第一基板的所述中央区域具有一凹槽，所述第二基板对应设置在所述凹槽的上方，所述第二基板的底部与所述第一基板的凹槽之间具有一第一预定距离，所述第二基板与所述第一基板之间具有一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。

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