TWI768883B - 多重耦合的第五代行動通信天線模組 - Google Patents

Abstract

一多重耦合的第五代行動通信天線模組，包括長方體基部、主天線以及耦合天線。長方體基部具有第一面、第二面與第三面，第一面連接於第二面與第三面之間。主天線具有饋入部、第一支與第二支，饋入部連接於第一支與第二支之間，第一支與第二支彼此以相反方向延伸，主天線設置於長方體基部的第一面。第二支具有末端部，末端部具有梯形挖空部與截切部，截切部使末端部構成具有開口的環繞形狀。耦合天線具有第一耦合部、第二耦合部與第三耦合部，位於第二面的第一耦合部連接位於第一面的第二耦合部，第二耦合部連接位於第三面的第三耦合部，第一耦合部耦合第一支與第二支，第二耦合部與第三耦合部耦合第二支。如此達到多重耦合的效果。

Description

多重耦合的第五代行動通信天線模組

本發明有關於一種第五代行動通信天線模組，且特別是一種多重耦合的第五代行動通信天線模組。

現有行動裝置如筆記型電腦或智慧型手機的天線都需要多種通信規格與多個頻帶的應用，第五代行動通信則更提供更大的頻寬，更能提升信息響應速度。除了資料傳輸量的提升，也提供了新的衍生應用，實現以往所難以實現的信息功能。

現有第五代行動通信主要概分為兩個頻率區段，其一為6GHz以下常稱為Sub 5G的應用，提供新應用頻段與新的演算編碼方式。其二，則為毫米波(Millimeter Wave，簡稱mmWave)頻段，提供龐大的資料流量與更高的信息響應能力。在6GHz以下的應用是成本較低廉，現有廠商資源投入門檻度較低的解決方案。然而相比於傳統的無線廣域網路(WWAN，Wireless Wide Area Network)，更增加了天線需求的操作頻寬，而使得天線數量或天線尺寸需要更增加。

為了解決前述的技術問題，本發明實施例提供一種多重耦合的第五代行動通信天線模組，包括長方體基部、主天線 以及耦合天線。長方體基部具有第一面、第二面與第三面，第一面連接於第二面與第三面之間。主天線具有饋入部、第一支與第二支，饋入部連接於第一支與第二支之間，第一支與第二支彼此以相反方向延伸，主天線設置於長方體基部的第一面，其中第二支具有末端部，末端部具有梯形挖空部與截切部，截切部使末端部構成具有開口的環繞形狀。耦合天線具有第一耦合部、第二耦合部與第三耦合部，位於第二面的第一耦合部連接位於第一面的第二耦合部，第二耦合部連接位於第三面的第三耦合部，第一耦合部耦合第一支與第二支，第二耦合部與第三耦合部耦合第二支。

綜上所述，本發明實施例提供一種多重耦合的第五代行動通信天線模組，對於一般常用於無線廣域網路的單一天線而言，在不具體增加天線原有尺寸的情況下，不但使用用於耦合的多個耦合區段，更特別利用第二支的末端部構成環繞開口狀以產生多重耦合的效果，尤其對於5G通信系統的效率，對於頻帶的n79頻段(頻率範圍為4400MHz-5000MHz)具有顯著的提升，具有很高的產業應用價值。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1:長方體基部

2:主天線

3:耦合天線

11:第一面

12:第二面

13:第三面

B1:彎折虛線

B2:彎折虛線

21:饋入部

22:第一支

23:第二支

231:末端部

TD:梯形挖空部

CT:截切部

SS:環繞形狀

31:第一耦合部

32:第二耦合部

33:第三耦合部

T1:短底邊

T2:長底邊

OP:開口

231a:耦合末支

232:延長部

33a:反向分支

31a:凸部

24:第三支

RR:倒三角形

圖1是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組的長方體基部的立體透視圖。

圖2A是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組的斜上視角的立體示意圖。

圖2B是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組的斜下視角的立體示意圖。

圖3是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組的主天線與耦合天線的展開圖。

圖4是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組未有截切部的系統效率圖。

圖5是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組有截切部的系統效率圖。

請一併參照圖1、圖2A、圖2B及圖3，本實施例提供一種多重耦合的第五代行動通信天線模組，用於安裝於筆記型電腦之內，以做為無線通信系統的內藏式無線廣域網路(WWAN)天線，此多重耦合的第五代行動通信天線模組包括長方體基部1、主天線2以及耦合天線3。如圖1所示，長方體基部1具有第一面11、第二面12與第三面13，第一面11連接於第二面12與第三面13之間，在本實施例中的第一面11是面積較大的正面。所述長方體基部1僅是用以舉例，其大致為長方體結構以便於說明，做些許的變形呈梯形或修改成為多邊形，其不影響本發明的意旨。圖3顯示主天線2以及耦合天線3的展開後結構。主天線2與耦合天線3可以雷射雕刻製程於長方體基部1。或者，主天線2與耦合天線3是經過彎折或以線切割製作的銅片，所述銅片也可以銅箔取代，但本發明 不因此為限。所述銅片或銅箔裝設於長方體基部1的方式例如是用膠合、黏貼，也可以是以鎖件固定、卡扣固定，但並不限定。圖3中的彎折虛線B1與彎折虛線B2是使主天線2與耦合天線3經過彎折後能設置於第一面11、第二面12與第三面13，如圖2A與圖2B所示，將於以下進一步說明。

主天線2具有饋入部21、第一支22與第二支23。饋入部21的信號饋入點位置如圖2A、2B、圖3所示的實心粗圓點。饋入部21連接於第一支22與第二支23之間，第一支22與第二支23彼此以相反方向延伸。主天線2設置於長方體基部1的第一面11，其中第二支23具有末端部231，末端部231具有梯形挖空部TD與截切部CT，截切部CT使末端部231構成具有開口的環繞形狀SS。耦合天線3具有第一耦合部31、第二耦合部32與第三耦合部33，位於第二面12的第一耦合部31連接位於第一面11的第二耦合部32，第二耦合部32連接位於第三面13的第三耦合部33，第一耦合部31耦合第一支22與第二支23，第二耦合部32與第三耦合部33耦合第二支23。

上述的梯形挖空部TD具有一短底邊T1與一長低邊T2，短底邊T1與長底邊T2彼此平行，截切部CT位於梯形挖空部TD的短底邊T1。較佳的，耦合天線3圍繞主天線2並在第一支22的終端形成開口OP。第二耦合部32與第三耦合部33耦合末端部231，構成具有開口的環繞形狀SS的截切部CT鄰近第一耦合部31與第二耦合部32的相接處。

更進一步，第二支23的末端部231更連接耦合末支231a，耦合末支231a與截切部CT彼此遠離，耦合末支231a位於長方體基部1的第三面13，且耦合末支231a鄰近第三耦合部33以耦合 第三耦合部33。較佳的，第二支23更具有延長部232，所述延長部232連接於末端部231與第一支22之間。第一耦合部31耦合第二支23的延長部232。再者，第三耦合部33更連接反向分支33a，反向分支33a位於長方體基部1的第三面13，反向分支33a與第三耦合部33彼此以相反方向延伸。再者，第一耦合部31更具有凸部31a，所述凸部31a耦合第二支23的延長部232，凸部31a由於凸出的緣故因而從第二面12的邊緣延伸至第一面11，如圖2B所示。

較佳的，主天線2更包括第三支24，第三支24連接饋入部21，第三支24位於長方體基部1的第二面12，第三支24與第一支22彼此以相同方向延伸，第三支24與第一耦合部31彼此耦合。較佳的，饋入部21為倒三角形RR，所述倒三角形的尖端連接射頻信號源(如圖2A、2B、圖3所示的實心粗圓點為信號饋入點位置，此處連接射頻信號源)，所述倒三角形的底邊連接第一支22。

請參照圖4，是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組未有截切部的系統效率圖，可見5G通信系統的n79頻段(頻率範圍為4400MHz-5000MHz)的效率較差，難以達到一般產品規格。相較於圖4，圖5是本發明實施例提供的多重耦合的第五代行動通信天線模組有截切部的系統效率圖，對於5G通信系統的n79頻段(頻率範圍為4400MHz-5000MHz)的效率有約3dB以上的提升，是顯著地提升了n79頻段的系統效率，此是由於引入了截切部CT的設計，造成具有開口的環繞形狀SS而達成多重耦合效果。

綜上所述，本發明實施例提供多重耦合的第五代行動通信天線模組，對於一般常用於無線廣域網路的單一天線而 言，在不具體增加天線原有尺寸的情況下，不但使用用於耦合的多個耦合區段，更特別利用第二支的末端部構成環繞開口狀以產生多重耦合的效果，尤其對於5G通信系統的效率，對於頻帶的n79頻段(頻率範圍為4400MHz-5000MHz)具有顯著的提升，在實際實施例應用中具有3dB以上的提升效果，具有很高的產業應用價值。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1:長方體基部

2:主天線

3:耦合天線

11:第一面

13:第三面

21:饋入部

22:第一支

23:第二支

231:末端部

TD:梯形挖空部

CT:截切部

32:第二耦合部

33:第三耦合部

231a:耦合末支

232:延長部

33a:反向分支

31a:凸部

Claims (10)

1. 一種多重耦合的第五代行動通信天線模組，包括：

   一長方體基部，具有一第一面、一第二面與一第三面，該第一面連接於該第二面與該第三面之間；

   一主天線，具有一饋入部、一第一支與一第二支，該饋入部連接於該第一支與該第二支之間，該第一支與該第二支彼此以相反方向延伸，該主天線設置於該長方體基部的該第一面，其中該第二支具有一末端部，該末端部具有一梯形挖空部與一截切部，該截切部使該末端部構成具有開口的一環繞形狀；以及

   一耦合天線，具有一第一耦合部、第二耦合部與一第三耦合部，位於該第二面的該第一耦合部連接位於該第一面的該第二耦合部，該第二耦合部連接位於該第三面的該第三耦合部，該第一耦合部耦合該第一支與該第二支，該第二耦合部與該第三耦合部耦合該第二支。
2. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該耦合天線圍繞該主天線並在該第一支的終端形成一開口。
3. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該第二耦合部與該第三耦合部耦合該末端部，構成具有開口的該環繞形狀的該截切部鄰近該第一耦合部與該第二耦合部的相接處。
4. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該梯形挖空部具有一短底邊與一長低邊，該短底邊與該長底邊彼此平行，該截切部位於該梯形挖空部的該短底邊。
5. 根據請求項第1項所述之該，其中該第二支的該末端部更連接一耦合末支，該耦合末支與該截切部彼此遠離，該耦合末支位於該長方體基部的該第二面，且該耦合末支鄰近該第三耦合部以耦合該第三耦合部。
6. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該第二支更具有一延長部，該延長部連接於該末端部與該第一支之間。
7. 根據請求項第6項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該第一耦合部耦合該第二支的該延長部。
8. 根據請求項第6項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該第三耦合部更連接一反向分支，該反向分支位於該長方體基部的該第三面，該反向分支與該第三耦合部彼此以相反方向延伸；該第一耦合部更具有一凸部，該凸部耦合該第二支的該延長部。
9. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該主天線更包括一第三支，該第三支連接該饋入部，該第三支位於該長方體基部的該第二面，該第三支與該第一支彼此以相同方向延伸，該第三支與該第一耦合部彼此耦合。
10. 根據請求項第1項所述之多重耦合的第五代行動通信天線模組，其中該饋入部為一倒三角形，該倒三角形的一尖端連接一射頻信號源，該倒三角形的一底邊連接該第一支。

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