TWI674705B - 混合式多頻天線陣列 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種混合式多頻天線陣列，包含一多層介質基板、一第一天線陣列以及一第二天線陣列。該多層介質基板具有一接地導體結構，並且該接地導體結構具有一第一邊緣。該第一天線陣列包含複數個摺疊環圈天線。該複數個摺疊環圈天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑。各該蜿蜒金屬共振路徑均各自具有一環圈短路點以及一環圈饋入點，各該環圈短路點均電氣連接於該接地導體結構，相鄰各該環圈饋入點之間均具有各自的一第一間距。該第一天線陣列激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列包含複數個並聯槽孔天線。該複數個並聯槽孔天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線均各自具有一第一槽孔與一第二槽孔，以及各自具有一訊號耦合線橫跨該第一槽孔與該第二槽孔。該複數個第一槽孔以及該複數個第二槽孔均位於該接地導體結構上。並且該複數個訊號耦合線均各自具有一槽孔饋入點，相鄰各該槽孔饋入點之間均具有各自的一第二間距。該第二天線陣列激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。

Description

混合式多頻天線陣列

本發明所屬之技術領域係關於一種多頻天線陣列設計，特別是關於一種能提高通訊裝置不同通訊頻段資料傳輸速度的縮小化高整合度多頻天線陣列設計架構。

由於無線通訊訊號品質與傳輸速度需求的不斷提升，導致了毫米波頻段通訊技術的快速發展。毫米波頻段通訊技術有機會能夠利用較多的頻寬資源來提高無線資料傳輸速率，因此已成為下世代Multi-Gbps通訊系統的發展重點之一。然而由於毫米波頻段通訊應用相較於6GHz以下商用頻段，會具有較高的無線傳輸路徑損耗。所以能夠具有高增益與高指向性特性並且可達成多樣場型變化功能的波束成型天線陣列(Beamforming Antenna Array)架構，就成為了毫米波頻段通訊的關鍵天線技術實現手段。除此之外，由於不同國家可能會採用不同的毫米波通訊系統頻段，因此如何達成多頻段操作的波束成型天線陣列架構也成為重要的技術研究課題。

在先前技術文獻中，針對毫米波頻段通訊應用，已有許多可達成單頻段操作功能的高整合度波束成型天線陣列架構被發表。也有部分先前技術文獻，提出設計單一波束成型天線陣列激發寬頻共振模態，來達成多個不同的通訊頻段操作。然而在不同的毫米波通訊頻段，在理論上其所相對應較佳化的天線陣列單元間距並不相同。因此在先前技術文獻中，設計單一天線陣列激發寬頻模態來達成多個不同通訊頻段操作的做法，在不同操作頻率會有光柵波瓣(Grating)的問題產生。

若針對不同的毫米波頻段，分別設計相應不同頻段操作的波束成型天線陣列，能夠有效避免光柵波瓣(Grating Lobe)的問題產生。但是不同頻段操作的波束成型天線陣列，卻必須配置適當的間隔距離，才能夠避免不同天線陣列之間因為交錯配置，而產生相互耦合而造成不同頻段遠場輻射場型的破壞。然而作法這樣會導致空間利用性不佳的問題產生。

所以如何於空間有限的通訊裝置內，針對不同的毫米波頻段，實現多組不同頻段操作波束成型天線陣列架構，也是目前有待解決的一項重要課題。因此需要一種可以解決上述這些問題的高整合度多頻天線陣列設計方式，以滿足未來通訊裝置多個不同毫米波通訊頻段，無線高速資料傳輸的實際應用需求。

有鑑於此，本揭露的實施範例揭露一種混合式多頻天線陣列。依據範例之一些實作例能解決上述等技術問題。

根據一實施範例，本揭露提出一種混合式多頻天線陣列。該混合式多頻天線陣列，包含一多層介質基板、一第一天線陣列以及一第二天線陣列。該多層介質基板具有一接地導體結構，並且該接地導體結構具有一第一邊緣。該第一天線陣列包含複數個摺疊環圈天線。該複數個摺疊環圈天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑。各該蜿蜒金屬共振路徑均各自具有一環圈短路點以及一環圈饋入點，各該環圈短路點均電氣連接於該接地導體結構，相鄰各該環圈饋入點之間均具有各自的一第一間距。該第一天線陣列激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列包含複數個並聯槽孔天線。該複數個並聯槽孔天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線均各自具有一第一槽孔與一第二槽孔，以及各自具有一訊號耦合線橫跨該第一槽孔與該第二槽孔。該複數個第一槽孔以及該複數個第二槽孔均位於該接地導體結構上。並且該複數個訊號耦合線均各自具有一槽孔饋入點，相鄰各該槽孔饋入點之間均具有各自的一第二間距。該第二天線陣列激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。

為了對本案之上述及其他內容有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本揭露提供一混合式多頻天線陣列的實施範例。該混合式多頻天線陣列，包含一多層介質基板、一第一天線陣列以及一第二天線陣列。該多層介質基板具有一接地導體結構，並且該接地導體結構具有一第一邊緣。該第一天線陣列包含複數個摺疊環圈天線。該複數個摺疊環圈天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑。各該蜿蜒金屬共振路徑均各自具有一環圈短路點以及一環圈饋入點，各該環圈短路點均電氣連接於該接地導體結構，相鄰各該環圈饋入點之間均具有各自的一第一間距。該第一天線陣列激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列包含複數個並聯槽孔天線。該複數個並聯槽孔天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線均各自具有一第一槽孔與一第二槽孔，以及各自具有一訊號耦合線橫跨該第一槽孔與該第二槽孔。該複數個第一槽孔以及該複數個第二槽孔均位於該接地導體結構上。並且該複數個訊號耦合線均各自具有一槽孔饋入點，相鄰各該槽孔饋入點之間均具有各自的一第二間距。該第二天線陣列激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。

為了能夠成功達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效，本發明所提出該混合式多頻天線陣列，藉由設計該第一天線陣列激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列激發產生一第二共振模態，該第二共振模態該涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。本發明所提出該混合式多頻天線陣列架構，並且藉由設計該第一間距之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距之距離介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，能夠有效降低該第一天線陣列以及該第二天線陣列的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列架構，其該並聯槽孔天線之該第一槽孔開口中心點位置與該第二槽孔開口中心點位置之間具有一第三間距。本發明所提出該混合式多頻天線陣列架構，藉由設計該第三間距介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑各自從該環圈饋入點到該環圈短路點之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間，能夠有效降低該第一天線陣列以及該第二天線陣列的近場輻射能量耦合干擾。因此能夠成功降低該第一天線陣列以及該第二天線陣列之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。

第1圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列1之結構圖。如第1圖所示，該混合式多頻天線陣列1，包含一多層介質基板10、一第一天線陣列11以及一第二天線陣列12。該多層介質基板10具有一接地導體結構101，並且該接地導體結構101具有一第一邊緣102。該第一天線陣列11包含複數個摺疊環圈天線111、112。該複數個摺疊環圈天線111、112均整合於該多層介質基板10，並沿著該第一邊緣102延伸排列。其中，該摺疊環圈天線111、112均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑1111、1121。各該蜿蜒金屬共振路徑1111、1121均各自具有一環圈短路點1112、1122以及一環圈饋入點1113、1123，各該環圈短路點1112、1122均電氣連接於該接地導體結構101，相鄰各該環圈饋入點1113、1123之間均具有各自的一第一間距d1112。該第一天線陣列11激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列12包含複數個並聯槽孔天線121、122。該複數個並聯槽孔天線121、122均整合於該多層介質基板10，並沿著該第一邊緣102延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線121、122均各自具有一第一槽孔1211、1221與一第二槽孔1212、1222，以及各自具有一訊號耦合線1213、1223橫跨該第一槽孔1211、1221與該第二槽孔1212、1222。該複數個第一槽孔1211、1221以及該複數個第二槽孔1212、1222均位於該接地導體結構101上。並且該複數個訊號耦合線1213、1223均各自具有一槽孔饋入點1214、1224，相鄰各該槽孔饋入點1214、1224之間均具有各自的一第二間距d1212。該第二天線陣列12激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。其中，該接地導體結構101為一接地導體面。該第一間距d1112之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d1212之距離介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線121、122之該第一槽孔1211、1221之開口中心點位置與該第二槽孔1212、1222之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d131、d132，該第三間距d131、d132介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑1111、1121各自從該環圈饋入點1113、1123到該環圈短路點1112、1122之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑1111、1121之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔1211、1221以及該複數個第二槽孔1212、1222從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔1211、1221以及該複數個第二槽孔1212、1222之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.2波長。

該環圈饋入點1113、1123均各自藉由傳輸線1114、1124電氣耦接於一第一波束成形電路141，該槽孔饋入點1214、1224均各自藉由傳輸線1215、1225電氣耦接於一第二波束成形電路142。該傳輸線1114、1124以及該傳輸線1215、1225可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路141激發該第一天線陣列11產生該第一共振模態，並且該第一波束成形電路141能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列11產生不同波束場型變化。該第二波束成形電路142激發該第二天線陣列12產生該第二共振模態，並且該第二波束成形電路142能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列12產生不同波束場型變化。該第一波束成形電路141以及該第二波束成形電路142可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

為了能夠成功達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效，本發明所提出該一種混合式多頻天線陣列1，藉由設計該第一天線陣列11激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列12激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。本發明所提出該混合式多頻天線陣列1，藉由設計該第一間距d1112之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d1212之距離介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，能夠有效降低該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之間的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列1，其該複數個並聯槽孔天線121、122之該第一槽孔開口1211、1221中心點位置與該第二槽孔1212、1222開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d131、d132。本發明所提出該混合式多頻天線陣列1，並且藉由設計該第三間距d131、d132介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑1111、1121各自從該環圈饋入點1113、1123到該環圈短路點1112、1122之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間，能夠有效降低該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之間的近場輻射能量耦合干擾。因此能夠成功降低該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。本揭露混合式多頻天線陣列1可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第2A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之結構圖。第2B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之返回損失與隔離度曲線圖。如第2A圖與第2B圖所示，該混合式多頻天線陣列2，包含一多層介質基板20、一第一天線陣列21以及一第二天線陣列22。該多層介質基板20具有一接地導體結構201，並且該接地導體結構201具有一第一邊緣202。該第一天線陣列21包含複數個摺疊環圈天線211、212、213、214。該複數個摺疊環圈天線211、212、213、214均整合於該多層介質基板20，並沿著該第一邊緣202延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線211、212、213、214均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141。各該蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141均各自具有一環圈短路點2112、2122、2132、2142以及一環圈饋入點2113、2123、2133、2143，各該環圈短路點2112、2122、2132、2142均電氣連接於該接地導體結構201，相鄰各該環圈饋入點2113、2123、2133、2143之間均具有各自的一第一間距d2112、d2123、d2134。該第一天線陣列21激發產生一第一共振模態2151，該第一共振模態2151涵蓋至少一第一通訊頻段2152(如第2B圖所示)。該第二天線陣列22包含複數個並聯槽孔天線221、222、223、224。該複數個並聯槽孔天線221、222、223、224均整合於該多層介質基板20，並沿著該第一邊緣202延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線221、222、223、224均各自具有一第一槽孔2211、2221、2231、2241與一第二槽孔2212、2222、2232、2242，以及各自具有一訊號耦合線2213、2223、2233、2243各自橫跨該第一槽孔2211、2221、2231、2241與該第二槽孔2212、2222、2232、2242。該複數個第一槽孔2211、2221、2231、2241以及該複數個第二槽孔2212、2222、2232、2242均位於該接地導體結構201上。並且該複數個訊號耦合線2213、2223、2233、2243均各自具有一槽孔饋入點2214、2224、2234、2244，相鄰各該槽孔饋入點2214、2224、2234、2244之間均具有各自的一第二間距d2212、d2223、d2234。該第二天線陣列22激發產生一第二共振模態2251，該第二共振模態2251涵蓋至少一第二通訊頻段2252，且該第二共振模態2251之頻率小於該第一共振模態2151之頻率(如第2B圖所示)。其中，該接地導體結構201為一接地導體面。該第一間距d2112、d2123、d2134之距離均介於該第一通訊頻段2152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d2212、d2223、d2234之距離均介於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線221、222、223、224之該第一槽孔2211、2221、2231、2241之開口中心點位置與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d231、d232、d233、d234，該第三間距d231、d232、d233、d234均介於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141各自從該環圈饋入點2113、2123、2133、2143到該環圈短路點2112、2122、2132、2142之路徑長度均介於該第一通訊頻段2152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段2152最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔2211、2221、2231、2241以及該複數個第二槽孔2212、2222、2232、2242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔2211、2221、2231、2241以及該複數個第二槽孔2212、2222、2232、2242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.2波長。

該環圈饋入點2113、2123、2133、2143均各自藉由第一天線陣列傳輸線2114、2124、2134、2144電氣耦接於一第一波束成形電路241，該槽孔饋入點2214、2224、2234、2244均各自藉由第二天線陣列傳輸線2215、2225、2235、2245電氣耦接於一第二波束成形電路242。該第一天線陣列傳輸線2114、2124、2134、2144以及該第二天線陣列傳輸線2215、2225、2235、2245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路241激發該第一天線陣列21產生該第一共振模態2151，並且該第一波束成形電路241能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列21產生不同波束場型變化(如第2C圖所示)。該第二波束成形電路242激發該第二天線陣列22產生該第二共振模態2251，並且該第二波束成形電路242能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列22產生不同波束場型變化(如第2D圖所示)。該第一波束成形電路241以及該第二波束成形電路242可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

為了能夠成功達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效，本發明所提出該一種混合式多頻天線陣列2，藉由設計該第一天線陣列21激發產生一第一共振模態2151，該第一共振模態2151涵蓋至少一第一通訊頻段2152。以及該第二天線陣列22激發產生一第二共振模態2251，該第二共振模態2251涵蓋至少一第二通訊頻段2252，且該第二共振模態2251之頻率小於該第一共振模態2151之頻率(如第2B圖所示)。本發明所提出該混合式多頻天線陣列2，並且藉由設計該第一間距d2112、d2123、d2134之距離均分別介於該第一通訊頻段2152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d2212、d2223、d2234之距離均分別介於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列2，其該複數個並聯槽孔天線221、222、223、224之該第一槽孔2211、2221、2231、2241之開口中心點位置與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d231、d232、d233、d234。本發明所提出該混合式多頻天線陣列2，藉由設計該第三間距d231、d232、d233、d234分別均介於該第二通訊頻段2252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141各自從環圈饋入點2113、2123、2133、2143到環圈短路點2112、2122、2132、2142之路徑長度均介於該第一通訊頻段2152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22的近場輻射能量耦合干擾。因此能夠成功降低該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。

第2B圖為本揭露實施例多頻多天線陣列2之返回損失與隔離度曲線圖。其中，該第一天線陣列21之返回損失曲線為2153，該第二天線陣列22之返回損失曲線為2253，該第一天線陣列21與第二天線陣列22之隔離度曲線為25。其選擇下列尺寸進行實驗：該接地導體面201之該第一邊緣202長度約為60 mm；該蜿蜒金屬共振路徑2111從該環圈饋入點2113到該環圈短路點2112之路徑長度約為13.2mm，該蜿蜒金屬共振路徑2121從該環圈饋入點2123到該環圈短路點2122之路徑長度約為13.5 mm，該蜿蜒金屬共振路徑2131從該環圈饋入點2133到該環圈短路點2132之路徑長度約為13.5 mm，該蜿蜒金屬共振路徑2141從該環圈饋入點2143到該環圈短路點2142之路徑長度約為13.2 mm; 該第一間距d2112之距離約為4 mm，該第一間距d2123之距離約為4.3mm，該第一間距d2134之距離約為4mm; 該第二間距d2212之距離約為5.1 mm，該第二間距d2223之距離約為5.3 mm，該第二間距d2234之距離約為5.1 mm; 該第三間距d231之距離約為4.25 mm，該第三間距d232之距離約為4 mm，該第三間距d233之距離約為4mm，該第三間距d234之距離約為4.25 mm；該多層介質基板20為一雙層介質基板，總厚度約0.6 mm並且該介質基板之介電常數約為3.5。如第2B圖所示，該第一天線陣列21激發產生一第一共振模態2151，該第一共振模態2151涵蓋至少一第一通訊頻段2152。如第2B圖所示，該第二天線陣列22激發產生一第二共振模態2251，該第二共振模態2251涵蓋至少一第二通訊頻段2252，且該第二共振模態2251之頻率小於該第一共振模態2151之頻率。在本實施例中，該第一共振模態2151涵蓋至少一第一通訊頻段2152 (38.5 GHz~40 GHz)，該第二共振模態2251涵蓋至少一第二通訊頻段2252 (27.5 GHz~28.5 GHz)，該第二共振模態2251之頻率小於該第一共振模態2151之頻率。該第一通訊頻段2152之最低操作頻率約為38.5GHz，該第二通訊頻段2252之最低操作頻率約為27.5 GHz。如第2B圖所示，該第一天線陣列21與第二天線陣列22之隔離度曲線25，於該第一通訊頻段2152中均高於15 dB，並且於該第二通訊頻段2252中也均高於10 dB，驗證能達成不錯的隔離度表現。

第2C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之第一天線陣列21於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。第2D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之第二天線陣列22於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。由第2C圖中該第一天線陣列21多波束2D場型圖變化曲線261，以及第2D圖中該第二天線陣列22多波束2D場型圖變化曲線262，可以清楚看到該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22於不同通訊頻段中的遠場主輻射波束能夠成功共存操作，而不會相互破壞抵銷，驗證能達成多頻段的無線通訊傳輸。

第2B圖、第2C圖與第2D圖所涵蓋之通訊系統頻段操作、實驗數據、介質基板之層數與接地導體面之層數，僅是為了實驗證明第2A圖中本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之技術功效。並未用來限制本揭露混合式多頻天線陣列2於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露混合式多頻天線陣列2可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第3圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列3之結構圖。如第3圖所示，該混合式多頻天線陣列3，包含一多層介質基板30、一第一天線陣列31以及一第二天線陣列32。該多層介質基板30具有一接地導體結構301，並且該接地導體結構301具有一第一邊緣302。該接地導體結構301為一多層接地導體面，並且該多層接地導體面之間具有複數個接地導體通孔371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383彼此電氣連接。該第一天線陣列31包含複數個摺疊環圈天線311、312、313、314。該複數個摺疊環圈天線311、312、313、314均整合於該多層介質基板30，並沿著該第一邊緣302延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線311、312、313、314均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141。各該蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141均有部分金屬共振路徑分別是改由導體通孔31111、31211、31311、31411實現。各該蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141均各自具有一環圈短路點3112、3122、3132、3142以及一環圈饋入點3113、3123、3133、3143，各該環圈短路點3112、3122、3132、3142均電氣連接於該接地導體結構301，相鄰各該環圈饋入點3113、3123、3133、3143之間均具有各自的一第一間距d3112、d3123、d3134。該第一天線陣列31激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列32包含複數個並聯槽孔天線321、322、323、324。該複數個並聯槽孔天線321、322、323、324均整合於該多層介質基板30，並沿著該第一邊緣302延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線321、322、323、324均各自具有一第一槽孔3211、3221、3231、3241與一第二槽孔3212、3222、3232、3242，以及各自具有一訊號耦合線3213、3223、3233、3243各自橫跨該第一槽孔3211、3221、3231、3241與該第二槽孔3212、3222、3232、3242。該複數個第一槽孔3211、3221、3231、3241以及該複數個第二槽孔3212、3222、3232、3242均位於該接地導體結構301上。並且該複數個訊號耦合線3213、3223、3233、3243均各自具有一槽孔饋入點3214、3224、3234、3244，相鄰各該槽孔饋入點3214、3224、3234、3244之間均具有各自的一第二間距d3212、d3223、d3234。該第二天線陣列32激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。該第一間距d3112、d3123、d3134之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d3212、d3223、d3234之距離均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線321、322、323、324之該第一槽孔3211、3221、3231、3241之開口中心點位置與該第二槽孔3212、3222、3232、3242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d331、d332、d333、d334。該第三間距d331、d332、d333、d334均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141各自從該環圈饋入點3113、3123、3133、3143到該環圈短路點3112、3122、3132、3142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔3211、3221、3231、3241以及該複數個第二槽孔3212、3222、3232、3242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔3211、3221、3231、3241以及該複數個第二槽孔3212、3222、3232、3242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.2波長。該環圈饋入點3113、3123、3133、3143均各自藉由不同第一天線陣列傳輸線3114、3124、3134、3144電氣耦接於一第一波束成形電路341，該槽孔饋入點3214、3224、3234、3244均各自藉由不同第二天線陣列傳輸線3215、3225、3235、3245電氣耦接於一第二波束成形電路342。該第一天線陣列傳輸線3114、3124、3134、3144以及該第二天線陣列傳輸線3215、3225、3235、3245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路341激發該第一天線陣列31產生該第一共振模態，並且該第一波束成形電路341能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列31產生不同波束場型變化。該第二波束成形電路342激發該第二天線陣列32產生該第二共振模態，並且該第二波束成形電路342能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列32產生不同波束場型變化。該第一波束成形電路341以及該第二波束成形電路342可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第3圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列3，雖然其該接地導體結構301為一多層接地導體面，與該混合式多頻天線陣列2之接地導體結構201不完全相同。此外該混合式多頻天線陣列3之各該蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141均有部分金屬共振路徑分別是改由導體通孔31111、31211、31311、31411實現，因此與該混合式多頻天線陣列2之各該蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141不完全相同。並且該混合式多頻天線陣列3之該第一槽孔3211、3221、3231、3241與該第二槽孔3212、3222、3232、3242，也與該混合式多頻天線陣列2之該第一槽孔2211、2221、2231、2241與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之形狀有些微差異。然而該混合式多頻天線陣列3，其同樣設計該第一天線陣列31激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列32激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。並且該混合式多頻天線陣列3，同樣設計該第一間距d3112、d3123、d3134之距離均分別介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d3212、d3223、d3234之距離均分別介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列3，其該複數個並聯槽孔天線321、322、323、324之該第一槽孔3211、3221、3231、3241之開口中心點位置與該第二槽孔3212、3222、3232、3242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d331、d332、d333、d334。該混合式多頻天線陣列3，同樣藉由設計該第三間距d331、d332、d333、d334分別均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑3111、3121、3131、3141各自從該環圈饋入點3113、3123、3133、3143到該環圈短路點3112、3122、3132、3142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32的近場輻射能量耦合干擾。因此該混合式多頻天線陣列3能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，能夠成功降低該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。本揭露混合式多頻天線陣列3可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第4圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列4之結構圖。如第4圖所示，該混合式多頻天線陣列4，包含一多層介質基板40、一第一天線陣列41以及一第二天線陣列42。該多層介質基板40具有一接地導體結構401，並且該接地導體結構401具有一第一邊緣402。該接地導體結構401為一接地導體面。該第一天線陣列41包含複數個摺疊環圈天線411、412、413、414。該複數個摺疊環圈天線411、412、413、414均整合於該多層介質基板40中，並沿著該第一邊緣402延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線411、412、413、414均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141。各該蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141均各自具有一環圈短路點4112、4122、4132、4142以及一環圈饋入點4113、4123、4133、4143，各該環圈短路點4112、4122、4132、4142均電氣連接於該接地導體結構401，相鄰各該環圈饋入點4113、4123、4133、4143之間均具有各自的一第一間距d4112、d4123、d4134。該第一天線陣列41激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列42包含複數個並聯槽孔天線421、422、423、424。該複數個並聯槽孔天線421、422、423、424均整合於該多層介質基板40中，並沿著該第一邊緣402延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線421、422、423、424均各自具有一第一槽孔4211、4221、4231、4241與一第二槽孔4212、4222、4232、4242，以及各自具有一訊號耦合線4213、4223、4233、4243各自橫跨該第一槽孔4211、4221、4231、4241與該第二槽孔4212、4222、4232、42242。該複數個第一槽孔4211、4221、4231、4241以及該複數個第二槽孔4212、4222、4232、4242均位於該接地導體結構401上。並且該複數個訊號耦合線4213、4223、4233、4243均各自具有一槽孔饋入點4214、4224、4234、4244，相鄰各該槽孔饋入點4214、4224、4234、4244之間均具有各自的一第二間距d4212、d4223、d4234。該第二天線陣列42激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。其中，該第一間距d4112、d4123、d4134之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d4212、d4223、d4234之距離均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線421、422、423、424之該第一槽孔4211、4221、4231、2241之開口中心點位置與該第二槽孔4212、4222、4232、4242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d431、d432、d433、d434，該第三間距d431、d432、d433、d234均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141各自從該環圈饋入點4113、4123、4133、4143到該環圈短路點4112、4122、4132、4142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔4211、4221、4231、4241以及該複數個第二槽孔4212、4222、4232、4242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔4211、4221、4231、4241以及該複數個第二槽孔4212、4222、4232、4242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.2波長。該環圈饋入點4113、4123、4133、4143均各自藉由第一天線陣列傳輸線4114、4124、4134、4144電氣耦接於一第一波束成形電路441，該槽孔饋入點4214、4224、4234、4244均各自藉由第二天線陣列傳輸線4215、4225、4235、4245電氣耦接於一第二波束成形電路442。該第一天線陣列傳輸線4114、4124、4134、4144以及該第二天線陣列傳輸線4215、4225、4235、4245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路441激發該第一天線陣列41產生該第一共振模態，並且該第一波束成形電路441能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列41產生不同波束場型變化。該第二波束成形電路442激發該第二天線陣列42產生該第二共振模態，並且該第二波束成形電路442能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列42產生不同波束場型變化。該第一波束成形電路441以及該第二波束成形電路442可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第4圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列4，雖然其各該蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141均具有部分金屬共振路徑為具有曲度的路徑形狀，因此與該混合式多頻天線陣列2之各該蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141形狀不完全相同。並且該混合式多頻天線陣列4之該第一槽孔4211、4221、4231、4241與該第二槽孔4212、4222、4232、4242，也與該混合式多頻天線陣列2之該第一槽孔2211、2221、2231、2241與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之形狀有些微差異。以及該複數個訊號耦合線4213、4223、4233、4243與該混合式多頻天線陣列2之該複數個訊號耦合線2213、2223、2233、2243之形狀不完全相同。然而該混合式多頻天線陣列4，其同樣設計該第一天線陣列41產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列42產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。並且該混合式多頻天線陣列4，同樣設計該第一間距d4112、d4123、d4134之距離均分別介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d4212、d4223、d4234之距離均分別介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列4，其該複數個並聯槽孔天線421、422、423、424之該第一槽孔開口4211、4221、4231、4241之中心點位置與該第二槽孔4212、4222、4232、4242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d431、d432、d433、d434。該混合式多頻天線陣列4，同樣藉由設計該第三間距d431、d432、d433、d434分別均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑4111、4121、4131、4141各自從該環圈饋入點4113、4123、4133、4143到該環圈短路點4112、4122、4132、4142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42的近場輻射能量耦合干擾。所以該混合式多頻天線陣列4能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，成功降低該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。本揭露混合式多頻天線陣列4可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第5圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列5之結構圖。如第5圖所示，該混合式多頻天線陣列5，包含一多層介質基板50、一第一天線陣列51以及一第二天線陣列52。該多層介質基板50具有一接地導體結構501，並且該接地導體結構501具有一第一邊緣502。該接地導體結構501為一接地導體面。該第一天線陣列51包含複數個摺疊環圈天線511、512、513、514。該複數個摺疊環圈天線511、512、513、514均整合於該多層介質基板50，並沿著該第一邊緣502延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線511、512、513、514均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141。各該蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141均各自具有一環圈短路點5112、5122、5132、5142以及一環圈饋入點5113、5123、5133、5143，各該環圈短路點5112、5122、5132、5142均電氣連接於該接地導體結構501，相鄰各該環圈饋入點5113、5123、5133、5143之間均具有各自的一第一間距d5112、d5123、d5134。該第一天線陣列51激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列52包含複數個並聯槽孔天線521、522、523、524。該複數個並聯槽孔天線521、522、523、524均整合於該多層介質基板50，並沿著該第一邊緣502延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線521、522、523、524均各自具有一第一槽孔5211、5221、5231、5241與一第二槽孔5212、5222、5232、5242，以及各自具有一訊號耦合線5213、5223、5233、5243各自橫跨該第一槽孔5211、5221、5231、5241與該第二槽孔5212、5222、5232、5242。該複數個第一槽孔5211、5221、5231、5241以及該複數個第二槽孔5212、5222、5232、5242均位於該接地導體結構501上。並且該複數個訊號耦合線5213、5223、5233、5243均各自具有一槽孔饋入點5214、5224、5234、5244，相鄰各該槽孔饋入點5214、5224、5234、5244之間均具有各自的一第二間距d5212、d5223、d5234。該第二天線陣列52激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。其中，該接地導體結構501為一接地導體面。該第一間距d5112、d5123、d5134之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d5212、d5223、d5234之距離均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線521、522、523、524之該第一槽孔5211、5221、5231、5241之開口中心點位置與該第二槽孔5212、5222、5232、5242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d531、d532、d533、d534，該第三間距d531、d532、d533、d534均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141各自從該環圈饋入點5113、5123、5133、5143到該環圈短路點5112、5122、5132、5142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔5211、5221、5231、5241以及該複數個第二槽孔5212、5222、5232、5242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段5252最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔5211、5221、5231、5241以及該複數個第二槽孔5212、5222、5232、5242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.2波長。

如第5圖所示，該混合式多頻天線陣列5，其中該環圈饋入點5113、5123、5133、5143與槽孔饋入點5214、5224、5234、5244均各自藉由第一天線陣列傳輸線5114、5124、5134、5144與第二天線陣列傳輸線5215、5225、5235、5245電氣耦接於一第三波束成形電路543。該第一天線陣列傳輸線5114、5124、5134、5144以及該第二天線陣列傳輸線5215、5225、5235、5245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第三波束成形電路543可多頻段操作，分別激發該第一天線陣列51產生該第一共振模態，並且該第三波束成形電路543能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列51產生不同波束場型變化。該第三波束成形電路543同樣可激發該第二天線陣列52產生該第二共振模態，並且該第三波束成形電路543能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列52產生不同波束場型變化。該第三波束成形電路543可為多頻功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第5圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列5，雖然其各該蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141均具有部分金屬共振路徑為具有曲度的路徑形狀，因此與該混合式多頻天線陣列2之各該蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141形狀不完全相同。並且該混合式多頻天線陣列5之該第一槽孔5211、5221、5231、5241與該第二槽孔5212、5222、5232、5242，也與該混合式多頻天線陣列2之該第一槽孔2211、2221、2231、2241與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之形狀有些微差異。以及運用一多頻段操作之該第三波束成形電路543，來取代該混合式多頻天線陣列2之該第一波束成形電路241以及該第二波束成形電路242。然而該混合式多頻天線陣列5，其同樣設計該第一天線陣列51被激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列52被激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。並且該混合式多頻天線陣列5，同樣設計該第一間距d5112、d5123、d5134之距離均分別介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d5212、d5223、d5234之距離均分別介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此同樣能夠有效降低該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列5，其該複數個並聯槽孔天線521、522、523、524之該第一槽孔5211、5221、5231、5241之開口中心點位置與該第二槽孔5212、5222、5232、5242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d531、d532、d533、d534。該混合式多頻天線陣列5，同樣藉由設計該第三間距d531、d532、d533、d534分別均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑5111、5121、5131、5141各自從該環圈饋入點5113、5123、5133、5143到該環圈短路點5112、5122、5132、5142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52的近場輻射能量耦合干擾。因此該混合式多頻天線陣列5能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，成功降低該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。本揭露混合式多頻天線陣列5同樣可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第6A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之結構圖。第6B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之返回損失與隔離度曲線圖。如第6A圖與第6B圖所示，該混合式多頻天線陣列6，包含一多層介質基板60、一第一天線陣列61以及一第二天線陣列62。該多層介質基板60具有一接地導體結構601，並且該接地導體結構601具有一第一邊緣602。該接地導體結構601為一接地導體面。該第一天線陣列61包含複數個摺疊環圈天線611、612、613、614。該複數個摺疊環圈天線611、612、613、614均整合於該多層介質基板60，並沿著該第一邊緣602延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線611、612、613、614均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑6111、6121、6131、6141。各該蜿蜒金屬共振路徑6111、6121、6131、6141均各自具有一環圈短路點6112、6122、6132、6142以及一環圈饋入點6113、6123、6133、6143，各該環圈短路點6112、6122、6132、6142均電氣連接於該接地導體結構601，相鄰各該環圈饋入點6113、6123、6133、6143之間均具有各自的一第一間距d6112、d6123、d6134。該第一天線陣列61激發產生一第一共振模態6151，該第一共振模態6151涵蓋至少一第一通訊頻段6152(如第6B圖所示)。該第二天線陣列62包含複數個並聯槽孔天線621、622、623、624。該複數個並聯槽孔天線621、622、623、624均整合於該多層介質基板60，並沿著該第一邊緣602延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線621、622、623、624均各自具有一第一槽孔6211、6221、6231、6241與一第二槽孔6212、6262、6232、6242，以及各自具有一訊號耦合線6213、6223、6233、6243各自橫跨該第一槽孔6211、6221、6231、6241與該第二槽孔6212、6262、6232、6242。該複數個第一槽孔6211、6221、6231、6241以及該複數個第二槽孔6212、6262、6232、6242均位於該接地導體結構601上。並且該複數個訊號耦合線6213、6223、6233、6243均各自具有一槽孔饋入點6214、6224、6234、6244，相鄰各該槽孔饋入點6214、6224、6234、6244之間均具有各自的一第二間距d6212、d6223、d6234。該第二天線陣列62激發產生一第二共振模態6251，該第二共振模態6251涵蓋至少一第二通訊頻段6252，且該第二共振模態6251之頻率小於該第一共振模態6151之頻率(如第6B圖所示)。其中，該接地導體結構601為一接地導體面。該第一間距d6112、d6123、d6134之距離均介於該第一通訊頻段6152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d6212、d6223、d6234之距離均介於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線621、622、623、624之該第一槽孔6211、6221、6231、6241之開口中心點位置與該第二槽孔6212、6262、6232、6242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d631、d632、d633、d634，該第三間距d631、d632、d633、d634均介於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑6111、6161、6131、6141各自從該環圈饋入點6113、6123、6133、6143到該環圈短路點6112、6122、6132、6142之路徑長度均介於該第一通訊頻段6152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑6111、6121、6131、6141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段6152最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔6211、6221、6231、6241以及該複數個第二槽孔6212、6222、6232、6242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔6211、6221、6231、6241以及該複數個第二槽孔6212、6222、6232、6242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.2波長。如第6A圖所示，該混合式多頻天線陣列6，其中該環圈饋入點6113、6123、6133、6143與槽孔饋入點6214、6224、6234、6244均各自藉由第一天線陣列傳輸線6114、6124、6134、6144與第二天線陣列傳輸線6215、6225、6235、6245電氣耦接於一第三波束成形電路643。該第一天線陣列傳輸線6114、6124、6134、6144以及該第二天線陣列傳輸線6215、6225、6235、6245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第三波束成形電路643可多頻段操作，分別激發該第一天線陣列61產生該第一共振模態，並且該第三波束成形電路643能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列61產生不同波束場型變化。該第三波束成形電路643同樣可激發該第二天線陣列62產生該第二共振模態，並且該第三波束成形電路643能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列62產生不同波束場型變化。該第三波束成形電路643可為多頻功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第6A圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列6，雖然其各該蜿蜒金屬共振路徑6111、6121、6131、6141均具有部分金屬共振路徑為具有曲度的路徑形狀，因此與該混合式多頻天線陣列2之各該蜿蜒金屬共振路徑2111、2121、2131、2141形狀不完全相同。並且該混合式多頻天線陣列6之該第一槽孔6211、6221、6231、6241與該第二槽孔6212、6222、6232、6242，也與該混合式多頻天線陣列2之該第一槽孔2211、2221、2231、2241與該第二槽孔2212、2222、2232、2242之形狀有些微差異。以及運用一多頻段操作之該第三波束成形電路643，來取代該混合式多頻天線陣列2之該第一波束成形電路241以及該第二波束成形電路242。然而該混合式多頻天線陣列6，其同樣設計該第一天線陣列61激發產生一第一共振模態6151，該第一共振模態6151涵蓋至少一第一通訊頻段6152(如第6B圖所示)。以及該第二天線陣列62激發產生一第二共振模態6251，該第二共振模態6251涵蓋至少一第二通訊頻段6252，且該第二共振模態6251之頻率小於該第一共振模態6151之頻率(如第6B圖所示)。並且該混合式多頻天線陣列6，同樣設計該第一間距d6112、d6123、d6134之距離均分別介於該第一通訊頻段6152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d6212、d6223、d6234之距離均分別介於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列2，其該複數個並聯槽孔天線621、622、623、624之該第一槽孔開口6211、6221、6231、6241之中心點位置與該第二槽孔6212、6222、6232、6242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d631、d632、d633、d234。該混合式多頻天線陣列6，同樣藉由設計該第三間距d631、d632、d633、d634分別均介於該第二通訊頻段6252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑6111、6161、6131、6141各自從該環圈饋入點6113、6123、6133、6143到該環圈短路點6112、6122、6132、6142之路徑長度均介於該第一通訊頻段6152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62的近場輻射能量耦合干擾。因此該混合式多頻天線陣列6能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，成功降低該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。

第6B圖為本揭露實施例多頻多天線陣列6之返回損失與隔離度曲線圖。其中，該第一天線陣列61之返回損失曲線為6153，該第二天線陣列62之返回損失曲線為6253，該第一天線陣列61與第二天線陣列62之隔離度曲線為65。其選擇下列尺寸進行實驗：該接地導體面601之該第一邊緣602長度約為35 mm；該蜿蜒金屬共振路徑6111從該環圈饋入點6113到該環圈短路點6112之路徑長度約為13mm，該蜿蜒金屬共振路徑6121從該環圈饋入點6123到該環圈短路點6122之路徑長度約為12.8 mm，該蜿蜒金屬共振路徑6131從該環圈饋入點6133到該環圈短路點6132之路徑長度約為13.2 mm，該蜿蜒金屬共振路徑6141從該環圈饋入點6143到該環圈短路點6142之路徑長度約為13.1 mm; 該第一間距d6112之距離約為4.2 mm，該第一間距d6123之距離約為4.1mm，該第一間距d6134之距離約為3.9mm; 該第二間距d6212之距離約為4.9 mm，該第二間距d6223之距離約為5.1 mm，該第二間距d6234之距離約為5.2 mm; 該第三間距d631之距離約為4.1 mm，該第三間距d632之距離約為4.2 mm，該第三間距d633之距離約為4mm，該第三間距d634之距離約為4.25 mm。如第6B圖所示，該第一天線陣列61被激發產生一第一共振模態6151，該第一共振模態6151涵蓋至少一第一通訊頻段6152。如第6B圖所示，該第二天線陣列62被激發產生一第二共振模態6251，該第二共振模態6251涵蓋至少一第二通訊頻段6252，且該第二共振模態6251之頻率小於該第一共振模態6151之頻率。在本實施例中，該第一共振模態6151涵蓋至少一第一通訊頻段6152 (38.5 GHz~40 GHz)，該第二共振模態6251涵蓋至少一第二通訊頻段6252 (27.5 GHz~28.5 GHz)，該第二共振模態6251之頻率小於該第一共振模態6151之頻率。該第一通訊頻段6152之最低操作頻率約為38.5GHz，該第二通訊頻段6252之最低操作頻率約為27.5 GHz。如第6B圖所示，該第一天線陣列61與第二天線陣列62之隔離度曲線65，於該第一通訊頻段6152中均高於15 dB，並且於該第二通訊頻段6252中也均高於10 dB，驗證能達成不錯的隔離度表現。

第6C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之第一天線陣列61於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。第2D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之第二天線陣列62於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。由第6C圖中該第一天線陣列61多波束2D場型圖變化曲線661，以及第2D圖中該第二天線陣列62多波束2D場型圖變化曲線662，可以清楚看到該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62於不同通訊頻段中的遠場主輻射波束能夠成功共存操作，而不會相互破壞抵銷，驗證能達成多頻段的無線通訊傳輸。

第6B圖、第6C圖與第6D圖所涵蓋之通訊系統頻段操作、實驗數據、介質基板之層數與接地導體面之層數，僅是為了實驗證明第6A圖中本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之技術功效。並未用來限制本揭露混合式多頻天線陣列6於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露混合式多頻天線陣列6可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第7圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列7之結構圖。如第7圖所示，該混合式多頻天線陣列7，包含一多層介質基板70、一第一天線陣列71以及一第二天線陣列72。該多層介質基板70具有一接地導體結構701，並且該接地導體結構701具有一第一邊緣702。該第一天線陣列71包含複數個摺疊環圈天線711、712、713、714。該複數個摺疊環圈天線711、712、713、714均整合於該多層介質基板70，並沿著該第一邊緣702延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線711、712、713、714均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑7111、7121、7131、7141。各該蜿蜒金屬共振路徑7111、7121、7131、3141均各自具有一環圈短路點7112、7122、7132、7142以及一環圈饋入點7113、7123、7133、7143，各該環圈短路點7112、7122、7132、7142均電氣連接於該接地導體結構701，相鄰各該環圈饋入點7113、7123、7133、7143之間均具有各自的一第一間距d7112、d7123、d7134。該第一天線陣列71激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。該第二天線陣列72包含複數個並聯槽孔天線721、722、723、724。該複數個並聯槽孔天線721、722、723、724均整合於該多層介質基板70，並沿著該第一邊緣702延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線721、722、723、724均各自具有一第一槽孔7211、7221、7231、7241與一第二槽孔7212、7222、7232、7242，以及各自具有一訊號耦合線7213、7223、7233、7243各自橫跨該第一槽孔7211、7221、7231、7241與該第二槽孔7212、7222、7232、7242。該複數個第一槽孔7211、7221、7231、7241以及該複數個第二槽孔7212、7222、7232、7242均位於該接地導體結構701上。並且該複數個訊號耦合線7213、7223、7233、7243均各自具有一槽孔饋入點7214、7224、7234、7244，相鄰各該槽孔饋入點7214、7224、7234、7244之間均具有各自的一第二間距d7212、d7223、d7234。該第二天線陣列72激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。其中，該接地導體結構701為一接地導體面。該第一間距d7112、d7123、d7134之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d7212、d7223、d7234之距離均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線721、722、723、724之該第一槽孔7211、7221、7231、7241之開口中心點位置與該第二槽孔7212、7222、7232、7242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d731、d732、d733、d734，該第三間距d731、d732、d733、d734均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑7111、7121、7131、7141各自從該環圈饋入點7113、7123、7133、7143到該環圈短路點7112、7122、7132、7142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑7111、7121、7131、7141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔7211、7221、7231、7241以及該複數個第二槽孔7212、7222、7232、7242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔7211、7221、7231、7241以及該複數個第二槽孔7212、7222、7232、7242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.2波長。該環圈饋入點7113、7123、7133、7143均各自藉由第一天線陣列傳輸線7114、7124、7134、7144電氣耦接於一第一波束成形電路741，該槽孔饋入點7214、7224、7234、7244均各自藉由第二天線陣列傳輸線7215、7225、7235、7245電氣耦接於一第二波束成形電路742。該第一天線陣列傳輸線7114、7124、7134、7144以及該第二天線陣列傳輸線7215、7225、7235、7245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路741激發該第一天線陣列71產生該第一共振模態，並且該第一波束成形電路741能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列71產生不同波束場型變化。該第二波束成形電路742激發該第二天線陣列72產生該第二共振模態，並且該第二波束成形電路742能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列72產生不同波束場型變化。該第一波束成形電路741以及該第二波束成形電路742可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第7圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列7，雖然其該複數個訊號耦合線7213、7223、7233、7243與該混合式多頻天線陣列2之該複數個訊號耦合線2213、2223、2233、2243之形狀不完全相同。並且雖然僅部分該複數個摺疊環圈天線711、712與部分該複數個並聯槽孔天線723、724於該第一邊緣702交錯配置。然而該混合式多頻天線陣列7，同樣設計該第一天線陣列71激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。以及該第二天線陣列72激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。並且該混合式多頻天線陣列7，同樣設計該第一間距d7112、d7123、d7134之距離均分別介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d7212、d7223、d7234之距離均分別介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列7，其該複數個並聯槽孔天線721、722、723、724之該第一槽孔開口7211、7221、7231、7241之中心點位置與該第二槽孔7212、7222、7232、7242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d231、d232、d233、d234。該混合式多頻天線陣列7，同樣藉由設計該第三間距d231、d232、d233、d234分別均介於該第二通訊頻段7252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑7111、7121、7131、7141各自從該環圈饋入點7113、7123、7133、7143到該環圈短路點7112、7122、7132、7142之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72的近場輻射能量耦合干擾。所以該混合式多頻天線陣列4能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，成功降低該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。本揭露混合式多頻天線陣列7可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

第8A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之結構圖。第8B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之返回損失與隔離度曲線圖。如第8A圖與第8B圖所示，該混合式多頻天線陣列8，包含一多層介質基板80、一第一天線陣列81以及一第二天線陣列82。該多層介質基板80具有一接地導體結構801，並且該接地導體結構801具有一第一邊緣802。該接地導體結構801為一接地導體面。該第一天線陣列81包含複數個摺疊環圈天線811、812、813、814。該複數個摺疊環圈天線811、812、813、814均整合於該多層介質基板80，並沿著該第一邊緣802延伸排列。其中，各該摺疊環圈天線811、812、813、814均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑8111、8121、8131、8141。各該蜿蜒金屬共振路徑8111、8121、8131、3141均各自具有一環圈短路點8112、8122、8132、8142以及一環圈饋入點8113、8123、8133、8143，各該環圈短路點8112、8122、8132、8142均電氣連接於該接地導體結構801，相鄰各該環圈饋入點8113、8123、8133、8143之間均具有各自的一第一間距d8112、d8123、d8134。該第一天線陣列81激發產生一第一共振模態8151，該第一共振模態8151涵蓋至少一第一通訊頻段8152(如第8B圖所示)。該第二天線陣列82包含複數個並聯槽孔天線821、822、823、824。該複數個並聯槽孔天線821、822、823、824均整合於該多層介質基板80，並沿著該第一邊緣802延伸排列。其中，各該並聯槽孔天線821、822、823、824均各自具有一第一槽孔8211、8221、8231、8241與一第二槽孔8212、8222、8232、8242，以及各自具有一訊號耦合線8213、8223、8233、8243各自橫跨該第一槽孔8211、8221、8231、8241與該第二槽孔8212、8222、8232、8242。該複數個第一槽孔8211、8221、8231、8241以及該複數個第二槽孔8212、8222、8232、8242均位於該接地導體結構801上。並且該複數個訊號耦合線8213、8223、8233、8243均各自具有一槽孔饋入點8214、8224、8234、8244，相鄰各該槽孔饋入點8214、8224、8234、8244之間均具有各自的一第二間距d8212、d8223、d8234。該第二天線陣列82激發產生一第二共振模態8251，該第二共振模態8251涵蓋至少一第二通訊頻段8252，且該第二共振模態8251之頻率小於該第一共振模態8151之頻率(如第8B圖所示)。其中，該相鄰各該並聯槽孔天線821、822、823、824之間均具有各自的一第三槽孔882、883、884，該第三槽孔均位於該接地導體結構801上。該第三槽孔882、883、884從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.8波長。該第一間距d8112、d8123、d8134之距離均介於該第一通訊頻段8152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。該第二間距d8212、d8223、d8234之距離均介於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。並且該複數個並聯槽孔天線821、822、823、824之該第一槽孔8211、8221、8231、8241之開口中心點位置與該第二槽孔8212、8222、8232、8242之開口中心點位置之間各自分別具有一第三間距d831、d832、d833、d834，該第三間距d831、d832、d833、d834均介於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑8111、8121、8131、8141各自從該環圈饋入點8113、8123、8133、8143到該環圈短路點8112、8122、8132、8142之路徑長度均介於該第一通訊頻段8152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。該複數個蜿蜒金屬共振路徑8111、8121、2131、8141之路徑寬度均小於或等於該第一通訊頻段8152最低操作頻率之0.25波長。該複數個第一槽孔8211、8221、8231、8241以及該複數個第二槽孔8212、8222、8232、8242從槽孔之開口端到槽孔之閉口端之槽孔長度均小於或等於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.6波長。該複數個第一槽孔8211、8221、8231、8241以及該複數個第二槽孔8212、8222、8232、8242之槽孔寬度均小於或等於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.2波長。

該環圈饋入點8113、8123、8133、8143均各自藉由第一天線陣列傳輸線8114、8124、8134、8144電氣耦接於一第一波束成形電路841，該槽孔饋入點8214、8224、8234、8244均各自藉由第二天線陣列輸線8215、8225、8235、8245電氣耦接於一第二波束成形電路842。該第一天線陣列傳輸線8114、8124、8134、8144以及該第二天線陣列傳輸線8215、8225、8235、8245可為微帶傳輸線架構、夾心帶線架構、同軸傳輸線架構、共面波導傳輸線架構、接地共面波導傳輸線架構或不同傳輸線之結合與改良架構。該第一波束成形電路841激發該第一天線陣列81產生該第一共振模態8151，並且該第一波束成形電路841能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第一天線陣列81產生不同波束場型變化(如第8C圖所示)。該第二波束成形電路842激發該第二天線陣列82產生該第二共振模態8251，並且該第二波束成形電路842能夠產生不同的相位變化訊號，致使該第二天線陣列82產生不同波束場型變化(如第8D圖所示)。該第一波束成形電路841以及該第二波束成形電路842可為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。

第8A圖中本揭露一實施例該混合式多頻天線陣列8，雖然其該複數個訊號耦合線8213、8223、8233、8243與該混合式多頻天線陣列2之該複數個訊號耦合線2213、2223、2233、2243之形狀不完全相同。並且該相鄰各該並聯槽孔天線821、822、823、824之間均具有各自的一第三槽孔882、883、884，該第三槽孔均位於該接地導體結構801上。然而該一種混合式多頻天線陣列8，同樣設計該第一天線陣列81激發產生一第一共振模態8151，該第一共振模態8151涵蓋至少一第一通訊頻段8152(如第8B圖所示)。以及該第二天線陣列82激發產生一第二共振模態8251，該第二共振模態8251涵蓋至少一第二通訊頻段8252，且該第二共振模態8251之頻率小於該第一共振模態8151之頻率(如第8B圖所示)。並且該混合式多頻天線陣列8，同樣藉由設計該第一間距d8112、d8123、d8134之距離均分別介於該第一通訊頻段8152最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間，以及設計該第二間距d8212、d8223、d8234之距離均分別介於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列81以及該第二天線陣列82的遠場輻射能量耦合干擾。除此之外，該混合式多頻天線陣列8，其該複數個並聯槽孔天線821、822、823、824之該第一槽孔開口8211、8221、8231、8241之中心點位置與該第二槽孔8212、8222、8232、8242之開口中心點位置之間均分別具有一第三間距d231、d232、d233、d234。該混合式多頻天線陣列8，同樣設計該第三間距d831、d832、d833、d834分別均介於該第二通訊頻段8252最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間，以及設計該複數個蜿蜒金屬共振路徑8111、8121、8131、8141各自從該環圈饋入點8113、8123、8133、8143到該環圈短路點8112、8122、8132、8142之路徑長度均介於該第一通訊頻段8152最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。因此能夠有效降低該第一天線陣列81以及該第二天線陣列82的近場輻射能量耦合干擾。所以該混合式多頻天線陣列8能夠達成與該混合式多頻天線陣列2相同之特性，成功降低該第一天線陣列81以及該第二天線陣列82之間多波束場型變化的破壞性干涉，達成縮小化、高整合度以及多頻段操作的技術功效。

第8B圖為本揭露實施例多頻多天線陣列8之返回損失與隔離度曲線圖。其中，該第一天線陣列81之返回損失曲線為8153，該第二天線陣列82之返回損失曲線為8253，該第一天線陣列81與第二天線陣列82之隔離度曲線為85。其選擇下列尺寸進行實驗：該接地導體面801之該第一邊緣802長度約為45 mm；該蜿蜒金屬共振路徑8111從該環圈饋入點8113到該環圈短路點8112之路徑長度約為12.9mm，該蜿蜒金屬共振路徑8121從該環圈饋入點8123到該環圈短路點8122之路徑長度約為13.3 mm，該蜿蜒金屬共振路徑8131從該環圈饋入點8133到該環圈短路點8132之路徑長度約為13.3 mm，該蜿蜒金屬共振路徑8141各自從該環圈饋入點8143到該環圈短路點8142之路徑長度約為12.9mm; 該第一間距d8112之距離約為4 mm，該第一間距d8123之距離約為4.3mm，該第一間距d8134之距離約為4.1mm; 該第二間距d8212之距離約為5.1 mm，該第二間距d8223之距離約為5 mm，該第二間距d8234之距離約為5.1 mm; 該第三間距d831之距離約為4.25 mm，該第三間距d832之距離約為4 mm，該第三間距d833之距離約為4mm，該第三間距d834之距離約為4.15 mm該多層介質基板80為一雙層介質基板，總厚度約0.55 mm並且該介質基板之介電常數約為3.5。如第8B圖所示，該第一天線陣列821被激發產生一第一共振模態8151，該第一共振模態8151涵蓋至少一第一通訊頻段8152。如第8B圖所示，該第二天線陣列82被激發產生一第二共振模態8251，該第二共振模態8251涵蓋至少一第二通訊頻段8252，且該第二共振模態8251之頻率小於該第一共振模態8151之頻率。在本實施例中，該第一共振模態8151涵蓋至少一第一通訊頻段8152 (38.5 GHz~40 GHz)，該第二共振模態8251涵蓋至少一第二通訊頻段8252 (27.5 GHz~28.5 GHz)，該第二共振模態8251之頻率小於該第一共振模態8151之頻率。該第一通訊頻段8152之最低操作頻率約為38.5GHz，該第二通訊頻段8252之最低操作頻率約為27.5 GHz。如第8B圖所示，該第一天線陣列81與第二天線陣列22之隔離度曲線85，於該第一通訊頻段8152中均高於15 dB，並且於該第二通訊頻段8252中也均高於10 dB，驗證能達成不錯的隔離度表現。

第8C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之第一天線陣列81於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。第2D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之第二天線陣列82於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。由第8C圖中該第一天線陣列81多波束2D場型圖變化曲線861，以及第2D圖中該第二天線陣列82多波束2D場型圖變化曲線862，可以清楚看到該第一天線陣列81以及該第二天線陣列82於不同通訊頻段中的遠場主輻射波束能夠成功共存操作，而不會相互破壞抵銷，驗證能達成多頻段的無線通訊傳輸。

第8B圖、第8C圖與第8D圖所涵蓋之通訊系統頻段操作、實驗數據、介質基板之層數與接地導體面之層數，僅是為了實驗證明第8A圖中本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之技術功效。並未用來限制本揭露混合式多頻天線陣列8於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露混合式多頻天線陣列8可以單一組或多組實現於通訊裝置當中，該通訊裝置可為行動通訊裝置、無線通訊裝置、行動運算裝置、電腦系統、電信設備、基地台設備、網路設備或電腦或網路的週邊設備等。

本揭露提出一種高整合度多頻多波束天線陣列設計方式，其能有效縮小多頻多波束天線陣列應用於通訊裝置的整體尺寸，能來滿足未來高資料傳輸速度多天線通訊裝置的實際應用需求。

綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、2、3、4、5、6、7、8‧‧‧混合式多頻天線陣列

10、20、30、40、50、60、70、80‧‧‧多層介質基板

101、201、301、401、501、601、701、801‧‧‧接地導體結構

102、202、302、402、502、602、702、802‧‧‧第一邊緣

11、21、31、41、51、61、71、81‧‧‧第一天線陣列

111、112、211、212、213、214、311、312、313、314、411、412、413、414、511、512、513、514、611、612、613、614、711、712、713、714、811、812、813、814‧‧‧摺疊環圈天線

1111、1121、2111、2121、2131、2141、3111、3121、3131、3141、4111、4121、4131、4141、5111、5121、5131、5141、6111、6121、6131、6141、7111、7121、7131、7141、8111、8121、8131、8141‧‧‧蜿蜒金屬共振路徑

1112、1122、2112、2122、2132、2142、3112、3122、3132、3142、4112、4122、4132、4142、5112、5122、5132、5142、6112、6122、6132、6142、7112、7122、7132、7142、8112、8122、8132、8142‧‧‧環圈短路點

1113、1123、2113、2123、2133、2143、3113、3123、3133、3143、4113、4123、4133、4143、5113、5123、5133、5143、6113、6123、6133、6143、7113、7123、7133、7143、8113、8123、8133、8143‧‧‧環圈饋入點

d1112、d2112、d2123、d2134、d3112、d3123、d3134、d4112、d4123、d4134、d5112、d5123、d5134、d6112、d6123、d6134、d7112、d7123、d7134、d8112、d8123、d8134‧‧‧第一間距

12、22、32、42、52、62、72、82‧‧‧第二天線陣列

121、122、221、222、223、224、321、322、323、324、421、422、423、424、521、522、523、524、621、622、623、624、721、722、723、724、821、822、823、824‧‧‧並聯槽孔天線

1211、1221、2211、2221、2231、2241、3211、3221、3231、3241、4211、4221、4231、4241、5211、5221、5231、5241、6211、6221、6231、6241、7211、7221、7231、7241、8211、8221、8231、8241‧‧‧第一槽孔

1212、1222、2212、2222、2232、2242、3212、3222、3232、3242、4212、4222、4232、4242、5212、5222、5232、5242、6212、6222、6232、6242、7212、7222、7232、7242、8212、8222、8232、8242‧‧‧第二槽孔

1213、1223、2213、2223、2233、2243、3213、3223、3233、3243、4213、4223、4233、4243、5213、5223、5233、5243、6213、6223、6233、6243、7213、7223、7233、7243、8213、8223、8233、8243‧‧‧訊號耦合線

1214、1224、2214、2224、2234、2244、3214、3224、3234、3244、4214、4224、4234、4244、5214、5224、5234、5244、6214、6224、6234、6244、7214、7224、7234、7244、8214、8224、8234、8244‧‧‧槽孔饋入點

d1212、d2212、d2223、d2234、d3212、d3223、d3234、d4212、d4223、d4234、d5212、d5223、d5234、d6212、d6223、d6234、d7212、d7223、d7234、d8212、d8223、d8234‧‧‧第二間距

d131、d132、d231、d232、d233、d234、d331、d332、d333、d334、d431、d432、d433、d434、d531、d532、d533、d534、d631、d632、d633、d634、d731、d732、d733、d734、d831、d832、d833、d834‧‧‧第三間距

1114、1124、2114、2124、2134、2144、3114、3124、3134、3144、4114、4124、4134、4144、5114、5124、5134、5144、6114、6124、6134、6144、7114、7124、7134、7144、8114、8124、8134、8144‧‧‧第一天線陣列傳輸線

1215、1225、2215、2225、2235、2245、3215、3225、3235、3245、4215、4225、4235、4245、5215、5225、5235、5245、6215、6225、6235、6245、7215、7225、7235、7245、8215、8225、8235、8245‧‧‧第二天線陣列傳輸線

141、241、341、441、741、841‧‧‧第一波束成形電路

142、242、342、442、742、842‧‧‧第二波束成形電路

543、643‧‧‧第三波束成形電路

2151、6151、8151‧‧‧第一共振模態

2251、6251、8251‧‧‧第二共振模態

2152、6152、8152‧‧‧第一通訊頻段

2252、6252、8252‧‧‧第二通訊頻段

2153、6153、8153‧‧‧第一天線陣列之返回損失曲線

2253、6253、8253‧‧‧第二天線陣列之返回損失曲線

25、65、85‧‧‧第一天線陣列與第二天線陣列之隔離度曲線

261、661、861‧‧‧第一天線陣列多波束2D場型圖變化曲線

262、662、862‧‧‧第二天線陣列多波束2D場型圖變化曲線

31111、31211、31311、31411‧‧‧導體通孔

371、372、373、374、375、376、377、378、379、380、381、382、383‧‧‧接地導體通孔

881、882、883、884、885‧‧‧第三槽孔

第1圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列1之結構圖。 第2A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之結構圖。 第2B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之返回損失與隔離度曲線圖。 第2C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之第一天線陣列21於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。 第2D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列2之第二天線陣列22於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。 第3圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列3之結構圖。 第4圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列4之結構圖。 第5圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列5之結構圖。 第6A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之結構圖。 第6B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之返回損失與隔離度曲線圖。 第6C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之第一天線陣列61於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。 第6D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列6之第二天線陣列62於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。 第7圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列7之結構圖。 第8A圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之結構圖。 第8B圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之返回損失與隔離度曲線圖。 第8C圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之第一天線陣列81於第一通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。 第8D圖為本揭露一實施例混合式多頻天線陣列8之第二天線陣列82於第二通訊頻段之多波束掃描2D場型圖。

Claims (15)

1. 一種混合式多頻天線陣列，包含： 一多層介質基板，具有一接地導體結構，並且該接地導體結構具有一第一邊緣; 一第一天線陣列，其包含複數個摺疊環圈天線，該複數個摺疊環圈天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列，其中，各該摺疊環圈天線均各自具有一蜿蜒金屬共振路徑，各該蜿蜒金屬共振路徑均各自具有一環圈短路點以及一環圈饋入點，各該環圈短路點均電氣連接於該接地導體結構，相鄰各該環圈饋入點之間均具有各自的一第一間距，該第一天線陣列激發產生一第一共振模態，該第一共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段；以及 一第二天線陣列，其包含複數個並聯槽孔天線，該複數個並聯槽孔天線均整合於該多層介質基板，並沿著該第一邊緣延伸排列，其中，各該並聯槽孔天線均各自具有一第一槽孔與一第二槽孔，以及各自具有一訊號耦合線橫跨該第一槽孔與該第二槽孔，該複數個第一槽孔以及該複數個第二槽孔均位於該接地導體結構上，並且該複數個訊號耦合線均各自具有一槽孔饋入點，相鄰各該槽孔饋入點之間均具有各自的一第二間距，該第二天線陣列激發產生一第二共振模態，該第二共振模態涵蓋至少一第二通訊頻段，且該第二共振模態之頻率小於該第一共振模態之頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該接地導體結構為一接地導體面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該接地導體結構為一多層接地導體面，並且該多層接地導體面之間具有複數個接地導體通孔彼此電氣連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該第一間距之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該第二間距之距離均介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.23波長到0.85波長之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該並聯槽孔天線之該第一槽孔之開口中心點位置與該第二槽孔之開口中心點位置之間具有一第三間距，該第三間距介於該第二通訊頻段最低操作頻率之0.1波長至0.7波長之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該複數個蜿蜒金屬共振路徑各自從該環圈饋入點到該環圈短路點之路徑長度均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.5波長到2.0波長之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該環圈饋入點均各自藉由傳輸線電氣耦接於一第一波束成形電路。
9. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該槽孔饋入點均各自藉由傳輸線電氣耦接於一第二波束成形電路。
10. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該環圈饋入點以及該槽孔饋入點均各自藉由傳輸線電氣耦接於一第三波束成形電路。
11. 如申請專利範圍第8項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該第一波束成形電路為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。
12. 如申請專利範圍第9項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該第二波束成形電路為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。
13. 如申請專利範圍第10項所述之混合式多頻天線陣列，其中，該第三波束成形電路為功率合成電路、相位控制電路、升降頻電路、阻抗匹配電路、放大器電路、積體電路晶片或射頻模組。
14. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，僅部分該複數個摺疊環圈天線與部分該複數個並聯槽孔天線於該第一邊緣交錯配置。
15. 如申請專利範圍第1項所述之混合式多頻天線陣列，其中，相鄰各該並聯槽孔天線之間均具有各自的一第三槽孔，該第三槽孔均位於該接地導體結構上。