TWI610491B - 用於行動手持電話及其它應用之環形天線 - Google Patents

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Abstract

揭示一種用於行動手持電話及其它裝置之環形天線。環形天線包括具有相對的第一及第二表面之一介電質基板、及形成於基板上之一導電軌。一饋入點及一接地點係於基板之第一表面上設置成彼此相鄰，而導電軌從饋入點及接地點分別以大致相反之方向延伸。導電軌在延伸至通該介電質基板之該第二表面，然後沿著一大致跟隨著於介電質基板之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板之第二表面之前，接著朝向介電質基板之一邊緣延伸。該等導電軌接著連接形成於該介電質基板之該第二表面之一導電裝置之各自側，該導電裝置延伸至藉由介電質基板之第二表面上的導電軌所形成之一環形中央部。導電裝置包含電感及電容元件兩者。該天線可具備多重模式並於數種頻帶下操作。

Description

用於行動手持電話及其它應用之環形天線
本發明係關於一種用於行動手持電話及其它應用之環形天線，特別是一種可操作於一個以上之頻帶之環形天線。
現代行動電話之工業設計留下少量的印刷電路板(PCB)區域給天線，且由於薄型電話的要求增加，天線通常必須有非常低矮的外觀。同時天線預期的操作頻帶數量預期會增加。
當多個射頻協定使用於單一行動電話平台時，首要問題是決定是否應該使用單一寬頻天線或多個窄頻天線是否較為適當。設計單寬頻天線之行動電話涉及獲得足夠的頻寬以涵蓋所有需要的頻帶方面的問題，而且涉及用於同時發送雙頻訊號之電路的嵌入損失、花費、頻寬及尺寸方面的困難度。另一方面，多個窄頻天線的解決方案涉及天線間的連接及在手持裝置上為它們找出足夠的空 間方面的困難度。通常，多個天線的問題會比寬頻單一天線的問題較難解決。
許多行動電話一般使用單極天線或PIFAs(平面倒F天線)製造。單極天線在PCB接地平面或其它導電平面上以面積不設限設置時運作最具效率，相較之下，PIFAs工作於接近導電表面處較佳。在從事製造單極天線及PIFAs以做為寬頻天線上盡了相當大的研究努力，以便避免結合多個天線的問題。
增加電子小型天線之頻寬的方法之一為使用多模。在最低的頻帶中可產生單數共振模式，其可多樣化地被稱為非平衡模式、差動模式或單極。在高頻處偶數及單數共振模式兩者都會產生。偶數模式可多樣化地被稱為平衡模式、通常模式或偶極。
環形天線為周知設計且之前就已應用於行動電話上。例如美國專利US2008/0291100揭露一種於低頻帶發射之單一頻帶接地環結合於高頻帶發射之寄生接地單極天線。又如世界專利WO2006/049382揭露一種對稱的環形天線結構，藉由環形天線垂直堆疊以減少其尺寸。藉由在天線的頂部區塊附加一短柱而使其於高頻帶獲得寬頻特性。此設置有助於形成在無線傳輸領域內的多模天線。
多模天線也並非新的概念。一個良好設計的實施例為Motorola公司的折疊式倒置共形天線(FICA)，其在結構上展現偶數及單數共振模式兩者以激發共振(Di Nallo,C.and Faraone,A.：“Multiband internal antenna for mobile phones”,Electronics Letters 28th April 2005 Vol.41 No.9)。於高頻狀態下會結合二種所述的模式：「差動模式」，其特載於FICA臂上的相對相位電流與於PCB接地上的橫斷電流；以及「插槽模式」，其為一較高階的通常模式，特載FICA插槽之強化激發。這些模式的結合可應用在生產寬廣且連續的射頻帶。然而FICA結構係相關於PIFA的變化且Nallo及Faraone的文章並未教示環形天線的多重模式。
本發明之該等實施例採用多重模式之環形天線設計。本發明之該等實施例有效的應用於行動手持電話，且亦可使用於行動數據裝置，例如USB加密鎖或類似物等，用於允許可攜式電腦透過行動網路方式進行網際網路通訊。
根據本發明之第一觀點，環形天線包括具有相對的第一及第二表面之一介電質基板、及 形成於基板上之一導電軌。一饋入點及一接地點係於基板之第一表面上設置成彼此相鄰，而導電軌從饋入點及接地點分別以大致相反之方向延伸。導電軌在延伸至通該介電質基板之該第二表面，然後沿著一大致跟隨著於介電質基板之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板之第二表面之前，接著朝向介電質基板之一邊緣延伸。該等導電軌接著連接形成於該介電質基板之該第二表面之一導電裝置之各自側，該導電裝置延伸至藉由介電質基板之第二表面上的導電軌所形成之一環形中央部。導電裝置包含電感及電容元件兩者。
導電裝置可考慮電性複合體，其包含電感及電容元件兩者。該等電感及電容元件為集總式(lumped)的元件(例如作為分離的表面貼片電感或電容)，但在較佳實施例中該等元件可形成或印刷為分離的元件，例如適當地形成導電軌區域在基板之第二表面上。
此裝置與WO2006/049382所揭露不同，後者敘述於頂部表面上具有短柱之折疊式環形天線以擴大天線之高頻帶的頻寬。WO2006/049382清楚說明「短柱為額外連接傳輸線之線狀而用於頻率調諧或寬頻特徵等目的」。此短柱為「分流短柱平行地連接頂部區域且為長度小於λ/4’之開路短柱」。WO2006/049382中 亦清楚說明「當長度(短柱)L小於λ/4，開路短柱則作為電容」。在本發明中，天線包括設置於環形中心處或接近環形中心處之串聯複合結構以替代於WO2006/049382中所述簡單電容分流短柱。
在分離的或集總式的例子兩者中，本發明知該等實施例之導電裝置小於WO2006/049382中所述之分流短柱，且使得天線整體結構可更小型化。結構上進一步的優點為允許高頻帶之阻抗頻寬調諧為於低頻帶下不具任何有害效應。此使得高頻帶匹配更為改善。
電感及電容元件藉由在基板之第二表面上形成導電軌以定義至少一槽孔，而設置於基板之第二表面上之環形之中央區域，例如藉由使一軌於中央區域且大致平行於其它軌但不會通電地接觸到其它軌。
導電軌形成具有二臂之環形，此環形開始於饋入點並結束於接地點。環形物之二臂最初在延伸至介電質基板之邊緣前，係從彼此之饋入點及接地點分別開始延伸。在較佳實施例中，該等臂在最初自饋入點及接地點延伸時係位於同一線上，且當延伸至介電質基板之邊緣時大致平行，然而不排除其它結構(例如朝介電質基板之邊緣分岔或會合)。
在特別地較佳實施例中，環形之該等臂沿著或接近介電質基板之邊緣彼此延伸。該等臂可延伸使得彼此接近(例如接近至等於或大於饋入點及接地點間之距離)或彼此稍微接近。在其它實施例中，環形之一臂可沿著或接近基板之邊緣延伸而另一臂則否。在其它實施例中，該等臂不會朝彼此延伸是可理解的。
在介電質基板之第一表面上之導電軌係藉由複數導通孔或孔洞穿越過介電質基板至第二表面。可替代地，導電軌係自一表面穿越過介電質基板之邊緣至另一表面。導電軌於兩個位置自基板之一側穿過至基板之另一側。這些通路可均透過複數導通孔或孔洞、或均穿越過介電質基板之邊緣、或一通路透過導通孔或孔洞而另一通路穿越過邊緣。
環形藉由導電軌形成，且負載平板相對於垂直於介電質基板之平面且通過饋入點及接地點之間至基板之邊緣之一鏡映平面為對稱的。此外，儘管存在負載平板，導電軌相對於定義在基板之第一表面及第二表面間之鏡映平面大致對稱的。然而其它實施例於該等平面可為非對稱的。非對稱之實施例可應用於產生可改善頻寬，特別是高頻帶之非平衡天線。然而，此結果使得當接地平面之形狀或尺寸改變時，天線變得阻抗較低而解諧。
有益者，導電軌可設有大致自環形延伸而藉由導電軌所定義的一個或以上之支線。一個或以上之支線可延伸至環形內、自環形離開或兩者皆有。附加之支線或該等支線做為輻射單極且貢獻在射頻頻譜上之額外共振，因此增加天線之頻寬。
可替代地或另外，可設有至少一寄生放射元件。其形成於基板之第一或第二表面，或於一不同基板上(例如供設置天線及其基板之主機板)。寄生放射元件為接地(連接至接地平面)或非接地之導電元件。藉由提供寄生放射元件，其可能更增加共振以使用於額外的射頻協定，例如藍牙或全球定位系統(GPS)操作。
在部分實施例中，本發明之天線可操作於至少四個，更加者至少五個不同之頻帶。
根據本發明之第二觀點係提供寄生環形天線包括具有相對的第一及第二表面之介電質基板、及形成於基板上之導電軌，其中第一接地點及第二接地點係於基板之第一表面上設置成彼此相鄰，導電軌從第一及第二接地點分別以大致相反之方向延伸，接著朝向介電質基板之邊緣延伸，接著在連接形成於介電質基板之第二表面上之導電負載平板之前，延伸至介電質基板之第二表面，然後沿著大致跟隨著於介電質基板之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板之第二表面，導電負 載平板延伸至藉由介電質基板之第二表面上之導電軌所形成之環形中央部，且其中更設有構造成激發寄生環形天線的分離且直接驅動的天線。
分離驅動天線採用更小的環形天線形式，該更小的天線形式係設置於導電軌自第一接地點延伸的部分附近，第二環形天線具有饋入點及接地點，且構造成藉由電感耦合驅動寄生環形天線。驅動天線可形成於附加有寄生環形天線及其基板之主機板上。
可替換者，分離驅動天線採用單極天線形式，較佳者為短單極，係設置且構造成藉由電容耦合驅動寄生環形天線。單極天線可形成於主機板相對於附加寄生環形天線及其基板之相反側。
WO2006/049382揭露傳統的半環形天線，其藉由垂直堆疊結構小型化。典型地半環形天線包括於一端饋入而於另一端接地之導電元件。本發明之第二觀點為放射環形天線，其各端均接地而因此為寄生。此寄生環形天線藉由大致小於寄生環形天線之分離驅動天線激發。此驅動天線可構造成於有興趣之較高頻率放射，例如WiFi頻帶之一。
負載平板大致為矩形或具有其它形狀，例如三角形。負載平板可額外地設置自負載平板之主部位延伸之該等臂、支線或其它延展部分。 負載平板可形成如位於基板之第二表面上之導電平板，且整體平行於基板。負載平板之一個邊緣於第二表面上沿著形成於饋入點及接地點間之線前進。而負載平板之一相對邊緣大致設置於藉由第二表面上之導電軌所形成之環形中央部。
根據本發明之第三觀點係提供寄生環形天線包括具有相對的第一及第二表面之介電質基板、及形成於基板上之導電軌，其中第一接地點及第二接地點係於基板之第一表面上設置成彼此相鄰，導電軌從第一及第二接地點分別以大致相反之方向延伸，接著朝向介電質基板之邊緣延伸，接著在連接形成於介電質基板之第二表面上之導電裝置之各自側之前，延伸至介電質基板之第二表面，然後沿著大致跟隨著於介電質基板之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板之第二表面，導電裝置延伸至藉由介電質基板之第二表面上之導電軌所形成之環形中央部，其中導電裝置包含電感及電容元件兩者，且其中更設有構造成激發寄生環形天線的分離且直接驅動的天線。
本發明之第三觀點結合第二觀點之寄生激發機構及第一觀點之電性複合導電裝置。
在第四觀點中，可任意結合第一至第三觀點，代替直接接地，環形天線經由選自於下列者之複合負載而接地：至少一電感、至少一電容、 至少一傳輸線之長度以及前述者串聯或並聯之任意組合。
此外，環形天線之接地點可於數個不同的複合負載間切換以便致能天線涵蓋不同頻寬。
本發明之不同的該等實施例已敘述可被構造如可回焊至主PCB之接地自由平面上之任一表面設置(SMT)組件，或如運作於接地平面上之高架結構。
移除位於高電場強度範圍內之基板材料可減少損耗。例如，中央凹口係切入於電場最強處之基板材料，導致改善了高頻帶的效能。
對於具有複合中央負載結構之天線，使得二個切除部位於中心線之任一側是有幫助的。再者其效益僅於高頻帶內。
環形天線可設置以便自由餘留中央區供切除部適當的穿過天線基板之部位。此目的與其說是減少損耗，倒不如說是要產生可設置micro USB連接部或類似物的容積。設置天線於如連接器之相同位置往往是令人滿意的，例如行動手持電話之按鍵處。
在另一實施例中短電容或電感短柱可附加於驅動或寄生環形天線以改善頻寬、阻抗匹配及/或效能。使用單一分流電容短柱之概念已揭露於GB0912368.8及WO 2006/049382，然而 使用數個這類短柱做為中央複合負載之部位是特別有幫助的。而該等短柱亦有助於連接環形結構之其它部位，如已揭露於案號為GB0912368.8之本案申請人之臨時英國申請案。
本發明之該等實施例可用於結合電性小型FM射頻天線以調諧88-108MHz之帶寬及一天線，兩者係設置在主PCB之各自側。即一個天線位於頂部表面且另一個則直接位於其下方之底面。使用在空間上太接近的二個天線通常會因為彼此間的耦合而發生問題，但本發明之該等實施例之環形設計及自然的FM天線(本身為環形形式)會是它們之間非常好的解決方式。
電性小型單極天線及PIFAs具有高反應性阻抗之特性而其本質上為電容的，等同於一傳輸線上之做為電容的短開放端短柱。許多環形天線構造具有低反應性阻抗而其本質上為電感的，等同於一傳輸線上之做為為電感的短電路短柱。這些形式的天線對一個50歐姆之射頻系統來說均有匹配上之困難度。如同單極天線及PIFAs，環形天線可為短電路而接地以便成為非平衡或類單極。在此例中環形可做為半環形且「看到」其於接地平面之影像。可替代者，環形天線可為一完整環形具有平衡模式所需無接地平面的操作。
本發明之該等實施例包括接地環形以驅動偶數模式及單數模式兩者，以便操作於較寬的頻寬下。天線之操作將於以下細部說明中詳細解釋。
以下參照所附圖式進一步說明本發明之實施例。
1‧‧‧天線
2‧‧‧導電軌
3‧‧‧饋入點
4‧‧‧接地點
5‧‧‧方向
6‧‧‧方向
7‧‧‧延伸
8‧‧‧延伸
9‧‧‧延伸
10‧‧‧延伸
11‧‧‧延伸
12‧‧‧延伸
12‧‧‧導電負載平板
14‧‧‧中央部
15‧‧‧環形
20‧‧‧PCB基板
21‧‧‧導電接地平面
22‧‧‧邊緣部
22‧‧‧天線結構
23‧‧‧介電質基板
23‧‧‧小型耦合環形
24‧‧‧導電軌
25‧‧‧接地點
25‧‧‧端點
25’‧‧‧端點
26‧‧‧饋入點
27‧‧‧導電裝置
27‧‧‧中央複合負載
28‧‧‧短柱
29‧‧‧槽孔
30‧‧‧槽孔
31‧‧‧饋入
32‧‧‧接地
33‧‧‧驅動環形天線
33‧‧‧寄生環形天線
34‧‧‧開關
35‧‧‧電感及/或電容組件
36‧‧‧電感及/或電容組件
37‧‧‧直接連接
38‧‧‧中央凹口
39‧‧‧切除部
40‧‧‧切除部
41‧‧‧微型USB連接部
42‧‧‧中央區
43‧‧‧短電容或電感短柱
44‧‧‧電性小型FM射頻天線
第1圖為習知技術之垂直堆疊之環形天線之結構概略圖。
第2圖為本發明之一實施例具有電性複合中心負載之示意圖。
第3圖為本發明之一可替換實施例以槽孔形成電性複合中心負載之示意圖。
第4圖表示裝置中分離的饋入環形天線藉由與其電導連接用以激發主要環形天線。
第5圖為第4圖之實施例之效能於相配前或相配後兩者之標繪圖。
第6圖表示本發明之各實施例如何透過不同負載接地之概略電路圖。
第7圖表示裝置中環形天線垂直地緊密穿過介電質基板之相對側，且中央凹口或切除部形成於介電質基板。
第8圖表示第2圖之實施例之變化，其中切除或移除基板於中央複合負載之任一側上之部分。
第9圖及第10圖表示一變化中環形天線被設置且介電質基板克服關於可容納連接器，例如micro-USB連接部。
第11圖為習知流體處理總成之剖面圖。
第12圖表示本發明之一實施例結合FM射頻天線。
第13圖表示第12圖之實施例之環形天線及FM射頻天線間之連接之標繪圖。
第1圖顯示與WO 2006/049382所揭露相似之習知環形天線。介電質基板為典型地FR4 PCB基板材料製成的平板，為了清楚說明並未標示於第1圖中。天線1包括於饋入點3及接地點4間延伸之導電軌2所形成之環形，饋入點3及接地點4兩者於基板之第一表面(此例中為下表面)上設置成彼此相鄰。導電軌2從饋入點3及接地點4分別以大致相反之方向5,6延伸，接著朝向介電質基板之邊緣延伸7,8，在延伸至11,12介電質基板之第二表面前沿著介電質基板之邊緣延伸9,10。接 著在連接形成於介電質基板之第二表面之導電負載平板13之前，導電軌2沿著一大致跟隨著於介電質基板之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板之第二表面，導電負載平板13延伸至藉由介電質基板之第二表面上之導電軌2所形成之環形15之中央部14。
導電軌2被折疊以便覆蓋FR4基板材料之平板之上層與下層。饋入點3及接地點4位於下表面且假設接地平面對稱的穿過與天線1整體之對稱軸相同的軸，則前述兩點可互換。換句話說，假設天線1相對稱，則端點3,4之任一點可用於饋入而另一點則用於接地。一般而言，饋入點3及接地點4兩者會在天線基板的相同表面上，因此供天線1整體設置的主機板可僅從其該等表面之其中之一饋入該等點3,4。然而，使用複數導通孔或孔洞穿過介電質基板使得該等饋入軌形成於介電質基板之任一表面且分別連接饋入點3或接地點4是可能的。導電負載平板13設置在天線之上表面接近環形15之電性中央處。
環形15之最大尺寸為40mm，導電軌2整體幾乎為移動通訊低頻帶(824-960MHz)之一半波長，其波長約為310至360mm。在此狀態下，環形天線之輸入阻抗本質上為電容且導致增加輻射阻抗並具有比一般環形天線較低的Q(較大 的頻寬)。因此天線可在低頻帶良好運作且匹配涵蓋需要的頻寬並不太困難。因為天線1形成環形而使自身折疊，其自身電容幫助減少在某些實施例中的操作頻率。
第2圖表示對第1圖中習知天線之改良。此顯示包括導電接地平面21之PCB基板20。PCB基板20具有邊緣部22，其為自由的接地平面21供設置本發明之實施例之天線結構22。天線結構22包括具有第一及第二相對表面之介電質基板23(例如FR4或Duroid®或其它類似物)。導電軌24形成於具有相似於第1圖所示之整體架構的基板23上(例如藉由印刷方式)，即垂直小型環形具有於基板之第一表面上設置成彼此相鄰之饋入點26及接地點25，而導電軌24從饋入點26及接地點25分別以大致相反之方向延伸，接著朝向介電質基板23之邊緣延伸，延伸至介電質基板23之第二表面，然後沿著大致跟隨著於介電質基板23之第一表面所取的路徑之路徑通過介電質基板23之第二表面。於介電質基板23之第二表面上之導電軌24之兩端接著在連接形成於介電質基板23之第二表面之導電裝置27之各自側，導電裝置27延伸至藉由介電質基板23之第二表面上之導電軌24所形成之環形中央部，其中導電裝置27包含電感及電容元件 兩者。與第1圖之裝置相比較，高頻帶匹配改善許多。
第3圖顯示第2圖之裝置之變化，相似的部件如第2圖所標號。此實施例藉由短柱28及複數槽孔29,30於介電質基板23之第二表面上之中央範圍提供電性複合(即電感與電容)負載。此技術亦增加了接近環形中央之電感與電容。
第4圖顯示藉由導電軌24連接該等端點25,25’至接地21所定義之主要環形天線之變化(為了清楚此時刪除基板23及天線的頂部之一半)。換句話說，主要環形天線並非如第2圖及第3圖所示直接由饋入26驅動。反而，主要環形天線藉由形成於無接地平面21之PCB基板20之端點22之分離的且較小的驅動環形天線33被激發，驅動環形天線33包括饋入31及接地32連接。此較小的驅動環形天線33可被構造成輻射於關注的較高頻率，例如WiFi頻寬之其中之一。
電感結合饋入裝置具有為了獲得阻抗匹配而可變化之許多參數。在天線執行的一例於匹配前後係顯示如第5圖所示。集總式的或可調諧的電感與電容元件(L and C elements)可增加於小型耦合環形23之接地32以調整天線整體之阻抗頻率響應。
於寄生環形天線33之電感饋入之變化中，寄生主要環形天線可藉由位於主PCB基板20的下側之短單極天線電容地饋入，短單極天線連接位於主PCB基板20的頂側上之天線部。此裝置已揭露於前案專利，如英國專利號GB0914280.3。
代替主環形天線直接接地，有時經由複合負載使天線接地是有利的，複合負載包括電感、電容、傳輸線之長度或前述者串聯或並聯之任意組合。此外，天線的接地點可於數個不同的複合負載間切換以便致能天線涵蓋不同頻寬，如第6圖所示。第6圖顯示接地連接25及主PCB基板20之接地平面21。接地連接25藉由開關34連接接地平面21，開關34可切換不同電感及/或電容部件35或36，或提供直接連接37。在以下例子中，複合接地負載可供選擇使得在切換位置1天線之低頻帶覆蓋LTE band 700-760MHz；在切換位置2為750-800MHz；且在切換位置3為GSM band 824-960MHz。
移除位於高電場強度範圍內之基板23材料可減少損耗。如第7圖所示之例子中，中央凹口38係切入於電場最強處之基板材料23，導致改善了高頻帶的效能。
第8圖顯示第2圖之實施例之變化，其中基板23之部分自位於中央複合負載27之任一側上之第二表面切除。在此例中，切除部大致為立方體狀，然而其它形狀及體積可為有效的。此效益僅對應於高頻帶。
第9及10圖顯示主環形天線之變化，主環形天線藉由設置於基板23上之軌24及複合負載27來定義，以便自由餘留中央區42供切除部40適當的穿過天線基板23之部位。此目的與其說是減少損耗，倒不如說是要產生可設置微型USB連接部(micro-USB connector)41或類似物的容積。設置天線於如連接器之相同位置往往是令人滿意的，例如行動手持電話之按鍵處。
在另一實施例中短電容或電感短柱43可附加於驅動或寄生環形天線24以改善頻寬、阻抗匹配及/或效能，如第11圖所示。使用數個短柱43做為中央複合負載27之部位是特別有幫助的。而該等短柱43亦有助於連接環形結構24之其它部位。在基板23上之切除部39也可提供效能之改善。
第12圖顯示本發明大致對應第9及10圖之實施例結合電性小型FM射頻天線44以調諧88-108MHz之帶寬，且設置在主PCB 20已設置環形天線24的相反側上。換句話說，一個天線 位於PCB 20之頂部表面，另一個則直接位於其下方之主PCB 20之底面。使用在空間上太接近的二個天線通常會因為彼此間的耦合而發生問題，但本發明之該等實施例之環形設計及自然的FM天線(本身為環形形式)會是它們之間非常好的解決方式。
第13圖顯示二個天線24及44間之耦合會低於-30dB穿過整個手機頻帶。
本說明書之敘述及申請專利範圍中所見到的用語「包括」、「包含」及其變化係表示「包括但不限於」，且其並不打算排除其它部分、附加物、組件、完整體或步驟。除非文意需求，本說明書之敘述及申請專利範圍中單數形可包括複數形。尤其，除非文意需求，使用不定冠詞的地方在說明書中應可理解為複數形同於單數形。
與特殊形態、實施例或發明之範例一同所述之特徵、完整體、特性、複合物、化學性部分或化學基除非不相容，否則應理解成可應用於任何其它的形態、實施例或發明之範例。說明書中所記載之所有特徵及/或所記載之任何方法或製程的所有步驟除非至少部分該等特徵及/或步驟之組合互斥，否則皆可任意組合。本發明並不限定於任何前述實施例的細節。本發明涵蓋本說明書(含任一請求項、摘要及圖式)中所記載之特徵的任何新穎 者或任何新穎的組合，亦或涵蓋所記載之任何方法或製程的步驟之任何新穎者或任何新穎的組合。
讀者應與本應用例一同注意與本說明書同時或比本說明書先行申請且同本說明書供公眾便覽之所有書類及文件，所有該等書類及文件的內容皆藉引用而併入於此。
1‧‧‧天線
2‧‧‧導電軌
3‧‧‧饋入點
4‧‧‧接地點
5‧‧‧方向
6‧‧‧方向
7‧‧‧延伸
8‧‧‧延伸
9‧‧‧延伸
10‧‧‧延伸
11‧‧‧延伸
12‧‧‧延伸
13‧‧‧導電負載平板
14‧‧‧中央部
15‧‧‧環形

Claims (20)

  1. 一種天線系統，包括：一寄生環形天線，該寄生環形天線在一介電質基板上形成為一導電軌，該介電質基板具有相對的第一表面及第二表面，該介電質基板具有一第一接地點及一第二接地點，該第一接地點及該第二接地點在該介電質基板的該第一表面上彼此相鄰，該導電軌形成於該介電質基板上，且具有一第一臂及一第二臂，該第一臂形成於該介電質基板上，且該第一臂從該第一接地點開始跟隨一第一路徑，延伸朝向該介電質基板的一第一邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第二路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，並連接至一導電負載平板，及該第二臂形成於該介電質基板上，且該第二臂從該第二接地點開始跟隨一第三路徑，延伸朝向該介電質基板的一第二邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第四路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，並連接至該導電負載平板，該導電負載平板形成於該介電質基板的該第二表面上，且延伸至一迴圈(loop)的一中央部中，該迴圈是由該介電質基板的該第二表面上的該導電軌所形成；及 一分離的、直接驅動的天線，該分離的、直接驅動的天線經配置以激發該寄生環形天線。
  2. 如請求項1所述之天線系統，其中該分離的、直接驅動的天線採用一更小的環形天線之形式，該更小的環形天線係設置於該導電軌的一部分附近，該更小的環形天線具有一饋入點及一接地點，且該更小的環形天線經配置以藉由與該導電軌電感耦合而驅動該寄生環形天線。
  3. 如請求項1所述之天線系統，其中該分離的、直接驅動的天線採用一單極天線的形式，該單極天線經設置及配置以藉由與該導電軌電容耦合而驅動該寄生環形天線。
  4. 如請求項1所述之天線系統，其中該寄生環形天線是透過一複合負載而接地，該複合負載是選自包含以下元件的列表：至少一個電感、至少一個電容、至少一個傳輸線之長度，以及前述者串聯或並聯之任意組合。
  5. 如請求項4所述之天線系統，其中該寄生環形天線的該接地點可在不同的複合負載之間切換，以便致使該寄生環形天線涵蓋不同的頻寬。
  6. 如請求項1所述之天線系統，其中一中央凹口形成於該介電質基板中。
  7. 如請求項1所述之天線系統，其中一 切除部形成於該介電質基板之該第二表面之一中央線上之任一側。
  8. 如請求項1所述之天線系統，進一步包括至少一個電容短柱或電感短柱，該電容短柱或該電感短柱安裝在該介電質基板上。
  9. 如請求項1所述之天線系統，其中該寄生環形天線是安裝在一主要介電質基板的一個側邊上，該寄生環形天線與一第三天線結合，該第三天線相對地安裝在該主要介電質基板的另一個側邊上。
  10. 一天線系統，該天線系統包括：一寄生環形天線，該寄生環形天線在一介電質基板上形成為一導電軌，該介電質基板具有相對的第一表面及第二表面，該介電質基板具有一第一接地點及一第二接地點，該第一接地點及該第二接地點在該介電質基板的該第一表面上彼此相鄰，該導電軌形成於該介電質基板上，且具有一第一臂及一第二臂，該第一臂形成於該介電質基板上，且該第一臂從該第一接地點開始跟隨一第一路徑，延伸朝向該介電質基板的一第一邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第二路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，並連接至一導電裝置，及 該第二臂形成於該介電質基板上，且該第二臂從該第二接地點開始跟隨一第三路徑，延伸朝向該介電質基板的一第二邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第四路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，並連接至該導電裝置，該導電裝置包括電感元件及電容元件兩者，且該導電裝置形成於該介電質基板的該第二表面上，且延伸至一迴圈(loop)的一中央部中，該迴圈是由該介電質基板的該第二表面上的該導電軌所形成；及一分離的、直接驅動的天線，該分離的、直接驅動的天線經配置以激發該寄生環形天線。
  11. 如請求項10所述之天線系統，其中該分離的、直接驅動的天線形成一更小的環形天線，該更小的環形天線係設置於該導電軌的一部分附近，該更小的環形天線具有一饋入點及一接地點，且該更小的環形天線經配置以藉由與該導電軌電感耦合而驅動該寄生環形天線。
  12. 如請求項10所述之天線系統，其中該分離的、直接驅動的天線採用一單極天線的形式，該單極天線經設置及配置以藉由與該導電軌電容耦合而驅動該寄生環形天線。
  13. 如請求項10所述之天線系統，其中該寄生環形天線是透過一複合負載而接地，該複 合負載是選自包含以下元件的列表：至少一個電感、至少一個電容、至少一個傳輸線之長度，以及前述者串聯或並聯之任意組合。
  14. 如請求項10所述之天線系統，其中該寄生環形天線的該接地點可在不同的複合負載之間切換，以便致使該天線涵蓋不同的頻寬。
  15. 如請求項10所述之天線系統，其中一中央凹口形成於該介電質基板中。
  16. 如請求項10所述之天線系統，其中一切除部形成於該介電質基板之該第二表面之一中央線上之任一側。
  17. 如請求項10所述之天線系統，其中一體積切除部穿過該介電質基板而形成，以產生一體積，其中一連接器可位於該體積中。
  18. 如請求項10所述之天線系統，進一步包括至少一個電容短柱或電感短柱，該電容短柱或該電感短柱安裝在該介電質基板上。
  19. 如請求項10所述之天線系統，其中該寄生環形天線是安裝在一主要介電質基板的一個側邊上，該寄生環形天線與一第三天線結合，該第三天線相對地安裝在該主要介電質基板的另一個側邊上。
  20. 一種天線系統，包括：一寄生環形天線，該寄生環形天線在一介電質 基板上形成為一導電軌，該介電質基板具有相對的第一表面及第二表面，該介電質基板具有一第一接地點及一第二接地點，該第一接地點及該第二接地點在該介電質基板的該第一表面上彼此相鄰，該導電軌形成於該介電質基板上，且具有一第一臂及一第二臂，該第一臂形成於該介電質基板上，且該第一臂從該第一接地點開始跟隨一第一路徑，延伸朝向該介電質基板的一第一邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第二路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，及該第二臂形成於該介電質基板上，且該第二臂從該第二接地點開始跟隨一第三路徑，延伸朝向該介電質基板的一第二邊緣，延伸至該介電質基板的該第二表面，沿著一第四路徑延伸橫越該介電質基板的該第二表面，並電性連接至該第一臂，及一分離的、直接驅動的天線，該分離的、直接驅動的天線經配置以激發該寄生環形天線。
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