TWI752774B - 高整合度場型可變化多天線陣列 - Google Patents

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鍾蔿
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Abstract

本發明提出一種高整合度場型可變化多天線陣列,包含一接地導體結構、一第一天線陣列、一第二天線陣列以及一陣列共構接地結構。該第一天線陣列包含複數個第一倒L型共振結構,其中一第一倒L型共振結構具有一第一饋入點,其他的第一倒L型共振結構均各自具有一第一開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第二天線陣列包含複數個第二倒L型共振結構,其中一第二倒L型共振結構具有一第二饋入點,其他的第二倒L型共振結構均各自具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第一天線陣列產生一第一共振模態。該第二天線陣列產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構以及其中一第二倒L型共振結構,並且具有一陣列共構電容性結構電氣連接或耦接於該接地導體結構。

Description

高整合度場型可變化多天線陣列
本發明所屬之技術領域係關於一種高整合度多天線設計,特別是關於一種能場型可變化的高整合度多天線陣列設計架構。
由於無線通訊訊號品質與傳輸速度需求的不斷提升,導致了多輸入多輸出(MIMO, Multi-Input Multi-Output System)多天線技術的快術發展。多輸入多輸出(MIMO)多天線技術有機會能提高頻譜效率,增加通道容量及數據傳輸速率,並且有機會藉由多天線配置來提升無線通訊的接收訊號可靠度。除此之外,具有輻射場型變化特性的波束成型天線陣列技術,由於有機會能夠藉由產生多樣化的輻射波束指向性,來降低同頻段中不同無線通訊資料傳流之間的破壞干擾,因此波束成型天線陣列技術與多輸入多輸出多天線技術均已成為下世代Multi-Gbps通訊系統的發展重點。
在先前技術文獻中,已分別有許多波束成型天線陣列架構以及多輸入多輸出多天線技術被發表。然而,要如何才能夠成功將波束成型天線陣列以及多輸入多輸出多天線技術兩種不同架構的技術功能性互補整合,並同時能具有高整合度、良好匹配以及降低無線通訊通道環境變化干擾的優勢,卻是一項不易克服的技術挑戰,也是目前有待解決的一項重要課題。因為許多波束成型天線陣列架構的場型切換機制,容易造成多輸入多輸出多天線系統的近場耦合能量干擾。因此需要一種可以解決上述這些考量的設計方式,以滿足未來高資料傳輸速度多天線通訊裝置或設備的實際應用需求。
有鑑於此,本揭露的實施範例揭露一種高整合度場型可變化多天線陣列。依據範例之一些實作例能解決上述等技術考量。
根據一實施範例,本揭露提出一種高整合度場型可變化多天線陣列。該高整合度場型可變化多天線陣列,包含一接地導體結構、一第一天線陣列、一第二天線陣列以及一陣列共構接地結構。該第一天線陣列包含複數個第一倒L型共振結構。該複數個第一倒L型共振結構均各自具有一第一共振路徑。其中一第一倒L型共振結構具有一第一饋入點,其他的第一倒L型共振結構均各自具有一第一開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第一開關具有一第一開關中心點。該第一天線陣列產生一第一共振模態。該第二天線陣列包含複數個第二倒L型共振結構。該複數個第二倒L型共振結構均各自具有一第二共振路徑,其中一第二倒L型共振結構具有一第二饋入點,其他的第二倒L型共振結構均各自具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第二開關具有一第二開關中心點。該第二天線陣列產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構具有一陣列共構電容性結構,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構、其中一第二倒L型共振結構以及該接地導體結構。
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:
本揭露提出一種高整合度場型可變化多天線陣列。該高整合度場型可變化多天線陣列,包含一接地導體結構、一第一天線陣列、一第二天線陣列以及一陣列共構接地結構。該第一天線陣列包含複數個第一倒L型共振結構。該複數個第一倒L型共振結構均各自具有一第一共振路徑。其中一第一倒L型共振結構具有一第一饋入點,其他的第一倒L型共振結構均各自具有一第一開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第一開關具有一第一開關中心點。該第一天線陣列產生一第一共振模態。該第二天線陣列包含複數個第二倒L型共振結構。該複數個第二倒L型共振結構均各自具有一第二共振路徑,其中一第二倒L型共振結構具有一第二饋入點,其他的第二倒L型共振結構均各自具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。該第二開關具有一第二開關中心點。該第二天線陣列產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構具有一陣列共構電容性結構,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構、其中一第二倒L型共振結構以及該接地導體結構。
為了能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本發明所提出該高整合度場型可變化多天線陣列,藉由設計其中該第一倒L型共振結構具有一第一開關並且電氣連接該接地導體結構,以及設計其中該第二倒L型共振結構具有一第二開關並且電氣連接該接地導體結構,以及改變該第一開關以及該第二開關於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列以及該第二天線陣列輻射場型變化的功效。並藉由設計該陣列共構接地結構具有該陣列共構電容性結構,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構、其中一第二倒L型共振結構以及該接地導體結構,來成功減少該第一天線陣列以及該第二天線陣列之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列以及該第二天線陣列之間的相互耦合程度,以及降低該第一開關以及該第二開關在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。因此本發明所提出該高整合度場型可變化多天線陣列1,能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。
圖1為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列1之結構圖。如圖1所示,該高整合度場型可變化多天線陣列1,包含一接地導體結構10、一第一天線陣列11、一第二天線陣列12以及一陣列共構接地結構13。該第一天線陣列11包含複數個第一倒L型共振結構111、112。該複數個第一倒L型共振結構111、112均各自具有一第一共振路徑1111、1121。其中一第一倒L型共振結構111具有一第一饋入點1112,另一第一倒L型共振結構112具有一第一開關1123並且電氣連接或耦接於該接地導體結構10,具有電氣連接點1126。該第一開關1123具有一第一開關中心點1124。該第一天線陣列11產生一第一共振模態。該第二天線陣列12包含複數個第二倒L型共振結構121、122。該複數個第二倒L型共振結構121、122均各自具有一第二共振路徑1211、1221,其中一第二倒L型共振結構121具有一第二饋入點1212,另一第二倒L型共振結構122具有一第二開關1223並且電氣連接或耦接於該接地導體結構10,具有電氣連接點1226。該第二開關1223具有一第二開關中心點1224。該第二天線陣列12產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構13具有一陣列共構電容性結構133,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構111、其中一第二倒L型共振結構121以及該接地導體結構10,該第一倒L型共振結構111具有該第一饋入點1112,該第二倒L型共振結構121具有該第二饋入點1212。其中,具有電氣連接點131、132、136。該陣列共構電容性結構133為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構111、112或該複數個第二倒L型共振結構121、122也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態以及該第二共振模態之阻抗匹配程度。
該第一饋入點1112與其相鄰的第一開關中心點1124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。該第二饋入點1212與其相鄰的第二開關中心點1224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。各該第一共振路徑1111、1121之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑1211、1221之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關1123以及該第二開關1223可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點1112以及該第二饋入點1212各自藉由第一傳輸線1411、1421電氣連接或耦接於一第一電路14,具有電氣連接點141、142。。該第一傳輸線1411、1421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路14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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關1123以及各該第二開關1223各自藉由第二傳輸線1511、1521電氣連接或耦接於一第二電路15,具有電氣連接點151、152。該第二傳輸線1511、1521可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路15可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
為了能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列1,藉由設計其中該第一倒L型共振結構112具有一第一開關1123並且電氣連接該接地導體結構10,以及設計其中該第二倒L型共振結構122具有一第二開關1223並且電氣連接該接地導體結構10,以及改變該第一開關1123以及該第二開關1223於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12輻射場型變化的功效。並藉由設計該陣列共構接地結構13具有該陣列共構電容性結構133,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構111、其中一第二倒L型共振結構121以及該接地導體結構10,來成功減少該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之間的相互耦合程度,以及降低該第一開關1123以及該第二開關1223在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列1,同時藉由設計該第一饋入點1112與其相鄰的第一開關中心點1124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及藉由設計該第二饋入點1212與其相鄰的第二開關中心點1224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間,來降低該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串傳流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列1,並藉由設計各該第一共振路徑1111、1121之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑1211、1221之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列11產生該第一共振模態以及該第二天線陣列12產生該第二共振模態具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12於該第一通訊頻段中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列1,能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露該高整合度場型可變化多天線陣列1 可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12可配置於該接地導體結構10之同一側邊,該第一天線陣列11以及該第二天線陣列12也可配置於該接地導體結構10相鄰之不同側邊。此外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。
圖2為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列2之結構圖。如圖2所示,該高整合度場型可變化多天線陣列2,包含一接地導體結構20、一第一天線陣列21、一第二天線陣列22以及一陣列共構接地結構23。該第一天線陣列21包含複數個第一倒L型共振結構211、212、213。該複數個第一倒L型共振結構211、212、213均各自具有一第一共振路徑2111、2121、2131。其中一第一倒L型共振結構211具有一第一饋入點2112,其他的第一倒L型共振結構212、213均各自具有一第一開關2123、2133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構20,具有電氣連接點2126、2136。該第一開關2123、2133均各自具有一第一開關中心點2124、2134。該第一天線陣列21產生一第一共振模態。該第二天線陣列22包含複數個第二倒L型共振結構221、222、223。該複數個第二倒L型共振結構221、222、223均各自具有一第二共振路徑2211、2221、2231,其中一第二倒L型共振結構221具有一第二饋入點2212,其他的第二倒L型共振結構222、223均各自具有一第二開關2223、2233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構20,具有電氣連接點2226、2236。該第二開關2223、2233均各自具有一第二開關中心點2224、2234。該第二天線陣列22產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構23具有一陣列共構電容性結構233,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構211、其中一第二倒L型共振結構221以及該接地導體結構20,該第一倒L型共振結構211具有該第一饋入點2112,該第二倒L型共振結構221具有該第二饋入點2212。其中,具有電氣連接點231、232、236。該陣列共構電容性結構233為一間隙耦合電容結構,該間隙耦合電容結構之間隙小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.02波長。該複數個第一倒L型共振結構211、212、213或該複數個第二倒L型共振結構221、222、223也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態以及該第二共振模態之阻抗匹配程度。
該第一饋入點2112與其相鄰的第一開關中心點2124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第一開關中心點2124、2234之間均具有一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。該第二饋入點2212與其相鄰的第二開關中心點2224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點2224、2234之間具有一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑2111、2121、2131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑2211、2221、2231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關2123、2133以及該第二開關2223、2233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點2112以及該第二饋入點2212各自藉由第一傳輸線2411、2421電氣連接或耦接於一第一電路24,具有電氣連接點241、242。該第一傳輸線2411、2421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路24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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關2123、2133以及各該第二開關2223、2233各自藉由第二傳輸線2511、2521、2531、2541電氣連接或耦接於一第二電路25,具有電氣連接點251、252、253、254。該第二傳輸線2511、2521、2531、2541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路25可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖2中本揭露一實施該高整合度場型可變化多天線陣列2,雖然其該第一倒L型共振結構212的配置方向與該高整合度場型可變化多天線陣列1之該第一倒L型共振結構112的配置方向有所差異。此外,該高整合度場型可變化多天線陣列2增加配置了該第一倒L型共振結構213與該第一開關2133,以及增加配置了該第二倒L型共振結構223與該第一開關2233。並且該高整合度場型可變化多天線陣列2之該陣列共構電容性結構233為一間隙耦合電容結構,也與該高整合度場型可變化多天線陣列1之該陣列共構電容性結構133有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列2,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構212、213均各自具有一第一開關2123、2133並且電氣連接該接地導體結構20,以及設計其中各該第二倒L型共振結構222、223均各自具有一第二開關2223、2233並且電氣連接該接地導體結構20,以及改變各該第一開關2123、2133以及各該第二開關2223、2233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22輻射場型變化的功效。並同樣藉由設計該陣列共構接地結構23具有該陣列共構電容性結構233,並且電氣連接相鄰之其中一該第一倒L型共振結構211、其中一該第二倒L型共振結構221以及該接地導體結構20,來成功減少該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關2123、2133以及各該第二開關2223、2233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列2,同時藉由設計該第一饋入點2112與其相鄰的第一開關中心點2124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰之各該第一開關中心點2124、2134之間均具有一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。並同時藉由設計該第二饋入點2212與其相鄰之第二開關中心點2224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰之各該第二開關中心點2224、2234之間均具有一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列2,並同樣藉由設計各該第一共振路徑2111、2121、2131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑2211、2221、2231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列21產生該第一共振模態以及該第二天線陣列22產生該第二共振模態具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22於該第一通訊頻段中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列2,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列2可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22可配置於該接地導體結構20之同一側邊,該第一天線陣列21以及該第二天線陣列22也可配置於該接地導體結構20相鄰之不同側邊。此外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。
圖3A為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之結構圖。圖3B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之返回損失曲線圖。圖3C、圖3D、圖3E、圖3F、圖3G、圖3H、圖3I分別為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233於不同導通或不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。如圖3A以及圖3B所示,該高整合度場型可變化多天線陣列3,包含一接地導體結構30、一第一天線陣列31、一第二天線陣列32以及一陣列共構接地結構33。該第一天線陣列31包含複數個第一倒L型共振結構311、312、313。該複數個第一倒L型共振結構311、312、313均各自具有一第一共振路徑3111、3121、3131。其中一第一倒L型共振結構311具有一第一饋入點3112,其他的第一倒L型共振結構312、313均各自具有一第一開關3123、3133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構30,具有電氣連接點3126、3136。該第一倒L型共振結構311之短邊具有部分的蜿蜒共振路徑。其中該第一倒L型共振結構311具有一第一電容結構3115,該第一電容結構3115為集總電容元件或晶片電容元件。各該第一開關3123、3133均各自具有一第一開關中心點3124、3134。該第一天線陣列31產生一第一共振模態31121(如圖3B所示)。該第二天線陣列32包含複數個第二倒L型共振結構321、322、323。該複數個第二倒L型共振結構321、322、323均各自具有一第二共振路徑3211、3221、3231,其中一第二倒L型共振結構321具有一第二饋入點3212,其他的第二倒L型共振結構322、323均各自具有一第二開關3223、3233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構30,具有電氣連接點3226、3236。該第一倒L型共振結構321之短邊具有部分的蜿蜒共振路徑。其中該第二倒L型共振結構321具有一第二電容結構3215,該第二電容結構3215為集總電容元件或晶片電容元件。各該第二開關3223、3233均各自具有一第二開關中心點3224、3234。該第二天線陣列32產生一第二共振模態32121(如圖3B所示)。該第二共振模態32121以及該第一共振模態31121涵蓋至少一相同的第一通訊頻段31325(如圖3B所示)。該陣列共構接地結構33具有一陣列共構電容性結構333,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構311、其中一第二倒L型共振結構321以及該接地導體結構30,該第一倒L型共振結構311具有該第一饋入點3112,該第二倒L型共振結構321具有該第二饋入點3212。其中,具有電氣連接點331、332、336。該陣列共構電容性結構333為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構311、312、313或該複數個第二倒L型共振結構321、322、323也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態31121以及該第二共振模態32121之阻抗匹配程度。
該第一饋入點3112與其相鄰的第一開關中心點3124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第一開關中心點3124、3134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。該第二饋入點3212與其相鄰的第二開關中心點3224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點3224、3234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑3111、3121、3131之長度介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑3211、3221、3231之長度介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關3123、3133以及該第二開關3223、3233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點3112以及該第二饋入點3212各自藉由第一傳輸線3411、3421電氣連接或耦接於一第一電路34,具有電氣連接點341、342。該第一傳輸線3411、3421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路34激發該第一天線陣列31產生該第一共振模態31121及激發該第二天陣列線32產生該第二共振模態32121(如圖3B所示)。該第一電路34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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233各自藉由第二傳輸線3511、3521、3531、3541電氣連接或耦接於一第二電路35,具有電氣連接點351、352、353、354。該第二傳輸線3511、3521、3531、3541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路35可控制各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233於不同導通或不導通之情況。該第二電路35可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖3A中本揭露一實施各該高整合度場型可變化多天線陣列3,雖然其該複數個第一倒L型共振結構311、312、313以及該複數個第二倒L型共振結構321、322、323的配置方向與形狀,與該高整合度場型可變化多天線陣列2之該複數個第一倒L型共振結構211、212、213以及該複數個第二倒L型共振結構221、222、223的配置方向與形狀不完全相同。此外,該高整合度場型可變化多天線陣列3其中該第一倒L型共振結構311配置具有一第一電容結構3115,以及其中該第二倒L型共振結構321配置具有一第二電容結構3215。並且該高整合度場型可變化多天線陣列3之該陣列共構電容性結構333為一集總電容元件或晶片電容元件,也與該高整合度場型可變化多天線陣列2之該陣列共構電容性結構233有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列3,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構312、313均各自具有一第一開關3123、3133並且電氣連接該接地導體結構30,以及設計其中各該第二倒L型共振結構322、323均各自具有一第二開關3223、3233並且電氣連接該接地導體結構30,以及改變各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32輻射場型變化的功效。並同樣藉由設計該陣列共構接地結構33具有該陣列共構電容性結構333,並且電氣連接相鄰之其中一該第一倒L型共振結構311、其中一該第二倒L型共振結構321以及該接地導體結構30,來成功減少該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列3,同樣藉由設計該第一饋入點3112與其相鄰的第一開關中心點3124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰之各該第一開關中心點3124、3134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。並藉由設計該第二饋入點3212與其相鄰的第二開關中心點3224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第二開關中心點3224、3234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列3,並同樣藉由設計各該第一共振路徑3111、3121、3131之長度介於該第一通訊頻段31325最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑3211、3221、3231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列31產生該第一共振模態31121以及該第二天線陣列32產生該第二共振模態32121具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32於該第一通訊頻段31325中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列3,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。
圖3B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之返回損失曲線圖。其選擇下列尺寸進行實驗: 該接地導體結構長度約200mm為,寬度約為150mm; 該複數個第一共振路徑3111、3121、3131之長度分別約為17.25mm、16.75mm以及16.75mm; 該第一間距d11224之距離約為15.44mm; 該第二間距d12434之距離約為15mm; 該複數個第二共振路徑3211、3221、3231之長度分別約為17.25mm、16.75mm以及16.75mm; 該第三間距d21224之距離約為15.44mm; 該第四間距d22434之距離約為15mm; 該陣列共構電容性結構333之電容值約為1.2 pF。如圖3B所示,該第一天線陣列31可成功產生一第一共振模態31121,該第二天線陣列32可成功產生一第二共振模態32121,並且該第一共振模態31121及該第二共振模態32121涵蓋一相同的第一通訊頻段31325 (3400 MHz~3600 MHz),該第一通訊頻段31325之最低操作頻率為3400 MHz。該第一共振模態31121及該第二共振模態32121,於該第一通訊頻段31325中均達到良好的阻抗匹配成度,因此驗證該第一天線陣列31與該第二天線陣列32均能達成不錯的特性表現。
圖3C、圖3D、圖3E、圖3F、圖3G、圖3H、圖3I分別為該高整合度場型可變化多天線陣列3之各該第一開關3123、3133以及各該第二開關3223、3233於不同導通或不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。其中呈現了第一共振模態之2D輻射場型曲線31122以及第二共振模態之2D輻射場型曲線32122。由圖3C、圖3D、圖3E、圖3F、圖3G、圖3H、圖3I所示可以清楚看到,該高整合度場型可變化多天線陣列3能夠成功多樣化輻射場型變化的技術功效。
圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、圖3F、圖3G、圖3H及圖3I所涵蓋之通訊系統頻段操作以及實驗數據,僅是為了實驗證明圖3A中本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之技術功效。並未用來限制本揭露高整合度場型可變化多天線陣列3於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列3可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32可配置於該接地導體結構30之同一側邊,該第一天線陣列31以及該第二天線陣列32也可配置於該接地導體結構30相鄰之不同側邊。此外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。
圖4A為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之結構圖。圖4B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之返回損失曲線圖。圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H、圖4I分別為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233於不同導通或不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。如圖4A以及圖4B所示,該高整合度場型可變化多天線陣列4,包含一接地導體結構40、一第一天線陣列41、一第二天線陣列42以及一陣列共構接地結構43。該第一天線陣列41包含複數個第一倒L型共振結構411、412、413。該複數個第一倒L型共振結構411、412、413均各自具有一第一共振路徑4111、4121、4131。其中一第一倒L型共振結構411具有一第一饋入點4112,其他的第一倒L型共振結構412、413均各自具有一第一開關4123、4133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構40,具有電氣連接點4126、4136。該第一開關4123、4133均各自具有一第一開關中心點4124、4134。該第一天線陣列41產生一第一共振模態41121(如圖4B所示)。其中,各該第一倒L型共振結構411、412、413並各自具有一第一電容性結構4115、4125、4135。各該第一電容性結構4115、4125、4135均為間隙耦合電容結構。該第一天線陣列41並具有一第一共構接地結構46,該第一共構接地結構46電氣連接其中二相鄰之各該第一倒L型共振結構412、413,並且具有一第一共構電容性結構463電氣連接或耦接於該接地導體結構40,具有電氣連接點461、462、466。該第二天線陣列42包含複數個第二倒L型共振結構421、422、423。該複數個第二倒L型共振結構421、422、423均各自具有一第二共振路徑4211、4221、4231。其中一第二倒L型共振結構421具有一第二饋入點4212,其他的第二倒L型共振結構422、423均各自具有一第二開關4223、4233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構40,具有電氣連接點4226、4236。該第二開關4223、4233均各自具有一第二開關中心點4224、4234。該第二天線陣列42產生一第二共振模態42121(如圖4B所示)。該第二共振模態42121以及該第一共振模態41121涵蓋至少一相同的第一通訊頻段41425(如圖4B所示)。其中,各該第二倒L型共振結構421、422、423並各自具有一第二電容性結構4215、4225、4235。各該第二電容性結構4215、4225、4235均為間隙耦合電容結構。該第二天線陣列42並具有一第二共構接地結構47,該第二共構接地結構47電氣連接其中二相鄰之各該第二倒L型共振結構422、423,並且具有一第二共構電容性結構473電氣連接或耦接於該接地導體結構40,具有電氣連接點471、472、476。各該第一電容性結構4115、4125、4135以及各該第二電容性結構4215、4225、4235之間隙耦合電容結構間隙均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.02波長。該陣列共構接地結構43具有一陣列共構電容性結構433,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構411、一第二倒L型共振結構421以及該接地導體結構40,該第一倒L型共振結構411具有該第一饋入點4112,該第二倒L型共振結構421具有該第二饋入點4212。其中,具有電氣連接點431、432、436。該陣列共構電容性結構433為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構411、412、413或該複數個第二倒L型共振結構421、422、423也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態41121以及該第二共振模態42121之阻抗匹配程度。
該第一饋入點4112與其相鄰的第一開關中心點4124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第一開關中心點4124、4134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。該第二饋入點4212與其相鄰的第二開關中心點4224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點4224、4234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑4111、4121、4131之長度介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑4211、4221、4231之長度介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關4123、4133以及該第二開關4223、4233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點4112以及該第二饋入點4212各自藉由第一傳輸線4411、4421電氣連接或耦接於一第一電路44具有電氣連接點441、442。。該第一傳輸線4411、4421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路44激發該第一天線陣列41產生該第一共振模態41121及激發該第二天陣列線42產生該第二共振模態42121 (如圖4B所示)。該第一電路44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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233各自藉由第二傳輸線4511、4521、4531、4541電氣連接或耦接於一第二電路45,具有電氣連接點451、452、453、454。該第二傳輸線4511、4521、4531、4541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路45可控制各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233於不同導通或不導通之情況。該第二電路45可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖4A中本揭露一實施該高整合度場型可變化多天線陣列4,雖然其該複數個第一倒L型共振結構411、412、413以及該複數個第二倒L型共振結構421、422、423的配置方向與形狀,與該高整合度場型可變化多天線陣列3之該複數個第一倒L型共振結構311、312、313以及該複數個第二倒L型共振結構321、322、323的配置方向與形狀不完全相同。此外,該高整合度場型可變化多天線陣列4其中各該複數個第一倒L型共振結構411、412、413均配置各自具有一第一電容結構4115、4125、4135,以及其中該複數個第二倒L型共振結構421、422、423均配置各自具有一第二電容結構4215、4225、4235。並且該第一天線陣列41具有一第一共構接地結構46,以及該第二天線陣列42具有一第二共構接地結構47,也與該高整合度場型可變化多天線陣列3之間有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列4,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構412、413均各自具有一第一開關4123、4133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構40,以及設計其中各該第二倒L型共振結構422、423均各自具有一第二開關4223、4233並且電氣連獲耦接於該接地導體結構40,以及改變各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42輻射場型變化的功效。並且同樣藉由設計該陣列共構接地結構43具有該陣列共構電容性結構433,並且電氣連接相鄰之該第一倒L型共振結構411、該第二倒L型共振結構421以及該接地導體結構40,來成功減少該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列4,同樣藉由設計該第一饋入點4112與其相鄰的第一開關中心點4124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第一開關中心點3124、3134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。並藉由設計該第二饋入點4212與其相鄰的第二開關中心點4224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第二開關中心點4224、4234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列4,並藉由設計各該第一共振路徑4111、4121、4131之長度介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑4211、4221、4231之長度介於該第一通訊頻段41425最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列41產生該第一共振模態41121以及該第二天線陣列42產生該第二共振模態42121具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42於該第一通訊頻段41425中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列4,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。
圖4B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之返回損失曲線圖。其選擇下列尺寸進行實驗: 該接地導體結構長度約300mm為,寬度約為220mm; 該複數個第一共振路徑4111、4121、4131之長度均約為19.8 mm; 該第一間距d11224之距離約為21.7 mm; 該第二間距d12434之距離約為25 mm; 該複數個第二共振路徑4211、4221、4231之長度均約為19.8 mm; 該第三間距d21224之距離約為21.7 mm; 該第四間距d22434之距離約為25 mm; 該陣列共構電容性結構433之電容值約為1 pF。如圖4B所示,該第一天線陣列41可成功產生一第一共振模態41121,該第二天線陣列42可成功產生一第二共振模態42121,並且該第一共振模態41121及該第二共振模態42121涵蓋一相同的第一通訊頻段41425 (2400 MHz~2500 MHz),該第一通訊頻段41425之最低操作頻率為2400 MHz。該第一共振模態41121及該第二共振模態42121,於該第一通訊頻段41425中均達到良好的阻抗匹配成度,因此驗證該第一天線陣列41與該第二天線陣列42均能達成不錯的特性表現。
圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H、圖4I分別為該高整合度場型可變化多天線陣列4之各該第一開關4123、4133以及各該第二開關4223、4233於不同導通或不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。其中呈現了第一共振模態之2D輻射場型曲線41122以及第二共振模態之2D輻射場型曲線42122。由圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H、圖4I所示可以清楚看到,該高整合度場型可變化多天線陣列4也同樣能夠成功多樣化輻射場型變化的技術功效。
圖4B、圖4C、圖4D、圖4E、圖4F、圖4G、圖4H及圖4I所涵蓋之通訊系統頻段操作以及實驗數據,僅是為了實驗證明圖4A中本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之技術功效。並未用來限制本揭露高整合度場型可變化多天線陣列4於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列4可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42可配置於該接地導體結構40之同一側邊,該第一天線陣列41以及該第二天線陣列42也可配置於該接地導體結構40相鄰之不同側邊。此外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。
圖5為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列5之結構圖。如圖5所示,該高整合度場型可變化多天線陣列5,包含一接地導體結構50、一第一天線陣列51、一第二天線陣列52以及一陣列共構接地結構53。該第一天線陣列51包含複數個第一倒L型共振結構511、512、513。該複數個第一倒L型共振結構511、512、513均各自具有一第一共振路徑5111、5121、5131。其中一第一倒L型共振結構511具有一第一饋入點5112,其他的第一倒L型共振結構512、513均各自具有一第一開關5123、5133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構50,具有電氣連接點5126、5136。該第一開關5123、5133均各自具有一第一開關中心點5124、5134。該第一天線陣列51產生一第一共振模態。其中,各該第一倒L型共振結構511、512、513並各自具有一第一電容性結構5115、5125、5135。該第一電容性結構5115、5135為集總電容元件或晶片電容元件。該第一電容性結構5125為一間隙耦合電容結構。該第一天線陣列51並具有一第一共構接地結構56,該第一共構接地結構56電氣連接其中二相鄰之各該第一倒L型共振結構512、513,並且具有一第一共構電容性結構563電氣連接或耦接於該接地導體結構50,具有電氣連接點561、562、566。該第一共構電容性結構563為一間隙耦合電容結構。該第二天線陣列52包含複數個第二倒L型共振結構521、522、523。該複數個第二倒L型共振結構521、522、523均各自具有一第二共振路徑5211、5221、5231。其中一第二倒L型共振結構521具有一第二饋入點5212,其他的第二倒L型共振結構522、523均各自具有一第二開關5223、5233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構50,具有電氣連接點5226、5236。該第二開關5223、5233均各自具有一第二開關中心點5224、5234。該第二天線陣列52產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。其中,各該第二倒L型共振結構521具有一第二電容性結構5215。該第二電容性結構5215為間隙耦合電容結構。該第一電容性結構5125、該第一共構電容性結構563以及該第二電容性結構5215之間隙耦合電容結構間隙均小於或等於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.02波長。該高整合度場型可變化多天線陣列5並具有一寄生共振結構58,該寄生共振結構58配置鄰近於該第二倒L型共振結構523並電氣連接於該接地導體結構50,具有電氣連接點581。該陣列共構接地結構53具有一陣列共構電容性結構533,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構511、一第二倒L型共振結構521以及該接地導體結構50,該第一倒L型共振結構511具有該第一饋入點5112,該第二倒L型共振結構521具有該第二饋入點5212。其中,具有電氣連接點531、532、536。該陣列共構電容性結構533為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構511、512、513或該複數個第二倒L型共振結構521、522、523也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態以及該第二共振模態之阻抗匹配程度。
該第一饋入點5112與其相鄰的第一開關中心點5124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第一開關中心點5124、5134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。該第二饋入點5212與其相鄰的第二開關中心點5224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點5224、5234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑5111、5121、5131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑5211、5221、5231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關5123、5133以及該第二開關5223、5233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點5112以及該第二饋入點5212各自藉由第一傳輸線5411、5421電氣連接或耦接於一第一電路54,具有電氣連接點541、542。該第一傳輸線5411、5421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路54激發該第一天線陣列51產生該第一共振模態及激發該第二天陣列線52產生該第二共振模態。該第一電路54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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關5123、5133以及各該第二開關5223、5233各自藉由第二傳輸線5511、5521、5531、5541電氣連接或耦接於一第二電路55,具有電氣連接點551、552、553、554。該第二傳輸線5511、5521、5531、5541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電55可控制各該第一開關5123、5133以及各該第二開關5223、5233於不同導通或不導通之情況。該第二電路55可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖5中本揭露一實施該高整合度場型可變化多天線陣列5,雖然其該複數個第二倒L型共振結構521、522、523的配置方向與形狀,與該高整合度場型可變化多天線陣列4之該複數個第二倒L型共振結構421、422、423的配置方向與形狀不完全相同。此外,該第一電容性結構5115、5125、5135也與該該高整合度場型可變化多天線陣列4之該複數個第一電容性結構4115、4125、4135不完全相同。該高整合度場型可變化多天線陣列5具有一寄生共振結構58,並且其中該第二倒L型共振結構522、523均並不具有第二共構接地結構以及第二電容性結構,也與該高整合度場型可變化多天線陣列4之間有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列5,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構512、513均各自具有一第一開關5123、5133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構50,以及設計其中各該第二倒L型共振結構522、523均各自具有一第二開關5223、5233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構50,以及改變該第一開關5123、5133以及該第二開關5223、5233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52輻射場型變化的功效。並且同樣藉由設計該陣列共構接地結構53具有該陣列共構電容性結構533,並且電氣連接相鄰之該第一倒L型共振結構511、該第二倒L型共振結構521以及該接地導體結構50,來成功減少該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關5123、5133以及各該第二開關5223、5233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列5,同樣藉由設計該第一饋入點5112與其相鄰的第一開關中心點5124之間具有一第一間距d11224,該第一間距d11224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第一開關中心點5124、5134之間均具有各自的一第二間距d12434,該第二間距d12434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。並藉由設計該第二饋入點5212與其相鄰的第二開關中心點5224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第二開關中心點5224、5234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列5,並藉由設計各該第一共振路徑5111、5121、5131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑5211、5221、5231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列51產生該第一共振模態以及該第二天線陣列52產生該第二共振模態具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52於該第一通訊頻段中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列5,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列5可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52可配置於該接地導體結構50之同一側邊,該第一天線陣列51以及該第二天線陣列52也可配置於該接地導體結構50相鄰之不同側邊。此外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。
圖6為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列6之結構圖。如圖6所示,該高整合度場型可變化多天線陣列6,包含一接地導體結構60、一第一天線陣列61、一第二天線陣列62以及一陣列共構接地結構63。該第一天線陣列61包含複數個第一倒L型共振結構611、612、613。該複數個第一倒L型共振結構611、612、613均各自具有一第一共振路徑6111、6121、6131。其中一第一倒L型共振結構611具有一第一饋入點6112,其他的第一倒L型共振結構612、613均各自具有一第一開關6123、6133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60,具有電氣連接點6126、6136。該第一開關6123、6133均各自具有一第一開關中心點6124、6134。該第一天線陣列61產生一第一共振模態。該第二天線陣列62包含複數個第二倒L型共振結構621、622、623。該複數個第二倒L型共振結構621、622、623均各自具有一第二共振路徑6211、6221、6231。其中一第二倒L型共振結構621具有一第二饋入點6212,其他的第二倒L型共振結構622、623均各自具有一第二開關6223、6233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60,具有電氣連接點6226、6236。該第二開關6223、6233均各自具有一第二開關中心點6224、6234。該第二天線陣列62產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構63具有一陣列共構電容性結構633,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構612、一第二倒L型共振結構623以及該接地導體結構60,該第一倒L型共振結構612具有該第一開關6123並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60,該第二倒L型共振結構623具有該第一開關6233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60。其中,具有電氣連接點631、632、636。該陣列共構電容性結構633為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構611、612、613或該複數個第二倒L型共振結構621、622、623也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態以及該第二共振模態之阻抗匹配程度。
該第一饋入點6112與其相鄰的第一開關中心點6124、6134之間均具有各自的一第一間距d11224、d11234,各該第一間距d11224、d11234之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。該第二饋入點6212與其相鄰的第二開關中心點6224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點6224、6234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑6111、6121、6131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑6211、6221、6231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關6123、6133以及各該第二開關6223、6233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。該第一饋入點6112以及該第二饋入點6212各自藉由第一傳輸線6411、6421電氣連接或耦接於一第一電路64,具有電氣連接點641、642。該第一傳輸線6411、6421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路64激發該第一天線陣列61產生該第一共振模態及激發該第二天陣列線62產生該第二共振模態。該第一電路64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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關6123、6133以及各該第二開關6223、6233各自藉由第二傳輸線6511、6521、6531、6541電氣連接或耦接於一第二電路65,具有電氣連接點651、652、653、654。該第二傳輸線6511、6521、6531、6541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路65可控制各該第一開關6123、6133以及各該第二開關6223、6233於不同導通或不導通之情況。該第二電路65可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖6中本揭露一實施該高整合度場型可變化多天線陣列6,雖然其該複數個第二倒L型共振結構621、622、623的配置方向與形狀,與該高整合度場型可變化多天線陣列2之該複數個第二倒L型共振結構221、222、223的配置方向與形狀不完全相同。此外,該陣列共構電容性結構633,以及該陣列共構接地結構63所電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構612與一第二倒L型共振結構623,也與該高整合度場型可變化多天線陣列2之間有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列6,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構612、613均各自具有一第一開關6123、6133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60,以及設計其中各該第二倒L型共振結構622、623均各自具有一第二開關6223、6233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構60,以及改變該第一開關6123、6133以及該第二開關6223、6233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62輻射場型變化的功效。並且同樣藉由設計該陣列共構接地結構63具有該陣列共構電容性結構633,並且電氣連接相鄰之該第一倒L型共振結構612、該第二倒L型共振結構623以及該接地導體結構60,來成功減少該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關6123、6133以及各該第二開關6223、6233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列6,同樣藉由設計該第一饋入點6112與其相鄰的第一開關中心點6124、6134之間均具有各自的一第一間距d11224、d11234,該第一間距d11224、d11234之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。並藉由設計該第二饋入點6212與其相鄰的第二開關中心點6224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第二開關中心點6224、6234之間具有一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列6,並藉由設計各該第一共振路徑6111、6121、6131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑6211、6221、6231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列61產生該第一共振模態以及該第二天線陣列62產生該第二共振模態具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62於該第一通訊頻段中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列6,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列6可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62可配置於該接地導體結構60之同一側邊,該第一天線陣列61以及該第二天線陣列62也可配置於該接地導體結構60相鄰之不同側邊。此外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。
圖7為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列7之結構圖。如圖7所示,該高整合度場型可變化多天線陣列7,包含一接地導體結構70、一第一天線陣列71、一第二天線陣列72以及一陣列共構接地結構73。該第一天線陣列71包含複數個第一倒L型共振結構711、712、713。該複數個第一倒L型共振結構711、712、713均各自具有一第一共振路徑7111、7121、7131。其中一第一倒L型共振結構711具有一第一饋入點7112,其他的第一倒L型共振結構712、713均各自具有一第一開關7123、7133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構70,具有電氣連接點7126、7136。該第一開關7123、7133均各自具有一第一開關中心點7124、7134。該第一天線陣列71產生一第一共振模態。該第二天線陣列72包含複數個第二倒L型共振結構721、722、723。該複數個第二倒L型共振結構721、722、723均各自具有一第二共振路徑7211、7221、7231。其中一第二倒L型共振結構721具有一第二饋入點7212,其他的第二倒L型共振結構722、723均各自具有一第二開關7223、7233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構70,具有電氣連接點7226、7236。該第二開關7223、7233均各自具有一第二開關中心點7224、7234。該第二天線陣列72產生一第二共振模態。該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段。該陣列共構接地結構73具有一陣列共構電容性結構733,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構712、一第二倒L型共振結構721以及該接地導體結構70,該第一倒L型共振結構712具有該第一開關7123並且電氣連接或耦接於該接地導體結構70,該第二倒L型共振結構721具有該第二饋入點7212。其中,具有電氣連接點731、732、736。該陣列共構電容性結構733為集總電容元件或晶片電容元件。該複數個第一倒L型共振結構711、712、713或該複數個第二倒L型共振結構721、722、723也可具有部分的轉折或蜿蜒區段,來調整該第一共振模態以及該第二共振模態之阻抗匹配程度。
該第一饋入點7112與其相鄰的第一開關中心點7124、7134之間均具有各自的一第一間距d11224、d11234,各該第一間距d11224、d11234之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。該第二饋入點7212與其相鄰的第二開關中心點7224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。相鄰各該第二開關中心點7224、7234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。各該第一共振路徑7111、7121、7131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。各該第二共振路徑7211、7221、7231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間。該第一開關7123、7133以及該第二開關7223、7233可為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。各該第一饋入點7112以及 該第二饋入點7212各自藉由第一傳輸線7411、7421電氣連接或耦接於一第一電路74,具有電氣連接點741、742。該第一傳輸線7411、7421可為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。該第一電路74激發該第一天線陣列71產生該第一共振模態及激發該第二天陣列線72產生該第二共振模態。該第一電路74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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。各該第一開關7123、7133以及各該第二開關7223、7233各自藉由第二傳輸線7511、7521、7531、7541電氣連接或耦接於一第二電路75,具有電氣連接點751、752、753、754。該第二傳輸線7511、7521、7531、7541可為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。該第二電路75可控制各該第一開關7123、7133以及各該第二開關7223、7233於不同導通或不導通之情況。該第二電路75可為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
圖7中本揭露一實施該高整合度場型可變化多天線陣列7,雖然其該複數個第一倒L型共振結構711、712、713以及該複數個第二倒L型共振結構721、722、723的配置方向與形狀,與該高整合度場型可變化多天線陣列2之該複數個第一倒L型共振結構211、212、213以及該複數個第二倒L型共振結構221、222、223的配置方向與形狀不完全相同。此外,該陣列共構電容性結構733,以及該陣列共構接地結構73所電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構712與一第二倒L型共振結構721,也與該高整合度場型可變化多天線陣列2之間有所差異。然而該高整合度場型可變化多天線陣列7,其同樣藉由設計其中各該第一倒L型共振結構712、713均各自具有一第一開關7123、7133並且電氣連接或耦接於該接地導體結構70,以及設計其中各該第二倒L型共振結構722、723均各自具有一第二開關7223、7233並且電氣連接或耦接於該接地導體結構70,以及改變該第一開關7123、7133以及該第二開關7223、7233於導通以及不導通的不同狀態組合,而成功達成控制該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72輻射場型變化的功效。並且同樣藉由設計該陣列共構接地結構73具有該陣列共構電容性結構733,並且電氣連接相鄰之該第一倒L型共振結構712、該第二倒L型共振結構721以及該接地導體結構70,來成功減少該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72之整體尺寸,並且能成功降低該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72之間的相互耦合程度,以及降低各該第一開關7123、7133以及各該第二開關7223、7233在導通以及不導通的不同狀態組合變化情況下的相互干擾,進而成功達成產生多樣化輻射場型的功效。該高整合度場型可變化多天線陣列7,同樣藉由設計該第一饋入點7112與其相鄰的第一開關中心點7124、7134之間均具有各自的一第一間距d11224、d11234,該第一間距d11224、d11234之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。並藉由設計該第二饋入點7212與其相鄰的第二開關中心點7224之間具有一第三間距d21224,該第三間距d21224之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。以及設計相鄰各該第二開關中心點7224、7234之間均具有各自的一第四間距d22434,該第四間距d22434之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。來降低該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72之間輻射場型的相關性,而成功降低多資料串流之間的相互干擾。該高整合度場型可變化多天線陣列7,並藉由設計各該第一共振路徑7111、7121、7131之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,以及設計各該第二共振路徑7211、7221、7231之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間,來達成該第一天線陣列71產生該第一共振模態以及該第二天線陣列72產生該第二共振模態具有良好阻抗匹配之功效,並且同時可提高該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72於該第一通訊頻段中的輻射場型指向性變化程度。因此本揭露一實施例該高整合度場型可變化多天線陣列7,同樣能夠成功達成縮小化、高整合度、多樣化輻射場型變化以及多串流高資料量通訊的技術功效。本揭露高整合度場型可變化多天線陣列7可以單一組或多組實現於通訊裝置當中,其中該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72可配置於該接地導體結構70之同一側邊,該第一天線陣列71以及該第二天線陣列72也可配置於該接地導體結構70相鄰之不同側邊。此外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場型可變化多天線陣列設計方式,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。
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。
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7:高整合度場型可變化多天線陣列 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70:接地導體結構 11, 21, 31, 41, 51, 61, 71:第一天線陣列 111, 112, 211, 212, 213, 311, 312, 313, 411, 412, 413, 511, 512, 513, 611, 612, 613, 711, 712, 713:第一倒L型共振結構 1111, 1121, 2111, 2121, 2131, 3111, 3121, 3131, 4111, 4121, 4131, 5111, 5121, 5131, 6111, 6121, 6131, 7111, 7121, 7131:第一共振路徑 1112, 2112, 3112, 4112, 5112, 6112, 7112:第一饋入點 1123, 2123, 2133, 3123, 3133, 4123, 4133, 5123, 5133, 6123, 6133, 7123, 7133:第一開關 1124, 2124, 2134, 3124, 3134, 4124, 4134, 5124, 5134, 6124, 6134, 7124, 7134:第一開關中心點 31121, 41121:第一共振模態之返回損失曲線 31122, 41122:第一共振模態之2D輻射場型曲線 d11224, d11234:第一間距 d12434:第二間距 3115, 4115, 4125, 4135, 5115, 5125, 5135:第一電容性結構 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72:第二天線陣列 121, 122, 221, 222, 223, 321, 322, 323, 421, 422, 423, 521, 522, 523, 621, 622, 623, 721, 722, 723:第二倒L型共振結構 1211, 1221, 2211, 2221, 2231, 3211, 3221, 3231, 4211, 4221, 4231, 5211, 5221, 5231, 6211, 6221, 6231, 7211, 7221, 7231:第二共振路徑 1212, 2212, 3212, 4212, 5212, 6212, 7212:第二饋入點 1223, 2223, 2233, 3223, 3233, 4223, 4233, 5223, 5233, 6223, 6233, 7223, 7233:第二開關 1224, 2224, 2234, 3224, 3234, 4224, 4234, 5224, 5234, 6224, 6234, 7224, 7234:第二開關中心點 32121, 42121:第二共振模態之返回損失曲線 32122, 42122:第二共振模態2D之輻射場型曲線 d21224:第三間距 d22434:第四間距 3215, 4215, 4225, 4235, 5215:第二電容性結構 31325, 41425:第一通訊頻段 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73:陣列共構接地結構 133, 233, 333, 433, 533, 633, 733:陣列共構電容性結構 46, 56:第一共構接地結構 463, 563:第一共構電容性結構 47:第二共構接地結構 473:第二共構電容性結構 1126, 1226, 131, 132, 136, 141, 142, 151, 152, 2126, 2136, 2226, 2236, 231, 232, 236, 241, 242, 251, 252, 253, 254, 3126, 3136, 3226, 3236, 331, 332, 336, 341, 342, 351, 352, 353, 354, 4126, 4136, 4226, 4236, 431, 432, 436, 441, 442, 451, 452, 453, 454, 461, 462, 466, 471, 472, 476, 5126, 5136, 5226, 5236, 531, 532, 536, 541, 542, 551, 552, 553, 554, 561, 562, 566, 581, 6126, 6136, 6226, 6236, 631, 632, 636, 641, 642, 651, 652, 653, 654, 7126, 7136, 7226, 7236, 731, 732, 736, 741, 742, 751, 752, 753, 754:電氣連接點 1411, 1421, 2411, 2421, 3411, 3421, 4411, 4421, 5411, 5421, 6411, 6421, 7411, 7421:第一傳輸線 1511, 1521, 2511, 2521, 2531, 2541, 3511, 3521, 3531, 3541, 4511, 4521, 4531, 4541, 5511, 5521, 5531, 5541, 6511, 6521, 6531, 6541, 7511, 7521, 7531, 7541:第二傳輸線 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74:第一電路 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75:第二電路 58:寄生共振結構
圖1為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列1之結構圖。 圖2為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列2之結構圖。 圖3A為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之結構圖。 圖3B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3之返回損失曲線圖。 圖3C為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123導通、該第一開關3133導通、該第二開關3223導通以及該第二開關3233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3D為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123不導通、該第一開關3133不導通、該第二開關3223不導通以及該第二開關3233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3E為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123不導通、該第一開關3133不導通、該第二開關3223導通以及該第二開關3233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3F為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123導通、該第一開關3133導通、該第二開關3223不導通以及該第二開關3233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3G為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123不導通、該第一開關3133不導通、該第二開關3223不導通以及該第二開關3233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3H為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123不導通、該第一開關3133導通、該第二開關3223不導通以及該第二開關3233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖3I為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列3於該第一開關3123不導通、該第一開關3133導通、該第二開關3223不導通以及該第二開關3233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4A為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之結構圖。 圖4B為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4之返回損失曲線圖。 圖4C為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123導通、該第一開關4133導通、該第二開關4223導通以及該第二開關4233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4D為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123導通、該第一開關4133不導通、該第二開關4223導通以及該第二開關4233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4E為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123導通、該第一開關4133不導通、該第二開關4223不導通以及該第二開關4233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4F為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123不導通、該第一開關4133導通、該第二開關4223不導通以及該第二開關4233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4G為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123導通、該第一開關4133不導通、該第二開關4223不導通以及該第二開關4233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4H為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123不導通、該第一開關4133導通、該第二開關4223導通以及該第二開關4233不導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖4I為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列4於該第一開關4123不導通、該第一開關4133不導通、該第二開關4223導通以及該第二開關4233導通情況下之2D輻射場型曲線圖。 圖5為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列5之結構圖。 圖6為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列6之結構圖。 圖7為本揭露一實施例高整合度場型可變化多天線陣列7之結構圖。
1:高整合度場型可變化多天線陣列
10:接地導體結構
11:第一天線陣列
111,112:第一倒L型共振結構
1111,1121:第一共振路徑
1112:第一饋入點
1123:第一開關
1124:第一開關中心點
d11224:第一間距
12:第二天線陣列
121,122:第二倒L型共振結構
1211,1221:第二共振路徑
1212:第二饋入點
1223:第二開關
1224:第二開關中心點
d21224:第三間距
13:陣列共構接地結構
133:陣列共構電容性結構
1126,1226,131,132,136,141,142,151,152:電氣連接點
1411,1421:第一傳輸線
1511,1521:第二傳輸線
14:第一電路
15:第二電路

Claims (29)

  1. 一種高整合度場型可變化多天線陣列,包含:一接地導體結構;一第一天線陣列,其包含複數個第一倒L型共振結構,該複數個第一倒L型共振結構均各自具有一第一共振路徑,其中一第一倒L型共振結構具有一第一饋入點,其他的第一倒L型共振結構均各自具有一第一開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構,該第一開關均各自具有一第一開關中心點,該第一天線陣列產生一第一共振模態,其中,各該第一共振路徑之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間;一第二天線陣列,其包含複數個第二倒L型共振結構,該複數個第二倒L型共振結構均各自具有一第二共振路徑,其中一第二倒L型共振結構具有一第二饋入點,其他的第二倒L型共振結構均各自具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構,該第二開關均各自具有一第二開關中心點,該第二天線陣列產生一第二共振模態,該第二共振模態以及該第一共振模態涵蓋至少一相同的第一通訊頻段,其中,各該第二共振路徑之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長到0.5波長之間;以及一陣列共構接地結構,其具有一陣列共構電容性結構,並且電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構、其中一第二倒L型共振結構以及該接地導體結構。
  2. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一饋入點與其相鄰的第一開關中心點之間具有各自的一第一間距,各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0.05波長到0.6波長之間。
  3. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,相鄰各該第一開關中心點之間均具有各自的一第二間距,各該第二間距之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。
  4. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二饋入點與其相鄰的第二開關中心點之間具有各自的一第三間距,各該第三間距之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.6波長之間。
  5. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,相鄰各該第二開關中心點之間均具有各自的一第四間距,各該第四間距之距離均介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.05波長到0.5波長之間。
  6. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該陣列共構接地結構電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構以及其中一第二倒L型共振結構,該第一倒L型共振結構具有該第一饋入點,該第二倒L型共振結構具有該第二饋入點。
  7. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該陣列共構接地結構電氣連接相鄰之其中一第一倒L型 共振結構以及其中一第二倒L型共振結構,該第一倒L型共振結構具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構,該第二倒L型共振結構具有該第二饋入點。
  8. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該陣列共構接地結構電氣連接相鄰之其中一第一倒L型共振結構以及其中一第二倒L型共振結構,該第一倒L型共振結構具有一第一開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構,該第二倒L型共振結構具有一第二開關並且電氣連接或耦接於該接地導體結構。
  9. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該陣列共構電容性結構為集總電容元件、晶片電容元件或間隙耦合電容結構。
  10. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,部分或全部該複數個第一倒L型共振結構各自具有一第一電容性結構。
  11. 如請求項10所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一電容性結構為集總電容元件、晶片電容元件或間隙耦合電容結構。
  12. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,部分或全部該複數個第二倒L型共振結構各自具有一第二電容性結構。
  13. 如請求項12所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二電容性結構為集總電容元件、晶片電容元件或間隙耦合電容結構。
  14. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一開關係為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。
  15. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二開關係為二極體開關、機械式開關、半導體開關、射頻開關、微機電開關或晶片開關。
  16. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一饋入點以及該第二饋入點各自藉由第一傳輸線電氣連接或耦接於一第一電路。
  17. 如請求項16所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一傳輸線為射頻傳輸線、同軸傳輸線、微帶傳輸線、平板傳輸線或夾心帶線。
  18. 如請求項16所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一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、放大器模組、積體電路晶片、射頻模組或多輸入多輸出收發機模組。
  19. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,各該第一開關以及各該第二開關各自藉由第二傳輸線電氣連接或耦接於一第二電路。
  20. 如請求項19所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二傳輸線為訊號控制線、電線、導體線、導體線或漆包線。
  21. 如請求項19所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二電路為演算法處理電路、切換控制電路、微控制器、開關控制模組或訊號處理積體電路晶片。
  22. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一天線陣列具有一第一共構接地結構,該第一共構接地結構電氣連接其中二相鄰之第一倒L型共振結構,並且具有一第一共構電容性結構電氣連接或耦接於該接地導體結構。
  23. 如請求項22所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第一共構電容性結構為集總電容元件、晶片電容元件或間隙耦合電容結構。
  24. 如請求項22所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該二相鄰之第一倒L型共振結構各自具有一第一開關並且各自具電氣連接或耦接於該接地導體結構。
  25. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二天線陣列具有一第二共構接地結構,該第二共構接地結構電氣連接其中二相鄰之第二倒L型共振結構,並且具有一第二共構電容性結構電氣連接或耦接於該接地導體結構。
  26. 如請求項25所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該第二共構電容性結構為集總電容元件、晶片電容元件或間隙耦合電容結構。
  27. 如請求項25所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,該二相鄰之第二倒L型共振結構各自具有一第二開關並且各自電氣連接或耦接於該接地導體結構。
  28. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,部分或全部該複數個第一倒L型共振結構具有部分的轉折或蜿蜒區段。
  29. 如請求項1所述的高整合度場型可變化多天線陣列,其中,部分或全部該複數個第二倒L型共振結構具有部分的轉折或蜿蜒區段。
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