TWI306321B - Antenna module with an enhanced angular coverage - Google Patents

Description

1306321 九、發明說明： * 【發明所屬之技術領域】 ^ 本發明係有關於一種天線模組結構，特別是指一種可於基板兩側發射 訊號的天線模組結構，以可提高天線模組發射訊號之角度的涵蓋範圍。 ， 【先前技術】 , 科技發明的最終目的是爲了帶給民眾便利的生活，網際網路的發明就 是使民眾生活便利的例子之一，網際網路的出現帶給民眾生活無限的可能 性，尤其是在這資訊爆炸的時代裡，網際網路更是現代民眾不可或缺的工 • 具之一，無論是在工作方面或者生活方面，網際網路提供民眾相當多的服 • 務，例如通訊、購物、或是遠距教學等，早期的網際網路或是內部網路係 藉由電纜線傳送資料，演變成現今藉由天線以無線方式進行資料的傳輸， 若沒有天線，則無線網際網路裝置，例如無線接取器(Access Pomt ;AP)或網 路用戶端，將會無法發射或接收資料，因此，天線的角色在無線網際網路 -技術來說，是不可或缺的一環。 ' 現今之無線網路裝置，大都使用一內嵌式的天線模組，以發射訊號， * 現今天線模組之複數天線皆設於基板之一側，即位於無線網際網路裝置之 ^ 一側，如此無線網際網路裝置於發射訊號時，由於基板的反射，使訊號以 某方向擴散出去，除了訊號波受天線模組之基板所阻擾，還有訊號的發射 角度之涵蓋範圍皆於無線網際網路裝置之一側，如此將會降低無線網際網 路裝置之連線效能，這對使用者而言具有莫大的不便性，基於上述缺點， 、 若是可使天線模組亦能於基板之另一側收發訊號，將提高無線網際網路裝 置之連線效能。 實際上，位於印刷電路板之基板的同側或是異側之天線，可以聯合起 來形成多樣的天線組合、多樣的電磁波場型或是多空間傳輸的天線，例如， 天線的空間、圖形、或是極化的多樣性，可以藉由本發明具體而輕易的實 施。 5 1306321 因此本發明提供一種天線模組結構，其係於無線網際網路裝置之兩側 皆能發射訊號，故可改善習知天線模組於使用上之缺陷，以可解決上述之 . 問題。 【發明内容】 本發明之主要目的，在於提供一種天線模組結構，其係可於基板之兩 % 側接收與發送訊號，以提升天線模組之有效的角度涵蓋範圍，進而提升無 ' 線網路裝置的效能。 本發明係有關於一種天線模組結構，其包含有一基板、至少一第一天 • 線與至少一第二天線，第一天線設於該基板之一側，第二天線設於該基板 之另一側，如此，讓天線模組之兩側皆能收發訊號，使天線模組之有效的 角度涵蓋範圍擴大，進而提升無線網路裝置之使用效能。 【實施方式】 茲爲使貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效有更進一步 ' 之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後： ， 請參閱第一 A圖、第一 B圖與第一 C圖，其係爲本發明第一實施例之 前視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示，本發明之天線模組包含有一基板10、 ® 複數第一天線20與複數第二天線30，基板10可爲一電路板，第一天線20 設置於基板10之一側，而第二天線30則設置於基板10之另一側，第一天 線20與第二天線30爲二分之一波長的矩形天線，每一第一天線20與每一 ^ 第二天線30分別設置有一輻射元件22、32與一饋入元件24、34，饋入元 件24、34可爲一帶形探針或是柱形探針之饋入元件，饋入元件24之一端連 ^ 接至輻射元件22，饋入元件24之另一端連接至基板10所設之一傳輸線12， 而饋入元件34之一端係連接至輻射元件32，饋入元件34之另一端則連接 至基板10所設之一傳輸線13，傳輸線12、13可爲各型印刷電路板傳輸線， 如一帶線(Strip-line)傳輸線、一微帶(Micro-strip)傳輸線或者一共平面導波管 6 1306321 (Coplanar-Waveguide)傳輸線，本發明之天線模組，因爲可於基板10之兩側 • 收發訊號，所以本發明之天線模組可增加訊號之有效角度的涵蓋範圍，即 - 提升內嵌天線模組的無線網路裝置之效能。 上述之第一天線20與第二天線30亦可爲四分之一波長的矩形天線，如 圖二A、圖二B、圖二C所示’此實施例之天線不同於上一實施例之天線 在於，此實施例之第一天線20與第二天線3〇分別更設有一接地元件28、 % 38，接地元件28、38可爲一寬帶形（Strip )接地元件’接地元件28'38之 ' 一端分別連接於輻射元件22、32，而接地元件28、38之另一端分別連接於 基板10之兩側的接地面。 書請參閱第三A圖、第三B圖與第三C圖’其係爲本發明第三實施例之 前視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示’此實施例不同於上述之實施例在於， 此實施例之第一天線20與第一天線30爲平面型倒F天線（Planar Inverted F Antenna，PIFA)，此實施例之第一天線20與第二天線30的接地元件28、38 爲一窄帶形接地元件。 請參閱第四A圖、第四B圖與第四C圖，其係爲本發明第四實施例之 ' 前視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示’此實施例不同於第一實施例在於， ， 基板10包含有一第一電路板15與一第二電路板16，第一電路板15與第二 電路板16之間設置有一導體18，第一電路板15與第二電路板16藉由導體 • 18而電性相通，導體18可爲一金屬帶或是具有導電性之通孔線，第一天線 20設於第一電路板15之一側，第二天線30設於第二電路板16之一側，即 第一天線20與該第二天線30分別設於基板10之兩側。 第一天線20與第二天線3〇之饋入元件24、34分別連接於相對之輻射 元件22、32與電路板15、16的傳輸線12、13之間’即第一天線20之饋入 ^ 元件24的一端連接於輻射元件22，另一端連接於第一電路板15之傳輸線 12，而第二天線30之饋入元件34的一端連接於輻射元件32 ’另一端連接 於第二電路板16之傳輸線13，此實施例天線模組之厚度小於上述實施例天 線模組之厚度，使得本發明不但提供一種堆疊式電路板之基板1〇，並於基 7 1306321 板ίο之兩側發射訊號，更可降低天線模組之大小。 請參閱第五Λ圖、第五B圖與第五C圖，其係爲本發明第五實施例之 前視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示’此實施例不同於上述第四實施例在 於，此實施例之傳輸線12與第一天線的饋入元件24共構於第二電路板 16，同樣傳輸線13亦可與第二天線30之饋入元件34共構於第一電路板15 ’ 如此可使天線模組於製作時更有效率。

請參閱第六Α圖、第六Β圖與第六C圖，其係爲本發明第六實施例之 前視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示，此實施例之第一天線20與第二天線 30爲四分之一波長的矩形天線，所以不同於第四實施例在於’此實施例之 第一天線20與第二天線30如同第二實施例設有接地元件28、38 ’接地元 件28、38爲寬帶形接地元件，接地元件28、38係連接於相對之輻射元件 22、32與電路板15、16的接地面之間，即接地元件28之一端連接於輻射 元件22，接地元件28之另一端連接於第一電路板15之接地面’接地元件 38之一端連接於輻射元件32，接地元件38之另一端連接於第二電路板16 之接地面，第一電路板15之接地面與第二電路板16之接地面可藉由導體 18胃性相通，而接地元件28、38更可與導體18共構，可使本發明之天線 胃製作時更有效率。 <請參閱第七A圖、第七B圖與第七C圖，其係爲本發明第七實施例之 則視圖、側視圖與仰視圖；如圖所示，此實施例不同於上述第六實施例在 於’傳輸線12與第一天線20之饋入元件24共構於第二電路板16，同樣傳 輸線j3亦可與第二天線30之饋入元件34共構於第一電路板15。 前^請参聞第八A圖、第八B圖與第八C圖，其係爲本發明第八實施例之 ^鹿瞻、側視圖與仰視圖；如圖所示，此實施例之第一天線2〇與第二天線 % 倒F天線，此實施例不同於第六實施例在於，此實施例之接地 ' 38爲一窄帶形接地元件。 前第九A圖、第九B圖與第九C圖，其係爲本發明第九實施例之 1¾圖與仰視圖；如圖所示，此實施例不同於第八實施例在於， 8

Claims (1)

1306321 _Α _ ,： 十、申請專利範圍： 1·—種天線f艱結構，其包含有： —基板； Μ少一第一天線，設於該基板之一側；以及 至少一第二天線，設於該基板之另一側； 其中，每一該第一天線與每一該第二天線皆設置有一輻射元件與一饋 入元件，該饋入元件之一端連接至該輻射元件，該饋入元件之另一端 連接至該基板之一傳輸線。 2. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該基板可爲一電路 板。 3. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該饋入元件可爲一 帶形或是一柱形饋入元件。 4. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲一矩形天線。 5. 如申請專利範圍第4項所述之天線模組結構，其中該矩形天線可爲二 分之一或是四分之一波長天線。 6·如申請專利範圍第5項所述之天線模組結構，其中該四分之一波長天 線更包含有一接地元件，該接地元件之一端連接於該輻射元件，該接 地兀件之另一端連接於該基板之一接地面。 7.如申請專利範圍第6項所述之天線模組結構，其中該接地元件爲—寬 帶形接地元件。 8‘如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲一平面型倒F天線。 9.如申請專利範圍第8項所述之天線模組結構，其中該平面型倒F天線 更包含有一接地元件，該接地元件之一端連接於該輻射元件，該接地 元件之另一端連接於該基板之一接地面。 瓜如申請專利範圍第9項所述之天線模組結構，其中該接地元件爲—窄 13 1306321 帶形接地元件。 11. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該基板包含有一第 一電路板與一第二電路板’該第一電路板與該第二電路板之間設置有 一導體，該第一天線設於該第一電路板之一側，該第二天線設於該第 二電路板之一側，該第一天線與該第二天線分別設於該基板之兩側。 12. 如申請專利範圍第η項所述之天線模組結構，其中該第一天線之該饋 入元件與該讎線共構於該第二電路板。 13. 如申請專利範圍第η項所述之天線模組結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲四分之一波長天線，其係更包含有一接地元件該接地元件 之一端連接於該輻射元件，該接地元件之另一端連接於相對之該電路 板的一接地面，該接地元件與該導體共構。 μ.如申請專利範圍第η項所述之天線模II結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲平面型倒F天線，其係更包含有一接地元件，該接地元件 之一端連接於該輻射元件，該接地元件之另一端連接於相對之該電路 板之一接地面，接地元件與該導體共構。 15. 如申請專利範圍第1項所述之天線模組結構，其中該基板包含有一第 一電路板、一第二電路板與一第三電路板，該第一電路板與該第二電 路板之間以及該第二電路板與該第三電路板之間皆各設置有一導體， 該第一天線分別設於該第一電路板與該第三電路板之一側，該第二天 線設於該第二電路板之一側，該第一天線與該第二天線分別設於該基 板之兩側。 16. 如申請專利範圍第15項所述之天線模|且結構，其中該第一天線之該饋 入元件與該傳輸線共構於該第二電路板。 17. 如申請專利範圍第15項所述之天線模組結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲四分之一波長天線，其更包含有一接地元件，該接地元件 之一端連接於該輻射元件，該接地元件之另一端連接於相對之該電路 板的一接地面，該接地元件與該導體共構。 1306321 18.如申請專利範圍第15項所述之天線模組結構，其中該第一天線或該第 二天線可爲平面型倒F天線，其更包含有一接地元件，該接地元件之 • 一端連接於該輻射元件，該接地元件之另一端連接於相對之該電路板 * 的一接地面，該接地元件與該導體共構。

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1306321 qb 垂直面幅射型式（dBi) —-一·{«2.45C9HS), E'lkta, tU-0 (dee)* PO-3.2493 dB, ΑΟ»0.β8355^ ΛΒ —~-~~f-2.45(GHi), E-vki, pbi-0 »βχ), P6^20.4244 dB, AG—22.1721 4B

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第十二A圖 垂直面幅射型式（dBi) —Ι-α.45(ΦΗ*), Ε-β»^ f^F9Q (4«c), r〇»7.72738 IB, AG»10^012 dB 一》-~~M.45CGHZ), E-pU, »itt-90 (λβι), rG-1.66349 iB, AG-5.77442 4B

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水平面幅射型式（dBi)

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第十二c圖