TWI757890B - 天線結構 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構，包括：第一輻射部；接地部，所述接地部整體設置於與所述第一輻射部垂直之平面內，且為所述天線結構提供接地；銜接部，所述銜接部由所述第一輻射部之一側延伸形成；第二輻射部，所述第二輻射部由所述銜接部遠離所述第一輻射部之一側延伸形成；饋入點，所述饋入點電連接至所述銜接部與所述第二輻射部之連接處，用以為所述天線結構饋入訊號。

Description

天線結構
本發明涉及一種具有多頻段之天線結構。
隨著5G時代之來臨，移動通信網路之傳送速率更快速，但無線通訊裝置所需要之頻段也增多。為了節省成本，通常都希望可以使用同一天線來支援更多頻段。因此，如何利用同一天線來支援更多頻段係天線設計面臨之一項重要課題。
針對上述問題，有必要提供一種具有多頻段之天線結構。
一種天線結構，包括：第一輻射部；接地部，所述接地部整體設置於與所述第一輻射部垂直之平面內，且為所述天線結構提供接地；銜接部，所述銜接部由所述第一輻射部之一側延伸形成；第二輻射部，所述第二輻射部由所述銜接部遠離所述第一輻射部之一側延伸形成；饋入點，所述饋入點電連接至所述銜接部與所述第二輻射部之連接處，用以為所述天線結構饋入訊號。
進一步地，所述第一輻射部包括兩平行間隔設置之直片及設置於兩所述直片中間之連接部，所述連接部包括第一連接部及第二連接部，所述第 一連接部一側與兩所述直片連接，另一側與所述第二連接部連接，兩所述直片、所述第一連接部與所述第二連接部共面設置。
進一步地，所述接地部由所述第一連接部垂直延伸形成，所述接地部之延伸方向與兩所述直片之延伸方向垂直。
進一步地，所述銜接部由所述第二連接部遠離所述直片之一側沿平行所述接地部之方向垂直延伸一第一豎直段後，向垂直且遠離所述接地部之方向延伸一第一水平段形成，所述第一豎直段與所述接地部互相平行，所述第一水平段與所述接地部互相垂直。
進一步地，所述第一豎直段沿第一方向上之長度小於所述接地部之長度，所述第一水平段沿第二方向上之長度與所述第二連接部之長度大致相當，所述第一豎直段及所述第一水平段沿第二方向上之寬度與所述接地部之寬度大致相當。
進一步地，所述第二輻射部由所述第一水平段遠離所述第一豎直段之一側沿平行所述接地部之方向垂直延伸一第二豎直段後，向垂直且遠離所述接地部之方向延伸一第二水平段形成。
進一步地，所述第二豎直段沿第二方向上之長度小於所述第一豎直段之長度，所述第二水平段沿第一方向上之長度小於所述第一水平段之長度，所述第二豎直段及所述第二水平段沿第一方向上之寬度與所述第一豎直段及所述第一水平段之寬度大致相當。
進一步地，所述天線結構之側面大致呈倒F型，所述第二輻射部與所述銜接部中之第一水平段共同構成大致呈臺階狀之結構，所述第二豎直段與所述第一豎直段設置於所述第一水平段之同一側之兩端，且彼此相互平行設置，進而與所述第一水平段構成大致呈U形之結構。
進一步地，所述饋入點電連接至所述第一水平段與所述第二豎直段之連接處。
進一步地，所述天線結構為對稱結構。
本發明提供之天線結構，藉由第一輻射部及第二輻射部共用一饋入點及接地部，且所述饋入點與所述接入部位於所述天線結構之兩端，有效擴展了所述天線結構之頻寬。
200:電路板
100:天線結構
11:第一輻射部
111:直片
112:連接部
113:第一連接部
114:第二連接部
12:接地部
13:銜接部
131:第一豎直段
132:第一水平段
14:第二輻射部
141:第二豎直段
142:第二水平段
15:饋入點
圖1係本發明較佳實施例之天線結構之立體示意圖。
圖2係圖1所示天線結構之側面示意圖。
圖3係圖1所示天線結構之回波損耗曲線圖。
圖4係圖1所示天線結構之輻射效率曲線圖。
圖5係圖1所示天線結構之全向性輻射場型圖。
圖6係圖1所示天線結構之對稱性輻射場型圖。
下面將結合本發明實施方式中之附圖，對本發明實施方式中之技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述之實施方式僅僅係本發明一部分實施方式，而非全部之實施方式。基於本發明中之實施方式，本領域普通技術人員於沒有付出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施方式，都屬於本發明保護之範圍。
需要說明的是，當一個元件被稱為“電連接”另一個元件，它可以直接於另一個元件上或者也可以存於居中之元件。當一個元件被認為係“電連接”另一個元件，它可以係接觸連接，例如，可以係導線連接之方式，也可以係非接觸式連接，例如，可以係非接觸式耦合之方式。
除非另有定義，本文所使用之所有之技術和科學術語與屬於本發明之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本發明之說明書中所使用之術語只為了描述具體之實施例之目的，而非限制本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或複數相關之所列項目之任意之和所有之組合。
下面結合附圖，對本發明之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下，下述之實施例及實施例中之特徵可以相互組合。
請一併參閱圖1與圖2，本發明較佳實施方式提供一種天線結構100，其可設置於使用者前置設備(Customer Premise Equipment，CPE)、路由器及機上盒(Set Top Box)等無線通訊裝置(圖未示)內，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。
該天線結構100可由金屬片材製成或由鐳射直接成型技術(Laser Direct structuring，LDS)製程中之導體等材質製成。該天線結構100可藉由膠水等方式黏附於所述無線通訊裝置之塑膠殼體上。該天線結構100包括第一輻射部11、接地部12、銜接部13、第二輻射部14及饋入點15。所述第一輻射部11、接地部12、銜接部13及第二輻射部14均為片體。
於本實施例中，所述第一輻射部11大致呈U形，包括兩平行間隔設置之直片111及設置於兩所述直片111中間之連接部112。所述直片111為長條狀片體。所述連接部112包括第一連接部113及第二連接部114。所述第一連接部113大致呈矩形。所述第一連接部113一側與兩所述直片111垂直連接，以與所述直片111構成所述U形狀。所述第一連接部113之兩端分別與兩所述直片111之兩端對齊連接。所述第一連接部113之另一側與所述第二連接部114連接。
所述第二連接部114亦大致呈矩形。所述第二連接部114之寬度小於所述第一連接部113之寬度。所述第二連接部114與所述第一連接部113遠離 兩所述直片111之一側連接。兩所述直片111、所述第一連接部113與所述第二連接部114共面設置。
所述接地部12整體設置於與所述第一輻射部11垂直之平面內。所述接地部12為一片體狀。所述接地部12由所述第一輻射部11之連接部112垂直延伸形成。於本實施例中，所述接地部12由兩所述直片111之間之第一連接部113垂直延伸形成。所述接地部12之延伸方向與兩所述直片111之延伸方向垂直。所述接地部12可與裝設於所述無線通訊裝置(圖未示)內之電路板200上之接地點a電連接，以為所述天線結構100提供接地。
可以理解，所述第一輻射部11平行所述電路板200設置。所述接地部12設置於所述第一輻射部11與所述電路板200之間，且均與所述第一輻射部11及所述電路板200垂直。所述接地部12沿V-V線指示方向之寬度小於所述第二連接部114之寬度，所述第二連接部114之寬度小於所述第一連接部113之寬度。
所述銜接部13為一大致呈L形之片體。所述銜接部13由所述第一輻射部11之一側延伸形成。具體地，於本實施例中，所述銜接部13由第二連接部114遠離所述直片111之一側沿平行所述接地部12之方向垂直延伸一第一豎直段131後，向垂直且遠離所述接地部12之方向延伸一第一水平段132。可以理解，所述第一豎直段131與所述接地部12互相平行，所述第一水平段132與所述接地部12互相垂直。
請一併參閱圖2，於本實施例中，所述第一豎直段131沿第一方向上之長度小於所述接地部12之長度。所述第一水平段132沿第二方向上之長度與所述第二連接部114之長度大致相當。所述第一豎直段131及所述第一水平段132沿第二方向上之寬度與所述接地部12之寬度大致相當。於本實施例中，所述第二方向為V-V線指示方向，所述第一方向與所述第二方向互相垂直。
所述第二輻射部14亦為一大致呈L形之片體。所述第二輻射部14由所述銜接部13遠離所述第一輻射部11之一側延伸形成。具體地，於本實施例中，所述第二輻射部14由所述第一水平段132遠離所述第一豎直段131之一側沿平行所述接地部12之方向垂直延伸一第二豎直段141後，向垂直且遠離所述接地部12之方向延伸一第二水平段142形成。
於本實施例中，所述第二豎直段141沿第二方向上之長度小於所述第一豎直段131之長度。所述第二水平段142沿第一方向上之長度小於所述第一水平段132之長度。所述第二豎直段141及所述第二水平段142沿第一方向上之寬度與所述第一豎直段131及所述第一水平段132之寬度大致相當。可以理解，請一併參閱圖2，所述天線結構100之側面大致呈倒F型。所述第二輻射部14與所述銜接部13中之第一水平段132共同構成大致呈臺階狀之結構。所述第二豎直段141與所述第一豎直段131設置於所述第一水平段132之同一側之兩端，且彼此相互平行設置，進而與所述第一水平段132構成大致呈U形之結構。
所述饋入點15電連接至所述銜接部13與所述第二輻射部14之連接處，且與一饋入源電連接，用以為所述天線結構100饋入電流。具體地，於本實施例中，所述饋入點15電連接至所述第一水平段132與所述第二豎直段141之連接處。於本實施例中，所述饋入點15可與所述無線通訊裝置內之電路板200上之訊號饋入點b電性連接，以為所述天線結構100提供訊號饋入作用。
請參閱圖1，可以理解，所述天線結構100整體相對第二方向，例如V-V線對稱。所述第一輻射部11、接地部12、銜接部13及第二輻射部14可由導電材料一體成型衝壓形成。
當所述饋入點15饋入電流後，所述電流流經所述銜接部13及所述第一輻射部11，再藉由所述接地部12接地，以使得所述第一輻射部11激發一第一模態以產生第一工作頻段之輻射訊號。當所述饋入點15饋入電流後，所述 電流還流經所述第二輻射部14，同時流經所述銜接部13及第一輻射部11，並藉由所述接地部12接地，以使得所述第二輻射部14激發一第二模態以產生第二工作頻段之輻射訊號。
於本實施例中，所述第一模態為WIFI 2.4GHz模態。所述第二模態包括WIFI 5GHz模態、WIFI 6GHz工作模態及sub-6GHz工作模態。所述第一工作頻段之頻率為2.4-2.5GHz。所述第二工作頻段之頻率包括5.15-5.85GHz、6.1-6.8GHz及7.1-7.25GHz。
請一併參閱圖3，為本發明所述天線結構100之回波損耗曲線圖。由圖中可以看出，所述天線結構100可工作於上述2.4-2.5GHz、5.15-5.85GHz、6.1-6.8GHz及7.1-7.25GHz頻段，且其回波損耗較低，均可滿足天線工作設計要求。
請一併參閱圖4，為本發明所述天線結構100之輻射效率曲線圖。由圖中可以看出，所述天線結構100可工作於上述2.4-2.5GHz、5.15-5.85GHz、6.1-6.8GHz及7.1-7.25GHz頻段，且其輻射效率可達90%-95%，具有較佳之輻射效率，均可滿足天線工作設計要求。
請一併參閱圖5及圖6，其中圖5為本發明天線結構100之全向性輻射場型圖。圖6為天線結構100之對稱性輻射場型圖。由圖5及圖6可以看出，當所述天線結構100之諧振頻率分別為2.45GHz、5GHz、6GHz及7GHz時，所述天線結構100均具有對稱性，且於水平方向上具有全向性。
顯然，本發明之天線結構100藉由第一輻射部11及第二輻射部14共用一饋入點15及接地部12，且所述饋入點15與所述接地部12位於所述天線結構100之兩端，可有效擴展所述天線結構100之頻寬。
以上實施方式僅用以說明本發明之技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域之普通技術人員應當理解， 可以對本發明之技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案之精神和範圍。本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化等用於本發明之設計，只要其不偏離本發明之技術效果均可。這些依據本發明精神所做之變化，都應包含於本發明所要求保護之範圍之內。
200:電路板
100:天線結構
11:第一輻射部
111:直片
112:連接部
113:第一連接部
114:第二連接部
12:接地部
13:銜接部
131:第一豎直段
132:第一水平段
14:第二輻射部
141:第二豎直段
142:第二水平段
15:饋入點

Claims (9)

  1. 一種天線結構，其改良在於，該天線結構包括：第一輻射部；接地部，所述接地部整體設置於與所述第一輻射部垂直之平面內，且為所述天線結構提供接地；銜接部，所述銜接部由所述第一輻射部之一側延伸形成；第二輻射部，所述第二輻射部由所述銜接部遠離所述第一輻射部之一側延伸形成；饋入點，所述饋入點電連接至所述銜接部與所述第二輻射部之連接處，用以為所述天線結構饋入訊號，所述第一輻射部包括兩平行間隔設置之直片及設置於兩所述直片中間之連接部，所述連接部包括第一連接部及第二連接部，所述第一連接部一側與兩所述直片連接，另一側與所述第二連接部連接，兩所述直片、所述第一連接部與所述第二連接部共面設置。
  2. 如請求項1所述之天線結構，其中，所述接地部由所述第一連接部垂直延伸形成，所述接地部之延伸方向與兩所述直片之延伸方向垂直。
  3. 如請求項1所述之天線結構，其中，所述銜接部由所述第二連接部遠離所述直片之一側沿平行所述接地部之方向垂直延伸一第一豎直段後，向垂直且遠離所述接地部之方向延伸一第一水平段形成，所述第一豎直段與所述接地部互相平行，所述第一水平段與所述接地部互相垂直。
  4. 如請求項3所述之天線結構，其中，所述第一豎直段沿第一方向上之長度小於所述接地部之長度，所述第一水平段沿第二方向上之長度與所述第二連接部之長度大致相當，所述第一豎直段及所述第一水平段沿第二方向上之寬度與所述接地部之寬度相當。
  5. 如請求項3所述之天線結構，其中，所述第二輻射部由所述第一水平段遠離所述第一豎直段之一側沿平行所述接地部之方向垂直延伸一第二豎直段後，向垂直且遠離所述接地部之方向延伸一第二水平段形成。
  6. 如請求項5所述之天線結構，其中，所述第二豎直段沿第二方向上之長度小於所述第一豎直段之長度，所述第二水平段沿第一方向上之長度小於所述第一水平段之長度，所述第二豎直段及所述第二水平段沿第一方向上之寬度與所述第一豎直段及所述第一水平段之寬度相當。
  7. 如請求項5所述之天線結構，其中，所述天線結構之側面大致呈倒F型，所述第二輻射部與所述銜接部中之第一水平段共同構成大致呈臺階狀之結構，所述第二豎直段與所述第一豎直段設置於所述第一水平段之同一側之兩端，且彼此相互平行設置，進而與所述第一水平段構成大致呈U形之結構。
  8. 如請求項5所述之天線結構，其中，所述饋入點電連接至所述第一水平段與所述第二豎直段之連接處。
  9. 如請求項1所述之天線結構，其中，所述天線結構為對稱結構。
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