TWI779212B - 矩形三頻天線裝置 - Google Patents

Abstract

一種矩形三頻天線裝置，其包含第一輻射導體圖案及第二輻射導體圖案。第一輻射導體圖案在一長度方向上依序設置有第一起始區塊、第一連結通道及第一終點區塊。第一連結通道由與長度方向垂直之寬度方向上之一側朝第一終點區塊延伸並連結至第一終點區塊。第二輻射導體圖案在長度方向上位於第一起始區塊與第一終點區塊之間，並依序設置有第二起始區塊及第二連結通道。第二起始區塊鄰近於第一起始區塊之一端。第二連結通道鄰近於第一連結通道，並在長度方向上以連續髮夾彎的形狀由第二起始區塊延伸至第二終點區塊。

Description

矩形三頻天線裝置

本發明係有關於一種天線裝置，特別是一種矩形三頻天線裝置。

由於科技的進步，各種行動電子裝置及無線通訊裝置，如智慧型手機、筆記型電腦、無線接取器(Access point)及智慧數據機(Smart modern)等，的發展也日新月異。為了能符合上述各種電子裝置的需求，各式各樣的天線被開發出來，使電子裝置能夠達到更佳的效能。然而，為了要達到較佳的效能，現有的寬頻天線可能需要具有立體結構，使其結構複雜，且更增加了其製造成本。

此外，由於現有的寬頻天線可能需要具有立體結構，因此容易因為外力而變形，導致其效能受到影響。

另外，現有的寬頻天線由於結構較為複雜，故其特性也難以調整，使其難以符合不同的需求，導致其應用上也受到很大的限制。

再者，現有的寬頻天線可能需要額外的接地端，因此需要設置於裝置的特定位置，故使用上極為不便。

因此，如何提出一種天線，能夠有效改善現有寬頻天線之各種限制已成為一個刻不容緩的問題。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種矩形三頻天線裝置，以解決現有寬頻天線之各種限制。

根據本發明之其中一目的，提出一種矩形三頻天線裝置，其包含第一輻射導體圖案及第二輻射導體圖案。第一輻射導體圖案在一長度方向上依序設置有第一起始區塊、第一連結通道及第一終點區塊。第一連結通道由與長度方向垂直之寬度方向上之一側朝第一終點區塊延伸並連結至第一終點區塊。第二輻射導體圖案在長度方向上位於第一起始區塊與第一終點區塊之間，並依序設置有第二起始區塊及第二連結通道。第二起始區塊鄰近於第一起始區塊之一端，並設置有訊號饋入點。第二連結通道鄰近於第一連結通道，並在長度方向上以連續髮夾彎的形狀由第二起始區塊延伸至第二終點區塊。其中，該第二起始區塊及第二終點區塊在該長度方向上之長度，加上第二連結通道在長度方向及寬度方向累計之實際長度，介於對應之高頻帶高頻率波長的0.3~0.7倍之間。第二輻射導體圖案在寬度方向上依序設置有第二連結通道及第三連結通道。第三連結通道在長度方向上由第二起始區塊延伸至第三終點區塊，且第二起始區塊、第三連結通道及第三終點區塊在長度方向上之總長度，介於對應之高頻帶低頻率波長的0.3~0.7倍之間。第一輻射導體圖案更進一步包含訊號接地點；訊號接地點設置於該第一起始區塊鄰近於該第二起始區塊之一端。第一輻射導體圖案在長度方向上由訊號接地點延第一連結通道至第一終點區塊最遠離第二輻射導體圖案之一端之總長度介於對應之低頻帶頻率波長的0.3~0.7倍之間。

在一較佳的實施例中，第一連結通道在長度方向上依序設置有第一部份、第二部份、第三部份及第四部份，第四部份在寬度方向的寬度大於第 一部份、第二部份及第三部份在寬度方向的寬度，第一部份在寬度方向的寬度大於第二部份及第三部份在寬度方向的寬度，第三部份在寬度方向的寬度大於第二部份在寬度方向的寬度。

在一較佳的實施例中，第二部份在長度方向的長度大於第一部份、第三部份及第四部份在長度方向的長度，第四部份在長度方向的長度大於第一部份及第三部份在長度方向的長度，第一部份在長度方向的長度大於第三部份在長度方向的長度。

在一較佳的實施例中，矩形三頻天線裝置更包含第一阻抗匹配調整區，第一阻抗匹配調整區在長度方向上依序設置有第一阻抗匹配部份及第二阻抗匹配部份，第一阻抗匹配部份設置於第二部份之一側，第二阻抗匹配部份設置於第三部份之一側。

在一較佳的實施例中，第一終點區塊在寬度方向上依序設置有第一部份及第二部份，第二部份在長度方向的長度大於第一部份在長度方向的長度，而第一部份在寬度方向的寬度大於第二部份在寬度方向的寬度。

在一較佳的實施例中，第二連結通道在長度方向上依序設置第一彎折部、第二彎折部、第三彎折部、第四彎折部及第五彎折部以形成連續髮夾彎的形狀。

在一較佳的實施例中，第一彎折部、第三彎折部及第五彎折部朝向並鄰近於第三連結通道，而第二彎折部及第四彎折部朝向並鄰近於第一連結通道。

在一較佳的實施例中，第三連結通道在長度方向的長度大於第三終點區塊在長度方向的長度，第三連結通道在寬度方向的寬度大於第三終點區塊在寬度方向的寬度。

在一較佳的實施例中，矩形三頻天線裝置更包含第二阻抗匹配調整區，第二阻抗匹配調整區與第二起始區塊連接，並朝第二連結通道的方向延伸。

在一較佳的實施例中，第一起始區塊、第一連結通道及第一終點區塊形成一凹口，第二輻射導體圖案設置於此凹口內。

承上所述，依本發明之矩形三頻天線裝置，其可具有一或多個下述優點：

(1)本發明之一實施例中，矩形三頻天線裝置包含第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區，且第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區具有特殊的結構設計，使矩形三頻天線裝置之特性容易調整以符合各種不同的需求，應用上更為廣泛。

(2)本發明之一實施例中，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，故結構更為簡單，故其製造成本能進一步降低。

(3)本發明之一實施例中，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，故不會為外力而變形，使其總是能夠發揮最佳的效能。

(4)本發明之一實施例中，矩形三頻天線裝置不需要額外的接地端，因此可以設置於裝置的任意位置，使用上更為方便。

(5)本發明之一實施例中，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，且具有特殊的結構設計，故其尺寸能大幅縮小，使其可應用於空間有限的裝置中。

1:矩形三頻天線裝置

11:第一輻射導體圖案

111:第一起始區塊

112:第一連結通道

1121:第一連結通道之第一部份

1122:第一連結通道之第二部份

1123:第一連結通道之第三部份

1124:第一連結通道之第四部份

113:第一終點區塊

1131:第一終點區塊之第一部份

1132:第一終點區塊之第二部份

12:第二輻射導體圖案

121:第二起始區塊

122:第二連結通道

1221:第一彎折部

1222:第二彎折部

1223:第三彎折部

1224:第四彎折部

1225:第五彎折部

123:第二終點區塊

124:第三連結通道

125:第三終點區塊

I1:第一阻抗匹配調整區

I2:第二阻抗匹配調整區

GP:訊號接地點

FP:訊號饋入點

S:凹口

D1:長度方向

D2:寬度方向

A1~A3:箭頭

L1~L3:曲線

SL:標準線

第1圖 係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。

第2圖 係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第一連結通道之示意圖。

第3圖 係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第一終點區塊之示意圖。

第4圖 係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第二連結通道之示意圖。

第5圖 係為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之電流路徑之示意圖。

第6圖 係為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之模擬結果圖。

第7圖 係為為本發明之第二實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。

第8圖，其係為為本發明之第三實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之矩形三頻天線裝置之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。如第1圖所示，矩形三頻天線裝置1包含第一輻射導體圖案11及第二輻射導體圖案12。

第一輻射導體圖案11在長度方向D1上依序設置有第一起始區塊111、第一連結通道112及第一終點區塊113。第一連結通道112與第一起始區塊111連接，並由寬度方向D2上之一側朝第一終點區塊113延伸並連結至第一終點區塊113；其中，長度方向D1與寬度方向D2相互垂直。第一起始區塊111、第一連結通道112及第一終點區塊113形成凹口S。另外，第一輻射導體圖案11還包含訊號接地點GP，此訊號接地點GP設置於第一起始區塊111鄰近於第二起始區塊121之一端；因此，第一起始區塊111也同時做為接地區，並提供接地區的功能。

請參閱第2圖，其係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第一連結通道之示意圖。如第2圖所示，在長度方向D1上，第一連結通道112依序設置有第一部份1121、第二部份1122、第三部份1123及第四部份1124。就在寬度方向D2的寬度而言，第四部份1124>第一部份1121>第三部份1123>第二部 份1122；因此，第一連結通道112是先呈漸窄延伸再呈漸寬延伸。就長度方向D1的長度而言，第二部份1122>第四部份1124>第一部份1121>第三部份1123。

此外，矩形三頻天線裝置1更包含第一阻抗匹配調整區I1。在長度方向D1上，第一阻抗匹配調整區I1依序設置有第一阻抗匹配部份及第二阻抗匹配部份。第一阻抗匹配部份設置於第二部份1122之一側，而第二阻抗匹配部份設置於第三部份1123之一側。

請參閱第3圖，其係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第一終點區塊之示意圖。如第3圖所示，在寬度方向D2上，第一終點區塊113依序設置有第一部份1131及第二部份1132。第二部份1132在長度方向D1的長度大於第一部份1131在長度方向D1的長度，而第一部份1131在寬度方向D2的寬度大於第二部份1132在寬度方向D2的寬度。

如第1圖所示，第二輻射導體圖案12設置於上述凹口S內，並在長度方向D1上位於第一起始區塊111與第一終點區塊113之間。在長度方向D1上，第二輻射導體圖案12依序設置有第二起始區塊121、第二連結通道122及第二終點區塊123。第二起始區塊121鄰近於第一起始區塊111之一端，並設置有訊號饋入點FP。第二連結通道122鄰近於第一連結通道112並與第二起始區塊121連接。其中，第二連結通道122在長度方向D1上由第二起始區塊121延伸至第二終點區塊123，並在延伸的路徑上產生多個彎折以形成連續髮夾彎的形狀。

另外，第二輻射導體圖案12在寬度方向D2上除了前述之第二連結通道122以外還設置有第三連結通道124。第三連結通道124與第二起始區塊121連接，且在長度方向D1上由第二起始區塊121延伸至第三終點區塊125。

請參閱第4圖，其係為為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之第二連結通道之示意圖。如第4圖所示，第二連結通道122分別向第二連結通道122及第三連結通道124延伸並產生多個彎折。其中，第二連結通道122在長度方向D1上依序包含第一彎折部1221、第二彎折部1222、第三彎折部1223、第四彎折部1224及第五彎折部1225；第一彎折部1221、第三彎折部1223及第五彎折部1225朝向第三連結通道124，而第二彎折部1222及第四彎折部1224朝向並鄰近於第一連結通道112。

請參閱第5圖，其係為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之電流路徑之示意圖。如第5圖所示，箭頭A1表示第一種電流路徑；第一輻射導體圖案11在長度方向D1上由訊號接地點GP延第一連結通道112至第一終點區塊113最遠離第二輻射導體圖案12之一端之總長度(如第2圖之箭頭A1所示)約介於矩形三頻天線裝置1之低頻帶頻率波長的0.3~0.7倍之間。

箭頭A2表示第二種電流路徑；第二起始區塊121及第二終點區塊123在長度方向D1上之長度再加上第二連結通道122在長度方向D1及寬度方向D2累計之實際長度的總長度約介於矩形三頻天線裝置1之高頻帶高頻率波長的0.3~0.7倍之間。

箭頭A3表示第三種電流路徑；第二起始區塊121、第三連結通道124及第三終點區塊125在長度方向D1上之總長度(如第2圖之箭頭A3所示)約介於矩形三頻天線裝置1之高頻帶低頻率波長的0.3~0.7倍之間。

請參閱第6圖，其係為本發明之第一實施例之矩形三頻天線裝置之模擬結果圖。如圖所示，橫軸表示頻率(GHz)，縱軸表示反射損失(dB)。曲線L1表示低頻帶頻率，曲線L2表示高頻帶高頻率，曲線L3表示高頻帶低頻率，直 線SL為-10dB標準線。在本實施例中，高頻帶高頻率為LTE-Band 7(2500~2690MHz)；低頻帶頻率為LTE-Band 28(703~803MHz)；高頻帶低頻率為LTE-Band 3(1710~1880MHz)。由圖中可以明顯看出，高頻帶高頻率、高頻帶低頻率及低頻帶頻率之反射損失均符合標準；因此，矩形三頻天線裝置1確實可以達到極佳的效能。

由上述可知，矩形三頻天線裝置1包含第一輻射導體圖案11及第二輻射導體圖案12具有特殊的結構設計，且矩形三頻天線裝置1還可包含第一阻抗匹配調整區I1及第二阻抗匹配調整區I2，使矩形三頻天線裝置1之特性容易調整，故可適用於各種操作頻率，如LTE-Band 28(703~803MHz)、LTE-Band 20(791~862MHz)、LTE-Band 1(1920~2170MHz)、LTE-Band 3(1710~1880MHz)、LTE-Band 4(1710~2155MHz)、LTE-Band 7(2500~2690MHz)、LTE-Band 40(2300~2400MHz)、LTE-Band 38(2570~2620MHz)及UMTS(1920~2170MHz)。因此，矩形三頻天線裝置1能夠符合各種不同的無線網路裝置的需求。

另外，矩形三頻天線裝置1可以透過印刷式天線實現，故也可以不具有立體結構，使製造成本能進一步降低，尺寸能進一步縮小，且不會因為外力而變形。綜合上述，矩形三頻天線裝置1確實可以改善現有的寬頻天線的缺點。

值得一提的是，現有的寬頻天線可能需要具有立體結構，使其結構複雜，且更增加了其製造成本。根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，故結構更為簡單，故其製造成本能進一步降低。

又，由於現有的寬頻天線可能需要具有立體結構，因此容易因為外力而變形，導致其效能受到影響。相反的，根據本發明之實施例，矩形三頻 天線裝置不需要以立體結構實現，故不會為外力而變形，使其總是能夠發揮最佳的效能。

此外，現有的寬頻天線由於結構較為複雜，故其特性也難以調整，使其難以符合不同的需求，導致其應用上也受到很大的限制。相反的，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置包含第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區，且第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區具有特殊的結構設計，使矩形三頻天線裝置之特性容易調整以符合各種不同的需求，應用上更為廣泛。

另外，現有的寬頻天線可能需要額外的接地端，因此需要設置於裝置的特定位置，故使用上極為不便。相反的，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要額外的接地端，因此可以設置於裝置的任意位置，使用上更為方便。

再者，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，且具有特殊的結構設計，故其尺寸能大幅縮小，使其可應用於空間有限的裝置中。由上述可知，本發明之實施例之印刷式多頻天線確實可以達到極佳的技術效果。

請參閱第7圖，其係為為本發明之第二實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。如圖所示，矩形三頻天線裝置1包含第一輻射導體圖案11及第二輻射導體圖案12。

矩形三頻天線裝置1之結構與第一實施例相似，故不在此多加贄述。與第一實施例不同的是，在本實施例中，第一阻抗匹配調整區I1之尺寸已經 做了調整；第一阻抗匹配調整區I1之尺寸與第一輻射導體圖案11之阻抗匹配有關，故改變第一阻抗匹配調整區I1之尺寸能調整第一輻射導體圖案11之阻抗匹配。

請參閱第8圖，其係為為本發明之第二實施例之矩形三頻天線裝置之結構圖。如圖所示，矩形三頻天線裝置1包含第一輻射導體圖案11及第二輻射導體圖案12。

矩形三頻天線裝置1之結構與第一實施例相似，故不在此多加贄述。與第一實施例不同的是，在本實施例中，第二阻抗匹配調整區I2之尺寸已經做了調整；第二阻抗匹配調整區I2之尺寸與第二輻射導體圖案12之阻抗匹配有關，故改變第二阻抗匹配調整區I2之尺寸能調整第二輻射導體圖案12之阻抗匹配。

綜上所述，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置包含第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區，且第一輻射導體圖案、第二輻射導體圖案、第一阻抗匹配調整區及第二阻抗匹配調整區具有特殊的結構設計，使矩形三頻天線裝置之特性容易調整以符合各種不同的需求，應用上更為廣泛。

又，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，故結構更為簡單，故其製造成本能進一步降低。

此外，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，故不會為外力而變形，使其總是能夠發揮最佳的效能。

另外，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要額外的接地端，因此可以設置於裝置的任意位置，使用上更為方便。

再者，根據本發明之實施例，矩形三頻天線裝置不需要以立體結構實現，且具有特殊的結構設計，故其尺寸能大幅縮小，使其可應用於空間有限的裝置中。

可見本發明在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

1:矩形三頻天線裝置

11:第一輻射導體圖案

111:第一起始區塊

112:第一連結通道

113:第一終點區塊

12:第二輻射導體圖案

121:第二起始區塊

122:第二連結通道

123:第二終點區塊

124:第三連結通道

125:第三終點區塊

I1:第一阻抗匹配調整區

I2:第二阻抗匹配調整區

GP:訊號接地點

FP:訊號饋入點

S:凹口

D1:長度方向

D2:寬度方向

Claims (10)

1. 一種矩形三頻天線裝置，係包含：一第一輻射導體圖案，在一長度方向上依序設置有：一第一起始區塊；一第一連結通道；一第一終點區塊；其中，該第一連結通道由與該長度方向垂直之一寬度方向上之一側，朝該第一終點區塊延伸並連結至該第一終點區塊；一第二輻射導體圖案，在該長度方向上，位於該第一起始區塊與該第一終點區塊之間，並依序設置有：一第二起始區塊，鄰近於該第一起始區塊之一端，設置有一訊號饋入點；一第二連結通道，鄰近於該第一連結通道，在該長度方向上以連續髮夾彎的形狀，由該第二起始區塊延伸至一第二終點區塊；其中，該第二起始區塊及該第二終點區塊在該長度方向上之長度，加上該第二連結通道在該長度方向及該寬度方向累計之一實際長度，介於對應之一高頻帶高頻率波長的0.3~0.7倍之間；且該第二輻射導體圖案在該寬度方向上依序設置有：該第二連結通道；以及一第三連結通道，在該長度方向上，由該第二起始區塊延伸至一第三終點區塊，且該第二起始區塊、該第三連結通道及該第三終點區塊在該長度方向上之總長度，介於對應之一高頻帶低頻率波長的0.3~0.7倍之間； 其中，該第一輻射導體圖案更進一步包含：一訊號接地點，設置於該第一起始區塊鄰近於該第二起始區塊之一端，該第一輻射導體圖案在該長度方向上，由該訊號接地點延該第一連結通道至該第一終點區塊最遠離該第二輻射導體圖案之一端之總長度，介於對應之一低頻帶頻率波長的0.3~0.7倍之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第一連結通道在該長度方向上依序設置有一第一部份、一第二部份、一第三部份及一第四部份，該第四部份在該寬度方向的寬度大於該第一部份、該第二部份及該第三部份在該寬度方向的寬度，該第一部份在該寬度方向的寬度大於該第二部份及該第三部份在該寬度方向的寬度，該第三部份在該寬度方向的寬度大於該第二部份在該寬度方向的寬度。
3. 如申請專利範圍第2項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第二部份在該長度方向的長度大於該第一部份、該第三部份及該第四部份在該長度方向的長度，該第四部份在該長度方向的長度大於該第一部份及該第三部份在該長度方向的長度，該第一部份在該長度方向的長度大於該第三部份在該長度方向的長度。
4. 如申請專利範圍第2項所述之矩形三頻天線裝置，更包含一第一阻抗匹配調整區，該第一阻抗匹配調整區在該長度方向上依序設置有一第一阻抗匹配部份及一第二阻抗匹配部份，該第一阻抗匹配部份設置於該第二部份之一側，該第二阻抗匹配部份設置於該第三部份之一側。
5. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第一終點區塊在該寬度方向上依序設置有一第一部份及一第二部份，該第二部份在該長度方向的長度大於該第一部份在該長度方向的長度，而該第一部份在該寬度方向的寬度大於該第二部份在該寬度方向的寬度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第二連結通道在該長度方向上依序設置一第一彎折部、一第二彎折部、一第三彎折部、一第四彎折部及一第五彎折部以形成連續髮夾彎的形狀。
7. 如申請專利範圍第6項所述之矩形三頻天線裝置，其中且該第一彎折部、該第三彎折部及該第五彎折部朝向並鄰近於該第三連結通道，而該第二彎折部及該第四彎折部朝向並鄰近於該第一連結通道。
8. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第三連結通道在該長度方向的長度大於該第三終點區塊在該長度方向的長度，該第三連結通道在該寬度方向的寬度大於該第三終點區塊在該寬度方向的寬度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，更包含一第二阻抗匹配調整區，該第二阻抗匹配調整區與該第二起始區塊連接，並朝該第二連結通道的方向延伸。
10. 如申請專利範圍第1項所述之矩形三頻天線裝置，其中該第一起始區塊、該第一連結通道及該第一終點區塊形成一凹口，該第二輻射導體圖案設置於該凹口內。

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