TW201935754A - 四饋入之三堆疊天線結構 - Google Patents

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Abstract

一種四饋入之三堆疊天線結構，包括：一第一天線、一第二天線及一第三天線。第一天線具有一第一饋入元件，該第一饋入元件穿過第一天線的第一基體與第一輻射金屬層電性連結，不與接地金屬層電性連結。第二天線的第二基體堆疊於第一基體上，以二第二饋入元件穿過第二基體及第一基體的與第二輻射金屬層電性連結，不與接地金屬層電性連結。該第三天線的第三基體堆疊於第二基體上，以第三饋入元件穿過第三基體、第二基體及第一基體的與第三輻射金屬層電性連結，不與接地金屬層電性連結，以形成具有接收各種無線通訊系統的四饋入之三堆疊天線結構。

Description

四饋入之三堆疊天線結構
本發明係有關一種天線，尤指一種具有接收不同通訊系統頻率的四饋入之三堆疊天線結構。
目前市面上所使用的無線通訊系統至少包含有：一全球導航衛星系統(GNSS)、一專用短程通信技術系統(DSRC)、一衛星數位音訊無線電業務系統(SDARS)、一長期演進技術系統(LTE)、一無線網路系統(WLAN/BT)60等。而且該全球導航衛星系統中包括全球的、區域的和增強的，例如全球定位系統（Global Positioning System，GPS）、格洛納斯(GLONASS)是俄語中的全球衛星導航系統(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)的縮寫、伽利略定位系統(Galileo)、北斗衛星導航系統，以及相關的增強系統，如WAAS（廣域增強系統）、EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統）和MSAS（多功能運輸衛星增強系統）等無線通訊系統。這些無線通訊系統中，每一個無線通訊系統都有連結相匹配的接收天線來接收訊號。
近年來科技不斷的進步下，將上述的各種無線通訊系統整合在一個電子設備(例如汽車的行車電腦)中，使該電子設備不管行銷到世界各地，該電子設備都不需重新設計即可啟動使用。由於電子設備整合了多種的無線通訊系統，相對地該電子設備的電路板上也需要裝多支的天線，才可接收各種無線通訊系統的訊號。
雖然，此種的整合設計讓電子設備較不受使用地方及區域的限制，但是電子設備的電路板上需整合多支天線，且每一個天線都有一特定的尺寸，且分散設立的位置都不盡相同且占空間，將會導致電路板的面積變大，也使得安裝於該電路板的外殼或空間也相對變大，因此也造成整合上的困難。
因此，本發明之主要目的，在於解決傳統缺失，本發明在於提供一種將三個天線堆疊在一起形成具有四饋入之三堆疊天線結構，能接收各種無線通訊系統的訊號，且使堆疊後的三堆疊天線可以輕易與電子設備做整合，使整合設計上更加簡單，也不會造成電路板的面積變大。
為達上述之目的，本發明提供一種四饋入之三堆疊天線結構，包括：一第一天線、一第二天線及一第三天線。該第一天線其上具有一第一基體，該第一基體的表面具有一第一輻射金屬層，該第一基體的底面具有一接地金屬層，於該第一天線具有一穿過該第一基體的第一饋入元件，該第一饋入元件穿過該第一基體與該第一輻射金屬層電性連結，該第一饋入元件穿過該第一基體底面不與該接地金屬層電性連結。該第二天線上具有一第二基體，該第二基體係以配置於該第一基體的第一輻射金屬層的表面上，於該第二基體表面上具有一第二輻射金屬層，該第二天線具有二第二饋入元件，該二第二饋入元件分別穿過該第二基體與該第一基體與該第二輻射金屬層電性連結，該二第二饋入元件在穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。該第三天線上具有一第三基體，該第三基體係以配置於該第二基體的第二輻射金屬層的表面上，於該第三基體表面上具有一第三輻射金屬層，該第三天線具有一第三饋入元件，該第三饋入元件與第三輻射金屬層電性連結後，分別穿過該第三基體、該第二基體及該第一基體，在該第三饋入元件穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
在本發明之一實施例中，該第一基體上開設有一第一通孔、一第二通孔、一第三通孔及一第四通孔，該第一通孔、該第二通孔、該第三通孔及該第四通孔貫通該第一基體、第一輻射金屬層及該接地金屬層。
在本發明之一實施例中，該第一饋入元件由該第一通孔貫穿該第一基體。
在本發明之一實施例中，該第二基體上設有貫穿該第二基體及該第二輻射金屬層的一第五通孔、一第六通孔及一第七通孔，該些第五通孔、第六通孔及該第七通孔分別對應該第一基體的該些第二通孔、第三通孔及該第四通孔。
在本發明之一實施例中，該二第二饋入元件分別穿過該第五通孔及該第七通孔的與該第二輻射金屬層電性連結後，該二第二饋入元件分別再穿過該第二通孔及該第四通孔的延伸於該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
在本發明之一實施例中，該第三基體上設有貫穿該第三基體及該第三輻射金屬層的一第八通孔，該第八通孔對應該第二基體的第六通孔及該第一基體的第三通孔。
在本發明之一實施例中，該第三饋入元件的穿過該第三基體的第八通孔、該第二基體的第六通孔及該第一基體的第三通孔至該第一基體的底面外部，在該第三饋入元件穿過該第八通孔時與該第三輻射金屬層電性連結，在該第三饋入元件穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
在本發明之一實施例中，該第三饋入元件呈T形狀，該第三饋入元件具有一頭部，該頭部延伸一桿體。
在本發明之一實施例中，該第二基體的面積小於該第一輻射金屬層的面積，在該第二基體配置於該第一輻射金屬層的表面時，使該第一輻射金屬層外露。
在本發明之一實施例中，該第三基體的面積小於該二輻射金屬層的面積，在該第三基體配置於該第二輻射金屬層的表面時，使該第二輻射金屬層外露。
在本發明之一實施例中，該第一基體、該第二基體及該第三基體為陶瓷介質材料製成的扁形的板狀體或塊狀體。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現在配合圖式說明如下：
請參閱圖1-4，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構分解、組合、仰視及第一基體的背面示意圖。如圖所示：本發明之四饋入之三堆疊天線結構，包括：一第一天線1、一第二天線2、一第三天線3。其中，將該第一天線1、該第二天線2及該第三天線3堆疊呈近錐狀的三堆疊天線10，以形成可以接收不同通訊系統頻率的四饋入之三堆疊天線結構。
該第一天線1，其上具有一第一基體11，該第一基體11的表面具有一第一輻射金屬層12，該底面具有一接地金屬層13，該第一基體11上開設有一第一通孔14、一第二通孔15、一第三通孔16及一第四通孔17，該第一通孔14、該第二通孔15、該第三通孔16及該第四通孔17貫通該第一基體11、第一輻射金屬層12及該接地金屬層13。另，於該第一天線1更包含有一第一饋入元件18，該第一饋入元件18由該第一通孔14貫穿該第一基體11並與該第一輻射金屬層12電性連結，在該第一饋入元件18穿過該第一基體底面外部後不與該接地金屬層13電性連結。在本圖式中，該第一基體11為陶瓷介質材料製成的扁形的板狀體或塊狀體。
該第二天線2，其上具有一第二基體21，該第二基體21係以配置於該第一基體1的第一輻射金屬層11的表面上，該第二基體21的面積小於該第一輻射金屬層12的面積，在該第二基體21配置於該第一輻射金屬層12的表面時，使該第一輻射金屬層12外露。另，於該第二基體21表面上具有一第二輻射金屬層22，該第二基體21上設有貫穿該第二基體21及該第二輻射金屬層22的一第五通孔23、一第六通孔24及一第七通孔25，該第五通孔23、該第六通孔24及該第七通孔25分別對應該第一基體11的該些第二通孔15、第三通孔16及該第四通孔17。又，該第二天線2更包含二第二饋入元件26a、26b，該二第二饋入元件26a、26b分別穿過該第五通孔23及該第七通孔25的與該第二輻射金屬層22電性連結後，該二第二饋入元件26a、26b分別再穿過該第一基體11的第二通孔15及該第四通孔17的延伸於該第一基體1底面外部後不與該接地金屬層13電性連結。在本圖式中，該第二基體21為陶瓷介質材料製成的扁形的板狀體或塊狀體。
該第三天線3，其上具有一第三基體31，該第三基體31係以配置於該第二基體21的第二輻射金屬層22的表面上，該第三基體31的面積小於該第二輻射金屬層22的面積，在該第三基體31配置於該第二輻射金屬層22的表面時，使該第二輻射金屬層22外露。另，於該第三基體31表面上具有一第三輻射金屬層32，該第三基體31上設有貫穿該第三基體31及該第三輻射金屬層32的一第八通孔33，該第八通孔33對應該第二基體21的第六通孔24及該第一基體11的第三通孔16。又，該第三天線3更包含有一第三饋入元件34，該第三饋入元件34呈T形狀，該第三饋入元件34具有一頭部341，該頭部341延伸一桿體342，該桿體342穿過該第三基體31的第八通孔33、該第二基體21的第六通孔24及該第一基體11的第三通孔16至該第一基體11的底面外部。在該第三饋入元件34穿過該第八通孔33時與該第三輻射金屬層32電性連結，在該第三饋入元件34穿過該第一基體11底面外部時不與該接地金屬層13電性連結。在本圖式中，該第三基體31為陶瓷介質材料製成的扁形的板狀體或塊狀體。
請參閱圖5、6，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構側剖視及另一側剖視示意。如圖所示：在本發明的該第一基體11、該第二基體21及該第三基體31依序的堆疊後，該第一饋入元件18穿過該第一基體11的第一通孔14，該二第二饋入元件26a、26b穿過該第二基體21的第五通孔23、該第七通孔25及該第一基體11的該第二通孔15及該第四通孔17，以及該第三饋入元件34穿過該第三基體31的第八通孔33、該第二基體21的第六通孔24及該第一基體的第三通孔16，形成具有四饋入之三堆疊天線結構。
請參閱圖7，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構與電子設備的電路板電性連結示意。本發明在該第一天線1、該第二天線2及該第三天線3堆疊後，將該第一饋入元件18，該二第二饋入元件26a、26b及該第三饋入元件34與該電子設備的電路板20電性連結後，該第一天線1形成可接收GPS L5/L2訊號頻率為1100MHZ -1250MHZ 。該第二天線2形成可接收GPS/GNSS/Beidou訊號頻率為1500MHZ -1650MHZ 。該第三天線3形成可接收SDARS/WLAN訊號頻率為2300MHZ -2500MHZ 。
由於該三堆疊天線10電性連結在電子設備的電路板20上，可以接收不同無線通訊系統頻率，在整合於電子設備上使用時，也不會使電子設備的體積或面積變大。
惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書或圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。
10‧‧‧三堆疊天線
1‧‧‧第一天線
11‧‧‧第一基體
12‧‧‧第一輻射金屬層
13‧‧‧接地金屬層
14‧‧‧第一通孔
15‧‧‧第二通孔
16‧‧‧第三通孔
17‧‧‧第四通孔
18‧‧‧第一饋入元件
2‧‧‧第二天線
21‧‧‧第二基體
22‧‧‧第二輻射金屬層
23‧‧‧第五通孔
24‧‧‧第六通孔
25‧‧‧第七通孔
26a、26b‧‧‧第二饋入元件
3‧‧‧第三天線
31‧‧‧第三基體
32‧‧‧第三輻射金屬層
33‧‧‧第八通孔
34‧‧‧第三饋入元件
341‧‧‧頭部
342‧‧‧桿體
20‧‧‧電路板
圖1，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構分解示意圖；
圖2，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構組合示意圖；
圖3，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構仰視示意圖；
圖4，係本發明之第一基體的背面示意圖；
圖5，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構側剖視示意；
圖6，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構的另一側剖視示意圖；
圖7，係本發明之四饋入之三堆疊天線結構與電子設備的電路板電性連結示意。

Claims (11)

  1. 一種四饋入之三堆疊天線結構，係電性連結於電子設備的電路板上，包括： 一第一天線，其上具有一第一基體，該第一基體的表面具有一第一輻射金屬層，該第一基體的底面具有一接地金屬層，於該第一天線具有二穿過該第一基體的第一饋入元件，該二第一饋入元件穿過該第一基體與該第一輻射金屬層電性連結，該二第一饋入元件穿過該第一基體底面不與該接地金屬層電性連結； 一第二天線，其上具有一第二基體，該第二基體係以配置於該第一基體的第一輻射金屬層的表面上，於該第二基體表面上具有一第二輻射金屬層，該第二天線具有二第二饋入元件，該二第二饋入元件分別穿過該第二基體與該第一基體與該第二輻射金屬層電性連結，該二第二饋入元件在穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結； 一第三天線，其上具有一第三基體，該第三基體係以配置於該第二基體的第二輻射金屬層的表面上，於該第三基體表面上具有一第三輻射金屬層，該第三天線具有一第三饋入元件，該第三饋入元件與第三輻射金屬層電性連結後，分別穿過該第三基體、該第二基體及該第一基體，在該第三饋入元件穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第一基體上開設有一第一通孔、一第二通孔、一第三通孔及一第四通孔，該第一通孔、該第二通孔、該第三通孔及該第四通孔貫通該第一基體、第一輻射金屬層及該接地金屬層。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第一饋入元件由該第一通孔貫穿該第一基體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第二基體上設有貫穿該第二基體及該第二輻射金屬層的一第五通孔、一第六通孔及一第七通孔，該第五通孔、該第六通孔及該第七通孔分別對應該第一基體的該第二通孔、該第三通孔及該第四通孔。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該二第二饋入元件分別穿過該第五通孔及該第七通孔的與該第二輻射金屬層電性連結後，該二第二饋入元件分別再穿過該第二通孔及該第四通孔的延伸於該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第三基體上設有貫穿該第三基體及該第三輻射金屬層的一第八通孔，該第八通孔對應該第二基體的第六通孔及該第一基體的第三通孔。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第三饋入元件的穿過該第三基體的第八通孔、該第二基體的第六通孔及該第一基體的第三通孔至該第一基體的底面外部，在該第三饋入元件穿過該第八通孔時與該第三輻射金屬層電性連結，在該第三饋入元件穿過該第一基體底面外部不與該接地金屬層電性連結。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第三饋入元件呈T形狀，該第三饋入元件具有一頭部，該頭部延伸一桿體。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第二基體的面積小於該第一輻射金屬層的面積，在該第二基體配置於該第一輻射金屬層的表面時，使該第一輻射金屬層外露。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第三基體的面積小於該第二輻射金屬層的面積，在該第三基體配置於該第二輻射金屬層的表面時，使該第二輻射金屬層外露。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之四饋入之三堆疊天線結構，其中，該第一基體、該第二基體及該第三基體為陶瓷介質材料製成的扁形的板狀體或塊狀體。
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