TWI766213B

TWI766213B - 天線模組

Info

Publication number: TWI766213B
Application number: TW108143823A
Authority: TW
Inventors: 呂朝安
Original assignee: 英業達股份有限公司
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2022-06-01
Also published as: TW202121742A

Abstract

一種天線模組包含接地導體、第一輻射體、第二輻射體及接地構件。接地導體具有接地功能。第一輻射體包含第一饋入部及第一輻射部。第二輻射體包含第二饋入部及第二輻射部。接地構件設置於第一輻射體及第二輻射體之間，其包含第一耦合部、第二耦合部、電容單元及第一接地部，其中第一輻射部與第一耦合部間隔設置，第二輻射部與第二耦合部間隔設置，電容單元配置於第一耦合部、第二耦合部及第一接地部之間，且第一接地部耦接接地導體。

Description

天線模組

本發明是有關於一種天線模組，特別是指一種隔離度佳的天線模組。

習知具有相同操作頻帶的雙天線隔離度不佳，因此天線與天線之間的距離必須保持在操作頻帶的四分之一波長以上。如此一來，天線的配置上必然會造成空間使用過大，進而導致搭載雙天線的裝置體積難以小型化。

因此，如何發展出一種新的天線模組，改善天線與天線之間的隔離度，進而改良搭載天線的通訊裝置以達到體積小型化的效果，遂成為各界進一步要探討的主題。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可有解決上述問題的天線模組。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式揭露一種天線模組包含接地導體、第一輻射體、第二輻射體及接地構件。接地導體具有接地功能。第一輻射體包含第一饋入部及第一輻射部。第二輻射體包含第二饋入部及第二輻射部。接地構件設置於第一輻射體及第二輻射體之間，其包含第一耦合部、第二耦合部、電容單元及第一接地部，其中第一輻射部與第一耦合部間隔設置，第二輻射部與第二耦合部間隔設置，電容單元配置於第一耦合部、第二耦合部及第一接地部之間，且第一接地部耦接接地導體。

於本發明的實施方式中，電容單元為晶片電容、分部電容或集總電容。

於本發明的實施方式中，第一輻射部與第一耦合部輻射耦合，第二輻射部與第二耦合部輻射耦合。

於本發明的實施方式中，第一輻射部及第二輻射部大致為L型，接地構件大致為T型。

於本發明的另一個實施方式中，第一輻射體更包含第二接地部，第二輻射體更包含第三接地部，其中該接地導體耦接第二接地部與第三接地部。

於本發明的另一個實施方式中，第一輻射體及第二輻射體大致為F型，該三輻射部大致為T型。

綜上所述，本發明的第一輻射體與第二輻射體皆與接地構件輻射耦合，而不需要相隔操作頻帶的四分之一波長以上。此外，接地構件更設置有電容單元，藉由電容單元的設置，第一輻射體與第二輻射體能保持良好的隔離度，進而整合為一個能小型化的雙天線模組。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參閱第1圖，於本發明的第一個實施方式，其中天線模組100包含接地導體110、第一輻射體120、第二輻射體130及接地構件150。接地導體110具有接地功能。第一輻射體120包含第一饋入部121及第一輻射部123。第二輻射體130包含第二饋入部131及第二輻射部133。接地構件150設置於第一輻射體120及第二輻射體130之間，其包含第一耦合部151、第二耦合部153、第一接地部155及電容單元157。第一輻射部123與第一耦合部151間隔設置。第二輻射部133與第二耦合部153間隔設置。電容單元157配置於第一耦合部151、第二耦合部153及第一接地部155之間，且第一接地部155耦接接地導體110。

請參閱第1圖，於第一個實施方式中，第一輻射體120、第二輻射體130及接地構件150設置於接地導體110的一側。第一輻射體120還包含第一自由端123a。第一輻射體120電性連接第一訊號源170A的一端為第一饋入部121，其遠離第一訊號源170A的另一端為第一自由端123a。由第一饋入部121至第一自由端123a須經過一次轉折，而第一輻射部123係由第一饋入部121至第一自由端123a所定義，也就是說，第一輻射體120及第一輻射部123大致為L型。

請參閱第1圖，於第一個實施方式中，第二輻射體130還包含第二自由端133a。第二輻射體130電性連接第二訊號源170B的一端為第二饋入部131，其遠離第二訊號源170B的另一端為第二自由端133a。由第二饋入部131至第二自由端133a須經過一次轉折，而第二輻射部133係由第二饋入部131至第二自由端133a所定義，也就是說，第二輻射體130及第二輻射部133大致為L型。

請參閱第1圖，於第一個實施方式中，具體上第一自由端123a與第二自由端133a可以分別朝遠離接地構件150的方向延伸，因此第一自由端123a與第二自由端133a朝向相反方向延伸。但本發明並不以此為限，使用者實際上可以依需求將第一自由端123a及第二自由端133a朝彼此或朝向特定方向延伸。

請參閱第1圖，於第一個實施方式中，接地構件150的第一耦合部151及第二耦合部153經由電容單元157延伸至第一接地部155，且第一耦合部151及第二耦合部153往第一接地部155兩側延伸。接地構件150更包含第一端151a及第二端153a，其中第一耦合部151遠離第一接地部155的一端為第一端151a，第二耦合部153遠離第一接地部155的一端為第二端153a。第一接地部155至第一端151a需經過一次轉折，而第一接地部155至第二端153a需經過一次轉折，因此接地構件150大致為T型。接地構件150中的T型中心軸處則配置有第一接地部155以耦接接地導體110。

具體而言，第一耦合部151是由第一端151a至第一接地部155所定義，而第二耦合部153是由第二端153a至第一接地部155定義。於本實施方式中，電容單元157的位置可以依照需求配置，其可以設置於較靠近第一端151a的位置，也可以設置於較靠近第二端153a的位置，本發明並不以此為限制。較佳的實施方式中，電容單元157是設置於接地構件150的T型中心軸處。

於第一個實施方式中，第一訊號源170A及第二訊號源170B分別配置以將訊號饋入第一饋入部121及第二饋入部131。此外，第一輻射部123與第一耦合部151經由間隔設置而輻射耦合，第二輻射部133與第二耦合部153經由間隔設置而輻射耦合，使得第一輻射體120及第二輻射體130各自具有額外的輻射路徑，而能適用於額外的頻帶。

本發明的「輻射耦合」是指，當輻射部接近其他物體(通常為導體)時，產生一條由饋入訊號處至耦合點、至接地處的訊號路徑。

具體而言，第一輻射部123與第一耦合部151間隔小於1 mm，第二輻射部133與第二耦合部153間隔小於1 mm，以達到較佳的輻射耦合效果。

於第一個實施方式中，電容單元157係配置以維持第一輻射體120及第二輻射體130間的隔離度。電容單元157實質上可以為晶片電容、分部電容或集總電容，實際上可依照使用者的需求選擇。電容單元157亦可以替換為帶拒電路，以達到當接地構件150係操作於特定頻帶之天線時，有較佳的隔離效果，但本發明並不以此為限。

請參閱第2圖，第2圖繪示為本發明的第二個實施方式，相較於第一個實施方式，天線模組200之第一輻射體220更包含第二接地部225。天線模組200之第二輻射體230更包含第三接地部235。第二接地部225由第一輻射部223朝向接地導體110延伸並耦接接地導體110。第三接地部235由第二輻射部233朝向接地導體110延伸並耦接接地導體110。其中，第一饋入部221與第二接地部225相對於第一輻射部223位於同一側。第二饋入部231與第三接地部235相對於第二輻射部233位於同一側。

請參閱第2圖，於第二個實施方式中，第一輻射部223遠離第一饋入部221及第二接地部225的一端為第一自由端223a。第二輻射部233遠離第二饋入部231及第三接地部235的一端為第二自由端233a。其中第一自由端223a及第二自由端233a朝向相反方向延伸，但本發明並不以此為限，使用者實際上可以依需求將第一自由端223a及第二自由端233a朝彼此或朝特定方向延伸。

請參閱第2圖，具體而言，第一輻射部223由第一自由端223a至第一饋入部221及第一自由端223a至第二接地部225所定義。第一饋入部221至第一自由端223a須經過一次轉折，第二接地部225至第一自由端223a須經過一次轉折，因此第一輻射體220及第一輻射部223大致為F型。第二輻射部233由第二自由端233a至第二饋入部231及第二自由端233a至第三接地部235所定義，第二饋入部231至第二自由端233a須經過一次轉折，第三接地部235至第二自由端233a須經過一次轉折，因此第二輻射體230及第二輻射部233大致為F型。

請參閱第2圖，於第二個實施方式中，接地構件150的第一耦合部151及第二耦合部153經由電容單元157延伸至第一接地部155，且第一耦合部151及第二耦合部153往第一接地部155兩側延伸。接地構件150更包含第一端151a及第二端153a，其中第一耦合部151遠離第一接地部155的一端為第一端151a，第二耦合部153遠離第一接地部155的一端為第二端153a。也就是說，第一接地部155至第一耦合部151的第一端151a需經過一次轉折，而第一接地部155至第二耦合部153的第二端153a需經過一次轉折，因此接地構件150大致為T型。T型中心軸則配置有第一接地部155以耦接接地導體110。

具體而言，第一耦合部151是由第一端151a至第一接地部155所定義，而第二耦合部153是由第二端153a至第一接地部155所定義。本實施方式中，電容單元157的位置可以依照需求配置，其可以設置於較靠近第一端151a的位置，也可以設置於較靠近第二端153a的位置，本發明並不以此為限制。較佳的實施方式中，電容單元157是設置於接地構件150的T型中心軸處。

於第二個實施方式中，第一訊號源170A及第二訊號源170B分別配置以將訊號饋入第一饋入部221及第二饋入部231。第一輻射部223與第二輻射部233分別輻射耦合第一耦合部151及第二耦合部153，使得第一輻射部223及第二輻射部233能增加額外的輻射路徑，進而達到天線模組200能於多頻帶作用。

具體而言，第一輻射部223與第一耦合部151間隔小於或等於1 mm，第二輻射部233與第二耦合部153間隔小於或等於1 mm，以達到較佳的輻射耦合效果。

請參閱第2圖，於第二個實施方式中，電容單元157係配置以維持第一輻射體220及第二輻射體230間的隔離度。電容單元157實質上可以為晶片電容、分部電容或集總電容，可依照使用者的實際需求選擇。

此外，電容單元157亦可以替換為帶拒電路，以達到當接地構件150係操作於特定頻帶(例如：2.4 Ghz的頻帶)之天線時，有較佳的隔離效果，但本發明並不以此為限。

請參閱第2圖，於第二個實施方式中，第一輻射體220及第二輻射體230具體上可以是頻帶約為5 Ghz的天線，而接地構件150具體上可以是頻帶約為2.4 Ghz的天線。

請參閱第3圖，第3圖所示為第2圖之第二個實施方式中天線模組200之返回損失比較圖，其中曲線S1是相關於第一輻射體220之第一饋入部221的返回損失圖。曲線S2是相關於第二輻射體230之第二饋入部231的返回損失圖。其中，曲線S1及曲線S2大致重合，僅在約5.5GHz的頻段較有差異，由曲線S1及曲線S2可直接得知第一輻射體220、第二輻射體230分別作用於多頻帶。

請再參閱第3圖，曲線S3代表在設置有電容單元157時，第一輻射體220及第二輻射體230之間的隔離度(以實線表示)。曲線S4代表未設置有電容單元157時，第一輻射體220及第二輻射體230之間的隔離度(以虛線表示)。由曲線S3可知，第一輻射體220及第二輻射體230隔離度佳。由曲線S4可知，第一輻射體220及第二輻射體230隔離度不佳。由兩者的比對可直接看出，設置電容單元157會為第一輻射體220與第二輻射體230之間帶來良好的隔離度，因此第一輻射體220及第二輻射體230能減低間隔距離，進而能整合一個小型化的天線模組200。

綜上所述，本發明的第一輻射體與第二輻射體皆與接地構件輻射耦合，而不需要相隔操作頻帶的四分之一波長以上。此外，接地構件更設置有電容單元，藉由電容單元的設置，第一輻射體與第二輻射體能保持良好的隔離度，進而整合為一個小型化的雙天線模組。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。

100、200:天線模組 110:接地導體 120、220:第一輻射體 121、221:第一饋入部 123、223:第一輻射部 123a、223a:第一自由端 225:第二接地部 130、230:第二輻射體 131、231:第二饋入部 133、233:第二輻射部 133a、233a:第二自由端 235:第三接地部 150:接地構件 151:第一耦合部 151a:第一端 153:第二耦合部 153a:第二端 155:第一接地部 157:電容單元 170A:第一訊號源 170B:第二訊號源 S1:曲線 S2:曲線 S3:曲線 S4:曲線

第1圖為本發明第一個實施方式的等效示意圖。第2圖為本發明第二個實施方式的等效示意圖。第3圖為第2圖所繪示實施方式的返回損失比較圖。

100:天線模組

110:接地導體

120:第一輻射體

121:第一饋入部

123:第一輻射部

123a:第一自由端

130:第二輻射體

131:第二饋入部

133:第二輻射部

133a:第二自由端

150:接地構件

151:第一耦合部

151a:第一端

153:第二耦合部

153a:第二端

155:第一接地部

157:電容單元

170A:第一訊號源

170B:第二訊號源

Claims

一種天線模組，包含：一接地導體，具有接地功能；一第一輻射體，包含一第一饋入部及一第一輻射部；一第二輻射體，包含一第二饋入部及一第二輻射部；及一接地構件，設置於該第一輻射體及該第二輻射體之間，其包含一第一耦合部、一第二耦合部、一電容單元及一第一接地部，其中該第一輻射部與該第一耦合部間隔設置，該第二輻射部與該第二耦合部間隔設置，該電容單元配置於該第一耦合部、該第二耦合部及該第一接地部之間，該第一接地部耦接該接地導體，其中該第一輻射部與該第一耦合部間隔小於1mm，該第二輻射部與該第二耦合部間隔小於1mm，並且其中該第一輻射部及該第二輻射部具有相同的共振頻率。
如請求項1所述之天線模組，其中該電容單元為一晶片電容、一分部電容或一集總電容。
如請求項1所述之天線模組，其中該第一輻射部與該第一耦合部輻射耦合，該第二輻射部與該第二耦合部輻射耦合。
如請求項1所述之天線模組，其中該第一輻射部及該第二輻射部大致為L型，該接地構件大致為T型。
如請求項4所述之天線模組，其中該第一輻射部更包含一第一自由端，該第二輻射部更包含一第二自由端，其中該第一自由端及該第二自由端朝遠離彼此方向延伸。
如請求項1所述之天線模組，其中該第一輻射體更包含一第二接地部，該第二輻射體更包含一第三接地部，其中該接地導體耦接該第二接地部與該第三接地部。
如請求項6所述之天線模組，其中該第一輻射體及該第二輻射體大致為F型，該接地構件大致為T型。
如請求項7所述之天線模組，其中該第一輻射部更包含一第一自由端，該第二輻射部更包含一第二自由端，其中該第一自由端與該第二自由端朝向相反方向延伸。
如請求項6所述之天線模組，其中該第一輻射體及該第二輻射體之共振頻率約為5GHz，該接地構件之共振頻率約為2.4GHz。