TWI776541B

TWI776541B - 天線結構

Info

Publication number: TWI776541B
Application number: TW110120586A
Authority: TW
Inventors: 黃鈞麟
Original assignee: 啓碁科技股份有限公司
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-09-01
Also published as: US20220393355A1; TW202249342A

Abstract

一種天線結構，包括：一接地元件、一第一輻射部、一第二輻射部、一介質基板、一第一饋入部、一第二饋入部、一第三饋入部，以及一第四饋入部。介質基板具有相對之一第一表面和一第二表面，其中第一輻射部係設置於第一表面，而接地元件係設置於第二表面。第二輻射部係鄰近於第一輻射部，並與第一輻射部分離。第一饋入部具有一第一饋入埠，並耦接至第一輻射部。第二饋入部具有一第二饋入埠，並耦接至第一輻射部。第三饋入部具有一第三饋入埠，並耦接至第一輻射部。第四饋入部具有一第四饋入埠，並耦接至第一輻射部。

Description

天線結構

本發明係關於一種天線結構，特別係關於一種多饋入之天線結構。

隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850 MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

無線分享器(Wireless Access Point)是使行動裝置於室內能高速上網之必要元件。然而，由於室內環境充滿了信號反射和多重路徑衰減(Multipath Fading)，無線網路基地台必須能同時處理來自各方向和各種極化之信號。因此，如何於無線網路基地台之有限空間中設計出一種寬頻帶、多極化方向之天線，已成為現今設計者之一大挑戰。

在較佳實施例中，本發明提出一種天線結構，包括：一接地元件；一第一輻射部；一介質基板，具有相對之一第一表面和一第二表面，其中該第一輻射部係設置於該第一表面，而該接地元件係設置於該第二表面；一第二輻射部，鄰近於該第一輻射部，並與該第一輻射部分離；一第一饋入部，具有一第一饋入埠，並耦接至該第一輻射部；一第二饋入部，具有一第二饋入埠，並耦接至該第一輻射部；一第三饋入部，具有一第三饋入埠，並耦接至該第一輻射部；以及一第四饋入部，具有一第四饋入埠，並耦接至該第一輻射部；其中該天線結構涵蓋一操作頻帶。

在一些實施例中，該操作頻帶係介於2400MHz至2500MHz之間。

在一些實施例中，該第一輻射部係呈現一圓形。

在一些實施例中，該第一輻射部之半徑係大致等於該操作頻帶之0.25倍引導波長。

在一些實施例中，該第一輻射部係呈現一正八邊形。

在一些實施例中，該第一輻射部更具有一第一缺口、一第二缺口、一第三缺口，以及一第四缺口，分別對應於該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部。

在一些實施例中，該第二輻射部係呈現另一圓形，而該第二輻射部之面積係大於該第一輻射部之面積。

在一些實施例中，該第二輻射部之半徑係大致等於該操作頻帶之0.25倍自由空間波長。

在一些實施例中，該第二輻射部係大致平行於該第一輻射部，而該第二輻射部和該第一輻射部之間形成一耦合間隙。

在一些實施例中，該耦合間隙之寬度係大致等於該操作頻帶之0.05倍自由空間波長。

在一些實施例中，該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部之長度皆大致相等。

在一些實施例中，該第一饋入部包括一第一較窄部份和一第一較寬部份，該第一饋入埠係經由該第一較窄部份和該第一較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第一連接點，該第二饋入部包括一第二較窄部份和一第二較寬部份，該第二饋入埠係經由該第二較窄部份和該第二較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第二連接點，該第三饋入部包括一第三較窄部份和一第三較寬部份，該第三饋入埠係經由該第三較窄部份和該第三較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第三連接點，該第四饋入部包括一第四較窄部份和一第四較寬部份，而該第四饋入埠係經由該第四較窄部份和該第四較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第四連接點。

在一些實施例中，該第二較寬部份和該第一較寬部份之間形成一第一夾角，該第三較寬部份和該第二較寬部份之間形成一第二夾角，而該第四較寬部份和該第三較寬部份之間形成一第三夾角。

在一些實施例中，該第一饋入部耦接至該第一輻射部上之一第一連接點，該第二饋入部耦接至該第一輻射部之上一第二連接點，該第三饋入部耦接至該第一輻射部上之一第三連接點，該第四饋入部耦接至該第一輻射部上之一第四連接點，一第一夾角係定義於該第二連接點和該第一連接點之間，一第二夾角係定義於該第三連接點和該第二連接點之間，而一第三夾角係定義於該第四連接點和該第三連接點之間，其中該第一夾角、該第二夾角，以及該第三夾角皆大致等於45度。

在一些實施例中，該天線結構更包括：一第一導電貫通元件，耦接於該第一饋入部和該第一輻射部上之一第一連接點之間；一第二導電貫通元件，耦接於該第二饋入部和該第一輻射部上之一第二連接點之間；一第三導電貫通元件，耦接於該第三饋入部和該第一輻射部上之一第三連接點之間；以及一第四導電貫通元件，耦接於該第四饋入部和該第一輻射部上之一第四連接點之間。

在一些實施例中，該第一導電貫通元件、該第二導電貫通元件、該第三導電貫通元件，以及該第四導電貫通元件皆至少部份穿透該介質基板。

在一些實施例中，該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部皆介於該第一輻射部和該接地元件之間。

在一些實施例中，該天線結構係操作於一第一模式或一第二模式，以提供不同之極化方向。

在一些實施例中，在該第一模式中，該第一饋入埠和該第三饋入埠被致能，該第二饋入埠和該第四饋入埠被禁能，而該第一饋入埠和該第三饋入埠之間具有一第一饋入相位差。

在一些實施例中，在該第二模式中，該第二饋入埠和該第四饋入埠被致能，該第一饋入埠和該第三饋入埠被禁能，而該第二饋入埠和該第四饋入埠之間具有一第二饋入相位差。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。

以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號或(且)標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例或(且)結構之間有特定的關係。

此外，其與空間相關用詞。例如「在…下方」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」及類似的用詞，係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構(Antenna System)100之立體圖。例如，天線結構100可應用於一無線分享器(Wireless Access Point)當中，但亦不僅限於此。如第1圖所示，天線結構100包括一接地元件(Ground Element)110、一第一輻射部(Radiation Element)120、一第二輻射部130、一介質基板(Dielectric Substrate)140、一第一饋入部(Feeding Element)150、一第二饋入部160、一第三饋入部170，以及一第四饋入部180，其中接地元件110、第一輻射部120、第二輻射部130、第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180皆可用金屬材質製成，例如：銅、銀、鋁、鐵，或是其合金。第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構100之透視圖(為簡化圖式，接地元件110和介質基板140皆省略未顯示)。第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構100之剖面圖(沿第1圖之一剖面線LC1)。請一併參考第1、2、3圖以理解本發明。

接地元件110可提供一接地電位(Ground Voltage)。第一輻射部120可以大致呈現一圓形。介質基板140可以是一FR4(Flame Retardant 4)基板、一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，或是一軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPC)。介質基板140具有相對之一第一表面E1和一第二表面E2，其中第一輻射部120係設置於介質基板140之第一表面E1，而接地元件110係設置於介質基板140之第二表面E2。接地元件110之面積可以遠大於第一輻射部120之面積。

第二輻射部130可以呈現另一圓形(較大圓形)，其中第二輻射部130之面積可大於第一輻射部120之面積。第二輻射部130和第一輻射部120可共用同一條圓心軸CC，其可大致垂直於介質基板140之第一表面E1。亦即，第二輻射部130之圓心可與第一輻射部120之圓心互相重疊，其中圓心軸CC可同時通過此二個圓心。第二輻射部130係鄰近於第一輻射部120，並與第一輻射部120完全分離。換言之，第二輻射部130可呈現浮接狀態(Floating)。必須注意的是，本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如：5mm或更短)，但通常不包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即，前述間距縮短至0)。在一些實施例中，第二輻射部130係大致平行於第一輻射部120，其中第二輻射部130和第一輻射部120之間可形成一耦合間隙(Coupling Gap)GC1。另外，若第二輻射部130於介質基板140之第一表面E1上具有一垂直投影(Vertical Projection)，則第一輻射部120將完全位於第二輻射部130之垂直投影之內部。

第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180皆可設置於介質基板140之第一表面E1，而它們可與第一輻射部120共平面(Coplanar)。例如，第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180之每一者可大致呈現一折線形、一直條形，或是一蜿蜒形狀(Meandering Shape)，但亦不僅限於此。

第一饋入部150具有一第一端151和一第二端152，其中一第一饋入埠(Feeding Port)FP1係位於第一饋入部150之第一端151處，而第一饋入部150之第二端152係耦接至第一輻射部120上之一第一連接點(Connection Point)CP1。第二饋入部160具有一第一端161和一第二端162，其中一第二饋入埠FP2係位於第二饋入部160之第一端161處，而第二饋入部160之第二端162係耦接至第一輻射部120上之一第二連接點CP2。第三饋入部170具有一第一端171和一第二端172，其中一第三饋入埠FP3係位於第三饋入部170之第一端171處，而第三饋入部170之第二端172係耦接至第一輻射部120上之一第三連接點CP3。第四饋入部180具有一第一端181和一第二端182，其中一第四饋入埠FP4係位於第四饋入部180之第一端181處，而第四饋入部180之第二端182係耦接至第一輻射部120上之一第四連接點CP4。前述之第一連接點CP1、第二連接點CP2、第三連接點CP3，以及第四連接點CP4可以彼此相異，而它們都可以位於第一輻射部120之圓周上。在一些實施例中，第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180之長度皆大致相等，以提供幾乎相同之相位延遲(Phase Delay)。

在一些實施例中，第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180皆為不等寬結構(Variable-Width Structure)。詳細而言，第一饋入部150包括一第一較窄部份(Narrow Portion)154和一第一較寬部份(Wide Portion)155，其中第一饋入埠FP1係經由第一較窄部份154和第一較寬部份155耦接至第一連接點CP1。第二饋入部160包括一第二較窄部份164和一第二較寬部份165，其中第二饋入埠FP2係經由第二較窄部份164和第二較寬部份165耦接至第二連接點CP2。第三饋入部170包括一第三較窄部份174和一第三較寬部份175，其中第三饋入埠FP3係經由第三較窄部份174和第三較寬部份175耦接至第三連接點CP3。第四饋入部180包括一第四較窄部份184和一第四較寬部份185，其中第四饋入埠FP4係經由第四較窄部份184和第四較寬部份185耦接至第四連接點CP4。根據實際量測結果，此種不等寬之設計可用於微調天線結構100之饋入阻抗(Feeding Impedance)。然而，本發明並不僅限於此。在另一些實施例中，第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180亦可皆改為等寬結構(Equal-Width Structure)。在又一些實施例中，第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180還可改為多段式結構(例如：大於兩段以上，其中每一段彼此不平行)，或是其寬度為漸進式變化之結構。

第二饋入部160之第二較寬部份165和第一饋入部150之第一較寬部份155之間可形成一第一夾角θ1。第三饋入部170之第三較寬部份175和第二饋入部160之第二較寬部份165之間可形成一第二夾角θ2。第四饋入部180之第四較寬部份185和第三饋入部170之第三較寬部份175之間可形成一第三夾角θ3。例如，前述之第一較寬部份155、第二較寬部份165、第三較寬部份175，以及第四較寬部份185之每一者之延長線皆可通過圓心軸CC。在一些實施例中，前述之第一夾角θ1、第二夾角θ2，以及第三夾角θ3係彼此大致相等。在另一些實施例中，第一夾角θ1係定義於第二連接點CP2和第一連接點CP1之間，第二夾角θ2係定義於第三連接點CP3和第二連接點CP2之間，而第三夾角θ3係定義於第四連接點CP4和第三連接點CP3之間。例如，藉由將相鄰之任意二個連接點分別與圓心軸CC相連接，則可定義出對應之夾角之二個側邊，但亦不僅限於此。

在一些實施例中，天線結構100可涵蓋介於2400MHz至2500MHz之間之一操作頻帶(Operational Frequency Band)，而其原理可如下列所述。來自一信號源(Signal Source)(未顯示)之饋入能量(Feeding Energy)可由第一饋入埠FP1、第二饋入埠FP2、第三饋入埠FP3，以及第四饋入埠FP4之任意二者進入，以激發天線結構100。第二輻射部130可由第一輻射部120所耦合激發，以增強天線結構100之輻射場型(Radiation Pattern)。在此設計下，天線結構100將至少可支援WLAN(Wireless Local Area Network) 2.4GHz之寬頻操作。

在一些實施例中，天線結構100可操作於一第一模式或一第二模式兩者擇一，以提供不同之極化(Polarization)方向。在第一模式中，第一饋入埠FP1和第三饋入埠FP3皆被致能(Enabled，或使用中)，而第二饋入埠FP2和第四饋入埠FP4被禁能(Disabled，或不使用)，其中第一饋入埠FP1和第三饋入埠FP3之間可具有一第一饋入相位差(Feeding Phase Difference)。在第二模式中，第二饋入埠FP2和第四饋入埠FP4皆被致能，而第一饋入埠FP1和第三饋入埠FP3皆被禁能，其中第二饋入埠FP2和第四饋入埠FP4之間具有一第二饋入相位差。例如，前述之第一饋入相位差和第二饋入相位差可各自等於0度、45度、90度、135度，或是180度，但亦不僅限於此。藉由選擇適當饋入埠及調整其間之饋入相位差，天線結構100將可提供各種不同之極化方向。

在一些實施例中，天線結構100之元件尺寸可如下列所述。第一輻射部120之半徑R1可以大致等於天線結構100之操作頻帶之0.25倍引導波長(亦即：λg/4，其中「引導波長λg」係於介質基板140中作定義，並會依介質基板140之介電常數進行調整)。第二輻射部130之半徑R2可以大致等於天線結構100之操作頻帶之0.25倍自由空間波長(亦即：λf/4，其中「自由空間波長λf」係於自由空間中作定義)。例如，第二輻射部130之半徑R2可大致為第一輻射部120之半徑R1之2倍。第二輻射部130和第一輻射部120之間之耦合間隙GC1之寬度可以大致等於天線結構100之操作頻帶之0.05倍自由空間波長(λf/20)。介質基板140之厚度H1可介於0.4mm至1.6mm之間。介質基板140之介電常數(Dielectric Constant)可介於2至16之間。第二饋入部160之第二較寬部份165和第一饋入部150之第一較寬部份155之間之第一夾角θ1可以大致等於45度。第三饋入部170之第三較寬部份175和第二饋入部160之第二較寬部份165之間之第二夾角θ2可以大致等於45度。第四饋入部180之第四較寬部份185和第三饋入部170之第三較寬部份175之間之第三夾角θ3可以大致等於45度。以上元件尺寸之範圍係根據多次實驗結果而得出，其有助於最佳化天線結構100之可調極化(Tunable Polarization)、操作頻寬(Operational Bandwidth)，以及阻抗匹配(Impedance Matching)。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構400之透視圖(為簡化圖式，接地元件110和介質基板140皆省略未顯示)。第4圖和第2圖相似。在第4圖之實施例中，天線結構400之一第一輻射部420係大致呈現一正八邊形。在另一些實施例中，第一輻射部420亦可改為一正N邊形，其中N可為8之倍數，或可為大於或等於16之任意整數。根據實際量測結果，第一輻射部420之不同形狀可用於微調天線結構400之阻抗匹配。第4圖之天線結構400之其餘特徵皆與第1、2、3圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構500之透視圖(為簡化圖式，接地元件110和介質基板140皆省略未顯示)。第5圖和第2圖相似。在第5圖之實施例中，天線結構500之一第一輻射部520更具有一第一缺口(Notch)521、一第二缺口522、一第三缺口523，以及一第四缺口524，其係分別對應於第一饋入部150、第二饋入部160、第三饋入部170，以及第四饋入部180。例如，第一缺口521、第二缺口522、第三缺口523，以及第四缺口524之每一者可以大致呈現一三角形，但亦不僅限於此。根據實際量測結果，第一缺口521、第二缺口522、第三缺口523，以及第四缺口524之加入可用於微調天線結構500之阻抗匹配。第5圖之天線結構500之其餘特徵皆與第1、2、3圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構600之立體圖。第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構600之側視圖。第6、7圖和第1、3圖相似。在第6、7圖之實施例中，天線結構600之一介質基板640為一三層電路板並具有一上層641、一中間層642，以及一下層643，而天線結構600更包括一第一導電貫通元件(Conductive Via Element)691、一第二導電貫通元件692、一第三導電貫通元件693，以及一第四導電貫通元件694。第一導電貫通元件691、第二導電貫通元件692、第三導電貫通元件693，以及第四導電貫通元件694皆至少部份穿透介質基板640。另外，天線結構600之一第一饋入部650、一第二饋入部660、一第三饋入部670，以及一第四饋入部680皆設置於介質基板640之中間層642之內，並皆可介於第一輻射部120和接地元件110之間。第一導電貫通元件691係耦接於第一饋入部650和第一輻射部120上之第一連接點CP1之間。第二導電貫通元件692係耦接於第二饋入部660和第一輻射部120上之第二連接點CP2之間。第三導電貫通元件693係耦接於第三饋入部670和第一輻射部120上之第三連接點CP3之間。第四導電貫通元件694係耦接於第四饋入部680和第一輻射部120上之第四連接點CP4之間。此種將所有饋入部和導電貫通元件皆內嵌於介質基板640中之設計可增加天線結構600之整合度及製造彈性。第6、7圖之天線結構600之其餘特徵皆與第1、2、3圖之天線結構100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

本發明提出一種新穎之天線結構。與先前技術相比，本發明至少具有多極化、小尺寸、寬頻帶，以及低製造成本等優勢，故其很適合應用於各種通訊裝置當中。

值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之天線結構並不僅限於第1-7圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-7圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之天線結構當中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,400,500,600:天線結構 110:接地元件 120,420,520:第一輻射部 130:第二輻射部 140,640:介質基板 150,650:第一饋入部 151:第一饋入部之第一端 152:第一饋入部之第二端 154:第一較窄部份 155:第一較寬部份 160,660:第二饋入部 161:第二饋入部之第一端 162:第二饋入部之第二端 164:第二較窄部份 165:第二較寬部份 170,670:第三饋入部 171:第三饋入部之第一端 172:第三饋入部之第二端 174:第三較窄部份 175:第三較寬部份 180,680:第四饋入部 181:第四饋入部之第一端 182:第四饋入部之第二端 184:第四較窄部份 185:第四較寬部份 521:第一缺口 522:第二缺口 523:第三缺口 524:第四缺口 641:介質基板之上層 642:介質基板之中間層 643:介質基板之下層 691:第一導電貫通元件 692:第二導電貫通元件 693:第三導電貫通元件 694:第四導電貫通元件 CC:圓心軸 CP1:第一連接點 CP2:第二連接點 CP3:第三連接點 CP4:第四連接點 E1:介質基板之第一表面 E2:介質基板之第二表面 FP1:第一饋入埠 FP2:第二饋入埠 FP3:第三饋入埠 FP4:第四饋入埠 GC1:耦合間隙 H1:介質基板之厚度 LC1:剖面線 R1,R2:半徑 θ1:第一夾角 θ2:第二夾角 θ3:第三夾角

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之立體圖。第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之透視圖。第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之剖面圖。第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之透視圖。第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之透視圖。第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之立體圖。第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之側視圖。

100:天線結構

110:接地元件

120:第一輻射部

130:第二輻射部

140:介質基板

150:第一饋入部

160:第二饋入部

170:第三饋入部

180:第四饋入部

CC:圓心軸

E1:介質基板之第一表面

E2:介質基板之第二表面

FP1:第一饋入埠

FP2:第二饋入埠

FP3:第三饋入埠

FP4:第四饋入埠

LC1:剖面線

Claims

一種天線結構，包括：一接地元件；一第一輻射部；一介質基板，具有相對之一第一表面和一第二表面，其中該第一輻射部係設置於該第一表面，而該接地元件係設置於該第二表面；一第二輻射部，鄰近於該第一輻射部，並與該第一輻射部分離；一第一饋入部，具有一第一饋入埠，並耦接至該第一輻射部；一第二饋入部，具有一第二饋入埠，並耦接至該第一輻射部；一第三饋入部，具有一第三饋入埠，並耦接至該第一輻射部；以及一第四饋入部，具有一第四饋入埠，並耦接至該第一輻射部；其中該天線結構涵蓋一操作頻帶；其中該第二輻射部係大致平行於該第一輻射部，而該第二輻射部和該第一輻射部之間形成一耦合間隙；其中該耦合間隙之寬度係大致等於該操作頻帶之0.05倍自由空間波長。
如請求項1所述之天線結構，其中該操作頻帶係介於2400MHz至2500MHz之間。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一輻射部係呈現一圓形。
如請求項3所述之天線結構，其中該第一輻射部之半徑係大致等於該操作頻帶之0.25倍引導波長。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一輻射部係呈現一正八邊形。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一輻射部更具有一第一缺口、一第二缺口、一第三缺口，以及一第四缺口，分別對應於該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部。
如請求項1所述之天線結構，其中該第二輻射部係呈現另一圓形，而該第二輻射部之面積係大於該第一輻射部之面積。
如請求項7所述之天線結構，其中該第二輻射部之半徑係大致等於該操作頻帶之0.25倍自由空間波長。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部之長度皆大致相等。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一饋入部包括一第一較窄部份和一第一較寬部份，該第一饋入埠係經由該第一較窄部份和該第一較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第一連接點，該第二饋入部包括一第二較窄部份和一第二較寬部份，該第二饋入埠係經由該第二較窄部份和該第二較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第二連接點，該第三饋入部包括一第三較窄部份和一第三較寬部份，該第三饋入埠係經由該第三較窄部份和該第三較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第三連接點，該第四饋入部包括一第四較窄部份和一第四較寬部份，而該第四饋入埠係經由該第四較窄部份和該第四較寬部份耦接至該第一輻射部上之一第四連接點。
如請求項10所述之天線結構，其中該第二較寬部份和該第一較寬部份之間形成一第一夾角，該第三較寬部份和該第二較寬部份之間形成一第二夾角，而該第四較寬部份和該第三較寬部份之間形成一第三夾角。
如請求項1所述之天線結構，其中該第一饋入部耦接至該第一輻射部上之一第一連接點，該第二饋入部耦接至該第一輻射部之上一第二連接點，該第三饋入部耦接至該第一輻射部上之一第三連接點，該第四饋入部耦接至該第一輻射部上之一第四連接點，一第一夾角係定義於該第二連接點和該第一連接點之間，一第二夾角係定義於該第三連接點和該第二連接點之間，而一第三夾角係定義於該第四連接點和該第三連接點之間，其中該第一夾角、該第二夾角，以及該第三夾角皆大致等於45度。
如請求項1所述之天線結構，更包括：一第一導電貫通元件，耦接於該第一饋入部和該第一輻射部上之一第一連接點之間；一第二導電貫通元件，耦接於該第二饋入部和該第一輻射部上之一第二連接點之間；一第三導電貫通元件，耦接於該第三饋入部和該第一輻射部上之一第三連接點之間；以及一第四導電貫通元件，耦接於該第四饋入部和該第一輻射部上之一第四連接點之間。
如請求項13所述之天線結構，其中該第一導電貫通元件、該第二導電貫通元件、該第三導電貫通元件，以及該第四導電貫通元件皆至少部份穿透該介質基板。
如請求項13所述之天線結構，其中該第一饋入部、該第二饋入部、該第三饋入部，以及該第四饋入部皆介於該第一輻射部和該接地元件之間。
如請求項1所述之天線結構，其中該天線結構係操作於一第一模式或一第二模式，以提供不同之極化方向。
如請求項16所述之天線結構，其中在該第一模式中，該第一饋入埠和該第三饋入埠被致能，該第二饋入埠和該第四饋入埠被禁能，而該第一饋入埠和該第三饋入埠之間具有一第一饋入相位差。
如請求項16所述之天線結構，其中在該第二模式中，該第二饋入埠和該第四饋入埠被致能，該第一饋入埠和該第三饋入埠被禁能，而該第二饋入埠和該第四饋入埠之間具有一第二饋入相位差。