TW201944654A - 多帶端射天線及陣列 - Google Patents

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Abstract

天線元件包括經由第一饋線耦接到射頻電路的第一天線元件，以及經由第二饋線耦接到該射頻電路的第二天線元件。該第一饋線和該第二饋線具有不同的形狀。該第一天線元件和該第二天線元件在不同的頻帶和在平行於接地平面的方向上輻射。該接地平面設置在基板中的至少一層上，該基板包括彼此平行的複數個層。該第一天線元件設置該複數個層的第一層或更多層上，第二天線元件設置在該複數個層的與該第一層或更多層不同的第二層或更多層上。另一個天線元件包括該第一天線元件的第一子陣列和該第二天線元件的第二子陣列。

Description

多帶端射天線及陣列
本發明的實施例涉及一種天線元件，其在平行於接地平面的方向上以兩個或複數個頻帶輻射。
無線設備使用天線來發送和接收無線訊號。現代無線設備，例如在第五代（5G，fifth generation）行動通訊網路中運行的那些設備，使用能夠在毫米頻譜（例如，24.0-300GHz）中的複數個頻帶發訊號（發送和/或接收）的多頻帶天線。在這些頻率下的操作可能遇到重大挑戰。例如，毫米波通訊通常不會有效地繞過障礙物或透過障礙物。 因此，在訊號傳播期間，毫米波訊號可以被非常大地衰減。此外，許多無線設備（例如智慧手機和智慧手錶）具有有限的形狀因數，從而會限制天線的尺寸。
在一個實施例中，提供了一種天線元件，包括經由第一饋線（feeder）耦接到射頻（radio frequency，RF）電路的第一天線元件，以及經由第二饋線耦接到該RF電路的第二天線元件。第一饋線和第二饋線具有不同的形狀。第一天線元件和第二天線元件在不同的頻帶和在平行於接地平面的方向上輻射。該接地平面設置在基板（substrate）中的至少一層上，該基板包括彼此平行的複數個層。該第一天線元件設置該複數個層的第一層或更多層上，第二天線元件設置在該複數個層的與該第一層或更多層不同的第二層或更多層上。
在另一實施例中，提供了一種天線元件，包括：第一天線子陣列，該第一天線子陣列包括複數個第一天線元件，每個第一天線元件經由第一饋線耦接到RF電路；以及第二天線子陣列，該第二天線子陣列包括複數個第二天線元件，每個第二天線元件經由第二饋線耦接到RF電路。該第一饋線和該第二饋線具有不同的形狀。該第一天線元件和該第二天線元件在不同的頻帶和在平行於接地平面的方向上輻射。該接地平面設置在基板中的至少一層上，該基板包括彼此平行的複數個層。該複數個第一天線元件和該複數個第二天線元件中的每一個設置在該複數個層的一個或複數個之上，並且每個第一天線元件和相應的一個第二天線元件在相對於接地平面的垂直方向上堆疊。
將在以下描述中詳細解釋實施例的優點。
在以下描述中，闡述了許多具體細節。然而，應該理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的實施例。在其他情況下，沒有詳細示出公知的電路、結構和技術，以免模糊對本說明書的理解。然而，所屬技術領域具有通常知識者將理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明。透過所包括的描述，所屬技術領域具有通常知識者將無需過多的實驗即能夠實現適當的功能。
本發明描述了端射（end-fire）天線元件的實施例。天線元件可以是多頻帶天線，其包括以複數個不同頻率電磁諧振的複數個天線元件。在一個實施例中，天線元件包括至少一個低頻帶天線元件和一個高頻帶天線元件。兩個天線元件以兩個不同的頻率（例如，分別為低頻帶和高頻帶）電磁諧振。兩個天線元件位於與接地平面平行的平面上。兩個天線元件輻射在平行於接地平面的方向上傳播的電磁波（例如，無線訊號）。低頻帶天線元件和高頻帶天線元件可以耦接到不同的收發器（例如，分別是低頻帶收發器和高頻帶收發器）。或者，低頻帶天線元件和高頻帶天線元件可以耦接到具有支援兩個或複數個頻帶的前端電路的收發器。不同的天線元件可以設置在多層基板的不同層上，天線元件之間具有小間距（例如，多達其最高諧振頻率的半波長）。在一個實施例中，天線元件包括兩個或複數個天線子陣列。第一天線子陣列包括複數個第一天線元件，第二天線子陣列包括複數個第二天線元件。這裡描述的每個天線元件和每個天線子陣列在端射方向（即，在與接地平面平行的方向上）上輻射無線訊號；更具體地，如在以下描述中定義的X-Y平面上的方向。
為了便於描述，接地平面所在的平面被稱為X-Y平面，並且接地平面的厚度與Z方向對準。在一個實施例中，基板的厚度（即，Z方向）遠小於其長度（X方向）和寬度（Y方向）。在一些傳統系統中，天線元件橫跨X-Y平面設置並在寬邊（broad-side）方向上（即，Z方向）輻射無線訊號。在基板的X-Y平面上要比基板的厚度尺寸（例如，Y-Z平面）具有更多的空間來展開寬邊天線元件。這裡描述的天線元件的實施例將端射天線元件佈置在基板的有限Y-Z平面上，同時使交叉頻帶（cross-band）訊號隔離和天線增益最大化。為了減小天線元件在基板的Y-Z平面上的佔用面積，沿Z方向堆疊不同頻帶的天線元件。然而，沿Z方向在有限空間中堆疊這些天線元件可能導致潛在的訊號隔離問題和降低的天線增益。天線元件的實施例使用不同類型的天線元件（例如，低頻天線元件是偶極天線而高頻天線元件是環形天線）和不同形狀的天線饋線以增加在Z方向上堆疊的不同頻帶的天線元件的訊號隔離和天線增益。
因此，這裡描述的天線元件具有適合於具有有限形狀因數的可擕式無線設備的緊湊尺寸。天線元件可以用於毫米波通訊，例如5G行動通訊。
在以下描述中，術語“平行”在本發明中用於表示兩條線、層或平面平行或略微偏離平行。輕微的偏差可能來自天線製造過程並且在允許的公差範圍內。因此，術語“平行”和“基本平行”在本發明中是可互換的，意味著兩個或複數個線、層和/或平面在允許的公差範圍內平行。此外，術語“平行”和“基本上平行”在本發明中也是可互換的，意味著方向線和平面/層在允許的公差範圍內平行。
第1圖示出了根據一個實施例的包括兩個天線元件的天線組件100。天線組件100包括經由第一饋線116耦接到第一RF電路115的第一天線元件110。天線組件100還包括經由第二饋線126耦接到第二RF電路125的第二天線元件120。第一饋線116和第二饋線126具有不同的幾何形狀。第一RF電路115和第二RF電路125統稱為RF電路。在一個實施例中，第一RF電路115是第一收發器，第二RF電路125是第二收發器。或者，第一RF電路115和第二RF電路125是用於一個收發器中的不同頻帶的不同前端電路。
第一RF電路115和第二RF電路125可以設置在電路塊140上。電路塊140可以設置在基板150的表面上（例如，如圖所示，面向（-Z）方向的表面）。至少一個接地平面130位於基板150中。第一RF電路115和第二RF電路125還耦接到處理電路160，用於處理輸入和輸出無線訊號。在一個實施例中，天線組件100和接地平面130設置在基板150（例如，多層基板（以虛線示出））中。基板150還包括電路佈線145基礎結構，其由用於在電路元件之間路由電訊號的導電材料組成。電路塊140及其上的元件組裝在基板150上。
第一天線元件110和第二天線元件120在不同的頻率或頻帶中諧振。在一個實施例中，第一天線元件110在第一頻帶中輻射RF訊號，第二天線元件120在第二頻帶中輻射RF訊號，其中第一頻帶低於第二頻帶。因此，第一天線元件110也可以稱為低頻帶天線元件，第二天線元件120也可以稱為高頻帶天線元件。在一個實施例中，第一天線元件110可以具有28GHz的諧振頻率，第二天線元件可以具有39GHz的諧振頻率。在替代實施例中，天線元件110和120可以具有其他不同的諧振頻率。在一個實施例中，第一天線元件110和第二天線元件120的寬度（在Y方向上）可以是它們各自的諧振頻率的半波長。
此外，第一天線元件110和第二天線元件120在平行於接地平面130的方向上輻射RF訊號。因此，天線組件100也稱為端射天線組件，並且天線元件110和120可以稱為端射天線元件。為了便於描述，接地平面130所在的平面被稱為X-Y平面。為了使天線元件110和120定向成在端射方向（即X方向）上輻射，第一天線元件110設置在第一平面上，第二天線元件120設置在第一平面上方的第二平面上，其中第一平面和第二平面平行於接地平面130。在本發明的描述中，“上方”或“頂部”方向是垂直指向（- Z）方向的方向。
此外，天線元件110和120可以與電路佈線145、接地平面130和電路塊140並排佈置。金屬壁170可以設置在介面（interface）處，劃分天線元件110和120的側面以及電路塊140、電路佈線145和接地平面130的側面。金屬壁170可以用作天線元件110和120的反射器，以改善天線增益。金屬壁170可以由基板150中的複數個通孔形成。天線元件110和120的放置和朝向用第2圖中的側視圖更清楚地示出。
第2圖示出了根據一個實施例的天線元件110和120的側視圖。天線元件110和120設置在多層基板150中。基板150的各層彼此平行並與X-Y平面平行。每層在第2圖中顯示為橫跨基板150的水平線。每層包含導電材料。每個天線元件110和120可以設置在基板150的一層、兩層或更多層上。在該實施例中，第一天線元件110設置在第一層210和第二層211上，並且第二天線元件120設置在第三層220和第四層221上，第三層220和第四層221在Z方向上位於第一層210和第二層211之上或頂部。可以在這些層之間形成一個或複數個通孔，以允許導電導線從一層穿過另一層。第一天線元件110和第二天線元件120之間的基板150的區域由介電材料構成。在存在以不同頻率諧振的三個或更複數個天線元件的實施例中，三個或更複數個天線元件可各自設置在一個或複數個不同層上並沿Z方向堆疊。天線元件110和120的頂表面可以與X-Y平面平行或基本平行。
第2圖還示出了第一天線元件110和第二天線元件120分別具有單獨的饋電埠（216,217）和（226,227）（以虛線橢圓標記），用於連接到各自的饋線116和饋線126。饋電埠（216,217）和饋電埠（226,227）中的任一個或兩個可以是單端的。例如，饋電埠（216,217）可以是單端的（例如，饋電埠216連接到來自第一RF電路115的RF訊號並且饋電埠217連接到地），和/或饋電埠（226,227）可以是單端的（例如，饋電埠226連接到來自第二RF電路125的RF訊號並且饋電埠217連接到地）。或者，饋電埠（216,217）和饋電點（226,227）中的任一個或兩個可以是差分對（differential pair）。例如，饋電埠216和217分別連接到來自第一RF電路115的RF +和RF-訊號，和/或饋電埠226和227分別連接到來自第二RF電路125的RF +和RF-訊號。饋電埠（216,217）和（226,227）可以是相同類型的埠或不同類型的埠。
接地平面130跨越X-Y平面。接地平面130與天線元件110和120並排設置。更具體地，天線元件110和120的Z方向投影落在與接地平面130相鄰並且不重疊的區域中。接地平面130、電路佈線145和金屬壁170中的每一個設置在多層基板150中的一個或複數個層中。在第2圖的實施例中，接地平面130設置在層230上。在一個替代實施例中，其上設置有天線元件（110或120）的層中的一個可以是層230，接地平面130設置在該層230上。
儘管本發明描述了其中第二天線元件120堆疊在第一天線元件110的頂部（或基本上在其頂部）的各種實施例，但是在替代實施例中，第一天線元件110可以堆疊在第二天線元件120的頂部（或者基本上在其頂部）。
第3圖示出了根據一個實施例的天線組件100的透視圖。該透視圖更清楚地示出了第一饋線116和第二饋線126具有不同的形狀。更具體地，第二饋線126包括兩個線元件，其形成具有朝向第二天線元件120的角度A1的叉。角度A1可以是不包括0度和180度在內的0度和180度之間的任何角度。相反，第一饋線116的兩個線元件彼此平行；也就是說，兩個線元素之間的角度為180度。設計者可以選擇角度A1，使得角度A1不同於第一饋線116的兩個線元件之間的角度。兩個角度之間的差異改善了兩個天線元件110和120之間的隔離，從而改善了天線增益。
在一個實施例中，第一天線元件110和第二天線元件120可以是不同類型的天線並且具有不同的天線形狀。例如，第一天線元件110可以是偶極天線，第二天線元件120可以是折疊偶極天線、環形天線或其他基於環的天線。在替代實施例中，第一天線元件110可以是折疊偶極天線、環形天線或其他基於環的天線，並且第二天線元件120可以是偶極天線。
第3圖還示出了第一天線元件110和第二天線元件120之間的間隔S。S表示兩個天線元件110和120之間在Z方向上的垂直距離。S小於基板150的高度（例如，厚度）。典型基板，例如基板150，具有比其長度（沿X方向）和寬度（沿Y方向）小得多的厚度（沿Z方向）。
可以基於天線元件提供的頻率範圍和相應波長在天線設計時確定間隔S。在一個實施例中，S可以是小於或等於　d /2的非零值，其中　d 是第一天線元件110和第二天線元件120的最高諧振頻率。
第4圖示出了根據一個實施例的包括兩個天線子陣列（a1-a3和b1-b3）的天線元件的透視圖。第一天線子陣列包括天線元件a1-a3，每個天線元件可以是第1-3圖中的第一天線元件110。第二天線子陣列包括天線元件b1-b3，每個天線元件可以是第1-3圖中的第二天線元件120。每個天線元件（a1，a2，a3，b1，b2或b3）可以具有相同的朝向和形狀，並且在與相應的天線元件110或120相同的頻率或頻帶中操作。在替代實施例中，每個子陣列中的天線元件的數量可以是與三不同的任何複數。
在該實施例中，每個子陣列中的天線元件（a1-a3或b1-b3）形成跨越寬度（Y）方向的等距線性陣列。與將所有天線元件（a1-a3和b1-b3）沿寬度（Y）方向分佈在同一平面上相比，將第二天線子陣列（b1-b3）堆疊在第一天線子陣列（a1-a3）的頂部上顯著減小了天線元件的佔用面積。在替代實施例中，第一天線子陣列（a1-a3）可以堆疊在第二天線子陣列（b1-b3）的頂部上。
此外，第一天線子陣列中的所有天線元件a1-a3具有第一極化，並且第二天線子陣列中的所有天線元件b1-b3具有第二極化。第一極化可以與第二極化相同或不同。
第5圖示出了根據一個實施例的包括三個天線元件110、120和510的天線元件500的透視圖。三個天線元件110、120和510以三個不同的頻率或頻帶輻射；例如，天線元件110在低頻帶中操作，天線元件120在中頻帶中操作，並且天線元件510在高頻帶中操作，其中術語“低”、“中”和“高”表示頻譜中相對於彼此的頻率範圍。三個天線元件110、120和510沿著端射方向輻射；即在與接地平面130平行的X方向輻射。在Z方向上緊鄰的兩個天線元件（例如，（110和120）和（120和510））耦接到不同形狀的饋線。例如，天線元件110的饋線116包括兩個平行的線元件。天線元件120的饋線126包括兩個線元件，它們以不包括0度和180度在內的0度和180度之間的角度朝向天線元件120。饋線516可具有與饋線116相同的形狀。在替代實施例中，饋線516可具有與饋線116和饋線126不同的形狀。
此外，Z方向上緊鄰的兩個天線元件（例如，（110和120）和（120和510））是不同類型的天線。如前所述，第一天線元件120可以是偶極天線，第二天線元件110可以是折疊偶極天線、環形天線或其他基於環的天線。第三天線元件510也可以是偶極天線。天線元件的替代實施例可包括多於三個的天線元件，每個天線元件在端射方向上以不同的頻帶輻射。在這樣的天線元件中，任何兩個緊鄰的天線元件（其中鄰接在Z方向上）是不同類型的天線並且耦接到不同形狀的饋線。在Z方向上不直接相鄰的天線元件可以是相同類型的天線並且耦接到相同形狀的饋線。
儘管未在本發明的圖式中示出，但是天線元件可包括三個或更複數個天線子陣列，其中每個子陣列中的天線元件形成跨越寬度（Y）方向的等距線性陣列，以及不同的子陣列設置在不同的平行平面上或不同的平行層中。例如，第5圖中的天線元件500可以被複製多次並沿著基板的Y方向放置。如第5圖中的三天線元件堆疊所示，三個子陣列中的相應天線元件可以堆疊在彼此之上。類似的結構適用於具有多於三個天線子陣列的天線元件。
第6圖示出了根據一個實施例的第1圖的兩個天線元件110和120的俯視圖。該俯視圖示出了兩個天線元件110和120在它們各自的寬度（Y）尺寸的中間對齊。也就是說，它們各自的寬度（Y）尺寸的相應中間線（顯示為虛線）在彼此的頂部（即，對齊）。第7圖示出了根據一個實施例的兩個天線元件110和120的俯視圖，其中在Y（或-Y）方向上具有偏移。也就是說，它們各自的寬度（Y）尺寸的中間線（顯示為兩條虛線）不在彼此頂部。第8A圖示出了根據一個實施例的兩個天線元件110和120的俯視圖，其具有在X（或-X）方向上的偏移。也就是說，它們各自的饋線（116,126）的端點（810,820）不在彼此頂部。在一些設計中，偏移可用于增加天線元件之間的隔離。第8B圖示出了根據一個實施例的兩個天線元件110和120的俯視圖，其中在X（或-X）方向上具有另一個偏移。與其對應物饋線116或饋線126相比，饋線816或饋線826可在X（或-X）方向上延長或縮短一個偏移，使得當從頂部觀察時端點（810,820）對齊。
在一個實施例中，包括兩個或複數個子陣列的天線元件可以使用第6-8圖中所示的佈置。例如，天線子陣列（a1-a3和b1-b3）可以被佈置成相對於它們各自的寬度（Y）尺寸對齊，如第6圖所示相應的第一天線元件110和第二天線元件120那樣。天線子陣列（a1-a3和b1-b3）可以被佈置成相對於它們各自寬度（Y）尺寸在Y方向或X方向上具有偏移，如第7圖或第8圖所示第一天線元件110和第二天線元件120那樣。
第9圖示出了根據一個實施例的包括兩個交錯天線子陣列（a1-a3和b1-b3）的天線元件的俯視圖。天線元件a1-a3和b1-b3可以是與第4圖中相同的天線元件。第一天線子陣列（a1-a3）與第二天線子陣列（b1-b3）交錯，使得在與接地平面（例如，Y方向）平行的方向上，彼此緊鄰的任何兩個天線元件包括複數個第一天線元件中的一個和複數個第二天線元件中的一個。也就是說，相同天線子陣列的天線元件不是全部​​設置在同一平面上。例如，天線元件a1、b2和a3在同一平面上，並且天線元件b1、a2和b3在同一平面上。也就是說，兩個天線子陣列是交錯的。交錯適用於具有兩個以上子陣列的天線元件，並且每個子陣列可包括任何數量的天線元件。為了增強訊號隔離並改善天線增益，交錯的天線元件保持不同類型的天線和不同形狀的饋線用於Z方向上任何緊鄰的兩個天線元件。
第10圖示出了根據一個實施例的具有不同數量的天線元件的兩個天線子陣列（a1-a3和b1-b4）的俯視圖。每個子陣列中的天線元件形成跨越寬度（Y）方向的等距線性陣列。每個天線元件a1-a3可以是第1圖-第3圖中的第一天線元件110。第二天線子陣列（b1-b4）中的每一個可以是第1圖-第3圖中的第二天線元件120。同一子陣列的天線元件設置在與接地平面130平行的同一平面上，不同子陣列的天線元件設置在不同的平行平面上。在該實施例中，第二天線子陣列（b1-b4）包括比第一天線子陣列更多的天線元件。在替代實施例中，第一天線子陣列可包括比第二天線子陣列更多的天線元件。在替代實施例中，每個天線子陣列可包括任何數量的相同天線元件。
第11圖是根據一個實施例的天線元件110和120的示意圖，每個天線元件耦接到三端開關（1140a或1140b）。開關1140a，1140b的三個端子耦接到功率放大器（power amplifier，PA）1110以放大傳輸路徑中的輸出訊號、低雜訊放大器（low-noise amplifier，LNA）1120以放大接收路徑中的輸入訊號，以及負載1130。負載1130相對於至少阻抗被優化，以最小化由不在有效操作中的天線元件（即，不發送或接收訊號）引起的干擾。例如，當天線元件110正在發送訊號時，開關1140a將天線元件110連接到PA 1110；同時，開關1140b將未發送或接收的天線元件120連接到負載1130。因此，當低頻帶天線元件處於發送或接收狀態時，連接高頻帶天線元件到負載1130，反之亦然。將非有源天線元件連接到優化的負載（例如，開路或短路）可以減少干擾並改善有源天線元件的天線增益。在一個實施例中，除了上述不同的天線類型和與第一天線元件110和天線元件120相關的不同的饋線形狀之外，還可以使用三端開關1140a、1140b和優化的負載1130。
第12圖是根據一個實施例的使用濾波器（例如，低通濾波器）來增強訊號隔離的兩個天線元件的示意圖。在該實施例中，低頻帶天線元件1210在與上述第一天線元件110相同或基本相同的頻帶中操作。每個天線元件（1210和120）透過雙端開關1240a或1240b耦接到PA或LNA。在一個實施例中，低頻帶天線元件1210與低通濾波器F1集成在一起。在替換實施例中，低頻帶天線元件1210耦接到去往/來自RF電路的訊號路徑上的低通濾波器F2。低通濾波器F1或F2的通帶（pass-band）不與第二天線元件120工作的第二頻帶重疊。添加諸如F1或F2的低通濾波器可以以不顯著的插入損耗量為代價來改善兩個天線元件1210和120之間的隔離。如前面結合第一天線元件110和天線元件120所述，諸如天線元件120的高頻帶天線元件可以使用不同於天線元件1210的天線類型和饋線形狀。
第13圖示出了根據一個實施例的無線設備1300的示例。無線設備1300可以包括用於發送和/或接收無線訊號的任何前述天線元件或其變型。無線設備1300包括處理電路1310，處理電路1310還可以包括以下中的一個或複數個：算術和邏輯單元（arithmetic and logic units，ALU）、控制電路、高速緩衝記憶體和/或其他處理電路。無線設備1300的非限制性示例包括智慧型電話、智慧手錶、平板電腦、膝上型電腦，物聯網（Internet-of-things，IoT）設備、導航設備、多媒體設備以及具有無線通訊能力的其他計算和/或通訊設備。
無線設備1300還包括耦接到處理電路1310的記憶體和存儲電路1320。記憶體和存儲電路1320可以包括記憶體設備，諸如動態隨機存取記憶體（dynamic random access memory，DRAM）、靜態RAM（static RAM，SRAM），快閃記憶體和其他揮發性或非揮發性存放裝置。記憶體和存儲電路1320還可以包括存放裝置，例如，任何類型的固態、磁性和/或光學存放裝置。
無線設備1300還包括輸入/輸出（input/output，I / O）電路1330，其還可以包括使用者接口設備1340，諸如以下中的一個或複數個：顯示器、揚聲器、麥克風、相機、觸摸感測器、按鈕、鍵盤和/或小鍵盤等。I / O電路1330還包括用於與外部系統無線通訊的無線通訊電路1331。無線通訊電路1331可以包括RF收發器電路1332，用於處理在以下一個或複數個中使用的各種RF通訊頻帶：WiFi、藍牙、蜂窩、全球定位系統（Global Positioning System，GPS）、毫米波、任何短程和/或遠端網路。在一個實施例中，無線通訊電路1331包括耦接到RF收發器電路1332的天線組件1333。天線組件1333可以包括上述天線元件、天線子陣列和/或它們的變型；例如，參考第1-12圖示出和/或描述的端射天線元件和端射天線子陣列。
在一個實施例中，RF收發器電路1332設置在與X-Y平面平行的接地平面（未示出）上。天線組件1333在端射方向上（即，在平行於X-Y平面的方向上）以兩個或複數個頻帶輻射。在一個實施例中，天線組件1333可以另外包括在垂直於X-Y平面的方向上以兩個或複數個頻帶輻射的寬側（broad-side）天線元件和/或天線子陣列。
儘管已經根據若干實施例描述了本發明，但是所屬技術領域具有通常知識者將認識到，本發明不限於所描述的實施例，並且可以在所附權利要求的精神和範圍內透過修改和變更來實踐。因此，該描述被認為是說明性的而非限制性的。
100‧‧‧天線組件
110‧‧‧第一天線元件
115‧‧‧第一RF電路
116‧‧‧第一饋線
120‧‧‧第二天線元件
125‧‧‧第二RF電路
126‧‧‧第二饋線
130‧‧‧接地平面
140‧‧‧電路塊
145‧‧‧電路佈線
150‧‧‧基板
160‧‧‧處理電路
170‧‧‧金屬壁
210‧‧‧第一層
211‧‧‧第二層
220‧‧‧第三層
221‧‧‧第四層
216、217、226、227‧‧‧饋電埠
230‧‧‧層
500‧‧‧天線元件
510‧‧‧天線元件
516‧‧‧饋線
810‧‧‧端點
816‧‧‧饋線
820‧‧‧端點
826‧‧‧饋線
1110‧‧‧功率放大器
1120‧‧‧低雜訊放大器
1130‧‧‧負載
1140a‧‧‧開關
1140b‧‧‧開關
1210‧‧‧低頻帶天線元件
1240a、1240b‧‧‧雙端開關
1300‧‧‧無線設備
1310‧‧‧處理電路
1320‧‧‧記憶體和存儲電路
1330‧‧‧輸入/輸出電路
1331‧‧‧無線通訊電路
1332‧‧‧RF收發器電路
1333‧‧‧天線組件
1340‧‧‧使用者接口設備
透過示例而非限制的方式在圖式中示出了本發明，其中相同的圖式標記表示相似的元件。應當注意，本發明中對“一”或“一個”實施例的不同引用不一定是相同的實施例，並且這樣的引用意味著至少一個。此外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，其為基於所屬技術領域具有通常知識者的知識內提出以結合其他實施例來影響這樣的特徵、結構或特性是否或未明確描述。
第1圖示出了根據一個實施例的包括兩個天線元件的天線元件。
第2圖示出了根據一個實施例的第1圖所示天線元件的側視圖。
第3圖示出了根據一個實施例的第1圖所示天線元件的透視圖。
第4圖示出了根據一個實施例的包括兩個天線子陣列的天線元件的透視圖。
第5圖示出了根據一個實施例的包括三個天線元件的多頻帶天線元件的透視圖。
第6圖示出了根據一個實施例的第1圖所示兩個天線元件的俯視圖。
第7圖示出了根據一個實施例的在第一方向上具有偏移的兩個天線元件的俯視圖。
第8A圖示出了根據一個實施例的在第二方向具有偏移的兩個天線元件的俯視圖。
第8B圖示出了根據一個實施例的在第二方向上具有另一個偏移的兩個天線元件的俯視圖。
第9圖示出了根據一個實施例的兩個交錯（interleaved）天線子陣列的俯視圖。
第10圖示出了根據一個實施例的具有不同數量的天線元件的兩個天線子陣列的俯視圖。
第11圖是根據一個實施例的兩個天線元件的示意圖，每個天線元件耦接到三端開關（three-terminal switch）。
第12圖是根據一個實施例的使用濾波器來增強訊號隔離的兩個天線元件的示意圖。
第13圖示出了根據一個實施例的無線設備。

Claims (10)

  1. 一種天線元件，包括： 第一天線元件，透過第一饋線耦接到射頻電路；以及 第二天線元件，透過第二饋線耦接到該射頻電路， 其中，該第一饋線和該第二饋線具有不同的形狀， 其中，該第一天線元件和該第二天線元件在不同的頻帶和在平行於接地平面的方向上輻射，該接地平面設置在基板中的至少一個層上，該基板包括彼此平行的複數個層；以及 其中，該第一天線元件設置在該複數個層的第一層或更多層上，該第二天線元件設置在該複數個層的與該第一層或更多層不同的第二層或更多層上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線元件，其中，該第一天線元件和該第二天線元件在相對於該接地平面的垂直方向上堆疊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線元件，其中，該第一天線元件和該第二天線元件是不同類型的天線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之天線元件，其中，該第一饋線和該第二饋線中的一個包括兩個平行的線元件，並且該第一饋線和該第二饋線中的另一個包括形成叉的兩個線元件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線元件，還包括： 複數個天線元件，用以在平行於該接地平面的方向上彼此不同的相應頻帶中輻射，其中該複數個天線元件沿相對於該接地平面的垂直方向堆疊，其中在該垂直方向上該複數個天線元件緊鄰的兩個天線元件具有不同的天線類型並且耦接到不同形狀的饋線。
  6. 一種天線元件，包括： 第一天線子陣列，包括複數個第一天線元件，每個第一天線元件透過第一饋線耦接到射頻電路；以及 第二天線子陣列，包括複數個第二天線元件，每個第二天線元件透過第二饋線耦接到該射頻電路， 其中，該第一饋線和該第二饋線具有不同的形狀， 其中，該第一天線元件和該第二天線元件在不同的頻帶和在平行於接地平面的方向上輻射，該接地平面設置在基板中的至少一個層上，該基板包括彼此平行的複數個層；以及 其中，每個第一天線元件和每個第二天線元件設置在在該複數個層的一層或更多層上，並且每個第一天線元件和相應的一個第二天線元件在相對於該接地平面的垂直方向上堆疊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線元件，其中，該複數個第一天線元件形成第一等距線性陣列，並且該複數個第二天線元件形成與該第一等距線性陣列平行的第二等距線性陣列。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之天線元件，其中，該第一天線子陣列與該第二天線子陣列交錯，使得在與該接地平面平行的方向上，彼此緊鄰的任何兩個天線元件包括該複數個第一天線元件中的一個和該複數個第二天線元件中的一個。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之天線元件，其中，該接地平面在X方向和Y方向上跨越，並且其中，該第一天線子陣列在該X方向或該Y方向上偏移於該第二天線子陣列。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之天線元件，還包括： 複數個天線子陣列，用以在平行於該接地平面的方向彼此不同的相應頻帶中輻射，其中不同天線子陣列的天線元件沿相對於該接地平面的垂直方向堆疊，其中在該垂直方向上緊鄰的兩個天線元件具有不同的天線類型並且耦接到不同形狀的饋線。
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