TWI614940B - 多輸入多輸出天線系統 - Google Patents

多輸入多輸出天線系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI614940B
TWI614940B TW105114371A TW105114371A TWI614940B TW I614940 B TWI614940 B TW I614940B TW 105114371 A TW105114371 A TW 105114371A TW 105114371 A TW105114371 A TW 105114371A TW I614940 B TWI614940 B TW I614940B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
antenna body
antenna
metal plate
short
slot
Prior art date
Application number
TW105114371A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201740620A (zh
Inventor
陳淑娟
傅晨碩
施家頤
簡鴻鈞
Original Assignee
國防大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國防大學 filed Critical 國防大學
Priority to TW105114371A priority Critical patent/TWI614940B/zh
Publication of TW201740620A publication Critical patent/TW201740620A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI614940B publication Critical patent/TWI614940B/zh

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

本發明的一目的是提供一種多輸入多輸出天線系統,包含: 一第一金屬板及一第二金屬板;一第一連接部及一第二連接部,各自連接於該第一金屬板及該第二金屬板之間,且該第一連接部及該第二連接部之間形成一長閉槽孔;一第一天線本體及一第二天線本體,各自設置於該長閉槽孔裡,並與該第二金屬板相連接;一隔離元件,設置於該第一天線本體及該第二天線本體之間,並與該第一金屬板及該第二金屬板連接,使該長閉槽孔被分為一第一短閉槽孔及一第二短閉槽孔;其中,該第一天線本體及該第二天線本體與該第一金屬板具有一耦合間距,使該等天線本體利用該耦合間距各自激發該等短閉槽孔而產生至少一共振模態。

Description

多輸入多輸出天線系統
本發明係關於一種天線系統,特別係一種多輸入多輸出天線系統。
隨著無線通訊產業的發展,消費者對於無線通訊產品的外觀也日益重視,對於筆記型電腦而言,金屬外殼所具備的質感最能夠吸引消費者的目光。然而傳統的筆記型電腦通常係將天線擺設於螢幕金屬板上緣,由於天線極易受到周遭環境的影響,在全金屬外殼的條件下將很難設計天線。
此外,由於行動通訊裝置的普及,人們不僅要求裝置的輕薄化,也對高效能及高速連網的功能有著需求,例如必須能涵蓋多個LTE操作頻帶。因此可知一個裝置必須同時具備多個天線來達成提升無線通訊品質的目標,然而由於裝置輕薄化的影響,天線之間要如何具備良好的隔離度是重要的課題。
因此,需要提供一種改良的天線結構,用於例如筆記型電腦等可攜式電子裝置,同時能涵蓋各操作頻帶之頻寬,以利天線配置於全金屬外殼,且在達成裝置輕量化的目標下,能使各個天線間保持良好的隔離度。
本發明的一目的是提供一種多輸入多輸出天線系統,包含: 一第一金屬板及一第二金屬板;一第一連接部及一第二連接部,各自連接於該第一金屬板及該第二金屬板之間,且該第一連接部及該第二連接部之間形成一長閉槽孔;一第一天線本體及一第二天線本體,各自設置於該長閉槽孔裡,並與該第二金屬板相連接;一隔離元件,設置於該第一天線本體及該第二天線本體之間,並與該第一金屬板及該第二金屬板連接,使該長閉槽孔被分為一第一短閉槽孔及一第二短閉槽孔;其中,該第一天線本體及該第二天線本體與該第一金屬板具有一耦合間距,使該第一天線本體及該第二天線本體利用該耦合間距各自激發該第一短閉槽孔及該第二短閉槽孔上而產生至少一共振模態。藉此,可使得天線本體被設置於筆記型電腦的螢幕轉軸閉槽孔裡,並利用天線本體與第一金屬板之間的耦合間距激發出至少一個共振模態,以對應至少一個操作頻帶。此外,隔離元件的配置,亦可使得第一天線本體及第二天線本體之間具備良好的隔離度。
在一實施例裡,該第一及第二天線本體包括一第一輸入部,且該第一輸入部具有串接一第一饋入端的一電容及串接一開關元件的一電感。該第一及第二天線本體包括具有一第二饋入端的一第二輸入部,當該開關元件導通且由該第一饋入端饋入訊號時,藉由該第一及第二天線本體本身的激發以及該第一及第二天線本體利用該耦合間距激發該第一及第二短閉槽孔,該多輸入多輸出天線系統將產生能涵蓋LTE/WWAN的複數個操作頻帶。藉此,本發明的天線系統將可以同時具備不同的操作模態,並藉由開關的導通與否來轉換為需求的操作頻帶。
在一實施例裡,該第一及第二天線本體包括一第一輸入部,且該第一輸入部具有串接一第一饋入端的一電容及串接一開關元件的一電感。該第一及第二天線本體包括具有一第二饋入端的一第二輸入部,當該開關元件不導通且由該第二饋入端饋入訊號時,藉由該第一及第二天線本體本身的激發以及該第一及第二天線本體利用該耦合間距激發該第一及第二短閉槽孔,該多輸入多輸出天線系統將產生能涵蓋WLAN的複數個操作頻帶。藉此,本發明的天線系統將可以同時具備不同的操作模態,並藉由開關的導通與否來切換對應的操作頻帶。
藉此,本發明的天線系統將可涵蓋目前行動通訊裝置所需求的大部分操作頻帶。
圖1(A)係本發明之一較佳實施例之多輸入多輸出天線系統之示意圖。如圖1(A)所示,該多輸入多輸出天線系統1主要包含一第一金屬板11、一第二金屬板12、一第一連接部21、一第二連接部22、一第一天線本體31、一第二天線本體32及一隔離元件41。其中,該第一連接部21及該第二連接部22係各自連接於該第一金屬板11及該第二金屬板12之間,且該第一連接部21及該第二連接部22之間將形成一長閉槽孔13。該第一天線本體31及該第二天線本體32係各自設置於該長閉槽孔13裡,並各自與該第二金屬板12相連接。該隔離元件41係設置於該第一天線本體31與該第二天線本體32之間,用以隔離該第一天線本體31及該第二天線本體32,使該長閉槽孔13被分為一第一短閉槽孔13a及一第二短閉槽孔13b。其中,該第一天線本體31及該第二天線本體32與該第一金屬板11具有一耦合間距50,使該等天線本體31、32利用該耦合間距50各自激發該第一短閉槽孔13a及該第二短閉槽孔13b而產生至少一操作頻帶。
在此實施例裡,該多輸入多輸出天線系統1係適用於一筆記型電腦,該第一金屬板11可視為該筆記型電腦的一上層基板,例如螢幕基板,該第二金屬板12可視為該筆記型電腦的一下層基板,例如設置有多個元件的機板。該第一連接部21及該第二連接部22可視為該筆記型電腦的金屬轉軸,因此該長閉槽孔13可視為當該第一連接部21及該第二連接部22之間的空間。該第一天線本體31、該第二天線本體32及該隔離元件41則係設置於該空間裡。較佳地,該第一天線本體31與該第二天線本體32係以該隔離元件41為中心而對稱設置於該長閉槽孔13內,其中,該第一天線本體31係設置於該第一短閉槽孔13a內,該第二天線本體32係設置於該第二短閉槽孔13b內。另外,該第一天線本體31及該第二天線本體32與該第二金屬板12係直接連接,而該第二金屬板12再透過該第一連接部21及該第二連接部22與該第一金屬板11連接,故該第一金屬板11及該第二金屬板12可視為該第一天線本體31及該第二天線本體32的接地面。
此外,在一實施例裡,該第一天線本體31與該第二天線本體32係相同的天線結構。該第一天線本體31與該第二天線本體32可以係各種天線結構的一部分,例如係單極天線(Monopole Antenna)、迴圈天線(Loop Antenna)或平面倒F型天線(PIFA Antenna)等。上述的天線類型僅係舉例而非限定,只要能使本發明之多輸入多輸出天線系統1工作在所需的頻段裡的天線結構,即屬於本發明的該第一天線本體31與該第二天線本體32的天線結構。
圖1(B)係該多輸入多輸出天線系統1之一較佳實施例之細部結構示意圖。如圖1(B)所示,該第一金屬板11係一矩形,並具有長邊L1及短邊W1。該第二金屬板12亦係一矩形,並具有長邊L2及短邊W2。該第一金屬板11及該第二金屬板12之間具有一間隔W3,該間隔W3可定義為該長閉槽孔13的短邊大小。該隔離元件41係一矩形,由於其係連接至該第一金屬板11及該第二金屬板12之間,因此其具有與該間隔W3相同大小的固定邊及與該第一金屬板11的長邊L1平行的非固定邊j(即該非固定邊j係與該第一金屬板11或該第二金屬板12鄰接)。此外,該隔離元件41與該第一天線本體31及該第二天線本體32之間具有相同的間距S1,該隔離元件41與該第一連接部21及該第二連接部22之間具有相同的間距S2(即該第一短閉槽孔13a或該第二短閉槽孔13b的長度)。另外,該第一天線本體31與該第一連接部21之間具有一間距S3,而該第二天線本體32與該第二連接部22之間亦具有相同大小的間距S3。
在一實施例裡,該第一金屬板的長邊L1的大小為310釐米(mm),其短邊W1的大小為200mm。該第二金屬板12的長邊L2的大小亦為310mm,其短邊W2的大小亦為200mm。在此實施例裡,本發明的該多輸入多輸出天線系統1可適用於14吋規格大小的筆記型電腦,但在其它實施例裡,亦可藉由改變該等金屬板11、12的大小而使該多輸入多輸出天線系統1適用於其它尺寸的筆記型電腦。
此外,在一較佳實施例裡,該第一金屬板11及該第二金屬板12之間的該間隔W3為6mm,故該隔離元件41的固定邊的大小亦為6mm。該隔離元件41的非固定邊j的大小較佳係至少為5mm,但並非限定。該隔離元件41與該第一天線本體31或該第二天線本體32之間的間距S1為100mm,該隔離元件41與該第一連接部21或該第二連接部22之間的間距S2為140mm,而該第一天線本體31與該第一連接部21或該第二天線本體32與該第二連接部22之間的間距S3為15mm。
其中,該隔離元件41與該第一連接部21或該第二連接部22之間的間距S2(即該該第一短閉槽孔13a或該第二短閉槽孔13b的長度)至少為0.2波長(λ),當中該波長係指該第一天線本體31或該第二天線本體32所對應的最低共振中心頻率的波長,例如LTE/WWAN裡最低模態的中心頻率。
圖2(A)係本發明之該第一天線本體31之一較佳實施例之結構示意圖。如圖2(A)所示,該第一天線本體31係設置於一玻璃纖維基板(FR4)60上。在此實施例裡,該第一天線本體31係一全平面式天線本體,較佳地,其係貼附於該玻璃纖維基板60上的一金屬平面。該第一天線本體31包含一主要金屬本體33、一第一輸入部34及一第二輸入部35,且該第一輸入部34及該第二輸入部35各自與該主要本體33相連。該第一輸入部34包含一第一子金屬部36、一電容37、一電感38及一開關元件SW,該第一子金屬部36與該主要金屬本體33相連,該電容37與該電感38係分別與該金屬部36相連並往該第二金屬板12的方向延伸,其中該電容37係與一第一饋入端Port1串接,該電感38係與該開關元件SW串接。該開關元件SW較佳係與該第二金屬板12相連,並作為該電感38與該第二金屬板12之間連接起來的開關,舉例來說,當該開關元件SW導通時,該電感38係與該第二金屬板12相連接,而當該開關元件SW不導通時,該電感38與該第二金屬板12之間形成開路。該第二輸入部35包含一第二子金屬部39以及一第二饋入端Port2。
在一實施例裡,當該開關元件SW導通,且由該第一饋入端Port1訊號饋入時,該第一天線本體31本身將會產生激發,且該第一天線本體31也會利用該耦合間距50激發該第一短閉槽孔13a而產生出複數個操作頻帶。較佳地,當該第一饋入端Port1饋入訊號時所產生的該等操作頻帶係能涵蓋LTE/WWAN所需的操作頻帶。值得注意的是,當該第一天線本體31本身產生激發及該第一天線本體31激發該第一短閉槽孔13a而產生出能涵蓋LTE/WWAN所需的操作頻帶時,該第二饋入端Port2係屬於沒有訊號饋入的狀態。
在一實施例裡,當該開關元件SW不導通,且由該第二饋入端Port2饋入訊號時,該第一天線本體31本身將產生激發,且該第一天線本體31也會利用該耦合間距50激發該第一短閉槽孔13而產生出複數個操作頻帶。較佳地,當該第二饋入端Port2饋入訊號時所產生的該等操作頻態係能涵蓋WLAN所需的操作頻帶。值得注意的是,當該第一天線本體31本身產生激發以及該第一天線本體31激發該第一短閉槽孔13a而產生出能涵蓋WLAN所需的操作頻帶時,該第一饋入端Port1係屬於沒有訊號饋入的狀態。
此外,在一較佳實施例裡,該電容37的電容值為2pF,該電感37的電感值為12nH,但並非限定。該開關元件SW可以係任何一種開關元件或任何可以形成開關的方式,其係本發明僅係使用開關元件SW的功能,對於開關元件SW的構造或如何達成的方式而言,並無特別的限定。
圖2(B)係該第一天線本體31之一較佳實施例之結構立體示意圖,並請同時參考圖2(A)及2(B)。如圖2(A)及2(B)所示,該玻璃纖維基板60係一長方形基板,並具有長邊L3、短邊W4以及厚度H1。該主要金屬本體33係一長方形金屬貼片,並具有與該玻璃纖維基板60的長邊L3相同大小的長邊以及短邊W5。該第一子金屬部36係一長方形金屬貼片,並具有長邊L4及短邊W6。該第二子金屬部39係一長方形金屬貼片,並與該玻璃纖維基板60的其中一個短邊W4之間具有一間距S4。
其中,在一較佳實施例裡,該玻璃纖維基板60的該長邊L3的大小為25mm,該短邊W4的大小為5mm。該主要金屬本體33的該短邊W5的大小較佳為2.2mm,但並非限定。該第一子金屬部36的該長邊L4的大小為2mm,該短邊W6的大小則係隨著該主要金屬本體33的該短邊W5的大小而變動,即該主要金屬本體33的該短邊W5及該第一子金屬部36的該短邊W6之和為3mm。該間距S4的大小為7.5mm。在此較佳實施例裡,該耦合間距50係1mm,但在其它實施例裡,耦合間距可以係別的大小。
此外,該第二天線本體32較佳係與該第一天線本體31為相同的結構,由該第一天線本體31的結構可得知該第二天線本體32的結構,故本發明不再詳述該第二天線本體32。需注意的是,該第一天線本體31與該第二天線本體32較佳係對稱設置在該長閉槽孔13裡。
上述的天線參數僅是舉例,而非限定。為了使說明更詳細,以下的舉例皆將以此實施例的天線結構來進行說明。
圖3(A)係本發明之該多輸入多輸出天線系統1於LTE/WWAN下之S參數之實際量測結果圖,其中圖3(A)可分成S11之量測結果(圖3(A)之(a)部份)以及S12之量測結果(圖3(A)之(b)部分)。由於LTE/WWAN的操作頻帶包含LTE700、GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900、UMTS、LTE2300及LTE2500等8個操作頻帶,因此該實際量測結果圖係以頻段0.5~3GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示。此外,由於該多輸入多輸出天線系統1係藉由該第一饋入端Port1饋入訊號來運作於LET/WWAN的操作頻帶,故圖3(A)所顯示的S11量測結果係表示該第一饋入端Port1饋入訊號時的返回損失(Return loss)以及S12之量測結果(即表示該第一天線本體31及該第二天線本體32在LTE/WWAN下的隔離度)。
由圖3(A)之S11之量測結果(圖3(A)之(a)部份)可知,在該第一饋入端Port1饋入訊號時, LTE/WWAN的所有操作頻帶所對應的S參數的數值係顯示低於-6dB,即表示該多輸入多輸出天線系統1在 LTE/WWAN的所有操作頻帶時的返回損失皆在6dB以上,故可知該多輸入多輸出天線系統1可運作在LTE/WWAN的所有操作頻帶。此外,由圖3(A)之S12之量測結果(圖3(A)之(b)部分)可知,LTE/WWAN的所有操作頻帶所對應的S參數的數值皆低於-16dB,即表示該第一天線本體31及該第二天線本體32在 LTE/WWAN的所有操作頻帶時的隔離度皆在16dB以上,故本發明的該第一天線本體31及該第二天線本體32互相干擾的情形並不嚴重。
圖3(B)係該多輸入多輸出天線系統1於LTE/WWAN下之輻射效率之實際量測結果圖。由圖3(B)可知,該多輸入多輸出天線系統1於低頻時(LTE700、GSM850及GSM900)的輻射效率約有46%~93%,於高頻時(GSM1800、GSM1900、UMTS、LTE2300及LTE2500) 的輻射效率約有56%~81%,故該多輸入多輸出天線系統1在LTE/WWAN下可具備良好的運作效率,符合實際應用之需求。
圖3(C)係本發明之該多輸入多輸出天線系統1於WLAN下之S參數之實際量測結果圖,其中圖3(C)可分成S11之量測結果(圖3(C)之(a)部分)以及S12之量測結果(圖3(C)之(b)部分)。由於WLAN的操作頻帶包含WLAN2.4 GHz、WLAN5.2 GHz及WLAN5.8GHz等3個操作頻帶,因此該實際量測結果圖係以頻段2~6GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示。此外,由於該多輸入多輸出天線系統1係藉由該第二饋入端Port2饋入訊號來運作於WLAN的操作頻帶,故圖3(C)所顯示的S11量測結果係表示該第二饋入端Port2饋入訊號時的返回損失以及S12之量測結果。
由圖3(C)之S11之量測結果(圖3(C)之(a)部分)可知,在該第二饋入端Port2饋入訊號時, WLAN的所有操作頻帶所對應的S參數的數值係顯示低於-10dB,即表示該多輸入多輸出天線系統1在 WLAN的所有操作頻帶時的返回損失皆在10dB以上,故可知該多輸入多輸出天線系統1可運作在WLAN的所有操作頻帶。此外,由圖3(A)之S12之量測結果(圖3(C)之(b)部分)可知,WLAN的所有操作頻帶所對應的S參數的數值皆低於-15dB,即表示該第一天線本體31及該第二天線本體32在 LTE/WWAN的所有操作頻帶時的隔離度皆在15dB以上。
圖3(D)係該多輸入多輸出天線系統1於WLAN下之輻射效率之實際量測結果圖。由圖3(D)可知,該多輸入多輸出天線系統1於低頻時(WLAN2.4)的輻射效率約有74%~83%,於高頻時的輻射效率(WLAN5.2及WLAN5.8)約有63%~69%,故該多輸入多輸出天線系統1在WLAN下亦可符合實際應用之需求。
為了更清楚地描述該多輸入多輸出天線系統1的運作情形,以下將利用複數個參數的變化來進行分析。
首先,當移除掉該多輸入多輸出天線系統1的第一金屬板11時,就如同將該長閉槽孔13破壞掉,因此可利用此方式來探討該長閉槽孔13的影響。
圖4(A)係於LTE/WWAN下,該長閉槽孔13之影響之測量結果圖,其係以頻段0.5~3GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示,其中一曲線71係表示未移除該第一金屬板11的測量結果,另一曲線72則表示將該第一金屬板11移除掉後的測量結果。由圖4(A)可知,當該第一金屬板11被移除掉時,該多輸入多輸出天線系統1將僅在頻段2.47GHz附近具有一共振模態。由此可知,該第一金屬板11及該長閉槽孔13將會對LTE/WWAN的LTE700、GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900、UMTS及LTE2300等頻段產生影響,而該第一天線本體11及該第二天線本體12本身係用以產生LTE2400的頻段。
圖4(B)係於WLAN下,該長閉槽孔13之影響之測量結果圖,其係以頻段2~6GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示,其中一曲線73係表示未移除該第一金屬板11的測量結果,另一曲線74則表示將該第一金屬板11移除掉後的測量結果。由圖4(B)可知,當該第一金屬板11被移除掉時,該多輸入多輸出天線系統1僅在WLAN5.8GHz附近具有一共振模態。由此可知,該第一金屬板11、該長閉槽孔13將會對WLAN2.4GHz、WLAN5.2GHz等頻段產生影響,而該第一天線本體11及該第二天線本體12本身係用以產生WLAN5.8GHz的頻段。
之後,將利用該隔離元件41的有無來探討該隔離元件41的影響。
圖5(A)係於LTE/WWAN下,該隔離元件41之影響之測量結果圖,其係以頻段0.5~3GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示,其中一曲線81係表示未移除該隔離元件41的測量結果,另一曲線82則表示將該隔離元件41移除掉後的測量結果。由圖5(A)可知,當該隔離元件41被移除掉時,該多輸入多輸出天線系統1在LTE700頻段內的隔離度約為6至7dB之間,在LTE2300及LTE2500頻段內的隔離度約為9至14dB之間,在GSM850及GSM900頻段內的隔離度約為7至8dB之間,而在GSM1800、GSM1900及UMTS頻段內的隔離度約為7至9dB。當該隔離元件41被加入後,前述頻段裡的隔離度皆能在15dB以上。由此可知,當缺少該隔離元件41時,本發明在大部分LTE/WWAN的操作頻段的隔離度都不足以達到業界標準的10dB,當具有該隔離元件41後,本發明在所有LTE/WWAN的操作頻段的隔離度皆能達到業界的標準。
圖5(B)係於WLAN下,該隔離元件41之影響之測量結果圖,其係以頻段2~6GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示,其中一曲線83係表示未移除該隔離元件41的測量結果,另一曲線84則表示將該隔離元件41移除掉後的測量結果。由圖5(A)可知,當該隔離元件41被移除掉時,該多輸入多輸出天線系統1在WLAN2.4GHz頻段內的隔離度約為7至8dB之間,在WLAN5.2GHz及WLAN5.8GHz頻段內的隔離度約為18至26dB之間。當該隔離元件41被加入後,WLAN2.4GHz頻段內的隔離度能被提升至15dB以上,而WLAN5.2GHz及WLAN5.8GHz頻段內的隔離度再被提升5dB左右。由此可驗證該隔離元件41具備優化隔離度的功效。
之後,將利用該隔離元件41的該非固定邊j的變化來探討該隔離元件41的影響(即長閉槽孔13的槽孔大小的影響)。其中,當該非固定邊j的大小由10mm增加為20mm時,係定義為由該非固定邊j原本的大小各自往該第一天線本體31及該第二天線本體32的方向增加5mm。
圖6(A)係於LTE/WWAN下,該非固定邊j的大小之影響之測量結果圖。其係以頻段0.5~3GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示。圖6(A)中之(a)部分係表示該非固定邊j的大小對S11的測量結果,如圖6(A)之(a)部分所示,當該非固定邊j的大小增加時,該多輸入多輸出天線系統1所產生的共振頻率有往更高頻偏移的趨勢。圖6(A)之(b)部分係表示該非固定邊j的大小對S12的量測結果,如圖6(A)之(n)部分所示,當該非固定邊j的大小增加時,該第一天線本體31與該第二天線本體32之間的隔離度會越好。此外,由圖6(A)亦可知,當該非固定邊j的大小為至少5mm時,即可使天線運作在LTE/WWAN的運作頻段。
圖6(B)係於WLAN下,該非固定邊j的大小之影響之測量結果圖。其係以頻段2~6GHz作為橫軸,並以S參數的數值作為縱軸來顯示。圖6(B)中之(a)部分係表示該非固定邊j的大小對S11的測量結果,如圖6(B)之(a)部分所示,當該非固定邊j的大小增加時,該多輸入多輸出天線系統1所產生的共振頻率亦有往更高頻偏移的趨勢。圖6(B)之(b)部分係表示該非固定邊j的大小對S12的量測結果,如圖6(B)之(b)部分所示,當該非固定邊j的大小增加時,該第一天線本體31與該第二天線本體32之間的隔離度亦會越好。此外,由圖6(B)亦可知,當該非固定邊j的大小為至少5mm時,即可使天線運作在WLAN的運作頻段。
由於該多輸入多輸出天線系統1之LTE/WWAN及WLAN的模態皆會受到該短閉槽孔13a的槽孔大小的縮減而有升頻的趨勢,可知該多輸入多輸出天線系統1之LTE/WWAN及WLAN的模態係藉由該第一天線本體31本身的激發以及利用該耦合間距50激發該第一短閉槽孔13a所形成,並藉由相同構造的該第二天線本體32來加強通訊的品質。
藉此,本發明提供一種多輸入多輸出天線系統1,藉由將兩天線本體設置於筆記型電腦的轉軸槽孔裡,並利用開關元件的切換,使天線可運作在LTE/WWAN的運作頻段或WLAN的運作頻段。此外,藉由隔離元件的設置,可使兩個天線本體之間保持良好的隔離度,使兩天線本體之間不會互相干擾。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已,本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
多輸入多輸出天線系統1 第一金屬板11 第二金屬板12 第一連接部21 第二連接部22 第一天線本體31 第二天線本體32 主要金屬本體33 第一輸入部34 第二輸入部35 第一子金屬部36 電容37 電感38 隔離元件41 耦合間距50 玻璃纖維基板60 曲線83 84 長邊L1 L2 L3 L4 短邊W1 W2 W3 W4 W5 W6 間距S1 S2 S3 S4 厚度H1 非固定邊j 開關元件SW 第一饋入端Port1 第二饋入端Port2
圖1(A)係本發明之多輸入多輸出天線系統之一較佳實施例之示意圖。
圖1(B)係多輸入多輸出天線系統之一較佳實施例之細部結構示意圖
圖2(A)係本發明之第一天線本體之一較佳實施例之示意圖。
圖2(B)係第一天線本體之一較佳實施例之立體結構示意圖
圖3(A)係本發明之多輸入多輸出天線系統於LTE/WWAN下之S參數之實際量測結果圖。
圖3(B)係多輸入多輸出天線系統於LTE/WWAN下之輻射效率之實際量測結果圖。
圖3(C)係本發明之多輸入多輸出天線系統於WLAN下之S參數之實際量測結果圖。
圖3(D)係多輸入多輸出天線系統於WLAN下之輻射效率之實際量測結果圖。
圖4(A)係於LTE/WWAN下,長閉槽孔之影響之測量結果圖。
圖4(B)係於WLAN下,長閉槽孔之影響之測量結果圖。
圖5(A)係於LTE/WWAN下,隔離元件之影響之測量結果圖。
圖5(B)係於WLAN下,隔離元件之影響之測量結果圖。
圖6(A)係於LTE/WWAN下,非固定邊大小之影響之測量結果圖。
圖6(B)係於WLAN下,非固定邊大小之影響之測量結果圖。
多輸入多輸出天線系統1 第一金屬板11 第二金屬板12 長閉槽孔13 第一短閉槽孔13a 第二短閉槽孔13b 第一連接部21 第二連接部22 第一天線本體31 第二天線本體32 隔離元件41 槽孔間距50

Claims (10)

  1. 一種多輸入多輸出天線系統,包含: 一第一金屬板及一第二金屬板; 一第一連接部及一第二連接部,各自連接於該第一金屬板及該第二金屬板之間,且該第一連接部及該第二連接部之間形成一長閉槽孔; 一第一天線本體及一第二天線本體,各自設置於該長閉槽孔裡,並與該第二金屬板相連接; 一隔離元件,設置於該第一天線本體及該第二天線本體之間,並與該第一金屬板及該第二金屬板連接,使該長閉槽孔被分為一第一短閉槽孔及一第二短閉槽孔; 其中,該第一天線本體及該第二天線本體與該第一金屬板具有一耦合間距,使該第一天線本體及該第二天線本體利用該耦合間距各自激發該第一短閉槽孔及該第二短閉槽孔而產生至少一操作頻帶。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該耦合間距係1mm。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該第一天線本體與該第一連接部之間具有一第一間距,該第一天線本體與該隔離元件之間具有一第二間距,且該第一間距小於該第二間距。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該第一天線本體及/或該第二天線本體包括一第一輸入部及一主要金屬部,且該第一輸入部具有一第一饋入端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該第一天線本體及/或該第二天線本體更包含一第二輸入部及一開關元件,該第二輸入部具有一第二饋入端,該開關元件利用導通與否及選擇由該第一饋入端或該第二饋入端饋入訊號,以使該多輸入多輸出天線系統產生不同的操作頻帶。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該第一饋入端更串接一電容,且該開關元件更串接一電感。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的多輸入多輸出天線系統,其中,當該開關元件導通且由該第一饋入端饋入訊號時,藉由該第一天線本體本身的激發及/或該第二天線本體本身的激發,以及該第一天線本體利用該耦合間距激發該第一短閉槽孔及/或該第二天線本體利用該耦合間距激發該第二短閉槽孔,該多輸入多輸出天線系統產生複數個操作頻帶以涵蓋LTE/WWAN的操作頻帶。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的多輸入多輸出天線系統,其中,當該開關元件不導通且該電流饋入該第二饋入端時,藉由該第一天線本體本身的激發及/或該第二天線本體本身的激發,以及該第一天線本體利用該耦合間距激發該第一短閉槽孔及/或該第二天線本體利用該耦合間距激發該第二短閉槽孔,該多輸入多輸出天線系統產生複數個操作頻帶以涵蓋WLAN的操作頻帶。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該第一短閉槽孔或該第二短閉槽孔的長度至少為0.2λ,當中λ係該第一天線本體或該第二天線本體所對應的最低共振中心頻率的波長。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的多輸入多輸出天線系統,其中該隔離元件係一長方形電氣導體,其鄰接該第一金屬板的一非固定邊的大小至少為5mm,其垂直該非固定邊的一固定邊的大小與第一及第二連接部等寬。
TW105114371A 2016-05-10 2016-05-10 多輸入多輸出天線系統 TWI614940B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105114371A TWI614940B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 多輸入多輸出天線系統

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105114371A TWI614940B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 多輸入多輸出天線系統

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201740620A TW201740620A (zh) 2017-11-16
TWI614940B true TWI614940B (zh) 2018-02-11

Family

ID=61022856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105114371A TWI614940B (zh) 2016-05-10 2016-05-10 多輸入多輸出天線系統

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI614940B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793959B (zh) * 2022-01-06 2023-02-21 啟碁科技股份有限公司 電子裝置與天線結構

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102760929A (zh) * 2012-05-17 2012-10-31 华为技术有限公司 一种耦合器和馈电网络
CN102800941A (zh) * 2011-05-31 2012-11-28 深圳光启高等理工研究院 一种天线及具有该天线的mimo天线
US20130113671A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-09 Wei-Cheng Su Slot antenna
CN103187622A (zh) * 2011-05-31 2013-07-03 深圳光启高等理工研究院 一种非对称天线及具有该非对称天线的mimo天线
US20130215576A1 (en) * 2011-05-17 2013-08-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Microwave Module
TW201421931A (zh) * 2012-11-30 2014-06-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 多輸入多輸出天線系統結構
US20140332598A1 (en) * 2011-12-20 2014-11-13 Xerafy Ltd (Bvi) Rfid tag aerial with ultra-thin dual-frequency microstrip patch aerial array

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130215576A1 (en) * 2011-05-17 2013-08-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Microwave Module
CN102800941A (zh) * 2011-05-31 2012-11-28 深圳光启高等理工研究院 一种天线及具有该天线的mimo天线
CN103187622A (zh) * 2011-05-31 2013-07-03 深圳光启高等理工研究院 一种非对称天线及具有该非对称天线的mimo天线
US20130113671A1 (en) * 2011-11-03 2013-05-09 Wei-Cheng Su Slot antenna
US20140332598A1 (en) * 2011-12-20 2014-11-13 Xerafy Ltd (Bvi) Rfid tag aerial with ultra-thin dual-frequency microstrip patch aerial array
CN102760929A (zh) * 2012-05-17 2012-10-31 华为技术有限公司 一种耦合器和馈电网络
TW201421931A (zh) * 2012-11-30 2014-06-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 多輸入多輸出天線系統結構

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI793959B (zh) * 2022-01-06 2023-02-21 啟碁科技股份有限公司 電子裝置與天線結構
US11769939B2 (en) 2022-01-06 2023-09-26 Wistron Neweb Corporation Electronic device and antenna structure

Also Published As

Publication number Publication date
TW201740620A (zh) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10553932B2 (en) Mobile device and antenna structure
US7843390B2 (en) Antenna
US8860623B2 (en) Antenna system with high isolation characteristics
TWI704722B (zh) 行動裝置
CN109216885B (zh) 移动装置
CN108232456B (zh) 移动装置及其制造方法
US9692119B2 (en) Radio-frequency device and wireless communication device for enhancing antenna isolation
US10096889B2 (en) Mobile device
TWI678024B (zh) 天線結構和電子裝置
TW202121740A (zh) 天線結構
TWI642231B (zh) 行動裝置
TWI614940B (zh) 多輸入多輸出天線系統
US10784565B2 (en) Mobile device and antenna structure therein
US10211517B2 (en) Mobile device
CN112736419A (zh) 天线系统
WO2014057698A1 (ja) アンテナ装置を備えた電子機器
US20210175611A1 (en) Mobile device and detachable antenna structure
US10992064B2 (en) Mobile device
CN112397888B (zh) 移动装置
WO2020156063A1 (zh) 天线结构、多入多出mimo天线及终端
Deng et al. Reconfigurable MIMO antenna with small ground clearance for mobile terminal applications
CN109546290A (zh) 移动装置
CN113839208A (zh) 移动装置及其制造方法