TW201411934A - 行動裝置 - Google Patents

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TW201411934A
TW201411934A TW102111361A TW102111361A TW201411934A TW 201411934 A TW201411934 A TW 201411934A TW 102111361 A TW102111361 A TW 102111361A TW 102111361 A TW102111361 A TW 102111361A TW 201411934 A TW201411934 A TW 201411934A
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Yi-Cheng Lin
Pei-Zong Rao
Wei-Shin Tung
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    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • H01Q13/18Resonant slot antennas the slot being backed by, or formed in boundary wall of, a resonant cavity ; Open cavity antennas

Abstract

一種行動裝置,至少包括一介質基板、一天線陣列,以及一收發器。該天線陣列至少包括一第一天線和一第二天線。該第一天線和該第二天線係內嵌於該介質基板中。該第一天線和該第二天線具有不同的極化方向。該收發器係耦接至該天線陣列,用以傳送或接收一信號。該天線陣列之極化方向可藉由控制該第一天線和該第二天線之間之一相位差來進行動態調整。

Description

行動裝置
本發明係關於一種行動裝置,特別係關於包括一天線陣列之行動裝置。
隨著行動技術的進步,行動裝置中的相機及錄影機可取得高解析度之影像或影片。一些高階的行動裝置使用高解析多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)纜線做為傳送高解析度之影像/影音資料至其他顯示裝置之介面。然而,對於一般大眾而言,無線傳輸更具便利性,特別是60GHz頻帶可提供足夠的頻寬來傳送高品質之影像資料。
在傳統技術中,用於傳送資料的天線陣列(Antenna Array)通常佔用行動裝置許多空間,且當行動裝置移動或轉動時,天線陣列無法動態地接收和傳送不同方向之信號。這將降低行動裝置之通訊品質。
在一實施例中,本發明提供一種行動裝置,至少包括:一介質基板;一天線陣列,至少包括:一第一天線,內嵌於該介質基板中;以及一第二天線,內嵌於該介質基板中,其中該第一天線和該第二天線具有不同的極化方向;以及一收發器,耦接至該天線陣列,用以傳送或接收一信號。
100、190、700、710、800、900、950‧‧‧行動裝置
110‧‧‧介質基板
112、114‧‧‧介質基板之邊緣
130、150、820、930、940‧‧‧天線陣列
131、132、133、910、920‧‧‧天線
170‧‧‧收發器
172、750‧‧‧傳送接收切換器
174‧‧‧調整器
300‧‧‧槽孔天線
310、510‧‧‧接地結構
315‧‧‧槽孔
320、530、620‧‧‧饋入件
350、610‧‧‧腔室結構
351‧‧‧腔室結構之開口側
390、590、990‧‧‧信號源
500‧‧‧單極天線
515‧‧‧接地結構之小孔
520‧‧‧主輻射件
521、522‧‧‧次輻射件
525‧‧‧主輻射件之一端
600‧‧‧孔徑天線
612‧‧‧腔室結構之中空部份
614‧‧‧腔室結構之主要孔徑
616‧‧‧腔室結構之饋入孔
621、622‧‧‧饋入件之饋入支路
623‧‧‧饋入件之連接穿透件
730、740‧‧‧相位移位器
761、771‧‧‧發射模組
762、772‧‧‧接收模組
AT‧‧‧傳送天線
AR‧‧‧接收天線
D12、D13、D23、D1‧‧‧距離
FB1、FB2‧‧‧頻帶
ML‧‧‧金屬層
MLH‧‧‧金屬層之圓孔
L1、L2‧‧‧長度
W1、W2‧‧‧寬度
H1‧‧‧高度
VA‧‧‧穿透件
X、Y、Z‧‧‧方向
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之立體圖;第1B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動裝置之立體圖;第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線陣列之示意圖;第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線之立體圖;第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線之俯視圖;第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線之返回損失圖;第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線之立體圖;第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線之俯視圖;第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線之返回損失圖;第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖;第8圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動裝置之示意圖; 第9A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之立體圖;第9B圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之立體圖;第10A圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線之分解圖;第10B圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線之立體圖;第10C圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線之側視圖;第10D圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線之俯視圖;第11圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖。
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置100之立體圖。行動裝置100可以是智慧型手機、平板電腦,或是筆記型電腦。如第1A圖所示,行動裝置100至少包括:介質基板110、天線陣列130,以及收發機(Transceiver)170。本技術領域人士應能理解,即使未顯示於第1A圖中,行動裝置100更可包括處理器、顯示模組、觸控模組、輸入模組,或是其它電子元件。在一些實施例中,介質基板110可以是一FR4基板或一低溫共燒多層陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)基板,而收發器170可以是一收發晶片,其可設置於介質 基板110之兩側上。收發器170係電性耦接至天線陣列130以傳送或接收一信號。
天線陣列130係靠近介質基板110之一側邊緣112處,用以產生端射(End-Fire)輻射,例如:大致朝向第1A圖中的X方向。在一實施例中,收發器170可用以調整天線陣列130之主波束(Main Beam)朝向一特定方向,其中該特定方向係可為其他顯示裝置(例如顯示器,電視,投影裝置,行動裝置)介面之接收端方向。天線陣列130可包括用於傳送信號之一或複數個傳送天線AT,以及用於接收信號之一或複數個接收天線AR。由於這些傳送天線AT和接收天線AR係交錯地排列(Interleave),將能改善傳送天線AT之間的隔離度或(且)接收天線AR之間的隔離度。另外,天線陣列130的所有傳送天線AT和接收天線AR皆內嵌於介質基板110當中,因此介質基板110的表面具有足夠的空間以容納其他元件,例如:收發晶片。在一實施例中,這些接收天線AR或(且)傳送天線AT可以是槽孔天線(Slot antenna)、單極天線(Monopole Antenna)、偶極天線(Dipole Antenna),或是八木天線(Yagi Antenna)。
第1B圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動裝置190之立體圖。如第1B圖所示,行動裝置190更包括另一天線陣列150,其靠近介質基板110之另一側邊緣114處以產生端射輻射,該邊緣114係大致垂直於邊緣112。在本實施例中,天線陣列130之主波束大致朝向X方向,而天線陣列150之主波束大致朝向Y方向。相似地,收發器170可用以依據其他顯示裝置介面之接收端所在方向,分別動態地調整天線陣列130、150之 主波束於此特定方向。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線陣列130(或150)之示意圖。如第2圖所示,天線陣列130(或150)至少包括三支天線131、132、133。天線133係位於天線131、132之間以減少天線131、132之間的耦合。值得注意的是,臨近的二天線必為不同種類的天線以改善隔離度。在一實施例中,天線131、132分別為一傳送天線AT,而天線133為一接收天線AR;在另一實施例中,天線131、132分別為一接收天線AR,而天線133為一傳送天線AT。值得注意的是,由於天線131、132為同種類之天線,故可藉由收發器170本身所具有之切換與調整功能,輔以分別改變天線131、132所輻射之輸入相位或能量,達成波束合成之功效,動態地調整天線陣列130、150之主波束之輻射方向。因此,其他顯示裝置介面可獲得最佳之傳輸接收品質,並提升無線傳輸之效率。在本發明較佳實施例中,天線131、132、133皆內嵌於介質基板110中,並大致排成一直線。天線131和天線132之間的距離D12約為天線陣列130之一中心操作頻率之二分之一波長(λ/2)。在另一實施例中,天線131和天線133之間的距離D13大約等於天線132和天線133之間的距離D23。天線陣列130(或150)亦可包括更多傳送天線AT和接收天線AR,如第1A圖所示。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線300之立體圖。第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線300之俯視圖。在較佳實施例中,天線陣列130(或150)中的每一個接收天線AR可以是內嵌於介質基板110之一槽孔 天線300。如第3A、3B圖所示,槽孔天線300包括:接地結構310、饋入件320,以及腔室(Cavity)結構350。接地結構310、饋入件320,以及腔室結構350皆可用金屬製成,例如:鋁或銅。接地結構310本質上為一平面,並具有一槽孔315,其中接地結構310與槽孔315係平行。饋入件320係電性耦接到一信號源390,並延伸跨越接地結構310之槽孔315以激發槽孔天線300。腔室結構350本質上為一中空金屬外殼,並電性耦接至接地結構310,其中腔室結構350之開口側351係朝向接地結構310之槽孔315。腔室結構350係用以反射電磁波並提高槽孔天線300的增益。在其他實施例中,腔室結構350亦可由槽孔天線300中移除。在本發明較佳實施例中,介質基板110為一低溫共燒多層陶瓷基板,其包括複數金屬層(Metal Layer)ML和複數穿透件(Via)VA,而接地結構310和腔室結構350皆由該等金屬層ML和該等穿透件VA之一部分所形成。該等穿透件VA係電性耦接於該等金屬層ML之間。為了避免電磁波外漏(Leakage Wave),兩相鄰之穿透件VA之間距應小於天線陣列130之一中心操作頻率之八分之一波長(λ/8)。饋入件320更可穿過上層金屬層ML之一圓孔MLH而延伸至腔室結構350之內部。在一實施例中,饋入件320包括一微帶線(Microstrip Line)或一帶狀線(Stripline)。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之槽孔天線300之返回損失(Return Loss)圖,其中縱軸代表返回損失(單位:dB),而橫軸代表操作頻率(單位:GHz)。如第4圖所示,槽孔天線300係激發產生一頻帶FB1,其約介於57GHz和66GHz之間。因此,槽孔天線300可涵蓋60GHz頻帶。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線500之立體圖。第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線500之俯視圖。在較佳實施例中,天線陣列130(或150)中的每一個傳送天線AT可以是內嵌於介質基板110之一單極天線500,且傳送天線AT係以垂直於介質基板110之一方向(例如是X方向)延伸。如第5A、5B圖所示,單極天線500包括:接地結構510、主輻射件520、饋入件530,以及反射結構550。接地結構510、主輻射件520、饋入件530,以及反射結構550皆可用金屬製成,例如:鋁或銅。接地結構510本質上為一平面,並具有一小孔515。主輻射件520之一端525垂直地延伸穿過接地結構510之小孔515。在一實施例中,主輻射件520可包括兩個次輻射件:I字形之一次輻射件521,以及J字形之另一次輻射件522,其中I字形之次輻射件521係穿過接地結構510之小孔515,而J字形之次輻射件522係電性耦接至I字形之次輻射件521之一端。在其他實施例中,主輻射件520亦可為其他形狀,例如:I字形、C字形,或是Z字形。饋入件530係電性耦接至主輻射件520之一端525,並電性耦接至一信號源590。在一實施例中,饋入件530包括一方形同軸電纜(Rectangular Coaxial Cable),其大致和接地結構510平行,並大致和主輻射件520垂直。反射結構550本質上為一平面,它電性耦接至接地結構510,並大致和接地結構510垂直。反射結構550係靠近主輻射件520,用以反射電磁波並調整單極天線500之輻射場型。在其他實施例中,反射結構550亦可由單極天線500中移除。相似地,在本發明較佳實施例中,介質基板110為一低溫共燒多層 陶瓷基板,其包括複數金屬層和複數穿透件。雖然未圖示於第5A、5B圖中,接地結構510和反射結構550亦可由該等金屬層和該等穿透件之一部分所形成。值得注意的是,若槽孔天線300和單極天線500相鄰接,第3A圖之接地結構310將電性耦接至第5A圖之接地結構510。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之單極天線500之返回損失圖,其中縱軸代表返回損失(單位:dB),而橫軸代表操作頻率(單位:GHz)。如第6圖所示,單極天線500係激發產生一頻帶FB2,其約介於57GHz和66GHz之間。因此,單極天線500可涵蓋60GHz頻帶。根據第4、6圖可知,天線陣列130(或150)可涵蓋一陣列頻帶,其約介於57GHz和66GHz之間。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置700之示意圖。如第7圖所示,行動裝置700的收發器170可包括一傳送接收切換器(Transmission and Reception Switch,TR Switch)172和一調整器174,本實施例中收發器170係以設置於介質基板110之上來作說明,但不以此為限。傳送接收切換器172係用以將傳送天線AT和接收天線AR之功能互換。換言之,傳送天線AT可用以接收信號,而接收天線AR可用以傳送信號。調整器174係用以動態地調整天線陣列130之主波束朝向一特定方向(例如其他顯示裝置介面之接收端方向)。傳送接收切換器172和調整器174皆可為一收發晶片之一部分電路。在其他實施例中,傳送接收切換器172亦可獨立於收發器170之外。
第8圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動 裝置800之示意圖。如第8圖所示,行動裝置800更包括另一天線陣列820,其設置於介質基板110之一表面之上,並電性耦接至收發器170。在本實施例中,天線陣列130之主波束大致朝向X方向,而天線陣列820之主波束大致朝向Z方向,其垂直於X方向。相似地,天線陣列820亦可包括一或複數個傳送天線或接收天線,例如:平板天線(Patch Antenna)。
關於元件參數,在本發明一實施例中,介質基板110可為一低溫共燒多層陶瓷基板。介質基板110之厚度約為1.45mm,而介質基板110之介電常數約為7.5。以上參數可根據所需頻帶進行調整。
第1-8圖之實施例有以下優點:(1)天線陣列內嵌於行動裝置之介質基板中,可節省設計空間;(2)天線陣列中接收天線和傳送天線交錯排列,可減少交互耦合並減少天線陣列之總長度;(3)天線陣列靠近於介質基板之邊緣,可產生水平方向之端射輻射;以及(4)天線陣列之主波束方向容易調整。
第9A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置900之立體圖。行動裝置900可以是智慧型手機、平板電腦,或是筆記型電腦。如第9A圖所示,行動裝置900至少包括:介質基板110、天線陣列930,以及收發器170。行動裝置900更可包括處理器、顯示模組、觸控模組、輸入模組,或是其它電子元件(未顯示)。在一些實施例中,介質基板110可以是一FR4基板或一低溫共燒多層陶瓷基板,而收發器170可以是一收發晶片,而本實施例中收發器170係以設置於介質基板110之上來作說明,但不以此為限。收發器170係電性耦接至天線陣列930以 傳送或接收一信號。
天線陣列930係靠近介質基板110之一側邊緣112處,用以產生端射輻射。天線陣列930至少包括二支天線910、920。天線910、920係內嵌於介質基板110中。與第1-8圖之實施例不同處在於,天線陣列930之所有天線係同時作為傳送天線或是接收天線。天線910、920可以具有不同的極化方向。在一些實施例中,天線910大致為水平極化,而天線920大致為垂直極化。在一些實施例中,天線910大致為垂直極化,而天線920大致為水平極化。天線910和天線920之間的距離D1約為天線陣列930之一中心操作頻率之二分之一波長(λ/2)。天線陣列930可以涵蓋一陣列頻帶,而該陣列頻帶約介於57GHz和66GHz之間。因此,行動裝置900可以支援IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11ad之無線通訊標準。
在一些實施例中,天線910可以是如第3A、3B圖所示之槽孔天線300,而天線920可以是如第5A、5B圖所示之單極天線500。必須注意的是,單極天線500更可旋轉90度放置,以產生與槽孔天線300大致垂直之極化方向。在其他實施例中,天線910、920之任一者亦可為其他種類之天線,例如:孔徑天線(Aperture Antenna)、偶極天線,或是八木天線。
第9B圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置950之立體圖。第9B圖和第9A圖相似。兩者之差異在於,行動裝置950之天線陣列940更包括三支以上之天線910、920。任二支相鄰天線910、920具有不同的極化方向。在一些實施例中,天線010大致為水平極化,而天線920大致為垂直極化。在 一些實施例中,天線910大致為垂直極化,而天線920大致為水平極化。另外,任二支相鄰天線910、920之間的距離D1約為天線陣列940之一中心操作頻率之二分之一波長(λ/2)。第9B圖之行動裝置950之其餘特徵皆與第9A圖之行動裝置900相似,故此二實施例均可達成相似之操作效果。
第10A圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線600之分解圖。第10B圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線600之立體圖。第10C圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線600之側視圖。第10D圖係顯示根據本發明一實施例所述之孔徑天線600之俯視圖。前述實施例中之天線910、920之任一者可以是孔徑天線600。請一併參考第10A、10B、10C、10D圖。孔徑天線600包括腔室結構610和饋入件620。腔室結構610和饋入件620皆可用金屬製成,例如:鋁或銅。在本發明較佳實施例中,介質基板110為一低溫共燒多層陶瓷基板,其包括複數金屬層和複數穿透件。該等穿透件係電性耦接於該等金屬層之間(類似於第3A、3B圖所示之結構)。雖然該等金屬層和該等穿透件未圖示於第10A、10B、10C、10D圖中,但腔室結構610和饋入件620亦可由該等金屬層和該等穿透件之一部分所形成。為了避免電磁波外漏,兩相鄰之穿透件之間距應小於天線陣列930之一中心操作頻率之八分之一波長(λ/8)。
腔室結構610具有中空部份612、主要孔徑614,以及饋入孔616,其中主要孔徑614和饋入孔616皆連通至中空部份612。饋入孔616和主要孔徑614可以分別形成於腔室結構610之相對二側壁上或是相鄰二側壁上。腔室結構610之主要孔徑 614可以大於之腔室結構610之饋入孔616。在一些實施例中,腔室結構610之中空部份612大致為一長方體,腔室結構610之主要孔徑614大致為一矩形,而腔室結構610之饋入孔616大致為一較小矩形。在其他實施例中,腔室結構610之中空部份612亦可為其他形狀,例如:一圓柱體或一正立方體。腔室結構610係用以反射電磁波並提高孔徑天線600的增益。
饋入件620係電性耦接到信號源990,並延伸至腔室結構610之主要孔徑614內,以激發孔徑天線600。更詳細地說,饋入件620包括饋入支路621、622以及連接穿透件(Via)623。饋入支路621、622可以分別大致為一直條形。連接穿透件623係電性耦接於饋入支路621之一端和饋入支路622之一端之間。饋入支路621、622可以大致形成一L字形。饋入支路621係電性耦接至信號源990,並穿過腔室結構610之饋入孔616延伸進腔室結構610之中空部份612。饋入支路622係經由連接穿透件623電性耦接至饋入支路621。在一些實施例中,饋入支路622在一平面(例如:一XY平面)之一法線方向上與主要孔徑614至少有部份的面積重疊。換言之,饋入支路622之至少一部份係位於腔室結構610之主要孔徑614內。在較佳實施例中,饋入支路622係完全地位於主要孔徑614內。必須了解的是,本發明並不限於此。在其他實施例中,饋入件620亦可為一非轉折結構(Non-transition Structure),例如:一直條形,而連接穿透件623亦可移除,使得饋入支路621係直接電性耦接至饋入支路622。
第11圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝 置710之示意圖。行動裝置710包括介質基板(未顯示)、天線陣列930,以及收發器720。相似地,天線陣列930之天線910、920係內嵌於該介質基板中,而天線陣列930係靠近該介質基板之一側邊緣處,用以產生端射輻射。收發器720至少包括相位移位器(Phase Shifter)730、740、傳送接收切換器750、發射模組761、771,以及接收模組762、772。收發器720及其所有元件可根據一處理器控制信號或一使用者輸入信號來進行控制。傳送接收切換器750係用以將傳送天線和接收天線之功能互換。舉例來說,若傳送接收切換器750切換至發射模組761、771,則天線910、920係同時作為傳送天線;而若傳送接收切換器750切換至接收模組762、772,則天線910、920係同時作為接收天線。相位移位器730、740可用於控制該等天線910、920之間之一相位差。舉例來說,假設天線910大致為水平極化,而天線920大致為垂直極化。若天線910、920之間之相位差為0度,則天線陣列930將形成+45度線性極化;若天線910、920之間之相位差為180度,則天線陣列930將形成-45度線性極化;若天線910、920之間之相位差為-90度或+90度,則天線陣列930將形成右圓極化(Right Hand Circularly Polarized,RHCP)或左圓極化(Left Hand Circularly Polarized,LHCP)。另外,若關閉發射模組761和接收模組762,則天線陣列930將形成垂直極化;而若關閉發射模組771和接收模組772,則天線陣列930將形成水平極化。簡而言之,天線陣列930之整體極化方向可配合行動裝置任意地移動和轉動,即時控制天線910、920之間之相位差來進行動態調整,令其可產生水平極化、垂直極化、圓極化或 特定角度之極化方向,因此具有天線陣列930之行動裝置可輕易地接收或傳送不同方向之信號。相對地,因行動裝置可動態地產生各種不同之極化方向,故不論接收裝置之極化方向為何,裝置間之信號傳遞皆可平順且不間斷。第11圖之行動裝置710之其餘特徵皆與第9A圖之行動裝置900相似,故此二實施例均可達成相似之操作效果。
請再次參考第10A、10B、10C、10D圖。在一些實施例中,本發明之元件尺寸和元件參數可如下列所述。介質基板110之厚度約為1.45mm,而介質基板110之介電常數約介於7.5至7.8之間。中空部份612之長度L1約介於632μm至948μm之間,較佳為790μm。中空部份612之寬度W1約介於296μm至444μm之間,較佳為370μm。中空部份612之高度H1約介於1027μm至1541μm之間,較佳為1284μm。主要孔徑614之長度L2約介於632μm至948μm之間,較佳為790μm。主要孔徑614之寬度W2約介於578μm至868μm之間,較佳為723μm。饋入件620之總長度(包括饋入支路621、622以及連接穿透件623)約介於1120μm至1680μm之間,較佳為1400μm。本發明之天線陣列於57GHz和66GHz之間之陣列頻帶中之整體增益峰值(Peak Gain)約可達8.5dBi,可符合實際應用需求。
第9-11圖之實施例有以下優點:(1)天線陣列內嵌於行動裝置之介質基板中,可節省設計空間;(2)天線陣列靠近於介質基板之邊緣,可產生端射輻射;(3)天線陣列中之孔徑天線具有較廣之頻寬;(4)天線陣列之整體極化方向容易調整,能用於接收及傳送不同方向之信號;以及(5)即使任意地移動和轉 動包括天線陣列之行動裝置,其仍能維持良好輻射效能。
以上所述之元件尺寸、元件形狀、元件參數,以及頻率範圍僅為舉例,並非用於限制本發明。設計者可根據不同需求調整這些設定值。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數,例如「第一」、「第二」、「第三」等等,彼此之間並沒有順序上的先後關係,其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明的範圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許的更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
900‧‧‧行動裝置
110‧‧‧介質基板
112‧‧‧介質基板之邊緣
170‧‧‧收發器
910、920‧‧‧天線
930‧‧‧天線陣列
D1‧‧‧距離

Claims (15)

  1. 一種行動裝置,至少包括:一介質基板;一天線陣列,至少包括:一第一天線,內嵌於該介質基板中;以及一第二天線,內嵌於該介質基板中,其中該第一天線和該第二天線具有不同的極化方向;以及一收發器,耦接至該天線陣列,用以傳送或接收一信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該介質基板為一低溫共燒多層陶瓷基板或一FR4基板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該第一天線和該第二天線之間的距離約為該天線陣列之一中心操作頻率之二分之一波長。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該天線陣列係靠近該介質基板之一側邊緣處,用以產生端射輻射。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該第一天線的極化方向係垂直於該第二天線的極化方向。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該第一天線或該第二天線為一孔徑天線。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置,其中該孔徑天線包括:一腔室結構,具有一中空部份、一主要孔徑,以及一饋入孔,其中該主要孔徑和該饋入孔皆連通至該中空部份;以及 一饋入件,耦接到一信號源,並延伸至該腔室結構之該主要孔徑內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置,其中該饋入件包括:一第一饋入支路,耦接至該信號源,並穿過該腔室結構之該饋入孔延伸進該腔室結構之該中空部份;以及一第二饋入支路,耦接至該第一饋入支路,其中該第二饋入支路之至少一部份係位於該腔室結構之該主要孔徑內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置,其中該第一饋入支路和該第二體入支路大致形成一L字形。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置,其中該饋入件更包括:一連接穿透件,耦接於該第一饋入支路之一端和該第二饋入支路之一端之間。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置,其中該饋入孔和該主要孔徑係分別形成於該腔室結構之相對二側壁上。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置,其中該腔室結構之該主要孔徑係大於該腔室結構之該饋入孔。
  13. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置,其中該腔室結構之該主要孔徑大致為一矩形。
  14. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置,其中該介質基板包括複數金屬層和複數穿透件,而該腔室結構係由該等金屬層和該等穿透件所形成。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置,其中該天線陣列之 整體極化方向係藉由控制該第一天線和該第二天線之間之一相位差來進行動態調整。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI594503B (zh) * 2014-10-06 2017-08-01 凱米塔公司 以天線陣列緩和旁波瓣之裝置、系統及方法
TWI725324B (zh) * 2018-07-05 2021-04-21 緯創資通股份有限公司 行動裝置

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140087781A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-27 Laurent Desclos Wireless communication system & related methods for use in a social network
US8760352B2 (en) 2012-03-30 2014-06-24 Htc Corporation Mobile device and antenna array thereof
US9306291B2 (en) 2012-03-30 2016-04-05 Htc Corporation Mobile device and antenna array therein
KR102138841B1 (ko) * 2014-05-13 2020-08-11 삼성전자 주식회사 안테나 장치
JP5824563B1 (ja) 2014-09-22 2015-11-25 学校法人智香寺学園 小型スロット型アンテナ
JP6341293B2 (ja) * 2014-10-20 2018-06-13 株式会社村田製作所 無線通信モジュール
US9871299B2 (en) * 2014-12-04 2018-01-16 Qualcomm Incorporated Cavity backed aperture antenna
US9667290B2 (en) * 2015-04-17 2017-05-30 Apple Inc. Electronic device with millimeter wave antennas
US9768506B2 (en) 2015-09-15 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-antennna isolation adjustment
TWI610492B (zh) * 2016-03-31 2018-01-01 為昇科科技股份有限公司 雙槽孔基板導波天線單元及其陣列模組
KR102471203B1 (ko) 2016-08-10 2022-11-28 삼성전자 주식회사 안테나 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
US10418707B2 (en) 2016-09-06 2019-09-17 Skyworks Solutions, Inc. Planar end fire antenna for wideband low form factor applications
US10553944B2 (en) 2016-11-29 2020-02-04 AMI Research & Development, LLC Slot line volumetric antenna
WO2018124772A1 (en) 2016-12-29 2018-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device having antenna unit
CN110741509A (zh) * 2017-02-24 2020-01-31 Ami 研发有限责任公司 槽线体积天线
WO2018168139A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 通信装置
US11069978B2 (en) 2017-04-07 2021-07-20 Skyworks Solutions, Inc. Method of manufacturing a radio-frequency module with a conformal shield antenna
US10986739B2 (en) 2017-05-05 2021-04-20 Skyworks Solutions, Inc. Method of making printed circuit board structure including a closed cavity
US10700424B2 (en) 2017-05-05 2020-06-30 Skyworks Solutions, Inc. Printed circuit board structure including a closed cavity
RU2652169C1 (ru) 2017-05-25 2018-04-25 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Антенный блок для телекоммуникационного устройства и телекоммуникационное устройство
WO2018230475A1 (ja) * 2017-06-14 2018-12-20 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよび通信装置
KR102402411B1 (ko) * 2017-06-28 2022-05-27 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 안테나를 포함하는 전자 장치
CN107317121A (zh) * 2017-06-29 2017-11-03 昆山睿翔讯通通信技术有限公司 一种基于三维毫米波阵列天线的移动终端
CN107293857B (zh) * 2017-06-30 2021-05-14 维沃移动通信有限公司 处理信号干扰的方法、移动终端及计算机可读存储介质
WO2019066980A1 (en) 2017-09-30 2019-04-04 Intel Corporation PERPENDICULAR RETRODIRECT ANTENNAS
WO2019077813A1 (ja) * 2017-10-19 2019-04-25 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 アンテナ装置
CN108258401A (zh) * 2017-12-25 2018-07-06 哈尔滨工业大学(威海) 一种基于sicl谐振腔缝隙的非对称双极化天线装置
CN108448230B (zh) * 2018-01-25 2020-12-15 瑞声科技(南京)有限公司 天线系统及通讯终端
CN110635230A (zh) * 2018-06-25 2019-12-31 哈尔滨工业大学(威海) 基于sicl谐振腔圆环缝隙和印刷振子的非对称双极化天线装置
CN109149070B (zh) 2018-08-12 2021-06-15 瑞声科技(南京)有限公司 表面贴装器件及移动终端
US10862211B2 (en) * 2018-08-21 2020-12-08 Htc Corporation Integrated antenna structure
KR102533667B1 (ko) * 2018-08-24 2023-05-17 삼성전자주식회사 인쇄 회로 기판의 경사진 측면에 형성된 안테나를 포함하는 안테나 조립체 및 그를 포함하는 전자 장치
KR102580708B1 (ko) * 2018-12-05 2023-09-21 삼성전자주식회사 인쇄 회로 기판의 일면을 통해 외부로 드러나는 신호선을 포함하고, 상기 신호선과 전기적으로 연결된 도전부재를 포함하는 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
CN111293420B (zh) * 2019-01-31 2021-04-27 展讯通信(上海)有限公司 天线单元、天线系统及电子装置
KR102608773B1 (ko) * 2019-02-14 2023-12-04 삼성전자주식회사 안테나 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
CN109904592B (zh) * 2019-04-02 2021-07-20 维沃移动通信有限公司 一种天线结构及通信终端
CN111864390B (zh) * 2019-04-26 2022-03-22 佳邦科技股份有限公司 共构式天线模块
CN111430884B (zh) * 2020-04-13 2021-07-20 维沃移动通信有限公司 一种天线模组及电子设备
KR20220032909A (ko) * 2020-09-08 2022-03-15 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
CN115579622A (zh) * 2021-06-21 2023-01-06 Oppo广东移动通信有限公司 天线装置及电子设备
CN113823891A (zh) * 2021-09-28 2021-12-21 深圳市道通智能汽车有限公司 天线模组、毫米波雷达以及车辆
EP4195404A1 (en) * 2021-12-10 2023-06-14 Robert Bosch GmbH Slot antenna in a multi-layered printed circuit board

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920002439B1 (ko) 1988-08-31 1992-03-24 삼성전자 주식회사 휴대용 무선전화기의 슬로트 안테나 장치
US5608413A (en) 1995-06-07 1997-03-04 Hughes Aircraft Company Frequency-selective antenna with different signal polarizations
JPH1093321A (ja) * 1996-09-18 1998-04-10 Honda Motor Co Ltd アンテナ装置
US6031503A (en) 1997-02-20 2000-02-29 Raytheon Company Polarization diverse antenna for portable communication devices
CN1146142C (zh) 2000-01-11 2004-04-14 三菱电机株式会社 携带式无线电设备
US6456242B1 (en) 2001-03-05 2002-09-24 Magis Networks, Inc. Conformal box antenna
US6507322B2 (en) 2001-05-22 2003-01-14 Acer Neweb Corp. Space diversity slot antennas and apparatus using the same
DE60208902D1 (de) 2001-08-13 2006-04-13 Molex Inc Modulare antenne mit doppelpolarisation
JP2004140458A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Toshiba Corp 無線通信機能を有する電子機器及び無線通信用アンテナユニット
TWI232611B (en) 2003-07-21 2005-05-11 Tatung Co Ltd Trough-hole antenna for portable wireless communication apparatus
US20050146475A1 (en) 2003-12-31 2005-07-07 Bettner Allen W. Slot antenna configuration
KR20070060818A (ko) * 2005-12-09 2007-06-13 한국전자통신연구원 Rf 신호 커플링 및 디바이딩 장치, 그리고 이를 이용한스마트 안테나 시스템의 송수신 장치
JP4315166B2 (ja) 2006-05-08 2009-08-19 ソニー株式会社 無線通信システム、その通信方法、及び、無線通信装置
GB2444749B (en) * 2006-12-14 2009-11-18 Sarantel Ltd A radio communication system
GB0706296D0 (en) * 2007-03-30 2007-05-09 Nortel Networks Ltd Low cost lightweight antenna technology
EP2068400A1 (en) * 2007-12-03 2009-06-10 Sony Corporation Slot antenna for mm-wave signals
US8160498B2 (en) * 2007-12-12 2012-04-17 Broadcom Corporation Method and system for portable data storage with integrated 60 GHz radio
US7786942B2 (en) * 2008-01-04 2010-08-31 Chen Mexx Hybrid dual dipole single slot antenna for MIMO communication systems
US8552913B2 (en) * 2009-03-17 2013-10-08 Blackberry Limited High isolation multiple port antenna array handheld mobile communication devices
TWI400928B (zh) * 2009-07-21 2013-07-01 Htc Corp 行動裝置
TWI445245B (zh) * 2010-04-01 2014-07-11 Htc Corp 行動裝置
KR101119267B1 (ko) * 2010-04-13 2012-03-16 고려대학교 산학협력단 매칭 기판을 이용한 유전체 공진기 안테나
US8750798B2 (en) 2010-07-12 2014-06-10 Blackberry Limited Multiple input multiple output antenna module and associated method
CN101982898A (zh) * 2010-08-24 2011-03-02 浙江大学 毫米波平面天线及其阵列
CN102394368B (zh) * 2011-09-30 2014-04-30 深圳市视晶无线技术有限公司 一种带mimo天线的移动终端
US8760352B2 (en) 2012-03-30 2014-06-24 Htc Corporation Mobile device and antenna array thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI594503B (zh) * 2014-10-06 2017-08-01 凱米塔公司 以天線陣列緩和旁波瓣之裝置、系統及方法
US10263331B2 (en) 2014-10-06 2019-04-16 Kymeta Corporation Device, system and method to mitigate side lobes with an antenna array
US11450955B2 (en) 2014-10-06 2022-09-20 Kymeta Corporation Device, system and method to mitigate side lobes with an antenna array
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