TWI727885B

TWI727885B - 天線結構

Info

Publication number: TWI727885B
Application number: TW109129918A
Authority: TW
Inventors: 鄧佩玲
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-05-11
Also published as: TW202211543A

Abstract

一種天線結構包括h形輻射體及第一輻射體。h形輻射體具有相對應的第一段及第二段及位於第一段的第一端及第二端及位於第二段的第三端，其中第一段比第二段更長，第一端相對於第二端及第三端位於h輻射體的相反側， h形輻射體更具有短路點及饋入點，其中短路點位於第一段而饋入點位於第二段。第一輻射體連接於第二段。

Description

天線結構

本發明關於一種天線結構，特別是適用於多頻帶的天線結構。

目前，通訊技術在各個領域的應用越加廣泛，通訊技術的發展也日益成熟。

為了讓通訊技術更豐富、多功能化，天線需要能適用於不同頻帶的訊號。然而配置有天線的通訊裝置空間有限，如果將多種天線同時設置在同一通訊裝置的有限的空間中，便需要設計減少天線的佔用空間。

因此，如何能減少天線的佔用空間並且能確保天線適用於不同頻帶以及減少佔用空間是目前業界亟欲投入研發資源解決的問題。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可解決上述問題的多頻天線。

為了達到上述目的，本發明之一實施方式揭露一種天線結構包括h形輻射體及第一輻射體。h形輻射體具有相對應的第一段及第二段、位於第一段的第一端及第二端及位於第二段的第三端，其中第一段比第二段更長，第一端相對於第二端及第三端位於h形輻射體的相反側， h形輻射體更具有短路點及饋入點，其中短路點位於第一段而饋入點位於第二段。第一輻射體連接於第二段。

在本發明的一個或多個實施方式中，短路點與第一端在平行於第一段的軸向上相隔第一距離，其中第一距離和天線結構在所述軸向上的長度比介於3：20至1:5，饋入點與第一端之間在所述軸向上相隔第二距離，其中第二距離與所述長度的比介於3:10至7:20。

在本發明的一個或多個實施方式中，天線結構更包括導電箔體，其中導電箔體連接於h形輻射體的第一段。

在本發明的一個或多個實施方式中，第一輻射體為U形，其中第一輻射體具有相對應的第一段及第二段，其中第一輻射體的第一段與h形輻射體的第一段相對應並間隔設置，而第一輻射體的第二段連接h形輻射體的第二段。

在本發明的一個或多個實施方式中，天線結構更包括矩形輻射體連接於h形輻射體與第一輻射體的相連接處，且矩形輻射體的長軸大致平行於h形輻射體的第一段。

在本發明的一個或多個實施方式中，h形輻射體與第一輻射體共同形成平面式結構。

在本發明的一個或多個實施方式中，天線結構更包括側壁輻射體，其中側壁輻射體位於h形輻射體與第一輻射體相連接處的邊緣上。

在本發明的一個或多個實施方式中，天線結構更包括連接體及第二輻射體，其中第二輻射體平行於h形輻射體，且連接體連接於第二輻射體與h形輻射體之間。

在本發明的一個或多個實施方式中，第二輻射體為矩形或U形。

在本發明的一個或多個實施方式中，天線結構更包括調整電路，其中調整電路連接於h形輻射體的第一段及第二段之間或連接於h形輻射體的第二段及第一輻射體之間。

綜上所述，天線結構利用h形輻射體的設計提供較佳匹配的激發模態，使得天線結構能適用在多個頻段，甚至能適用於多個高頻率的頻帶範圍。此外，h形輻射體更可以利用連接體與第二輻射體相連，進而形成立體堆疊結構。側壁輻射體的設計能增加輻射面積，並調整低頻的阻抗特性及增加低頻的頻寬。此外，天線結構的h形輻射體更可以設置有調整電路，進而讓天線結構適用於多個頻段、增加輻射體之間的隔離度和縮小天線結構的占用體積。

本發明可以以許多不同的形式實施。代表性實施例在附圖中示出，並且將在本文中詳細描述。本公開包含原理的示例或說明，並且本公開的態樣將不受限於所示的實施例。

請參考第1圖，第1圖根據本發明一實施方式分別繪示天線結構100的正面示意圖。在本發明的一個實施方式中，天線結構100包括h形輻射體110及第一輻射體130，其中h形輻射體110及第一輻射體130可以是一體成形的。h形輻射體110具有相對應的第一段111、第二段112及連接於第一段111及第二段112之間的中間段113，其中第一段111及第二段112可以是相互平行的。此外，h形輻射體110更包括位於第一段111的第一端114及第二端115及位於第二段112的第三端116，其中第一段111比第二段112更長，且第一端114位於中間段113的一側，而第二端115及第三端116位於中間段113的另一側， h形輻射體110更具有短路點117及饋入點118，其中短路點117位於第一段111，而饋入點118位於第二段112。第一輻射體130連接於第二段112。h形輻射體110提供良好的激發模態，其有助於與之相連的其他輻射體產生多元的共振模態(例如是中頻共振模態或高頻共振模態)。

具體而言， h形輻射體110與第一輻射體130共同形成平面式結構(Planar Structure)，h形輻射體110及第一輻射體130可以用金屬材料所製成，例如是銅、銀、鋁、鐵或其合金，本發明不以此為限。短路點117可電性連接具有接地功能的結構，而饋入點118可用於饋入電磁波訊號。第一端114與短路點117在平行於第一段111 的軸向X上相隔第一距離D1，其中第一距離D1和天線結構100在軸向X上的長度L的比介於3：20至1:5，饋入點118與第一端114在軸向X上相隔第二距離D2(也就是饋入點118沿著軸向X相對於第一端114所畫出的平移距離)，其中第二距離D2與天線結構100在軸向X上的長度L的比介於3:10至7:20，而所述的長度L實際上小於或等於10mm，但本發明不以此為限。

除此之外，第一輻射體130為U形，其中第一輻射體130具有相對應的第一段131及第二段132，其中第一輻射體130的第一段131與h形輻射體110的第一段111相互對應並間隔設置，而第一輻射體130的第二段132連接h形輻射體110的第二段112，h形輻射體110與U形的第一輻射體130 的連接關係有助於多元的共振模態，使得天線結構100適用於更多個頻帶。在一個實施方式中，h形輻射體110的第一段111及第二段112沿著軸向X延伸，而第一輻射體130的第一段131及第二段132也沿著軸向X延伸。

請參考第2圖，第2圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的正面示意圖。在本發明的一個實施方式中，天線結構100更包括具有接地功能的導電箔體120，其中導電箔體120連接於h形輻射體110的第一段111。具體而言，導電箔體120是連接於第一段111上遠離第二段112的一側。除此之外，導電箔體120可例如是由銅箔或鋁箔所製成，本發明並不以此為限。

請參考第3圖，第3圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的正面示意圖。在本發明的一個實施方式中，天線結構100更包括矩形輻射體140連接於h形輻射體110與第一輻射體130的相連接處，且矩形輻射體140的長軸大致平行於h形輻射體110的第一段111。h形輻射體110更具有另一饋入點119，其中饋入點119設置於鄰近矩形輻射體140的位置，進而激發天線結構100產生更多共振頻態。

請參考第4圖，第4圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的立體示意圖，天線結構100更包括側壁輻射體150，其中側壁輻射體150垂直於h型輻射體110，且側壁輻射體150位於h形輻射體110與第一輻射體130相連接處的邊緣上。具體而言，側壁輻射體150位於h形輻射體110與第一輻射體130遠離h形輻射體110的第一段111的邊緣，側壁輻射體150的設計能增加輻射面積，並調整低頻的阻抗特性及增加低頻的頻寬。

請參考第5圖，第5圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的立體示意圖。第一輻射體130更包括延伸結構133a位於第一輻射體130的第一段131及第二段132之間。具體而言，延伸結構133a為矩形，且延伸結構133a連接於第二段132，以增加天線結構100適用的低頻頻寬。

請參考第6圖，第6圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的立體示意圖。第一輻射體130更包括兩延伸結構133b位於第一輻射體130的第一段131及第二段132之間。具體而言，兩個延伸結構133b為矩形且連接於第二段132，兩個延伸結構133b相互間隔設置，以增加天線結構100適用的低頻頻寬。

請參考第7圖，第7圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的立體示意圖。天線結構100更包括連接體160及第二輻射體170a，其中第二輻射體170a平行於h形輻射體110(例如h形輻射體110及第二輻射體170a分別沿著相互平行的兩平面延伸)，且連接體160連接於第二輻射體170a與h形輻射體110之間，進而共同形成堆疊結構(Stacked Structure)。具體而言，連接體160位於h形輻射體110的第二段112。此外，h形輻射體110更具有另一饋入點119，饋入點119也大致是位於h形輻射體110與連接體160相接的位置。具體而言，連接體160可以為頂針(Pogo Pin)或金屬彈片(Metal Spring)，第二輻射體170a可以為矩形，且h形輻射體110與第二輻射體170a可夾有基板(例如是絕緣基板)，但本發明不以此為限。

請參考第8圖，第8圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100的立體示意圖，其中第8圖大致與第7圖相同，其主要差異在於第8圖中的第二輻射體170b為U形。具體而言， h形輻射體110與第二輻射體170b相互平行(例如h形輻射體110及第二輻射體170b分別沿著相互平行的兩平面延伸)，且第二輻射體170b具有對應的第一段171b及第二段172b，其中第二輻射體170b的第一段171b對h形輻射體110及第一輻射體130的垂直投影會形成在h形輻射體110的第一段111及第一輻射體130的第一段131上。此外，第二輻射體170b的第二段172b對h形輻射體110及第一輻射體130的垂直投影會形成在h形輻射體110的第二段112及第一輻射體130的第二段132。

請參考第9圖，第9圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構100a的正面示意圖。在本發明的一些實施方式中，天線結構100a包括包括h形輻射體110、第一輻射體130及調整電路180，調整電路180可以為電容器(Capacitor)、電感器(Inductor)或電阻器(Resistor)，可依照實際需求選用調整電路180的種類，本發明不以此為限。舉例而言，調整電路180(例如是電容器)連接於h形輻射體110的第一段111及第二段112之間，且調整電路180鄰近於h形輻射體110的第二端115及第三端116。在本發明的另一些實施方式中，調整電路180(例如是電感器)連接於h形輻射體110的第二段112及第一輻射體130之間，例如調整電路180是連接於h形輻射體110的第二段112與第一輻射體130的第一段131之間。或調整電路180是連接於h形輻射體110的第二段112與第一輻射體130的第二段132之間。具體而言，調整電路180為電感器時可以增加適用的頻帶，調整電路180為電容器時可以在不同輻射體之間提供隔離度，進而降低天線結構100a的體積並適用於多種頻帶。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,100a:天線結構 110:h形輻射體 111:第一段 112:第二段 113:中間段 114:第一端 115:第二端 116:第三端 117:短路點 118,119:饋入點 120:導電箔體 130:第一輻射體 131:第一段 132:第二段 133a:延伸結構 133b:延伸結構 140:矩形輻射體 150:側壁輻射體 160:連接體 170a:第二輻射體 170b:第二輻射體 171b:第一段 172b:第二段 180:調整電路 D1:第一距離 D2:第二距離 L:長度 X:軸向

為描述獲得本發明上述或其它的優點和特徵，將通過參考其具體實施方式對上述簡要描述的原理進行更具體的闡釋，而具體實施方式被展現在附圖中。這些附圖僅例示性地描述本發明，因此不被認為是對範圍的限制。通過附圖，本發明的原理會被清楚解釋，且附加的特徵和細節將被完整描述，其中：第1圖至第3圖根據本發明一些實施方式分別繪示天線結構的正面示意圖；第4圖至第8圖分別根據本發明一些實施方式繪示天線結構的立體示意圖；以及第9圖根據本發明一些實施方式繪示天線結構的正面示意圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100:天線結構

110:h形輻射體

111:第一段

112:第二段

113:中間段

114:第一端

115:第二端

116:第三端

117:短路點

118:饋入點

130:第一輻射體

131:第一段

132:第二段

D1:第一距離

D2:第二距離

L:長度

X:軸向

Claims

一種天線結構，包括：h形輻射體，具有相對應的第一段及第二段、位於該第一段的第一端及第二端及位於第二段的第三端，其中該第一段比該第二段更長，該第一端相對於該第二端及該第三端位於該h形輻射體的相反側，該h形輻射體更具有短路點及饋入點，其中該短路點位於該第一段而該饋入點位於該第二段，該短路點與該第一端在平行於該第一段的一軸向上相隔第一距離，其中該第一距離和該天線結構在該軸向上的長度比介於3：20至1：5，該饋入點與該第一端在該軸向上相隔第二距離，其中該第二距離和該長度的比介於3：10至7：20；以及第一輻射體，連接於該第二段。
如請求項1所述之天線結構，更包括導電箔體，其中該導電箔體連接該h形輻射體的該第一段。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一輻射體為U形，其中該第一輻射體具有相對應的第一段及第二段，其中該第一輻射體的該第一段與該h形輻射體的該第一段相互對應並間隔設置，而該第一輻射體的該第二段連接該h形輻射體的該第二段。
如請求項1所述之天線結構，更包括矩形輻射體連接於該h形輻射體與該第一輻射體的相連接處，且該矩形輻射體的長軸大致平行於該h形輻射體的該第一段。
如請求項1至4中任一項所述之天線結構，其中該h形輻射體與該第一輻射體共同形成平面式結構。
如請求項1至4中任一項所述之天線結構，更包括側壁輻射體，其中該側壁輻射體位於該h形輻射體與該第一輻射體相連接處的邊緣上。
如請求項1至4中任一項所述之天線結構，更包括連接體及第二輻射體，其中該第二輻射體平行於該h形輻射體，且該連接體連接於該第二輻射體與該h形輻射體之間。
如請求項7所述之天線結構，其中該第二輻射體為矩形或U形。
如請求項1至4中任一項所述之天線結構，更包括調整電路，其中該調整電路連接於該h形輻射體的該第一段及該第二段之間或連接於該h形輻射體的該第二段及該第一輻射體之間。