TWI733976B - 多頻帶天線及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及天線領域,尤其涉及一種多頻帶天線及應用該天線的電子裝置。該多頻帶天線設置在基板上。該基板包括正面以及與該正面相對的反面。該多頻帶天線包括第一輻射體及第二輻射體,該第一輻射體設置在該正面上,該第二輻射體設置在該反面上。該第一輻射體與該第二輻射體間隔一間隙,該間隙使得該第一輻射體與該第二輻射體產生耦合振盪作用而生成該多頻帶天線的工作頻段。本案中的多頻段天線藉由將兩個輻射體設置在基板的不同面上,從而振盪出多頻段天線的工作頻率,可以使得多頻段天線滿足多頻帶功能需求的同時實現縮小天線尺寸的目的。

Description

多頻帶天線及電子裝置
本發明涉及天線領域,尤其涉及一種多頻帶天線及應用該天線的電子裝置。
現有技術中天線結構常常採用分開的天線設計來實現不同頻段的無線信號的收發功能。然而,上述的設計結構會使得天線的尺寸變大,不滿足日益發展的天線小型化的需求。
鑒於以上內容,有必要提供一種多頻帶天線,以在滿足天線多頻帶功能需求的同時縮小天線尺寸的目的。
一種多頻帶天線,設置在一基板上,該基板包括正面以及與該正面相對的反面,該多頻帶天線包括第一輻射體及第二輻射體,該第一輻射體設置在該基板的正面上,該第二輻射體設置在該基板的反面上,該第一輻射體與該第二輻射體間隔一間隙,該間隙使得該第一輻射體與該第二輻射體產生耦合振盪作用而生成該多頻帶天線的工作頻段。
優選地,該第一輻射體包括第一饋入點、第一接地端及第一天線本體,該第一饋入點及該第一接地端分別位於該第一天線本體的兩端,該第一接地端與該基板的公共接地端相連。
優選地,該第一天線本體包括第一金屬段、第二金屬段、第三金屬段、第四金屬段、第五金屬段及第六金屬段,該第一金屬段包括第一端及與第一端相對的第二端,該第一饋入點設置在該第一金屬段的第一端上,該第二金屬段及第三金屬段分別垂直連接於該第一金屬段的第二端上且位於該第二端的兩側,該第四金屬段垂直連接在該第三金屬段上遠離該第一金屬段的一端,該第五金屬段垂直連接在該第四金屬段上遠離該第三金屬段的一端,該第六金屬段垂直連接在該第五金屬段上遠離該第四金屬段的一端。
優選地,該第一輻射體藉由與該第二輻射體相耦合振盪形成流經該第一金屬段、該第二金屬段的第一電流路徑,該第一金屬段及該第二金屬段的總長度小於一第一頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第一頻段介於2400GHz與2480GHz之間。
優選地,該第一輻射體藉由與該第二輻射體相耦合振盪形成流經該第一金屬段、第三金屬段、第四金屬段、第五金屬段及第六金屬段的第二電流路徑,該第一金屬段、該第三金屬段、該第四金屬段、該第五金屬段及該第六金屬段的總長度小於一第二頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第二頻帶介於5000GHz與5800GHz之間。
優選地,該多頻帶天線的第一饋入點與一雙工器相連接。
優選地,該第二輻射體包括第二饋入點、第二接地端及第二天線本體,該第二饋入點及該第二接地端分別位於該第二天線本體的兩端,該第二接地端與該基板的公共接地端相連。
優選地,該第二天線本體包括第七金屬段、第八金屬段、第九金屬段及第十金屬段,該第二饋入點設置在該第七金屬段上,該第二接地端設置在該第十金屬段上,該第七金屬段及該第九金屬段分別垂直連接於該第八金屬 段的兩端,該第十金屬段垂直連接在該第九金屬段上遠離該第八金屬段的一端。
優選地,該第二輻射體藉由與該第一輻射體相耦合振盪形成流經該第七金屬段、該第八金屬段、該第九金屬段及該第十金屬段的第三電流路徑,該第七金屬段、該第八金屬段、該第九金屬段及該第十金屬段的總長度小於一第三頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第三頻帶介於3400GHz與3600GHz之間。
一種電子裝置,該電子裝置包括上述任意一種的多頻段天線。
本案中的多頻段天線藉由將兩個輻射體設置在基板的不同面上,從而振盪出多頻段天線的工作頻率,可以使得多頻段天線滿足多頻帶功能需求的同時實現縮小天線尺寸的目的。
1:多頻帶天線
2:基板
11:第一輻射體
12:第二輻射體
21:正面
22:反面
23:公共接地端
D:間隙
111:第一饋入點
112:第一接地端
113:第一天線本體
1131:第一金屬段
1111:第一端
1112:第二端
1132:第二金屬段
1133:第三金屬段
1134:第四金屬段
1135:第五金屬段
1136:第六金屬段
3:雙工器
121:第二饋入點
122:第二接地端
123:第二天線本體
1231:第七金屬段
1232:第八金屬段
1233:第九金屬段
1234:第十金屬段
圖1為本發明一實施方式中多頻帶天線的示意圖。
圖2為圖1中多頻帶天線的另一角度的示意圖。
圖3為本發明一實施方式中基板正面的示意圖。
圖4為本發明一實施方式中基板反面的示意圖。
請參考圖1,所示為本發明一實施方式中多頻帶天線1的示意圖。該多頻帶天線1設置在一基板2上。本實施方式中,該基板2為絕緣板。請一併參考圖2,所示為本發明中多頻帶天線1的另一示意圖。該多頻帶天線1包括第一輻射體11及第二輻射體12。該基板2包括正面21以及與正面21相對的反面 22。該第一輻射體11設置在該基板2的正面21上。該第二輻射體12設置在該基板2的反面22上。本實施方式中,該第一輻射體11與該第二輻射體12間隔一間隙D,該間隙D使得該第一輻射體11與該第二輻射體12之間產生耦合振盪作用。本發明藉由設置在基板2的正面21上的第一輻射體11與設置在基板2的反面22上的第二輻射體12相耦合振盪出該多頻帶天線1的工作頻段。本實施方式中,該第一輻射體11為PIFA天線(平面倒F天線,Planar Inverted F Antenna),該第二輻射體12為單極性天線,該第一輻射體11與該第二輻射體12的間隙D為2mm。
該第一輻射體11包括第一饋入點111、第一接地端112及第一天線本體113。該第一饋入點111及第一接地端112分別位於該第一天線本體113的兩端。該第一接地端112與該基板2的公共接地端23相連。該第一天線本體113為一“G”型天線。該第一天線本體113包括第一金屬段1131、第二金屬段1132、第三金屬段1133、第四金屬段1134、第五金屬段1135及第六金屬段1136。該第一金屬段1131包括第一端1111及與第一端1111相對的第二端1112。該第一饋入點111設置在該第一金屬段1131的第一端1111上。該第二金屬段1132及第三金屬段1133分別垂直連接於該第一金屬段1131的第二端1112上且位於該第二端1112的兩側。該第四金屬段1134垂直連接在該第三金屬段1133上遠離第一金屬段1131的一端。該第五金屬段1135垂直連接在該第四金屬段1134上遠離該第三金屬段1133的一端。該第六金屬段1136垂直連接在該第五金屬段1135上遠離該第四金屬段1134的一端。該第一接地端112設置在該第六金屬段1136上遠離該第五金屬段1135的一端。
工作時,該第一輻射體11藉由與第二輻射體12相耦合振盪作用可以形成流經第一金屬段1131、第二金屬段1132的第一電流路徑;及形成流經第 一金屬段1131、第三金屬段1133、第四金屬段1134、第五金屬段1135及第六金屬段1136的第二電流路徑。
本實施方式中,該第一天線本體113的第一金屬段1131、第二金屬段1132的總長度小於一第一頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長。本實施方式中,該第一頻帶介於2400GHz與2480GHz之間以實現對2.4G頻段信號的收發。該第一天線本體113的第一金屬段1131、第三金屬段1133、第四金屬段1134、第五金屬段1135及第六金屬段1136的總長度小於一第二頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長。本實施方式中,該第二頻帶介於5000GHz與5800GHz之間,以實現5G信號的收發。
請參考圖3,所示為本發明一實施方式中基板2的正面21的示意圖。在本實施方式中,所述多頻帶天線1還與一雙工器(Diplexer)3相連接,用於區分所述2.4G頻段及5G信號。具體的,該雙工器3與該第一饋入點111相連接,用於區分所述2.4G頻段及5G信號。
請一併參考圖4,所示為本發明一實施方式中基板2的反面22的示意圖。該第二輻射體12包括第二饋入點121、第二接地端122及第二天線本體123。該第二饋入點121及第二接地端122分別位於該第二天線本體123的兩端。該第二接地端122與該基板2的公共接地端23相連。該第二天線本體123大致為“G”型天線。該第二天線本體123包括第七金屬段1231、第八金屬段1232、第九金屬段1233及第十金屬段1234。該第二饋入點121設置在該第七金屬段1231上,該第二接地端122設置在該第十金屬段1234上。該第七金屬段1231及第九金屬段1233分別垂直連接於該第八金屬段1232的兩端,該第十金屬段1234垂直連接在該第九金屬段1233上遠離第八金屬段1232的一端。
工作時,該第二輻射體12藉由與第一輻射體11相耦合振盪作用可以形成流經第七金屬段1231、第八金屬段1232、第九金屬段1233及第十金屬 段1234的第三電流路徑。本實施方式中,該第二天線本體123的第七金屬段1231、第八金屬段1232、第九金屬段1233及第十金屬段1234的總長度小於一第三頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長。本實施方式中,該第三頻帶介於3400GHz與3600GHz之間,以實現對LTE band 42信號的收發。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方式,舉凡熟悉本案技藝之人士,於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
1:多頻帶天線
2:基板
11:第一輻射體
12:第二輻射體
23:公共接地端
111:第一饋入點
112:第一接地端
113:第一天線本體
1131:第一金屬段
1111:第一端
1112:第二端
1132:第二金屬段
1133:第三金屬段
1134:第四金屬段
1135:第五金屬段
1136:第六金屬段
3:雙工器

Claims (8)

  1. 一種多頻帶天線,設置在一基板上,該基板包括正面以及與該正面相對的反面,其改良在於,該多頻帶天線包括第一輻射體及第二輻射體,該第一輻射體設置在該基板的正面上,該第二輻射體設置在該基板的反面上,該第一輻射體與該第二輻射體間隔一間隙,該間隙使得該第一輻射體與該第二輻射體產生耦合振盪作用而生成該多頻帶天線的工作頻段,其中,該第一輻射體包括第一饋入點、第一接地端及第一天線本體,該第一饋入點及該第一接地端分別位於該第一天線本體的兩端,該第一接地端與該基板的公共接地端相連,該第一天線本體包括第一金屬段、第二金屬段、第三金屬段、第四金屬段、第五金屬段及第六金屬段,該第一金屬段包括第一端及與第一端相對的第二端,該第一饋入點設置在該第一金屬段的第一端上,該第二金屬段及第三金屬段分別垂直連接於該第一金屬段的第二端上且位於該第二端的兩側,該第四金屬段垂直連接在該第三金屬段上遠離第一金屬段的一端,該第五金屬段垂直連接在該第四金屬段上遠離該第三金屬段的一端,該第六金屬段垂直連接在該第五金屬段上遠離該第四金屬段的一端。
  2. 如請求項1所述的多頻帶天線,其中,該第一輻射體藉由與該第二輻射體相耦合振盪形成流經該第一金屬段、該第二金屬段的第一電流路徑,該第一金屬段及該第二金屬段的總長度小於一第一頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第一頻帶介於2400GHz與2480GHz之間。
  3. 如請求項1所述的多頻帶天線,其中,該第一輻射體藉由與該第二輻射體相耦合振盪形成流經該第一金屬段、第三金屬段、第四金屬段、第五金屬段及第六金屬段的第二電流路徑,該第一金屬段、該第三金屬段、該第四金屬段、該第五金屬段及該第六金屬段的總長度小於一第二頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第二頻帶介於5000GHz與5800GHz之間。
  4. 如請求項1所述的多頻帶天線,其中,該多頻帶天線的第一饋入點與一雙工器相連接。
  5. 如請求項1所述的多頻帶天線,其中,該第二輻射體包括第二饋入點、第二接地端及第二天線本體,該第二饋入點及該第二接地端分別位於該第二天線本體的兩端,該第二接地端與該基板的公共接地端相連。
  6. 如請求項5所述的多頻帶天線,其中,該第二天線本體包括第七金屬段、第八金屬段、第九金屬段及第十金屬段,該第二饋入點設置在該第七金屬段上,該第二接地端設置在該第十金屬段上,該第七金屬段及該第九金屬段分別垂直連接於該第八金屬段的兩端,該第十金屬段垂直連接在該第九金屬段上遠離該第八金屬段的一端。
  7. 如請求項6所述的多頻帶天線,其中,該第二輻射體藉由與該第一輻射體相耦合振盪形成流經該第七金屬段、該第八金屬段、該第九金屬段及該第十金屬段的第三電流路徑,該第七金屬段、該第八金屬段、該第九金屬段及該第十金屬段的總長度小於一第三頻帶所對應的射頻信號的四分之一波長,其中,該第三頻帶介於3400GHz與3600GHz之間。
  8. 一種電子裝置,其改良在於,該電子裝置包括請求項1至7任一項所述的多頻段天線。
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