TWI679808B - 雙饋入迴路天線結構及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種雙饋入迴路天線結構,適於配置於一基板,雙饋入迴路天線結構包括兩迴路天線及兩開迴路接地輻射體。各迴路天線用以共振出一第一頻帶與一第二頻帶,各迴路天線包括一饋入端及一接地段。兩開迴路接地輻射體位於兩迴路天線之間,各開迴路接地輻射體延伸自對應的迴路天線的接地段,且一耦合間隙形成於兩開迴路接地輻射體之間。其中一個迴路天線及所連接的開迴路接地輻射體在鏡射反轉後完全重合於另一個迴路天線及其所連接的另一個開迴路接地輻射體。本發明更包括一種電子裝置。

Description

雙饋入迴路天線結構及電子裝置
本發明是有關於一種天線結構及具有此天線結構的電子裝置,且特別是有關於一種雙饋入迴路天線結構及具有此雙饋入迴路天線結構的電子裝置。
傳統的迴路天線結構僅具有單一饋入端,然而,隨著操作頻段的增加,僅具有單饋入端的天線可能面臨到不敷使用需求的狀況。此外,傳統的迴路天線需要有大的接地面,而通常會直接搭接至系統接地面。因此,傳統的迴路天線需要佔用較大的空間。隨著電子裝置小型化的需求,要在有限空間中設計多天線,需考量這些天線之間的隔離度及這些天線的輻射場型,在天線設計上勢必是個挑戰。
本發明提供一種雙饋入迴路天線結構,其體積可較小、具有良好隔離度、全向性的輻射場型且具有良好的雙頻表現。
本發明提供一種電子裝置,其具有上述的雙饋入迴路天線結構。
本發明的一種雙饋入迴路天線結構,適合配置於一基板,雙饋入迴路天線結構包括兩迴路天線及兩開迴路接地輻射體。各迴路天線用以共振出一第一頻帶與一第二頻帶,各迴路天線包括一饋入端及一接地段。兩開迴路接地輻射體位於兩迴路天線之間,各開迴路接地輻射體延伸自對應的迴路天線的接地段,且一耦合間隙形成於兩開迴路接地輻射體之間。其中一個迴路天線及所連接的開迴路接地輻射體在鏡射反轉後完全重合於另一個迴路天線及其所連接的另一個開迴路接地輻射體。
在本發明的一實施例中,上述的耦合間隙的寬度介於0.5公厘至1.5公厘之間。
在本發明的一實施例中,上述的各迴路天線的長度在第一頻帶的3/4倍波長至1倍波長的範圍之間。
在本發明的一實施例中,上述的兩開迴路接地輻射體的長度總和為第一頻帶的1/2倍波長。
在本發明的一實施例中,上述的各開迴路接地輻射體的長度為第一頻帶的1/4倍波長。
在本發明的一實施例中,上述的各迴路天線的接地段的長度為第一頻帶的1/4倍波長。
在本發明的一實施例中,上述的雙饋入迴路天線結構更包括兩同軸傳輸線,分別配置於兩迴路天線上,各同軸傳輸線的一正端連接於對應的迴路天線的饋入端,各同軸傳輸線的一負端連接於對應的迴路天線的接地段。
在本發明的一實施例中,上述的各同軸傳輸線的長度在145公厘至300公厘之間。
在本發明的一實施例中,上述的各迴路天線包括從饋入端延伸出的一第一延伸段,調整第一延伸段的長度或寬度適以調整第二頻帶的阻抗匹配。
在本發明的一實施例中,上述的各迴路天線包括從靠近饋入端的一轉折處延伸出的一第二延伸段,調整第二延伸段的長度或寬度適以調整第一頻帶的阻抗匹配。
在本發明的一實施例中,上述的第一頻帶在2400MHz至2500MHz之間,且第二頻帶在5150MHz至5875MHz之間。
本發明的一種電子裝置,包括一殼體、一電路板、至少一雙饋入迴路天線結構及至少一屏蔽件。電路板配置於殼體內。雙饋入迴路天線結構配置於殼體內且訊號連接至電路板。屏蔽件配置於殼體內且位於雙饋入迴路天線結構及電路板之間。
在本發明的一實施例中,上述的各雙饋入迴路天線結構與對應的屏蔽件之間的距離介於15公厘至70公厘之間。
在本發明的一實施例中,上述的殼體為一圓柱體、一橢圓體、一長方體、一梯形柱或一橄欖球體。
在本發明的一實施例中,上述的至少一雙饋入迴路天線結構包括多個雙饋入迴路天線結構,對稱地配置於殼體。
基於上述,本發明的雙饋入迴路天線結構將兩開迴路接地輻射體配置於兩迴路天線之間且分別延伸自兩迴路天線的兩接地段,並且兩開迴路接地輻射體之間具有耦合間隙。在上述的設計中,對於其中一個迴路天線(例如是指第一個迴路天線)來說,兩開迴路接地輻射體與另一個迴路天線(例如是指第二個迴路天線)可共同作為此迴路天線(第一個迴路天線)的接地輻射體,而使此迴路天線具有較大的接地路徑。同樣地,對於另一個迴路天線(例如是指第二個迴路天線)來說,兩開迴路接地輻射體與其他的迴路天線(例如是指第一個迴路天線)可共同作為此迴路天線(第二個迴路天線)的接地輻射體,而使此迴路天線具有較大的接地路徑。換句話說,對於這兩個迴路天線中的每一個來說,兩開迴路接地輻射體與另一個迴路天線可共同作為自己的接地輻射體,而使每一個迴路天線都具有大的接地路徑,進而提供良好的阻抗匹配。此外,兩開迴路接地輻射體也能夠使兩迴路天線具有良好的隔離度。由於兩迴路天線的距離可相當接近也不會互相干擾,而使得雙饋入迴路天線結構具有較小的體積。因此,雙饋入迴路天線結構能夠在有限空間內分別共振出訊號良好的第一頻帶與第二頻帶,而達到良好的雙頻特性。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。請參閱圖1,本實施例的電子裝置10包括一殼體12、一電路板14、一雙饋入迴路天線結構100及一屏蔽件16。在本實施例中,電子裝置10例如是一智慧音箱,但電子裝置10的種類不以此為限制。如圖1所示,在本實施例中,殼體12的外型是以一圓柱體為例。當然,殼體12的形狀不以此為限制,在其他實施例中,殼體12也可以是一橢圓體、一長方體、一梯形柱或一橄欖球體。殼體12的材質例如是塑膠,但殼體12的材質不以此為限制,只要殼體12在靠近雙饋入迴路天線結構100的部位的材質為非金屬即可。
在圖1中為了明確表示電路板14、雙饋入迴路天線結構100及屏蔽件16的相對位置,將殼體12以虛線表示。如圖1所示,在本實施例中,電路板14、雙饋入迴路天線結構100及屏蔽件16配置於殼體12內,且電路板14與雙饋入迴路天線結構100被屏蔽件16隔開,也就是說,屏蔽件16位於雙饋入迴路天線結構100及電路板14之間。在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100的位置例如是在殼體12的頂部的底面,但雙饋入迴路天線結構100的位置不以此為限制。
此外,在本實施例中,屏蔽件16的材質為金屬,可用來屏蔽電路板14上的干擾源對無線收訊品質的影響。當然,屏蔽件16的材質不以此為限制。另外,在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100與屏蔽件16之間的距離D至少大於15公厘,以降低屏蔽件16對雙饋入迴路天線結構100的影響。雙饋入迴路天線結構100與屏蔽件16之間的距離D例如是介於15公厘至70公厘之間,但不以此為限制。
在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100訊號連接至電路板14的無線模組卡15。更明確地說,雙饋入迴路天線結構100透過兩同軸傳輸線130連接至電路板14的無線模組卡15,屏蔽件16上可具有對應的穿孔或凹陷來使同軸傳輸線130通過。各同軸傳輸線130的長度例如是在145公厘至300公厘之間,而具有較佳的阻抗匹配效果。
下面將說明雙饋入迴路天線結構100的細部結構。圖2是圖1的電子裝置的雙饋入迴路天線結構的示意圖。請參閱圖2,本實施例的雙饋入迴路天線結構100包括兩迴路天線110、110a。各迴路天線110、110a用以共振出一第一頻帶與一第二頻帶。在本實施例中,第一頻帶例如是在2400MHz至2500MHz之間,且第二頻帶例如是在5150MHz至5875MHz之間。也就是說,在本實施例中,各迴路天線110、110a為WiFi 2.4GHz和WiFi 5GHz的雙頻迴路天線。當然,各迴路天線110、110a的第一頻帶與第二頻帶的範圍不以此為限制。
在本實施例中,各迴路天線110、110a包括一饋入端及一接地段。更明確地說,各迴路天線110、110a是由沿著位置A1、A3、A5、A6、A7、A8延伸的輻射體所形成,其中饋入端在位置A1,接地段為位置A7至A8之間的區段。在本實施例中,各迴路天線110、110a的長度在第一頻帶的3/4倍波長至1倍波長的範圍之間。較佳地,迴路天線110、110a的長度為第一頻帶的1倍波長。也就是說,迴路天線110、110a可為全波長的迴路天線。此外,在本實施例中,各迴路天線110、110a的接地段(位置A7至A8之間的區段)的長度為第一頻帶的1/4倍波長。
此外,在本實施例中,第二頻帶(WiFi 5G)是由第一頻帶(WiFi 2.4G)的二倍頻形成。各迴路天線110、110a包括從饋入端延伸出的一第一延伸段112,也就是位置A1至位置A2之間的區段,設計者可調整第一延伸段112的長度或寬度適以調整第二頻帶(WiFi 5G)的共振頻寬與阻抗匹配。並且,各迴路天線110、110a包括從靠近饋入端的一轉折處延伸出的一第二延伸段114,也就是位置A3至位置A4之間的區段,設計者可調整第二延伸段114的長度或寬度適以調整第一頻帶(WiFi 2.4G)的共振頻寬與阻抗匹配。
另外,在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100可配置於一基板105上。基板105例如是軟性電路板14或是硬質電路板14,基板105的種類不以此為限制。在本實施例中,基板105的長、寬、高尺寸例如是50公厘、35公厘、0.4公厘。各迴路天線110、110a的長、寬尺寸例如是50公厘、8公厘,兩迴路天線110、110a共同配置在基板105上時,兩迴路天線110、110a之間的距離相當靠近(例如是19公厘)。在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100為了可以在第一頻帶(例如是WiFi 2.4GHz)具有良好的隔離度(例如小於-15dB),以降低兩迴路天線110、110a過於接近而互相干擾的機率,並且為了使兩迴路天線110、110a具有足夠長的接地路徑,雙饋入迴路天線結構100更包括兩開迴路接地輻射體120、120a。
如圖2所示,在本實施例中,兩開迴路接地輻射體120、120a位於兩迴路天線110、110a之間,各開迴路接地輻射體120、120a延伸自對應的迴路天線110、110a的接地段(位置A7至A8之間的區段)。更明確地說,開迴路接地輻射體120自迴路天線110的位置A8延伸出來,且開迴路接地輻射體120a自對應的迴路天線110a的位置A8延伸出來。
在本實施例中,開迴路接地輻射體120、120a是由沿著位置C1、C2、C3延伸的輻射體所形成。更詳細地說,各開迴路接地輻射體120、120a的形狀由四個段部轉折地連接而成,但各開迴路接地輻射體120、120a的形狀可以視配置空間而變,不以此為限制,只要滿足兩開迴路接地輻射體120、120a的長度總和為第一頻帶的1/2倍波長即可。在本實施例中,開迴路接地輻射體120、120a為等長,因此,各開迴路接地輻射體120、120a的長度為第一頻帶的1/4倍波長。另外,在本實施例中,兩開迴路接地輻射體120、120a例如是以浮貼的方式配置在基板105上為例。當然,開迴路接地輻射體120、120a配置於基板105上的方式不以此為限制。
在本實施例的雙饋入迴路天線結構100中,將兩開迴路接地輻射體120、120a配置於兩迴路天線110、110a之間且分別延伸自兩迴路天線110、110a的兩接地段。這樣的設計對迴路天線110來說,兩開迴路接地輻射體120、120a與另一個迴路天線110a可共同作為此迴路天線110的接地輻射體,而使迴路天線110具有較大的接地路徑,進而提供良好的阻抗匹配。同樣地,這樣的設計對於迴路天線110a來說,兩開迴路接地輻射體120、120a與迴路天線110可共同作為迴路天線110a的接地輻射體,而使迴路天線110a具有較大的接地路徑,進而提供良好的阻抗匹配。
此外,在本實施例中,一耦合間隙G形成於兩開迴路接地輻射體120、120a之間。在本實施例中,兩開迴路接地輻射體120、120a在位置C3的兩端部之間的距離即為耦合間隙G。在一實施例中,耦合間隙G的寬度介於0.5公厘至1.5公厘之間。較佳地,耦合間隙G的寬度為1公厘。兩開迴路接地輻射體120、120a之間具有耦合間隙G的設計能夠使其第一頻帶(例如是WiFi 2.4GHz)的隔離度(Isolation,即S21)可小於特定的數值(例如是小於-15dB),而具有良好的隔離度。並且,兩開迴路接地輻射體120、120a之間具有耦合間隙G的設計能夠使第一頻帶(例如是WiFi 2.4GHz)的封包相關係數(ECC)在小於特定的數值(例如是小於0.1)。
此外,在本實施例中,其中一個迴路天線110及其所連接的開迴路接地輻射體120在鏡射反轉後完全重合於另一個迴路天線110a及其所連接的另一個開迴路接地輻射體120。更明確地說,如圖2所示,在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100具有一虛擬中心O,其中一個迴路天線110及所連接的開迴路接地輻射體120以虛擬中心O為軸心旋轉180度後重合於另一個迴路天線110a及另一個開迴路接地輻射體120a。換句話說,在本實施例中,雙饋入迴路天線結構100的圖案例如是將上半部鏡射至下半部之後,再左右翻轉而成。在本實施例中,迴路天線110與開迴路接地輻射體120的形狀以及迴路天線110a與開迴路接地輻射體120a的形狀呈鏡射反轉的對稱設計可以使得雙饋入迴路天線結構100能夠在有限空間內共振出訊號良好的第一頻帶與第二頻帶,而在節省空間的前提下達到雙頻的特性。
另外,雙饋入迴路天線結構100更包括兩同軸傳輸線130,分別配置於兩迴路天線110、110a上,各同軸傳輸線130的一正端連接於對應的迴路天線110、110a的饋入端(也就是位置A1),各同軸傳輸線130的一負端連接於對應的迴路天線110、110a的接地段(位置A7至A8之間的區段)。更明確地說,各同軸傳輸線130具有兩個接地點,位於位置B1、B2處,各同軸傳輸線130的兩個接地點連接於迴路天線110、110a的接地段(也就是位置A7至A8之間的區段)。也就是說,迴路天線110、110a的接地段(也就是位置A7至A8之間的區段)在位置B1、B2處透過兩同軸傳輸線130環剝下地。當然,在其他實施例中,同軸傳輸線130也可以透過一個或是兩個以上的接地點連接於迴路天線110、110a的接地段。
在本實施例中,由於迴路天線110、110a不會直接連接到電子裝置10的系統接地面,而是透過同軸傳輸線130連接到電子裝置10的系統接地面,迴路天線110、110a本身的配置位置、形狀可更為靈活。此外,迴路天線110、110a還可透過同軸傳輸線130連接到大的接地面,而具有良好的阻抗匹配。
另外,在本實施例中,各同軸傳輸線130的長度在145公厘至300公厘之間,且兩同軸傳輸線130之間的距離在15公厘至25公厘之間,例如是19公厘。當然, 同軸傳輸線130的長度與兩同軸傳輸線130之間的距離不以此為限制。
圖3是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。請參閱圖3,在本實施例中,兩迴路天線110、110a在第一頻帶(2400MHz至2500MHz之間,對應WiFi 2.4G)與第二頻帶(5150MHz至5875MHz之間,對應WiFi 5G)的電壓駐波比分別低於3,故兩迴路天線110、110a具有良好的表現。
圖4是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-隔離度的示意圖。請參閱圖4,在本實施例中,兩迴路天線110、110a在第一頻帶(2400MHz至2500MHz之間,對應WiFi 2.4G)與第二頻帶(5150MHz至5875MHz之間,對應WiFi 5G)的隔離度低於-15dB,甚至在第二頻帶低於-20dB,故兩迴路天線110、110a不會互相干擾。
圖5是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-天線效率的示意圖。請參閱圖5,在本實施例中,兩迴路天線110、110a在第一頻帶(例如是在2400MHz至2500MHz之間,對應WiFi 2.4G)與第二頻帶(例如是在5150MHz至5875MHz之間,對應WiFi 5G)的天線效率分別高於-4dBi。更明確地說,兩迴路天線110、110a在第一頻帶(WiFi 2.4G)的天線效率為-1.2dBi至-2.0dBi,兩迴路天線110、110a在第二頻帶(WiFi 5G)的天線效率為-1.9dBi至-2.7dBi,故兩迴路天線110、110a具有良好的天線效率。
圖6是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-天線封包相關係數的示意圖。請參閱圖6,在本實施例中,兩迴路天線110、110a在第一頻帶(2400MHz至2500MHz之間,對應WiFi 2.4G)與第二頻帶(5150MHz至5875MHz之間,對應WiFi 5G)的天線封包相關係數(Envelope Correlation Coefficient,ECC)均低於0.1,甚至低於0.03,故兩迴路天線110、110a具有良好的表現。
圖7A、圖7B、圖7C分別是圖2的雙饋入迴路天線結構的其中一個迴路天線(也就是迴路天線110)在X-Y平面、X-Z平面與Y-Z平面的輻射場型示意圖,其中虛線代表第一頻帶,實線代表第二頻帶。圖8A、圖8B、圖8C分別是圖2的雙饋入迴路天線結構的另一個迴路天線(也就是迴路天線110a)在X-Y平面、X-Z平面與Y-Z平面的輻射場型示意圖,其中虛線代表第一頻帶,實線代表第二頻帶。請參閱圖7A至圖8C,兩迴路天線110、110a的第一頻帶的輻射場型與第二頻帶的輻射場型在XY、XZ和YZ三個平面都不具有零陷(Null)點,故兩迴路天線110、110a具有全向性的優異表現。
圖9是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的示意圖。請參閱圖9,圖9的電子裝置10b與圖1的電子裝置10的主要差異在於,在圖9中,電子裝置10b的殼體12b呈一橢圓體,且電子裝置10b具有多個(例如是四個)雙饋入迴路天線結構100,且每個雙饋入迴路天線結構100具有兩迴路天線110、110a及兩開迴路接地輻射體120、120a。如圖10所示,這四個雙饋入迴路天線結構100分別配置在殼體12b的對稱位置,例如是上下左右四個位置。每個雙饋入迴路天線結構100與電路板14之間均透過屏蔽件16隔開,並透過同軸傳輸線連接到電路板14的無線模組卡15。在本實施例中,電子裝置10b可配置有多個雙饋入迴路天線結構100,這些雙饋入迴路天線結構100分別能夠在有限空間內共振出訊號良好的第一頻帶與第二頻帶,而達到雙頻的特性。
綜上所述,本發明的雙饋入迴路天線結構將兩開迴路接地輻射體配置於兩迴路天線之間且分別延伸自兩迴路天線的兩接地段,並且兩開迴路接地輻射體之間具有耦合間隙。在上述的設計中,對於其中一個迴路天線(例如是指第一個迴路天線)來說,兩開迴路接地輻射體與另一個迴路天線(例如是指第二個迴路天線)可共同作為此迴路天線(第一個迴路天線)的接地輻射體,而使此迴路天線具有較大的接地路徑。同樣地,對於另一個迴路天線(例如是指第二個迴路天線)來說,兩開迴路接地輻射體與其他的迴路天線(例如是指第一個迴路天線)可共同作為此迴路天線(第二個迴路天線)的接地輻射體,而使此迴路天線具有較大的接地路徑。換句話說,對於這兩個迴路天線中的每一個來說,兩開迴路接地輻射體與另一個迴路天線可共同作為自己的接地輻射體,而使每一個迴路天線都具有大的接地路徑,進而提供良好的阻抗匹配。此外,兩開迴路接地輻射體也能夠使兩迴路天線具有良好的隔離度。由於兩迴路天線的距離可相當接近也不會互相干擾,而使得雙饋入迴路天線結構具有較小的體積。因此,雙饋入迴路天線結構能夠在有限空間內分別共振出訊號良好的第一頻帶與第二頻帶,而達到良好的雙頻特性。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、B1、B2、C1、C2、C3‧‧‧位置
D‧‧‧距離
G‧‧‧耦合間隙
O‧‧‧虛擬中心
10、10b‧‧‧電子裝置
12、12b‧‧‧殼體
14‧‧‧電路板
15‧‧‧無線模組卡
16‧‧‧屏蔽件
100‧‧‧雙饋入迴路天線結構
105‧‧‧基板
110、110a‧‧‧迴路天線
112‧‧‧第一延伸段
114‧‧‧第二延伸段
120、120a‧‧‧開迴路接地輻射體
130‧‧‧同軸傳輸線
圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖2是圖1的電子裝置的雙饋入迴路天線結構的示意圖。 圖3是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。 圖4是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-隔離度的示意圖。 圖5是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-天線效率的示意圖。 圖6是圖2的雙饋入迴路天線結構的頻率-天線封包相關係數的示意圖。 圖7A、圖7B、圖7C分別是圖2的雙饋入迴路天線結構的其中一個迴路天線在X-Y平面、X-Z平面與Y-Z平面的輻射場型示意圖。 圖8A、圖8B、圖8C分別是圖2的雙饋入迴路天線結構的另一個迴路天線在X-Y平面、X-Z平面與Y-Z平面的輻射場型示意圖。 圖9是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置的示意圖。

Claims (15)

  1. 一種雙饋入迴路天線結構,適於配置於一基板,該雙饋入迴路天線結構包括: 兩迴路天線,各該迴路天線用以共振出一第一頻帶與一第二頻帶,各該迴路天線包括一饋入端及一接地段;以及 兩開迴路接地輻射體,位於該兩迴路天線之間,各該開迴路接地輻射體延伸自對應的該迴路天線的該接地段,且一耦合間隙形成於該兩開迴路接地輻射體之間,其中一個該迴路天線及其所連接的該開迴路接地輻射體在鏡射反轉後完全重合於另一個該迴路天線及其所連接的另一個該開迴路接地輻射體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中該耦合間隙的寬度介於0.5公厘至1.5公厘之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該迴路天線的長度在該第一頻帶的3/4倍波長至1倍波長的範圍之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中該兩開迴路接地輻射體的長度總和為該第一頻帶的1/2倍波長。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該開迴路接地輻射體的長度為該第一頻帶的1/4倍波長。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該迴路天線的該接地段的長度為該第一頻帶的1/4倍波長。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,更包括: 兩同軸傳輸線,分別配置於該兩迴路天線上,各該同軸傳輸線的一正端連接於對應的該迴路天線的該饋入端,各該同軸傳輸線的一負端連接於對應的該迴路天線的該接地段。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該同軸傳輸線的長度在145公厘至300公厘之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該迴路天線包括從該饋入端延伸出的一第一延伸段,調整該第一延伸段的長度或寬度適以調整該第二頻帶的阻抗匹配。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中各該迴路天線包括從靠近該饋入端的一轉折處延伸出的一第二延伸段,調整該第二延伸段的長度或寬度適以調整該第一頻帶的阻抗匹配。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的雙饋入迴路天線結構,其中該第一頻帶在2400MHz至2500MHz之間,且該第二頻帶在5150MHz至5875MHz之間。
  12. 一種電子裝置,包括: 一殼體; 一電路板,配置於該殼體內; 至少一如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的雙饋入迴路天線結構,配置於該殼體內且訊號連接至該電路板;以及 至少一屏蔽件,配置於該殼體內且位於該至少一雙饋入迴路天線結構及該電路板之間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置,其中各該雙饋入迴路天線結構與對應的該屏蔽件之間的距離介於15公厘至70公厘之間。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置,其中該殼體為一圓柱體、一橢圓體、一長方體、一梯形柱或一橄欖球體。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置,其中該至少一雙饋入迴路天線結構包括多個雙饋入迴路天線結構,對稱地配置於該殼體。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021079429A1 (ja) * 2019-10-23 2021-04-29 富士通コネクテッドテクノロジーズ株式会社 アンテナ装置および無線通信装置
CN114447588B (zh) * 2020-11-03 2024-01-26 英业达科技有限公司 天线结构及电子装置
JP2022179866A (ja) * 2021-05-24 2022-12-06 Tdk株式会社 アンテナ装置及びこれを備えるワイヤレス電力伝送デバイス

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616921A (ja) * 1992-07-01 1994-01-25 Sekisui Chem Co Ltd 室温硬化性組成物
US20080291100A1 (en) * 2006-11-30 2008-11-27 Yun-Wen Chi Dual-band loop antenna
US20120262353A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Sensormatic Electronics, LLC Small broadband loop antenna for near field applications
CN202817173U (zh) * 2012-01-17 2013-03-20 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种多谐振宽带环天线系统
TW201635647A (zh) * 2014-12-17 2016-10-01 智慧天線科技有限公司 可重組的多頻多功能天線

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06169216A (ja) 1992-11-30 1994-06-14 Nippon Sheet Glass Co Ltd ダイバーシティ用双ループアンテナ
US8618990B2 (en) * 2011-04-13 2013-12-31 Pulse Finland Oy Wideband antenna and methods
CN102377017B (zh) * 2010-08-13 2016-05-18 光宝电子(广州)有限公司 多回圈天线系统及具有该多回圈天线系统的电子装置
CN102377016A (zh) * 2010-08-13 2012-03-14 旭丽电子(广州)有限公司 高增益回圈阵列天线系统及具有该系统的电子装置
CN102386482B (zh) * 2010-09-06 2014-06-18 光宝电子(广州)有限公司 多回圈天线系统及具有该多回圈天线系统的电子装置
CN103633438B (zh) * 2012-08-21 2016-08-03 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 双频天线
US9496614B2 (en) 2014-04-15 2016-11-15 Dockon Ag Antenna system using capacitively coupled compound loop antennas with antenna isolation provision
TWI560947B (en) * 2015-02-06 2016-12-01 Arcadyan Technology Corp Dual-band dipole antenna
US9563838B2 (en) * 2015-04-28 2017-02-07 Fujitsu Limited Loop antenna and radio frequency tag
DE102015215987A1 (de) * 2015-08-21 2017-02-23 BSH Hausgeräte GmbH Dualband Antenne
US20170244168A1 (en) * 2016-02-18 2017-08-24 Airwire Technologies Small form factor antenna
CN107346842A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 智易科技股份有限公司 双频天线
CN106876983A (zh) * 2017-03-03 2017-06-20 深圳市共进电子股份有限公司 无线通信设备及其双频天线
CN207124288U (zh) * 2017-08-15 2018-03-20 上海增信电子有限公司 一种wifi双频双馈线全向天线
CN108493580A (zh) * 2018-03-19 2018-09-04 广东欧珀移动通信有限公司 天线组件及电子设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0616921A (ja) * 1992-07-01 1994-01-25 Sekisui Chem Co Ltd 室温硬化性組成物
US20080291100A1 (en) * 2006-11-30 2008-11-27 Yun-Wen Chi Dual-band loop antenna
US20120262353A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Sensormatic Electronics, LLC Small broadband loop antenna for near field applications
CN202817173U (zh) * 2012-01-17 2013-03-20 上海安费诺永亿通讯电子有限公司 一种多谐振宽带环天线系统
TW201635647A (zh) * 2014-12-17 2016-10-01 智慧天線科技有限公司 可重組的多頻多功能天線

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