TWI631770B - 雙頻雙饋入天線結構 - Google Patents

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TWI631770B TW105135842A TW105135842A TWI631770B TW I631770 B TWI631770 B TW I631770B TW 105135842 A TW105135842 A TW 105135842A TW 105135842 A TW105135842 A TW 105135842A TW I631770 B TWI631770 B TW I631770B
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Abstract

本發明揭露一種雙頻雙饋入天線結構，包括一第一天線結構和一第二天線結構。該第一天線結構操作於一高頻頻帶，並包括一第一饋入端、一第一饋入路徑電性連接該第一饋入端、和一第一輻射部。該第二天線結構操作於一低頻頻帶，並包括一第二饋入端、一第二饋入路徑電性連接該第二饋入端、和一第二輻射部。該第一饋入路徑包括一電容器和一第一饋入線；該第二饋入路徑包括一電感器和一第二饋入線；以及該第二天線結構之該第二輻射部至少部分地圍繞該第一天線結構之該第一輻射部。

Description

雙頻雙饋入天線結構
本發明係有關一種雙頻雙饋入天線結構，特別是有關於一種應用主動負載之雙頻雙饋入天線結構。
在目前的天線設計之中，降低雙頻雙饋入天線結構中兩天線間互耦(mutual coupling)的天線設計大致可分為三種改良方法。第一種改良方法為增加高頻天線和低頻天線之間的距離，且為降低兩天線間互耦的一種常用方法。可以理解的是兩天線的間距越大，兩天線間互耦越小。但此方法的缺點為天線的間距大而增加雙頻雙饋入天線結構的空間。
第二種改良方法為在高頻天線和低頻天線之間設置去耦合結構(decoupling structure)以增加高頻天線和低頻天線的隔離度。上述去耦合結構包括將桅桿(post)/微帶線(strip)/貼片(patch)短路、去耦合網路、電磁能隙(electromagnetic band-gap,EBG)結構等等。相較於第一種改良方法，第二種改良方法在改善天線間互耦的前提下，將雙頻雙饋入天線結構設計在較小的空間之中。然而，增加該去耦合結構可能使雙頻雙饋入天線得結構更為複雜。
第三種改良方法則是將高頻天線的極化方向和低頻天線的極化方向設計為彼此正交，以降低兩天線間互耦。然而，此種改良方法並不適用在兩天線的極化方向相似或相同的雙頻雙饋入天線結構上。
為了解決先前技術之問題，本發明提供一種雙頻雙饋入天線結構，其尺寸可適用於任何攜帶式裝置。在較佳實施例中，本發明提供一種雙頻雙饋入天線結構，該雙頻雙饋入天線結構包括一第一天線結構和一第二天線結構。該第一天線結構操作於一高頻頻帶，並包括一第一饋入端、一第一饋入路徑電性連接該第一饋入端和一第一輻射部。該第二天線結構操作於一低頻頻帶，並包括一第二饋入端、一第二饋入路徑電性連接該第二饋入端和一第二輻射部。該雙頻雙饋入天線結構之特徵在於：該第一饋入路徑包括一第一電容器和一第一饋入線；該第二饋入路徑包括一第一電感器和一第二饋入線；以及該第二天線結構之該第二輻射部至少部分地圍繞該第一天線結構之該第一輻射部。
本發明之另一實施例提供一種雙頻雙饋入天線結構，該雙頻雙饋入天線結構包括一第一天線結構和一第二天線結構。該第一天線結構操作於一高頻頻帶，並包括一第一饋入端、一第一饋入路徑電性連接該第一饋入端和一第一輻射部。該第二天線結構操作於一低頻頻帶，並包括一第二饋入端、一第二饋入路徑電性連接該第二饋入端和一第二輻射部。該雙頻 雙饋入天線結構之特徵在於：該第一饋入路徑包括一第一電容器和一第一饋入線；該第二輻射部包括一第一輻射支部和一第二輻射支部；該第一輻射支部包括一第一電感器，且該第二輻射支部包括一第二電感器；以及該第二天線結構之該第二輻射部至少部分地圍繞該第一天線結構之該第一輻射部。
1‧‧‧雙頻雙饋入天線
11‧‧‧高頻天線
110‧‧‧第一饋入端
111‧‧‧第一饋入路徑
113、114、115、116‧‧‧傳輸線
12‧‧‧低頻天線
120‧‧‧第二饋入端
121‧‧‧第二饋入路徑
13‧‧‧電容器
14‧‧‧電感器
2‧‧‧雙頻雙饋入天線結構
201‧‧‧第一基板
202‧‧‧第二基板
203‧‧‧第三基板
21‧‧‧接地面
22‧‧‧第一天線結構
220‧‧‧第一饋入路徑
221‧‧‧第一饋入端
222‧‧‧第一饋入線
2221‧‧‧第一饋入段
2222‧‧‧第二饋入段
223‧‧‧第一輻射部
2231‧‧‧孔徑
224‧‧‧電容器
225‧‧‧饋入金屬部
23‧‧‧第二天線結構
230‧‧‧第二饋入路徑
231‧‧‧第二饋入端
232‧‧‧第二饋入線
2321‧‧‧第三饋入段
2322‧‧‧第四饋入段
233‧‧‧第二輻射部
2331‧‧‧短路部分
234‧‧‧電感器
3‧‧‧雙頻雙饋入天線結構
301‧‧‧第一基板
302‧‧‧第二基板
303‧‧‧第三基板
31‧‧‧接地面
32‧‧‧第一天線結構
320‧‧‧第一饋入路徑
321‧‧‧第一饋入端
322‧‧‧第一饋入線
3221‧‧‧第一饋入段
3222‧‧‧第二饋入段
323‧‧‧第一輻射部
3231‧‧‧第一輻射支部
3232‧‧‧第二輻射支部
3233、3234‧‧‧孔徑
324‧‧‧電容器
325‧‧‧饋入金屬部
33‧‧‧第二天線結構
330‧‧‧第二饋入路徑
331‧‧‧第二饋入端
332‧‧‧第二饋入線
333‧‧‧第二輻射部
3331‧‧‧第一L形輻射支部
3332‧‧‧第二L形輻射支部
3333‧‧‧短路部分
334‧‧‧第一電感器
335‧‧‧第二電感器
第1圖係顯示依據本發明一實施例之雙頻雙饋入天線1之一示意圖。
第2A圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構2之一俯視圖。
第2B圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構2之一三維視圖(3D view diagram)。
第3A圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之一俯視圖。
第3B圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之一三維視圖。
第3C圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之一三維視圖。
第3D圖係顯示第3C圖之饋入金屬部325之一三維視圖。
第4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第一天線結構22之天線性能圖。
第4B圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第二天線結構23之天線性能圖。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第一天線結構22之天線性能圖。
第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第二天線結構23之天線性能圖。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構3之天線性能圖。
本揭露所附圖示之實施例或例子將如以下說明。本揭露之範疇並非以此為限。習知技藝者應能知悉在不脫離本揭露的精神和架構的前提下，當可作些許更動、替換和置換。在本揭露之實施例中，元件符號可能被重複地使用，本揭露之數種實施例可能共用相同的元件符號，但為一實施例所使用的特徵元件不必然為另一實施例所使用。
請參照第1圖，第1圖係依據本發明一實施例顯示一雙頻雙饋入天線1之示意圖。在本發明實施例中，雙頻雙饋入天線1包括一高頻天線11和一低頻天線12。高頻天線11例如是一超寬頻(Ultra-wideband,UWB)天線，而低頻天線12例如是一超高頻(Ultra-high,UHF)天線。高頻天線11包括一第一饋入端110、一第一饋入路徑111以及一高頻天線結構112。低頻天線12包括一第二饋入端120、一第二饋入路徑121以及一低頻天線結構122。第一饋入端110和第二饋入端120分別電性連接第 一饋入路徑111和第二饋入路徑121。第一饋入路徑111包括一傳輸線113、一傳輸線114和一電容器13。第一饋入端110所接收的訊號，會透過第一饋入路徑111而饋入高頻天線結構112。第二饋入路徑121包括一傳輸線115、一傳輸線116和電感器14。第二饋入端120所接收的訊號，會透過第二饋入路徑121而饋入低頻天線結構122。
在本發明實施例中，高頻天線11之高頻天線結構112激發產生一高頻頻帶，低頻天線12之低頻天線結構122激發產生一低頻頻帶，上述高頻頻帶約介於3GHz~5GHz之間，而上述低頻頻帶約介於880MHz~920MHz之間。因此，依據上述頻帶需求，電容器13之電容值選定為2pF，而電感器14之電感值選定為6nH，其中電容器13和電感器14在不同操作頻率對應的電抗值(reactance)表示如以下表(一)和表(二)。
在本發明實施例中，藉由上述選定的電容值和電感值，電容器13在該高頻頻帶(3GHz~5GHz)時視為短路且在該低頻頻帶(880MHz~920MHz)時視為開路，而電感器14在高頻時視為開路且在低頻時視為短路。因此，電容器13係做為一高通濾波器，以降低高頻天線11之第一饋入端110之輸入訊號對低頻天線12之低頻天線結構122的影響。同理，電感器14則係做為一低通濾波器，以降低低頻天線12之第二饋入端120之輸入訊號對高頻天線11之高頻天線結構112的影響。由於電容器13和電感器14能有效降低高頻天線11和低頻天線12之間的互耦，所以無須增大兩者間的距離，便能將高頻天線11和低頻天線12以較緊密的方式設計在同一空間之中。例如，如第1圖所示，低頻天線12係圍繞高頻天線11，且高頻天線11和低頻天線12設計在同一空間之中。但是本發明並非限定於此，低頻天線12可以是大致上圍繞高頻天線11，亦即僅圍繞部分的高頻天線11。
第2A圖至第2B圖係依據本發明一實施例之一雙頻雙饋入天線結構2之示意圖。第2A圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構2之俯視圖，而第2B圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構2之三維視圖。如第2A圖和第2B圖所示，本實施例之雙頻雙饋入天線結構2包括一第一天線結構22和一第二天線結構23。第一天線結構22操作於一高頻頻帶，而第二天線結構23操作於一低頻頻帶。第一天線結構22包括設置於一第一平面上的一第一輻射部223、一第一饋入端221、以及設置於一第二平面上的一第一饋入路徑220。第二天線結構23包括第二饋入端 231、設置於該第一平面上的第二輻射部233、以及設置於該第二平面上的第二饋入路徑230。第一饋入路徑220包括一第一饋入線222及一電容器224，且第二饋入路徑230包括一第二饋入線222及一電感器234。第一饋入端221和第二饋入端231分別耦接至第一饋入路徑220和第二饋入路徑230，藉以將各別所接收的訊號透過第一饋入路徑220和該第二饋入路徑230，分別饋入第一輻射部223和第二輻射部233。
如第2B圖所示，雙頻雙饋入天線結構2更包括一第一基板201、一第二基板202、一第三基板203以及一接地面21。第一基板201的正面(面向+Z方向之該第一平面)201A上設置有第一輻射部223和第二輻射部233。第二基板202的正面202A(面向+Z方向)設置有接地面21。接地面21耦接至一接地電位。第二基板202的反面(面向-Z方向之該第二平面)202B上設置有第一饋入路徑220和第二饋入路徑230。第一基板201和第二基板202互相平行。第三基板203，係以其正面/反面垂直於第一基板201的正面和第二基板202的正面之方式，而設置於第一基板201和第二基板202之間。第一至第三基板201~203可以是一FR4(Flame Retardant 4)基板。
在本發明實施例中，雙頻雙饋入天線結構2設計在長度L、寬度W和厚度T分別為100mm、50mm和5mm之空間裡面，其中第一基板201的長度L和寬度W和第二基板202的長度L和寬度W皆分別為100mm和50mm。第一天線結構22係該超寬頻天線，而第二天線結構23係該超高頻天線。第一天線結構22和第二天線結構23皆為垂直的極化方向。該高頻頻帶約介於 3GHz~5GHz之間，而該低頻頻帶約介於880MHz~920MHz之間。
在本發明實施例中，第一饋入端221和第二饋入端231分別設置於第二基板202之兩側，使雙頻雙饋入天線結構2對稱於第一饋入端221和第二饋入端231之一直線L2。更明確地說，第一饋入路徑220和第二饋入路徑230係沿同一直線L2而分離地配置；第一輻射部223和第二輻射部233的形狀係分別對稱於直線L2；且第一饋入端221和第二饋入端231係分別設在直線L2上對向的兩端。第二天線結構22之第二輻射部233可以完全圍繞第一輻射部223、或是部分地圍繞第一輻射部223。在此實施例中，第二輻射部233係部分地圍繞第一輻射部223、且大致上為一U字形形狀，但是並非限定於此。其中該U字形之開口面向第二饋入端231。在本發明實施例中，第一輻射部223位於第二輻射部233之該開口內之面積大於第一輻射部223位於第二輻射部233之該開口外之面積。但本發明並不限定於此，在本發明另一實施例中，第一天線結構22之第一輻射部223位於第二天線結構23之第二輻射部233之內，亦即第一輻射部223位於第二輻射部233之該開口內。
在本發明實施例中，第一天線結構22的第一饋入路徑220(包括第一饋入線222和電容器224)係設置在第一饋入端221和第一輻射部223之間，並設置在第二基板202之反面。更明確地說，第一饋入線222具有一第一饋入段2221和一第二饋入段2222。電容器224電性連接在第一饋入線222之第一饋入段2221和第二饋入段2222之間，且第一饋入段2221電性連接在 第一饋入端221和電容器224之間。第一天線結構22更包括一饋入金屬部225。饋入金屬部225電性連接至第二饋入段2212。饋入金屬部225係一饋入微帶線(feeding strip)，但本發明並不限定於此。第一輻射部223之中間具有一孔徑(aperture)2231。因此，第一輻射部223大致為一環狀結構。饋入金屬部225位於第一輻射部223之孔徑2231之內。更詳細地說，饋入金屬部225由第二饋入段2222之一端向上延伸至第一輻射部223之孔徑2231之範圍內。在本發明實施例中，第一天線結構22之饋入金屬部225係以間接耦合的方式激發第一天線結構22之第一輻射部223。
在本發明實施例中，第二天線結構23的第二饋入路徑230(包括第二饋入線232和電感器234)係設置在第二饋入端231和第二輻射部233之間，並設置在第二基板202之反面。更明確地說，第二饋入線232具有一第三饋入段2321和一第四饋入段2322之間。電感器234電性連接在第二饋入線232之一第三饋入段2321和一第四饋入段2322之間，而第三饋入段2321電性連接在第二饋入端231和電感器234之間。第二輻射部233更包括一短路部分2331。短路部分2331電性連接至接地面21。短路部分2331係一短路細片(shorting pin)，但本發明並不限定於此。在本發明實施例中，第一天線結構22之電容器224和第二天線結構23之電感器234皆為表面貼裝器件(surface mounted components,SMD)。上述表面貼裝器件的尺寸遠小於雙頻雙饋入天線結構2整體所佔空間。因此，設置電容器224和電感器234不需增加雙頻雙饋入天線結構2的整體空間。
第3A圖、第3B圖、第3C圖和第3D圖係依據本發明一實施例之一雙頻雙饋入天線結構3之示意圖。第3A圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之第一天線結構32和第二天線結構33各別之俯視圖。第3B圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之第一天線結構32和第二天線結構33各別之側視圖。第3C圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之一三維視圖。第3D圖係顯示本發明之雙頻雙饋入天線結構3之饋入金屬部325之一三維視圖。
如第3A圖和第3B圖所示，本實施例之雙頻雙饋入天線結構3包括一第一天線結構32和一第二天線結構33。第一天線結構32操作於一高頻頻帶，而第二天線結構33操作於一低頻頻帶。第一天線結構32包括設置於一第一平面上的一第一輻射部323、一第一饋入端321、以及設置於一第二平面上的一第一饋入路徑320。第二天線結構33包括第二饋入端331、設置於該第一平面上的第二輻射部333、以及設置於該第二平面上的第二饋入路徑330。第一饋入路徑320包括一第一饋入線322及一電容器324，且第二饋入路徑330包括一第二饋入線332。第一饋入端321和第二饋入端331分別耦接至第一饋入路徑320和第二饋入路徑330，藉以將各別所接收的訊號透過第一饋入路徑320和該第二饋入路徑330，分別饋入第一輻射部323和第二輻射部333。
如第3C圖和第3D圖所示，雙頻雙饋入天線結構3更包括一介質基板30以及一接地面31。介質基板30包括一第一基板301、一第二基板302、一第三基板303。第一基板301的正 面301A(面向+Z方向之該第一平面)上設置有第一輻射部323和第二輻射部333。第二基板302的正面302A(面向+Z方向)上設置有接地面31。接地面31耦接至一接地電位。第二基板302的反面302B(面向-Z方向之該第二平面)上設置有第一饋入路徑320和第二饋入路徑330。第一基板301和第二基板302互相平行。第三基板303，係以其正面/反面垂直於第一基板301的正面301A和第二基板302的正面302A之方式，而設置於第一基板301和第二基板302之間。第一至第三基板301~303可以是一FR4(Flame Retardant 4)基板。
在本發明實施例中，雙頻雙饋入天線結構3設計在長度L、寬度W和厚度T分別為100mm、50mm和5mm之空間裡面，其中第一基板301的長度L和寬度W和第二基板302的長度L和寬度W皆分別為100mm和50mm。第一天線結構32係該超寬頻天線，而第二天線結構33係該超高頻天線。第一天線結構32和第二天線結構33皆為垂直的極化方向。該高頻頻帶約介於3GHz~5GHz之間，而該低頻頻帶約介於850MHz~950MHz之間。
在本發明實施例中，第一饋入端321和第二饋入端331分別設置於第二基板302之兩側，使雙頻雙饋入天線結構3對稱於第一饋入端321和第二饋入端331之一直線L3。更明確地說，第一饋入路徑320和第二饋入路徑330係沿同一直線L3而分離地配置；第一輻射部323和第二輻射部333的形狀係分別對稱於直線L3；且第一饋入端321和第二饋入端331係分別設在直線L3上對向的兩端。第二天線結構32之第二輻射部333之開口方 向面向第二饋入端331。第二天線結構32之第二輻射部333至少部分地圍繞第一天線結構32之第一輻射部323。
在本發明實施例中，第一天線結構32的第一饋入路徑320(包括第一饋入線322和電容器324)係設置在第一饋入端321和第一輻射部323之間，並設置在第二基板302之反面302B。更明確地說，第一饋入線322具有一第一饋入段3221和一第二饋入段3222。電容器324電性連接在第一饋入線322之第一饋入段3221和第二饋入段3222之間，且第一饋入段3221電性連接在第一饋入端321和電容器324之間。電容器324係該表面貼裝器件。
在本發明實施例中，第一輻射部323包括一第一輻射支部3231和一第二輻射支部3232。第一天線結構32之第一輻射部323之第一輻射支部3231位於第二天線結構33之第二輻射部333之內。第一輻射支部3231和第二輻射支部3232皆為橢圓形狀，且第一輻射支部3231和第二輻射支部3232的形狀和大小皆相同，其中第一輻射支部3231之長軸D約41.6mm，而第一輻射支部3231之短軸D1則約26mm。第一輻射支部3231具有一孔徑3233，而第二輻射支部3232具有一孔徑3234。孔徑3233和孔徑3234皆為橢圓形狀，其中孔徑之該橢圓形狀之長軸D2約11.4mm，而孔徑之該橢圓形狀之短軸D3則約5.1mm。第一輻射支部3231之短軸、第二輻射支部3232之短軸、孔徑3233之長軸和孔徑3234之長軸皆平行於第一饋入端321至第二饋入端331之一連線L3。
在本發明實施例中，第一天線結構32更包括一饋 入金屬部325。饋入金屬部325電性連接至第二饋入段3222。饋入金屬部325係一饋入微帶線(feeding strip)，但本發明並不限定於此。饋入金屬部325位於第一輻射部323之孔徑3233和孔徑3234之內。如第3B圖和第3D圖所示，饋入金屬部325由第二基板302的正面302A向上延伸至第一基板301的反面301B。更詳細地說，饋入金屬部325由第二基板302的正面302A向上分別延伸至孔徑3233之範圍內和孔徑3234之範圍內。
在本發明實施例中，第二天線結構33更包括一第一電感器334和一第二電感器335，而第二輻射部333包括一第一L形輻射支部3331和一第二L形輻射支部3332。第一電感器334設置於第一L形輻射支部3331之中，而第二電感器335設置於第二L形輻射支部3332之中。第一L形輻射支部3331在最接近第一輻射支部3231之區域具有最強的高頻電流。相同地，第二L形輻射支部3332在最接近第一輻射支部3231之區域亦具有最強的高頻電流。因此，在本發明實施例中，第一電感器334設置於第一L形輻射支部3331最接近第一輻射支部3231之一區域，而第二電感器335設置於第二L形輻射支部3332最接近第一輻射支部3231之一區域。換句話說，第一電感器334和第二電感器335被設置在第一輻射部323和第二輻射部333彼此耦合效應最強的區域。透過上述選定的配置位置，得以進一步降低第一天線結構32和第二天線結構33彼此間的耦合效應。
詳細地說，設置於第二L形輻射支部3332中的第二電感器335之X方向寬度T2約1mm，使第二L形輻射支部3332的支臂分成長度L1(約6.2mm)和長度L2(約29.5mm)之兩段。 第一L形輻射支部3331的支臂和第二L形輻射支部3332的支臂在Y方向的寬度W1皆約2.5mm，第二輻射部333與第二饋入線332耦接處之Y方向寬度W2約5mm，第二輻射部333之X方向長度參數T和T1皆約1mm，但本發明並不限定於此。在本發明實施例中，第二天線結構33之第一電感器334和第二電感器335皆為上述表面貼裝器件。上述表面貼裝器件的尺寸遠小於雙頻雙饋入天線結構3整體所佔空間。因此，設置電容器324、第一電感器334和第二電感器335不需增加雙頻雙饋入天線結構3的整體空間。在本發明實施例中，第二輻射部333更包括一短路部分3333。短路部分3333電性連接至接地面31。短路部分3333係一短路細片(shorting pin)，但本發明並不限定於此。
第4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第一天線結構22之天線性能圖。第4B圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第二天線結構23之天線性能圖。在第4A圖和第4B圖中，未設置電容器224之雙頻雙饋入天線結構2之S參數量測結果以虛線C1表示，而設置有電容器224之雙頻雙饋入天線結構2之S參數量測結果則以實線C2表示。
在第4A圖和第4B圖中，依據頻帶需求，雙頻雙饋入天線結構3之電容器224之電容值選定為2pF，其中電容器224在不同操作頻率對應的電抗值表示如以下表(三)。
表(三)
在第4A圖和第4B圖中，在該低頻頻帶，第二天線結構23之傳輸係數S21在設置電容器224之後由-12dB降至-18dB。因此，設置電容器224有助於降低第一天線結構22和第二天線結構23之間的互耦效應。
第5A圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第一天線結構22之天線性能圖。第5B圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構2之第二天線結構33之天線性能圖。在第5A圖和第5B圖中，未設置電感器234之雙頻雙饋入天線結構2之S參數量測結果以虛線C3表示，而設置有電感器234之雙頻雙饋入天線結構2之S參數量測結果則以實線C4表示。在第5A圖和第5B圖中，依據頻帶需求，雙頻雙饋入天線結構3之電感器234之電感值選定為6nH，其中電感器234在不同操作頻率對應的電抗值表示如以下表(四)。
在第5A圖中，在該高頻頻帶，第一天線結構22之傳輸係數S12在設置電感器234之後約減少30dB。因此，設置電感器234有助於降低第一天線結構22和第二天線結構23之間的 互耦效應。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之雙頻雙饋入天線結構3之天線性能圖。在第6圖中，未設置任何電容器和電感器之雙頻雙饋入天線結構3之S參數量測結果以虛線C5表示，而設置有電容器324、第一電感器334和第二電感器335之雙頻雙饋入天線結構3之S參數量測結果則以實線C6表示。在第6圖中，依據頻帶需求，雙頻雙饋入天線結構3之電容器324之電容值選定為2pF，而雙頻雙饋入天線結構3之第一電感器334和第二電感器335之電感值選定為9.5nH，其中電容器324、第一電感器334和第二電感器335在不同操作頻率對應的電抗值表示如以下表(五)和表(六)。
在第6圖中，在該高頻頻帶，第一天線結構32之傳輸係數S12降低至-25dB以下。在該低頻頻帶，第二天線結構33之傳輸係數S21則降低至-30dB以下。
值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之雙頻雙饋入天線結構並不僅限於第1-3圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-3圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之雙頻雙饋入天線結構當中。再者，在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，使得本領域具有通常知識者能夠更清楚地理解本發明的內容。然而，本領域具有通常知識者應理解到他們可輕易地以本發明做為基礎，設計或修改流程以及操作不同的雙頻雙饋入天線結構進行相同的目的和/或達到這裡介紹的實施例的相同優點。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

  1. 一種雙頻雙饋入天線結構，包括一第一天線結構和一第二天線結構，其中：該第一天線結構操作於一高頻頻帶，並包括一第一饋入端、一第一饋入路徑電性連接該第一饋入端和一第一輻射部；該第二天線結構操作於一低頻頻帶，並包括一第二饋入端、一第二饋入路徑電性連接該第二饋入端和一第二輻射部；該第一饋入路徑包括一第一電容器和一第一饋入線；該第二饋入路徑包括一第一電感器和一第二饋入線；該第二天線結構之該第二輻射部至少部分地圍繞該第一天線結構之該第一輻射部；該第一饋入線具有一第一饋入段和一第二饋入段，且該第一電容器電性連接在該第一饋入段和該第二饋入段之間，該第一饋入段電性連接在該第一饋入端和該第一電容器之間；該第二饋入線具有一第三饋入段和一第四饋入段，且該第一電感器電性連接在該第三饋入段和該第四饋入段之間，該第三饋入段電性連接在該第二饋入端和該第一電感器之間；該第一輻射部和該第二輻射部設置於一第一平面上；該第一電容器、該第一饋入段、該第二饋入段、該第三饋入段、該第四饋入段和該第一電感器皆設置於一第二平面上；該第一平面和該第二平面不共平面；該第一天線結構更包括一饋入金屬部，並電性連接至該第二饋入段；以及該第一輻射部之中間具有一孔徑，且該饋入金屬部位於該第一輻射部之該孔徑內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，更包括設置在一第三平面上的一接地面，該第三平面位於該第一平面和該第二平面之間，其中該第二輻射部更包括電性連接至該接地面之一短路部分。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第二輻射部大體上呈U字形且該U字形之開口面向該第二饋入端。
  4. 如專利申請範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該高頻頻帶約介於3GHz~5GHz之間，而該低頻頻帶約介於880MHz~920MHz之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第一饋入路徑和該第二饋入路徑係沿同一直線而分離地配置；該第一輻射部和該第二輻射部的形狀係分別對稱於該直線且該第一饋入端和該第二饋入端係分別設在該直線上對向的兩端。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第二天線結構之該第二輻射部完全包圍該第一天線結構之該第一輻射部。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第二輻射部大體上呈U字形，且該第一輻射部位於該U字形之一開口內之面積大於該第一輻射部位於該U字形之該開口外之面積。
  8. 一種雙頻雙饋入天線結構，包括一第一天線結構和一第二天線結構，其中：該第一天線結構操作於一高頻頻帶，並包括一第一饋入端、一第一饋入路徑電性連接該第一饋入端和一第一輻射部；該第二天線結構操作於一低頻頻帶，並包括一第二饋入端、一第二饋入路徑電性連接該第二饋入端和一第二輻射部；該第一饋入路徑包括一第一電容器和一第一饋入線；該第二輻射部包括一第一輻射支部和一第二輻射支部；該第一輻射支部包括一第一電感器，且該第二輻射支部包括一第二電感器；以及該第二天線結構之該第二輻射部至少部分地圍繞該第一天線結構之該第一輻射部；該第一饋入線具有一第一饋入段和一第二饋入段，該第一電容器電性連接在該第一饋入段和該第二饋入段之間，且該第一饋入段電性連接在該第一饋入端和該第一電容器之間；該第一輻射部和該第二輻射部設置於一第一平面上；該第一電容器、該第一饋入段、該第二饋入段和該第一電容器皆設置於一第二平面上；該第一平面和該第二平面不共平面；該第一天線結構更包括一饋入金屬部，並電性連接至該第二饋入段；該第一輻射部包括一第一輻射支部和一第二輻射支部，且該第一輻射部之該第一輻射支部和該第一輻射部之該第二輻射支部各具有一孔徑；以及該饋入金屬部由該第二平面向上延伸至該第一輻射支部和該第二輻射支部之該兩孔徑內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，更包括設置在一第三平面上的一接地面，該第三平面位於該第一平面和該第二平面之間，其中該第二輻射部更包括電性連接至該接地面之一短路部分。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第二輻射部之缺口面向該第二饋入端。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該高頻頻帶約介於3GHz~5GHz之間，而該低頻頻帶約介於850MHz~950MHz之間。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第一饋入路徑和該第二饋入路徑係沿同一直線而分離地配置；該第一輻射部和該第二輻射部的形狀係分別對稱於該直線；且該第一饋入端和該第二饋入端係分別設在該直線上對向的兩端。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第一天線結構之該第一輻射部之該第一輻射支部位於該第二天線結構之該第二輻射部之內。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之雙頻雙饋入天線結構，其中該第一電感器設置於該第二輻射部之該第一輻射支部最接近該第一輻射部之一區域，而該第二電感器設置於該第二輻射部之該第二輻射支部最接近該第一輻射部之一區域，且該第一和該第二輻射支部大體上分別呈L字形。
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