TWI692148B

TWI692148B - 天線系統及其天線結構

Info

Publication number: TWI692148B
Application number: TW107133013A
Authority: TW
Inventors: 黃俊哲; 劉志翔
Original assignee: 啟碁科技股份有限公司
Priority date: 2018-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2020-04-21
Also published as: TW202013808A; US20200091621A1; US10847903B2

Abstract

本發明公開一種天線系統及其天線結構。天線結構包括一框架及一第一天線組件。框架包括一第一板體、一第二板體、一第三板體及一第四板體。第一板體、第二板體、第三板體及第四板體彼此相連以圍繞出一環繞空間。第一板體與第二板體之間具有一第一開槽。第二板體與第三板體之間具有一第二開槽。第三板體與第四板體之間具有一第三開槽。第四板體與第一板體之間具有一第四開槽。第一天線組件包括一第一天線體及一第二天線體。第一天線體及第二天線體設置在環繞空間中。第一天線體及第二天線體分別包括一饋入部、一連接部及一接地部。第一天線體的接地部連接於第一板體。第二天線體的接地部連接於第二板體。

Description

天線系統及其天線結構

本發明涉及一種天線系統及其天線結構，特別是涉及一種支援多頻且具有兩個極化方向的天線系統及其天線結構。

為了因應第五代行動通訊系統(5th Generation Mobile Networks，5G)對於數據的高吞吐量以及低延遲時間的須求，高頻的毫米波頻帶的使用在所難免。有鑑於此，5G通訊協議已保留多個頻帶，以用於佈署具有高容量以及高吞吐量的微型基地台或用戶終端設備(customer-provided equipment，CPE)。這也表示未來的微型基地台或用戶終端設備的天線必須同時支援兩個以上的頻帶，且在各自的頻帶又必須能以兩種相異的極化方向分別輻射，以符合第五代行動通訊系統對極化分集的須求。

現有技術中，為了解決上述問題，多以平板天線來開發具有雙頻及雙極化的天線陣列。然而，由於介質之損耗，平板天線在毫米波頻帶的輻射效率一般而言落於50%至60%左右，輻射效率較差。此外，由於平板天線的頻寬較為狹窄，並無法滿足覆蓋多個頻帶的須求。再者，平板天線的電路板也有著散熱效率較差的問題。藉此，現有技術中，利用平板天線所形成的天線陣列，將會因為上述問題而導致天線陣列的表現較差。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種天線系統及其天線結構。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種天線系統，其包括：一晶片以及一天線結構。該晶片包括一第一正極訊號端、一第二正極訊號端以及至少一接地端。該天線結構包括一框架以及一第一天線組件。該框架包括一第一板體、一第二板體、一第三板體以及一第四板體。該第二板體連接於該第一板體。該第三板體連接於該第二板體。該第四板體連接於該第三板體與該第一板體之間。其中，該第一板體、該第二板體、該第三板體以及該第四板體圍繞出一環繞空間，該第一板體與該第二板體之間具有一第一開槽，該第二板體與該第三板體之間具有一第二開槽，該第三板體與該第四板體之間具有一第三開槽，該第四板體與該第一板體之間具有一第四開槽。該第一天線組件包括一第一天線體以及一第二天線體。該第一天線體設置在該環繞空間中。該第二天線體設置在該環繞空間中。其中，該第一天線體以及該第二天線體分別包括一饋入部、一連接於該饋入部的連接部以及一連接於該連接部的接地部，該第一天線體的該接地部連接於該第一板體，該第二天線體的該接地部連接於該第二板體。其中，該第一天線體的該饋入部耦接於該第一正極訊號端，該第二天線體的該饋入部耦接於該第二正極訊號端。其中，該第一板體耦接於該至少一接地端，且該第二板體耦接於該至少一接地端。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外一技術方案是，提供一種天線結構，其包括：一框架、一第一天線組件以及一第二天線組件。該框架包括一第一板體、一第二板體、一第三板體以及一第四板體。該第二板體連接於該第一板體。該第三板體連接於該第二板體。該第四板體連接於該第三板體與該第一板體之間。其中，該第一板體、該第二板體、該第三板體以及該第四板體圍繞出一環繞空間，其中，該第一板體與該第二板體之間具有一第一開槽，該第二板體與該第三板體之間具有一第二開槽，該第三板體與該第四板體之間具有一第三開槽，該第四板體與該第一板體之間具有一第四開槽。該第一天線組件包括一設置在該環繞空間中的第一天線體以及一設置在該環繞空間中的第二天線體。該第二天線組件包括一設置在該環繞空間中的第三天線體以及一設置在該環繞空間中的第四天線體。其中，該第一天線體、該第二天線體、該第三天線體以及該第四天線體分別包括一饋入部、一連接於該饋入部的連接部以及一連接於該連接部的接地部。其中，該第一天線體的該接地部連接於該第一板體，該第二天線體的該接地部連接於該第二板體，該第三天線體的該接地部連接於該第三板體，該第四天線體的該接地部連接於該第四板體。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的另外再一技術方案是，提供一種天線結構，其包括：一框架以及一第一天線組件。該框架包括一第一板體、一第二板體、一第三板體以及一第四板體。該第二板體連接於該第一板體。該第三板體連接於該第二板體。該第四板體連接於該第三板體與該第一板體之間。其中，該第一板體、該第二板體、該第三板體以及該第四板體圍繞出一環繞空間，該第一板體與該第二板體之間具有一第一開槽，該第二板體與該第三板體之間具有一第二開槽，該第三板體與該第四板體之間具有一第三開槽，該第四板體與該第一板體之間具有一第四開槽。該第一天線組件包括一第一天線體以及一第二天線體。該第一天線體設置在該環繞空間中。該第二天線體設置在該環繞空間中。其中，該第一天線體以及該第二天線體分別包括一饋入部、一連接於該饋入部的連接部以及一連接於該連接部的接地部。其中，該第一天線體的該接地部連接於該第一板體，該第二天線體的該接地部連接於該第二板體。

本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的天線系統及其天線結構，其能利用“該第一板體、該第二板體、該第三板體以及該第四板體圍繞出一環繞空間”、“該第一板體與該第二板體之間具有一第一開槽，該第二板體與該第三板體之間具有一第二開槽，該第三板體與該第四板體之間具有一第三開槽，該第四板體與該第一板體之間具有一第四開槽”、“一第一天線體，設置在該環繞空間中”以及“一第二天線體，設置在該環繞空間中”的技術方案，而能夠達到提高輻射效率及散熱效率的效果。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

S‧‧‧天線系統

C‧‧‧晶片

P‧‧‧電路板

C11‧‧‧第一正極訊號端

C12‧‧‧第二正極訊號端

C21‧‧‧第一負極訊號端

C22‧‧‧第二負極訊號端

C3‧‧‧接地端

U‧‧‧天線結構

1‧‧‧框架

1a‧‧‧第一板體

1b‧‧‧第二板體

1c‧‧‧第三板體

1d‧‧‧第四板體

11‧‧‧本體部

12‧‧‧銜接部

13‧‧‧頂表面

14‧‧‧側表面

15‧‧‧底表面

100‧‧‧環繞空間

101‧‧‧第一開槽

102‧‧‧第二開槽

103‧‧‧第三開槽

104‧‧‧第四開槽

2A‧‧‧第一天線組件

2B‧‧‧第二天線組件

2a‧‧‧第一天線體

2b‧‧‧第二天線體

2c‧‧‧第三天線體

2d‧‧‧第四天線體

21‧‧‧饋入部

211‧‧‧端面

22‧‧‧連接部

221‧‧‧第一外表面

222‧‧‧第二外表面

23‧‧‧接地部

H‧‧‧預定高度

L1‧‧‧第一預定長度

L2‧‧‧第二預定長度

W1、W2‧‧‧寬度

HH‧‧‧水平基準面

VV‧‧‧垂直基準面

θ1‧‧‧第一預定角度

θ2‧‧‧第二預定角度

θ3‧‧‧第三預定角度

A‧‧‧預定軸線

C1、C2‧‧‧曲線

X、Y、Z‧‧‧方向

圖1為本發明第一實施例的天線結構的其中一立體組合示意圖。

圖2為本發明第一實施例的天線結構的另外一立體組合示意圖。

圖3為本發明第一實施例的天線結構的其中一立體分解示意圖。

圖4為本發明第一實施例的天線結構的另外一立體分解示意圖。

圖5為本發明第一實施例的天線結構的立體剖面示意圖。

圖6為圖1的VI-VI剖面的剖面示意圖。

圖7為本發明第一實施例的天線結構的其中一側視示意圖。

圖8為本發明第一實施例的天線結構的反射損失的曲線示意圖。

圖9為本發明第二實施例的天線結構的立體組合示意圖。

圖10為本發明第三實施例的天線結構的其中一立體示意圖。

圖11為本發明第三實施例的天線結構的另外一立體示意圖。

圖12為本發明第三實施例的天線結構的立體剖面示意圖。

圖13為圖10的XIII-XIII剖面的剖面示意圖。

圖14為本發明第三實施例的多個天線結構所形成的天線陣列的立體示意圖。

圖15為本發明第四實施例的天線系統的立體示意圖。

圖16為本發明第四實施例的天線系統的功能方塊圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“天線結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

首先，請參閱圖1至圖4所示，圖1及圖2分別為本發明第一實施例的天線結構的立體組合示意圖，圖3及圖4分別為本發明第一實施例的天線結構的立體分解示意圖。本發明第一實施提供一種天線結構U，其包括一框架1、一第一天線組件2A以及一第二天線組件2B。框架1可包括一第一板體1a、一第二板體1b、一第三板體1c以及一第四板體1d。第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可彼此依序連接而圍繞出一環繞空間100。此外，第一天線組件2A可包括一第一天線體2a以及一第二天線體2b。第二天線組件2B可包括一第三天線體2c以及一第四天線體2d。第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d可設置在環繞空間100中。舉例來說，本發明實施例所提供的天線結構U可提供至少一操作頻帶，操作頻帶的頻率範圍可介於22GHz至40GHz之間，以應用於第五代行動通訊系統。此外，舉例來說，本發明實施例所提供的天線結構U可至少具有一頻率範圍介於26GHz至30GHz之間的第一操作頻帶以及一頻率範圍介於36GHz至40GHz之間的第二操作頻帶，然本發明不以此為限。

承上述，請復參閱圖1至圖4所示，第二板體1b可連接於第一板體1a，第三板體1c可連接於第二板體1b，第四板體1d可連接於第三板體1c與第一板體1a之間。舉例來說，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d所圍繞的環繞空間100可呈矩形狀，優選地，環繞空間100可呈正方形的形狀，然本發明不以此為限。另外，舉例來說，框架1、第一天線組件2A以及第二天線組件2B的材質可為導電金屬。優選地，框架1的第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可為一體成型地設置。更優選地，框架1也可以與第一天線組件2A以及第二天線組件2B為一體成型地設置。然而，須說明的是，本發明不以上述所舉的例子為限制。另外，值得說明的是，雖然第一實施例中是以天線結構U包括框架1、第一天線組件2A以及第二天線組件2B作為舉例說明。然而，在其他實施方式中(例如第二實施例)，天線結構U也可以不設置有第二天線組件2B，本發明不以此為限制。

承上述，請復參閱圖1至圖4所示，第一板體1a與第二板體1b之間可具有一第一開槽101，第二板體1b與第三板體1c之間可具有一第二開槽102，第三板體1c與第四板體1d之間可具有一第三開槽103，第四板體1d與第一板體1a之間可具有一第四開槽 104。舉例來說，第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104可呈V字型的形狀。然本發明不以此為限。

接著，請復參閱圖1至圖4所示，並請一併參閱圖5及圖6所示，圖5為本發明第一實施例的天線結構的立體剖面示意圖，圖6為圖1的VI-VI剖面的剖面示意圖。第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d可分別包括一饋入部21、一連接於饋入部21的連接部22以及一連接於連接部22的接地部23。第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d的饋入部21可用於接收一射頻晶片(或者是射頻電路，如第四實施中的晶片C)所饋入的訊號。另外，第一天線體2a的接地部23可連接於第一板體1a，第二天線體2b的接地部23可連接於第二板體1b，第三天線體2c的接地部23可連接於第三板體1c，第四天線體2d的接地部可連接於第四板體1d。此外，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d中的至少其中一個可耦接於射頻晶片的一接地端。

承上述，請復參閱圖1至圖4所示，以本發明而言，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d的饋入部21可鄰近於環繞空間100的中心位置，且第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d的連接部22及接地部23分別以遠離環繞空間100的中心，而朝向所對應的第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d的方向延伸。也就是說，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d可分別朝斜上方向延伸，然本發明不以此為限。

承上述，請復參閱圖1至圖4所示，第一天線體2a的極化方向可與第二天線體2b的極化方向彼此相異，第三天線體2c的極化方向與第四天線體2d的極化方向彼此相異。在其中一實施方式中，第一天線體2a的極化方向可與第二天線體2b的極化方向實質上正交，第三天線體2c的極化方向與第四天線體2d的極化方向實質上正交，以產生極化分集的效果。進一步來說，第一天線體2a的極化方向可與第三天線體2c的極化方向實質上相同，第二天線體2b的極化方向可與第四天線體2d的極化方向實質上相同。換句話說，以本發明而言，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d可呈十字型地排列。更進一步來說，以本發明而言，第一天線體2a及第三天線體2c可以為一水平極化天線，第二天線體2b及第四天線體2d可以為一垂直極化天線，然本發明不以此為限。藉此，本發明能朝向兩個不同的極化方向分別輻射。

接著，請復參閱圖1至圖4所示，並請一併參閱圖7所示，圖7為本發明第一實施例的天線結構的其中一側視示意圖。須說明的是，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d的結構及形狀大致相仿，因此，以下僅以其中一個板體作為舉例說明，其他板體的結構特徵在此不再贅述。詳細來說，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可分別包括一本體部11以及兩個分別設置在本體部11的兩側的銜接部12，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可分別通過銜接部12而彼此連接，且第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104可分別形成於相對應地彼此連接的銜接部12之間。另外，需特別說明的是，為了舉例說明本體部11以及銜接部12之間的位置關係，圖式中以虛線區隔本體部11以及銜接部12的位置。然而，須注意的是，圖式中的虛線位置，僅作為舉例說明，本發明不以此為限制。

請復參閱圖1至圖7所示，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可分別具有一預定高度H，預定高度H的尺寸可自本體部11至銜接部12遞減。換句話說，由於預定高度H的尺寸可自本體部11至銜接部12遞減，因此，當第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d彼此連接時，可形成第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104。

承上述，請復參閱圖1至圖7所示，並請一併參閱圖8所示，圖8為本發明第一實施例的天線結構的反射損失的曲線示意圖。圖8中的曲線C1為不具有第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104的天線結構，圖8中的曲線C2為具有第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104的天線結構U。舉例來說，通過第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104的設置，可使得截止頻率(Cut off frequency)落在操作頻帶之外，即，截止頻率可低於低頻帶(例如但不限於22GHz至30GHz之間的頻率)，以提昇阻抗匹配程度並降低反射損失(return loss)的影響。

承上述，請復參閱圖1至圖7所示，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d可分別具有一頂表面13以及兩個側表面14。頂表面13可位於本體部11上，兩個側表面14可分別位於相對應地銜接部12上。換句話說，以其中一個板體而言，頂表面13可連接於兩個側表面14之間。另外值得說明的是，雖然圖式中的側表面14是以斜面作為舉例說明，然而，在其他實施方式中，側表面14也可以是曲面。另外，舉例來說，曲面可以是一外凸狀的曲面或者是一內凹狀的曲面。另外，須說明的是，本發明不以上述所舉的側表面14的形式為限制。另外，值得一提的是，如圖7所示，由於銜接部12的側表面14呈斜面設置，因此，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d的兩相反側邊可分別呈現出一三角形的缺口，然本發明不以此為限制。

承上述，請復參閱圖1至圖7所示，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d還可分別具有一底表面15，底表面15可對應於頂表面13設置。此外，頂表面13可具有一第一預定長度L1，底表面15可具有一第二預定長度L2。進一步來說，為了形成第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104，第一預定長度L1的尺寸可以小於第二預定長度L2的尺寸。

接著，請復參閱圖5至圖7所示，以本發明而言，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d的饋入部21的一端面211至相對應地連接的第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d的底表面15之間，可具有一電氣長度，電氣長度可大於天線結構U的最低操作頻率的1/4倍波長。藉此，以本發明而言，電氣長度可利用22GHz進行計算。進一步來說，電氣長度的計算方式可由天線體的饋入部21的端面211依序沿著饋入部21、連接部22、接地部23以及本體部11至板體的底表面15之最短距離。

接著，請復參閱圖5至圖7所示，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d的連接部22的長度方向的縱截面可呈椎形狀(taper)，以使得第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d呈漸進式天線般的形狀。優選地，連接部22的長度方向的縱截面的尺寸自饋入部21朝向接地部23的方向遞增。詳細來說，連接部22可具有一對應於縱截面的第一外表面221以及一對應於縱截面且相對於第一外表面221的第二外表面222。舉例來說，第一外表面221與一垂直基準面VV之間可具有一介於20度至60度之間的第一預定角度θ1，優選地，第一預定角度θ1可介於30度至45度之間。此外，第二外表面222與一水平基準面HH之間可具有一第二預定角度θ2，連接部22的縱截面可具有一第三預定角度θ3。以本發明而言，第一預定角度θ1、第二預定角度θ2及第三預定角度θ3的總和可為90度，且當第一預定角度θ1定義好之後，可進一步調整第二預定角度θ2及第三預定角度θ3，以調整幅射場型、阻抗匹配及反射損失。

承上述，請復參閱圖5至圖7所示，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d可分別由饋入部21、連接部22以及接地部23沿著一預定軸線A(或可稱預定方向)延伸。此外，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d的連接部22沿著預定軸線A的縱截面的最大寬度W1可大於饋入部21沿著預定軸線A的縱截面的最大寬度W2。也就是說，連接部22的長度方向的縱截面的尺寸自饋入部21朝向接地部23的方向遞增。另外，須說明的是，圖式中的預定軸線A的位置僅為示意，主要為說明第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d可分別朝斜上方向延伸，然本發明不以此為限。

承上述，請復參閱圖1至圖7所示，以第一實施例而言，饋入部21的端面211至接地部23的頂端的高度可大於板體的底表面15至頂表面13的高度，然本發明不以此為限。此外，以第一實施例而言，接地部23的頂端可具有圓弧狀的表面，以改變低頻帶的電流分佈，而改善天線結構U在低頻的輻射表現。然而，須說明的是，本發明不以接地部23的形狀為限制。

[第二實施例]

首先，請參閱圖9所示，圖9為本發明第二實施例的天線結構的立體組合示意圖。由圖9與圖1的比較可知，第二實施例與第一實施例最大的差別在於，第二實施例所提供的天線結構U可不設置第二天線組件2B。另外，須說明的是，為達到產生兩個極化方向的效果，第一天線體2a的極化方向可與第二天線體2b的極化方向實質上正交。

承上述，須說明的是，雖然第二實施例未設置有第二天線組件2B，然而，第二實施例所提供的天線結構U的框架1以及第一天線組件2A的結構特徵，仍與前述實施例相仿，在此不贅述。換句話說，框架1仍可包括一第一板體1a、一第二板體1b、一第三板體1c以及一第四板體1d，且第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d之間優選仍具有一第一開槽101、一第二開槽102、一第三開槽103以及一第四開槽104。

[第三實施例]

首先，請參閱圖10至圖13所示，圖10及圖11分別為本發明第三實施例的天線結構的立體示意圖，圖12為本發明第三實施例的天線結構的立體剖面示意圖，圖13為圖10的XIII-XIII剖面的剖面示意圖。由圖12與圖5的比較可知，第三實施例與前述實施例最大的差別在於，第三實施例所提供的天線結構U的第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c以及第四天線體2d的結構形狀與前述實施例不同。此外，第三實施例所提供的天線結構U的框架1的銜接部12的結構形狀也與前述實施例不同。此外，第三實施例所提供的天線結構U優選可以利用開模方式而以一體成型的成形方式進行製作，然本發明不以此為限。

承上述，請復參閱圖10至圖13所示，以第三實施例而言，可增加天線結構U的接地部23與框架1的板體之間的接觸面積。此外，也可以增加連接部22的厚度，而使得連接部22的體積一併增加。藉此，第一天線組件2A與第二天線組件2B與框架1之間的結構強度將得以提升。

承上述，請復參閱圖10至圖13所示，值得說明的是，以第三實施例而言，接地部23的頂端也可以為一平面，而不具有如前述實施例中的圓弧狀的表面。此外，饋入部21的端面211至接地部23的頂端的高度也可以小於板體的底表面15至頂表面13的高度。另外，在其他實施方式中，接地部23的頂端的表面也可以與板體的頂表面13齊平設置。本發明不以接地部23的頂端的高度為限。

承上述，請復參閱圖10至圖13所示，以第三實施例而言，相鄰的兩個板體之間彼此連接的銜接部12的接觸面積也可以大於前述前述實施例中彼此連接的銜接部12的接觸面積。換句話說，可調整第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104的深度或大小，而改變天線結構U的頻寬、輻射場型及/或隔離度。

值得說明的是，雖然第三實施例中的天線結構U的結構形狀與前述實施例有所差異。但是，第三實施例的天線結構U的框架1、第一天線組件2A及/或第二天線組件2B的架構仍與前述實施例相仿。舉例來說，第三實施例中的天線結構U的預定高度H、第一預定長度L1、第二預定長度L2、第一預定角度θ1、第二預定角度θ2及第三預定角度θ3的條件也與前述實施例相仿。再者，第三實施例的天線結構U也可以如同前述第二實施例般應用於未設置有第二天線組件2B的架構中。

接著，請參閱圖14所示，圖14為本發明第三實施例的多個天線結構所形成的天線陣列的立體示意圖。由圖14與圖10的比較可知，本發明實施例所提供的天線結構U可以以陣列形式排列，以滿足基地台的要求。另外，值得說明的是，也可以進一步調整天線陣列中彼此連接的兩個天線結構U之間的板體(第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d)的厚度。只要使得各天線結構U滿足原有的設計須求即可。

[第四實施例]

首先，請參閱圖15及圖16所示，圖15為本發明第四實施例的天線系統的立體示意圖，圖16為本發明第四實施例的天線系統的功能方塊圖。本發明第四實施例提供一種天線系統S，雖然圖式中是以第一實施例中的天線結構U作為舉例說明，但是，在其他實施方式中也可以以其他實施例的天線結構U實施。另外，須說明的是，雖然圖式中是以差動對的方式饋入訊號作為舉例說明，然而，在其他實施方式中，也可以以單一饋入的方式饋入訊號。以下將以訊號饋入方式為差動對的方式做為舉例說明。另外，天線結構U的框架1、第一天線組件2A及/或第二天線組件2B的結構特徵，與前述實施例相仿，在此不贅述。

承上述，請復參閱圖15及圖16所示，天線系統S可包括一晶片C以及一天線結構U。以圖式中的實施方式來說，天線結構U可包括框架1、第一天線組件2A及第二天線組件2B。另外，優選地，天線系統S還可包括一電路板P，晶片C可耦接於電路板P，天線結構U可設置在電路板P上。舉例來說，電路板P可以為一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，然本發明不以此為限。藉此，晶片C與天線結構U之間能通過電路板P中的導電路徑彼此耦接。

承上述，請復參閱圖15及圖16所示，晶片C可包括一第一正極訊號端C11、一第二正極訊號端C12、一第一負極訊號端C21、一第二負極訊號端C22以及至少一接地端C3。第一天線體2a的饋入部21耦接於第一正極訊號端C11，第二天線體2b的饋入部21耦接於第二正極訊號端C12。第三天線體2c的饋入部21耦接於第一負極訊號端C21，第四天線體2d的饋入部21耦接於第二負極訊號端C22。此外，第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c及第四板體1d可耦接於至少一接地端C3。須說明的是，由於第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c及第四板體1d彼此相連。藉此，第一天線體2a、第二天線體2b、第三天線體2c及第四天線體2d可分別通過相對應連接的第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d耦接於至少一接地端C3。另外，值得說明的是，本發明全文中的耦接可以是直接連接或者是間接連接，抑或是直接電性連接或者是間接電性連接，本發明不以此為限。

值得說明的是，在其他實施方式中，天線系統S中的天線結構U也可以如同前述第二實施例般地不設置有第二天線組件2B。藉此，當第二實施例中的天線結構U應用於本發明的天線系統S且晶片C支援單端饋入時，可將第一天線體2a的饋入部21耦接於第一正極訊號端C11，第二天線體2b的饋入部21耦接於第二正極訊號端C12，框架1耦接至至少一接地端C3。另外，若若晶片支援差動對饋入時，第一天線組件2A與晶片C之間可設置一換衡器(Balun)，以將一單端訊號轉為差動訊號。藉此，即使天線結構U不設置第二天線組件2B，也可維持正常收發訊號。此外，本發明優選可利用差動對的方式饋入訊號。藉此，當天線系統S以差動對的方式饋入訊號時，其輻射場型的交叉極化程度能比單一饋入的天線系統S低，且相異的極化方向的隔離度較好。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明實施例所提供的天線系統S及其天線結構U，其能利用“第一板體1a、第二板體1b、第三板體1c以及第四板體1d圍繞出一環繞空間”、“第一板體1a與第二板體1b之間具有一第一開槽101，第二板體1b與第三板體1c之間具有一第二開槽102，第三板體1c與第四板體1d之間具有一第三開槽103，第四板體1d與第一板體1a之間具有一第四開槽104”、“一第一天線體2a，設置在環繞空間100中”以及“一第二天線體2b，設置在環繞空間100中”的技術方案，而能夠達到提高輻射效率及散熱效率的效果。

更進一步來說，通過將第一天線組件2A及/或第二天線組件2B設置在框架1的環繞空間100中，可以把第一天線組件2A及/或第二天線組件2B所產生的電場侷限在框架1中，使得不同頻率下的電場分佈趨近一致。藉此，能減小相異頻帶下天線增益(gain)的變化。此外，以本發明而言，由於第一天線組件2A及/或第二天線組件2B設置在框架1的環繞空間100中，所以，電磁場是在天線結構U與空氣間共振。因此，相較於現有技術中，電磁場在印刷電路板間共振的平板天線而言，本發明的輻射效率較現有技術的平板天線好。同時，本發明的散熱效率較現有技術的平板天線好。

更進一步來說，通過第一天線組件2A及/或第二天線組件2B的接地部23與框架1連接，也能利用開模的方式，使得框架1與第一天線組件2A及/或第二天線組件2B呈一體成型地設置，而形成單一機構件。藉此，不僅能達到降低成本及適於大量生產的效果，也能增加天線結構U的結構強度。

更進一步來說，天線結構U可設置在一耦接於晶片C的電路板P上，藉此，電路板P及晶片C的熱能可輕易地由天線結構U逸散至環境中，而提升天線系統S的散熱效率。

更進一步來說，通過在框架1上設置第一開槽101、第二開槽102、第三開槽103以及第四開槽104，可使得截止頻率落在操作頻帶之外，即，截止頻率可低於低頻帶(例如但不限於22GHz至30GHz之間的頻率)，以提昇阻抗匹配程度並降低反射損失的影響。

更進一步來說，本發明實施例所提供的天線結構U，不僅能涵蓋超過60%以上的5G頻寬，且增益也不會隨頻率的改變而產生大幅度的變化。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。