TWI811894B - 整合式寬頻天線 - Google Patents
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Abstract
本發明提出一種整合式寬頻天線，包含一第一導體層、一第一導體平板、一第二導體平板、一饋入導體結構以及一訊號源。該第一導體平板具有一第一耦合邊緣以及一第一連接邊緣。該第一連接邊緣藉由一第一短路結構電氣連接該第一導體層。該第二導體平板具有一第二耦合邊緣以及一第二連接邊緣。該第二連接邊緣藉由一第二短路結構電氣連接該第一導體層。該第二耦合邊緣以及該第一耦合邊緣之間具有一第三間距形成一共振開槽孔。該饋入導體結構位於該共振開槽孔，並具有一第一導體線段、一第二導體線段以及一第三導體線段。該第一導體線段與該第一耦合邊緣之間具有一第一耦合間距。該第二導體線段與該第二耦合邊緣之間具有一第二耦合間距。該第三導體線段電氣連接該第一導體線段以及該第二導體線段。該訊號源電氣耦接於該饋入導體結構。該訊號源激發該整合式寬頻天線產生一多共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。
Description
本發明所屬之技術領域係關於一種整合式寬頻天線設計，特別是關於一種能達成多天線整合的整合式寬頻天線設計架構。
為了要能夠提升無線通訊品質與資料傳輸速率，導致了寬頻天線設計的發展需求。並且隨著多輸入多輸出(MIMO, Multi-Input Multi-Output System)多天線架構以及波束成形多天線陣列架構的應用普及。寬頻且具有多天線陣列整合優勢的天線設計已成為熱門的研究主題之一。然而，要如何才能夠成功將寬頻天線單元設計成高整合度的多天線陣列，並且同時達成良好匹配以及良好隔離度的優勢，卻是一項不易克服的技術挑戰。
複數個相鄰相同頻段操作的天線，可能會產生相互耦和干擾以及鄰近環境耦和干擾的問題，因此可能會造成多天線間隔離度變差，而導致天線輻射特性衰減的情形發生。因此造成資料傳輸速度的下降，並增加了多天線整合的實現困難。
部分的先前技術文獻已提出在多天線間接地面上設計週期性結構作為能量隔離器，來提升多天線間能量隔離度以及抗鄰近環境干擾能力的設計方式。然而這樣的設計方法，卻有可能造成製程不穩定因素，進而可能造成量產成本提高。並且可能導致激發額外的耦合電流，進而造成多天線間的相關係數增加。此外也有可能增加多天線陣列的整體尺寸，因此較不易應用實現於各種不同的無線裝置或設備當中。
因此需要一種可以解決上述這些問題的設計方式，以滿足未來高資料傳輸速度通訊裝置或設備的實際應用需求。
有鑑於此，本揭露的實施範例揭露一種整合式寬頻天線。依據範例之一些實作例能解決上述等技術問題。
根據一實施範例，本揭露提出一種整合式寬頻天線。該整合式寬頻天線，包含一第一導體層、一第一導體平板、一第二導體平板、一饋入導體結構以及一訊號源。該第一導體平板具有一第一耦合邊緣以及一第一連接邊緣。該第一連接邊緣藉由一第一短路結構電氣連接該第一導體層，並且該第一導體平板與該第一導體層之間具有一第一間距。該第二導體平板具有一第二耦合邊緣以及一第二連接邊緣。該第二連接邊緣藉由一第二短路結構電氣連接該第一導體層，並且該第二導體平板與該第一導體層之間具有一第二間距。該第二耦合邊緣以及該第一耦合邊緣之間具有一第三間距形成一共振開槽孔。該饋入導體結構位於該共振開槽孔，並且其具有一第一導體線段、一第二導體線段以及一第三導體線段。該第一導體線段與該第一耦合邊緣之間具有一第一耦合間距。該第二導體線段與該第二耦合邊緣之間具有一第二耦合間距。該第三導體線段電氣連接該第一導體線段以及該第二導體線段。該訊號源電氣耦接於該饋入導體結構，並且該訊號源激發該整合式寬頻天線產生一多共振模態。該多共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段。
為了對本案之上述及其他內容有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第1A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之結構圖。如第1A圖所示，該整合式寬頻天線1，包含一第一導體層11、一第一導體平板12、一第二導體平板13、一饋入導體結構15以及一訊號源16。該第一導體平板12具有一第一耦合邊緣121以及一第一連接邊緣122。該第一連接邊緣122藉由一第一短路結構123電氣連接該第一導體層11，並且該第一導體平板12與該第一導體層11之間具有一第一間距d1。該第二導體平板13具有一第二耦合邊緣131以及一第二連接邊緣132。該第二連接邊緣132藉由一第二短路結構133電氣連接該第一導體層11，並且該第二導體平板13與該第一導體層11之間具有一第二間距d2。該第二耦合邊緣131以及該第一耦合邊緣121之間具有一第三間距d3形成一共振開槽孔14。該第一短路結構123以及該第二短路結構133均由複數個導體線所組成。該饋入導體結構15其位於該共振開槽孔14，並且其具有一第一導體線段151、一第二導體線段152以及一第三導體線段153。該第一導體線段151與該第一耦合邊緣121之間具有一第一耦合間距s1。該第二導體線段152與該第二耦合邊緣131之間具有一第二耦合間距s2。該第三導體線段153電氣連接該第一導體線段151以及該第二導體線段152。該訊號源16電氣耦接於該饋入導體結構15，並且該訊號源16激發該整合式寬頻天線1產生一多共振模態17(如第1B圖所示)。該多共振模態17涵蓋至少一第一通訊頻段18(如第1B圖所示)。該訊號源16係為傳輸線、阻抗匹配電路、放大器電路、饋入網路、開關電路、連接器元件、濾波器電路、積體電路晶片或射頻前端模組。該第一導體平板12之面積以及該第二導體平板13之面積均介於該第一通訊頻段18最低操作頻率之0.1波長平方到0.35波長平方之間。該第一間距d1之距離以及該第二間距d2之距離均介於該第一通訊頻段18最低操作頻率之0.005波長到0.18波長之間。該第一導體線段151之長度以及該第二導體線段152之長度均介於該第一通訊頻段18最低操作頻率之0.03波長到0.38波長之間。該第一耦合間距s1之距離以及該第二耦合間距s2之距離均介於該第一通訊頻段18最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。該整合式寬頻天線1之該第二連接邊緣132可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線1之該第一連接邊緣122，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
為了能夠成功達成高整合度以及寬頻的功效。本揭露一實施例該整合式寬頻天線1，其先設計該第一導體平板12以及該第二導體平板13電氣連接該第一導體層11，再藉由設計該第二耦合邊緣131以及該第一耦合邊緣121之間形成一共振開槽孔14。如此可以形成平板電流與開槽孔磁流整合式天線輻射架構，能有效增加該多共振模態17之操作頻寬。該整合式寬頻天線1並藉由設計該饋入導體結構15具有該第一導體線段151、該第二導體線段152以及該第三導體線段153。並設計該第一導體線段151與該第一耦合邊緣121之間具有該第一耦合間距s1，以及設計該第二導體線段152與該第二耦合邊緣131之間具有該第二耦合間距s2，使得所設計平板電流與開槽孔磁流能夠良好共存激發，因此該多共振模態17能夠達成良好的阻抗匹配。並且所設計該第一短路結構123以及該第二短路結構133，能夠有效抑制該第一連接邊緣122以及該第二連接邊緣132之洩漏電場能量，提高多組該整合式寬頻天線1鄰近整合的能量隔離度。因此該第二連接邊緣132可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線1之該第一連接邊緣122，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。因此本揭露一實施例該整合式寬頻天線1能夠功達成寬頻且高整合度的技術功效。
第1B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之返回損失曲線圖。其選擇下列尺寸進行實驗：該第一導體平板12以及該第二導體平板13之面積均約為182 mm
2; 該第一間距d1以及該第二間距d2之距離均約為2 mm; 該第三間距d3之距離約為3.5 mm; 該第一導體線段151之長度約為9 mm; 該第二導體線段152之長度約為5.3 mm; 該第一耦合間距s1以及該第二耦合間距s2之距離均約為0.2 mm。如第1B圖所示，該訊號源16激發該整合式寬頻天線1產生一匹配良好的多共振模態17，該多共振模態17涵蓋至少一第一通訊頻段18。在本實施例中，該第一通訊頻段18之頻段範圍為5150 MHz~5875 MHz，該第一通訊頻段18之最低操作頻率為5150 MHz。第1C圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之輻射效率曲線曲線圖。如第1C圖所示，該訊號源16激發該整合式寬頻天線1所產生的多共振模態17具有良好的輻射效率。
第1B圖所涵蓋之通訊頻段操作、實驗數據，僅是為了實驗證明第1A圖中本揭露一實施例整合式寬頻天線1之技術功效。並未用來限制本揭露整合式寬頻天線1於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露整合式寬頻天線1之該第二連接邊緣132可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線1之該第一連接邊緣122，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
第2A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線2之結構圖。如第2A圖所示，該整合式寬頻天線2，包含一第一導體層21、一第一導體平板22、一第二導體平板23、一饋入導體結構25以及一訊號源26。該第一導體平板22具有一第一耦合邊緣221以及一第一連接邊緣222。該第一連接邊緣222藉由一第一短路結構223電氣連接該第一導體層21，並且該第一導體平板22與該第一導體層21之間具有一第一間距d1。該第二導體平板23具有一第二耦合邊緣231以及一第二連接邊緣232。該第二連接邊緣232藉由一第二短路結構233電氣連接該第一導體層21，並且該第二導體平板23與該第一導體層21之間具有一第二間距d2。該第二耦合邊緣231以及該第一耦合邊緣221之間具有一第三間距d3形成一共振開槽孔24。該第一短路結構223由二個導體片所組成。該第二短路結構233由一個導體片所組成。該饋入導體結構25其位於該共振開槽孔24，並且其具有一第一導體線段251、一第二導體線段252以及一第三導體線段253。該第一導體線段251與該第一耦合邊緣221之間具有一第一耦合間距s1。該第二導體線段252與該第二耦合邊緣231之間具有一第二耦合間距s2。該第三導體線段253電氣連接該第一導體線段251以及該第二導體線段252。該訊號源26電氣耦接於該饋入導體結構25，並且該訊號源26激發該整合式寬頻天線2產生一多共振模態27(如第2B圖所示)。該多共振模態27涵蓋至少一第一通訊頻段28(如第2B圖所示)。該訊號源26係為傳輸線、阻抗匹配電路、放大器電路、饋入網路、開關電路、連接器元件、濾波器電路、積體電路晶片或射頻前端模組。該第一導體平板22之面積以及該第二導體平板23之面積均介於該第一通訊頻段28最低操作頻率之0.1波長平方到0.35波長平方之間。該第一間距d1之距離以及該第二間距d2之距離均介於該第一通訊頻段28最低操作頻率之0.005波長到0.18波長之間。該第一導體線段251之長度以及該第二導體線段252之長度均介於該第一通訊頻段28最低操作頻率之0.03波長到0.38波長之間。該第一耦合間距s1之距離以及該第二耦合間距s2之距離均介於該第一通訊頻段28最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。該整合式寬頻天線2之該第二連接邊緣232可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線2之該第一連接邊緣222，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
圖2A中本揭露一實施例該整合式寬頻天線2，雖然該第一導體平板22、該第二導體平板23以及該饋入導體結構25之形狀與該整合式寬頻天線1並不完全相同。並且該第一短路結構223與該第二短路結構233為導體片所組成。然而該整合式寬頻天線2，其同樣設計該第一導體平板22以及該第二導體平板23電氣連接該第一導體層21，再藉由設計該第二耦合邊緣231以及該第一耦合邊緣221之間形成一共振開槽孔24。如此可以形成平板電流與開槽孔磁流整合式天線輻射架構，能有效增加該多共振模態27之操作頻寬。該整合式寬頻天線2並同樣藉由設計該饋入導體結構25具有該第一導體線段251、該第二導體線段252以及該第三導體線段253。並設計該第一導體線段251與該第一耦合邊緣221之間具有該第一耦合間距s1，以及設計該第二導體線段252與該第二耦合邊緣231之間具有該第二耦合間距s2，使得所設計平板電流與開槽孔磁流能夠良好共存激發，因此該多共振模態27能夠達成良好的阻抗匹配。並且所設計該第一短路結構223以及該第二短路結構233，能夠有效抑制該第一連接邊緣222以及該第二連接邊緣232之洩漏電場能量，提高多組該整合式寬頻天線2鄰近整合的能量隔離度。因此該第二連接邊緣232可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線2之該第一連接邊緣222，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。因此本揭露一實施例該整合式寬頻天線2同樣能夠功達成寬頻且高整合度的技術功效。
第2B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線2之返回損失曲線圖。其選擇下列尺寸進行實驗：該第一導體平板22以及該第二導體平板23之面積均約為145 mm
2; 該第一間距d1以及該第二間距d2之距離均約為1.5 mm; 該第三間距d3之距離約為3.5 mm; 該第一導體線段251之長度約為11.5 mm; 該第二導體線段252之長度約為4.1 mm; 該第一耦合間距s1以及該第二耦合間距s2之距離均約為0.18 mm。如第2B圖所示，該訊號源26激發該整合式寬頻天線2產生一匹配良好的多共振模態27，該多共振模態27涵蓋至少一第一通訊頻段28。在本實施例中，該第一通訊頻段28之頻段範圍為5150 MHz~5875 MHz，該第一通訊頻段28之最低操作頻率為5150 MHz。
第2B圖所涵蓋之通訊頻段操作、實驗數據，僅是為了實驗證明第2A圖中本揭露一實施例整合式寬頻天線2之技術功效。並未用來限制本揭露整合式寬頻天線2於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露整合式寬頻天線2之該第二連接邊緣232可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線2之該第一連接邊緣222，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
第3A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線3之結構圖。如第3A圖所示，該整合式寬頻天線3，包含一第一導體層31、一第一導體平板32、一第二導體平板33、一饋入導體結構35以及一訊號源36。該第一導體平板32具有一第一耦合邊緣321以及一第一連接邊緣322。該第一連接邊緣322藉由一第一短路結構323電氣連接該第一導體層31，並且該第一導體平板32與該第一導體層31之間具有一第一間距d1。該第二導體平板33具有一第二耦合邊緣331以及一第二連接邊緣332。該第二連接邊緣332藉由一第二短路結構333電氣連接該第一導體層31，並且該第二導體平板33與該第一導體層31之間具有一第二間距d2。該第二耦合邊緣331以及該第一耦合邊緣321之間具有一第三間距d3形成一共振開槽孔34。該第一短路結構323由單一導體片所組成。該第二短路結構333由複數個導體線所組成。該饋入導體結構35其位於該共振開槽孔34，並且其具有一第一導體線段351、一第二導體線段352以及一第三導體線段353。該第一導體線段351與該第一耦合邊緣321之間具有一第一耦合間距s1。該第二導體線段352與該第二耦合邊緣331之間具有一第二耦合間距s2。該第三導體線段353電氣連接該第一導體線段351以及該第二導體線段352。該第一導體平板32、該第二導體平板33以及該饋入導體結構35可形成於單層或多層介質基板上。該訊號源36電氣耦接於該饋入導體結構35，並且該訊號源36激發該整合式寬頻天線3產生一多共振模態37(如第3B圖所示)。該多共振模態37涵蓋至少一第一通訊頻段38(如第3B圖所示)。該訊號源36係為傳輸線、阻抗匹配電路、放大器電路、饋入網路、開關電路、連接器元件、濾波器電路、積體電路晶片或射頻前端模組。該第一導體平板32、該第二導體平板33以及該饋入導體結構35形成一單層介質基板3233上。該整合式寬頻天線3並具有一第三導體平板324藉由一第三短路結構3241電氣連接於該第一導體層31，並且該第三導體平板324與該第一導體平板31之間具有一第三耦合間距s3。該第三短路結構3241由二個導體線所組成，該第三耦合間距s3之距離介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。該整合式寬頻天線3並具有一第四導體平板334藉由一第三短路結構3341電氣連接於該第一導體層31，並且該第三導體平板334與該第一導體平板31之間具有一第四耦合間距s4。該第三短路結構3341由一個導體片所組成，該第四耦合間距s4之距離介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。該第一導體平板32之面積以及該第二導體平板33之面積均介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.1波長平方到0.35波長平方之間。該第一間距d1之距離以及該第二間距d2之距離均介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.005波長到0.18波長之間。該第一導體線段351之長度以及該第二導體線段352之長度均介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.03波長到0.38波長之間。該第一耦合間距s1之距離以及該第二耦合間距s2之距離均介於該第一通訊頻段38最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。該整合式寬頻天線3之該第二連接邊緣332可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線3之該第一連接邊緣322，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
圖3A中本揭露一實施例該整合式寬頻天線3，雖然該該第二導體平板33以及該饋入導體結構35之形狀與該整合式寬頻天線1並不完全相同。並且該第一短路結構323為單一導體片所組成。以及該整合式寬頻天線3並具有一第三導體平板324以及一第四導體平板334。然而該整合式寬頻天線3，其同樣設計該第一導體平板32以及該第二導體平板33電氣連接該第一導體層31，再藉由設計該第二耦合邊緣331以及該第一耦合邊緣321之間形成一共振開槽孔34。如此可以形成平板電流與開槽孔磁流整合式天線輻射架構，能有效增加該多共振模態37之操作頻寬。該整合式寬頻天線3並同樣藉由設計該饋入導體結構35具有該第一導體線段351、該第二導體線段352以及該第三導體線段353。並設計該第一導體線段351與該第一耦合邊緣321之間具有該第一耦合間距s1，以及設計該第二導體線段352與該第二耦合邊緣331之間具有該第二耦合間距s2，使得所設計平板電流與開槽孔磁流能夠良好共存激發，因此該多共振模態37能夠達成良好的阻抗匹配。並且所設計該第一短路結構323以及該第二短路結構333，能夠有效抑制該第一連接邊緣322以及該第二連接邊緣332之洩漏電場能量，提高多組該整合式寬頻天線3鄰近整合的能量隔離度。因此該第二連接邊緣332可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線3之該第一連接邊緣322，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。因此本揭露一實施例該整合式寬頻天線3同樣能夠功達成寬頻且高整合度的技術功效。
第3B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線3之返回損失曲線圖。其選擇下列尺寸進行實驗：該第一導體平板32之面積約為159 mm
2; 該該第二導體平板33之面積約為132 mm
2; 該第一間距d1以及該第二間距d2之距離均約為0.5 mm; 該第三間距d3之距離約為3.6 mm; 該第一導體線段351之長度約為16.5 mm; 該第二導體線段352之長度約為6.6 mm; 該第一耦合間距s1以及該第二耦合間距s2之距離均約為0.2 mm; 該第三耦合間距s3以及該第四耦合間距s4之距離均約為1.1 mm。如第3B圖所示，該訊號源36激發該整合式寬頻天線3產生一匹配良好的多共振模態37，該多共振模態37涵蓋至少一第一通訊頻段38。在本實施例中，該第一通訊頻段38之頻段範圍為5150 MHz~7125 MHz，該第一通訊頻段38之最低操作頻率為5150 MHz。
第3B圖所涵蓋之通訊頻段操作、實驗數據，僅是為了實驗證明第3A圖中本揭露一實施例整合式寬頻天線3之技術功效。並未用來限制本揭露整合式寬頻天線3於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。本揭露整合式寬頻天線3之該第二連接邊緣332可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線3之該第一連接邊緣322，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
第4A圖為本揭露一實施例將三組該整合式寬頻天線1(如第1A圖所示)串接形成一整合式寬頻天線陣列4之結構圖。該整合式寬頻天線之該第二連接邊緣132電氣連接另外一組該整合式寬頻天線1之該第一連接邊緣122，並且重覆串接三組形成一整合式寬頻天線陣列4，該整合式寬頻天線陣列4可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。在第4A圖的實施範例中，該三組整合式寬頻天線分別具有一訊號源161、訊號源162以及訊號源163。該訊號源161激發產生一多共振模態471，該訊號源162激發產生一多共振模態472，該訊號源163激發產生一多共振模態473(如第4B圖所示)。
在第4A圖的實施範例中，雖然串接了三組該整合式寬頻天線1(如第1A圖所示)。然而每一組該整合式寬頻天線，同樣設計該第一導體平板12以及該第二導體平板13電氣連接該第一導體層11，再藉由設計該第二耦合邊緣131以及該第一耦合邊緣121之間形成一共振開槽孔14。如此可以形成平板電流與開槽孔磁流整合式天線輻射架構，能有效增加該多共振模態471、472、473之操作頻寬(如第4B圖所示)。每一組該整合式寬頻天線並同樣藉由設計該饋入導體結構15具有該第一導體線段151、該第二導體線段152以及該第三導體線段153。並設計該第一導體線段151與該第一耦合邊緣121之間具有該第一耦合間距s1，以及設計該第二導體線段152與該第二耦合邊緣131之間具有該第二耦合間距s2，使得所設計平板電流與開槽孔磁流能夠良好共存激發，因此該多共振模態471、472、473均能夠達成良好的阻抗匹配(如第4B圖所示)。並且每一組所設計該第一短路結構123以及該第二短路結構133，同樣能夠有效抑制該第一連接邊緣122以及該第二連接邊緣132之洩漏電場能量，提高多組該整合式寬頻天線鄰近整合的能量隔離度。因此第4A圖中的每一組該整合式寬頻天線均能夠成功達成寬頻且高整合度的技術功效。
第4B圖以及第4C圖為該三組整合式寬頻天線串接形成一整合式寬頻天線陣列4之返回損失曲線圖以及隔離度曲線圖。如第4A圖與第4B圖所示，該訊號源161激發產生一多共振模態471，該訊號源162激發產生一多共振模態472，該訊號源163激發產生一多共振模態473。如第4B圖所示，該三組整合式寬頻天線均分別能夠產生匹配良好的多共振模態471、472、473，並且該三組多共振模態471、472、473均涵蓋至少一第一通訊頻段48。在本實施例中，該第一通訊頻段48之頻段範圍為5150 MHz~5875 MHz，該第一通訊頻段48之最低操作頻率為5150 MHz。如第4A圖與第4C圖所示，該訊號源161與該訊號源162之間的隔離度曲線為1612，該訊號源162與該訊號源163之間的隔離度曲線為1623，該訊號源161與該訊號源163之間的隔離度曲線為1613。如第4C圖所示，該三組整合式寬頻天線之間均能夠達成良好的隔離度。
第4B圖以及第4C圖所涵蓋之通訊頻段操作、實驗數據，僅是為了實驗證明第4A圖中本揭露三組整合式寬頻天線串接形成一整合式寬頻天線陣列4之技術功效。並未用來限制本揭露該整合式寬頻天線陣列4於實際應用情況所能涵蓋的通訊頻段操作、應用與規格。
綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、2、3：整合式寬頻天線
4：整合式寬頻天線陣列
11、21、31：第一導體層
12、22、32：第一導體平板
121、221、321：第一耦合邊緣
122、222、322：第一連接邊緣
123、223、323：第一短路結構
324：第三導體平板
3241：第三短路結構
13、23、33：第二導體平板
131、231、331：第二耦合邊緣
132、232、332：第二連接邊緣
133、233、333：第二短路結構
334：第四導體平板
3341：第四短路結構
3233：介質基板
14、24、34：共振開槽孔
15、25、35：饋入導體結構
151、251、351：第一導體線段
152、252、352：第二導體線段
153、253、353：第三導體線段
16、26、36、461、462、463：訊號源
17、27、37、471、472、473：多共振模態
171：輻射效率曲線
18、28、38、48：第一通訊頻段
1612、1613、1623：隔離度曲線
d1：第一間距
d2：第二間距
d3：第三間距
s1：第一耦合間距
s2：第二耦合間距
s3：第三耦合間距
s4：第四耦合間距
第1A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之結構圖。
第1B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之返回損失曲線圖。
第1C圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線1之輻射效率曲線圖。
第2A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線2之結構圖。
第2B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線2之返回損失曲線圖。
第3A圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線3之結構圖。
第3B圖為本揭露一實施例整合式寬頻天線3之返回損失曲線圖。
第4A圖為本揭露一實施例三組整合式寬頻天線1串接形成一整合式寬頻天線陣列4之結構圖。
第4B圖為本揭露一實施例三組整合式寬頻天線1串接形成一整合式寬頻天線陣列4之返回損失曲線圖。
第4C圖為本揭露一實施例三組整合式寬頻天線1串接形成一整合式寬頻天線陣列4之隔離度曲線圖。
：
1：整合式寬頻天線
11：第一導體層
12：第一導體平板
121：第一耦合邊緣
122：第一連接邊緣
123：第一短路結構
13：第二導體平板
131：第二耦合邊緣
132：第二連接邊緣
133：第二短路結構
14：共振開槽孔
15：饋入導體結構
151：第一導體線段
152：第二導體線段
153：第三導體線段
16：訊號源
d1：第一間距
d2：第二間距
d3：第三間距
s1：第一耦合間距
s2：第二耦合間距
Claims (17)
- 一種整合式寬頻天線，包含：一第一導體層；一第一導體平板，其具有一第一耦合邊緣以及一第一連接邊緣，該第一連接邊緣藉由一第一短路結構電氣連接該第一導體層，該第一導體平板與該第一導體層之間具有一第一間距，該第一導體層與該第一導體平板為不同平面：一第二導體平板，其具有一第二耦合邊緣以及一第二連接邊緣，該第二連接邊緣藉由一第二短路結構電氣連接該第一導體層，該第二導體平板與該第一導體層之間具有一第二間距，該第二耦合邊緣以及該第一耦合邊緣之間具有一第三間距形成一共振開槽孔，該第二導體平板與該第一導體層為不同平面；一饋入導體結構，其位於該共振開槽孔，並且其具有一第一導體線段、一第二導體線段以及一第三導體線段，該第一導體線段與該第一耦合邊緣之間具有一第一耦合間距，該第二導體線段與該第二耦合邊緣之間具有一第二耦合間距，該第三導體線段電氣連接該第一導體線段以及該第二導體線段；以及 一訊號源，其電氣耦接於該饋入導體結構，該訊號源激發該整合式寬頻天線產生一多共振模態，該多共振模態涵蓋至少一第一通訊頻段，其中，該第一導體平板之面積介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長平方到0.35波長平方之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第一短路結構以及該第二短路結構由單一或複數個導體片或導體線所組成。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第二導體平板之面積介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.1波長平方到0.35波長平方之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第一間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.005波長到0.18波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第二間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.005波長到0.18波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第三間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.001波長到0.15波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第一導體線段之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.03波長到0.38波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第二導體線段之長度介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.03波長到0.38波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第一耦合間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第二耦合間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該訊號源係為傳輸線、阻抗匹配電路、放大器電路、饋入網路、開關電路、連接器元件、濾波器電路、積體電路晶片或射頻前端模組。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，具有一第三導體平板藉由一第三短路結構電氣連接於該第一導體層，並且該第三導體平板與該第一導體平板之間具有一第三耦合間距。
- 如申請專利範圍第12項所述之整合式寬頻天線，其中，該第三短路結構由單一或複數個導體片或導體線所組成， 該第三耦合間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，具有一第四導體平板藉由一第四短路結構電氣連接於該第一導體層，並且該第四導體平板與該第二導體平板之間具有一第四耦合間距。
- 如申請專利範圍第14項所述之整合式寬頻天線，其中，該第四短路結構由單一或複數個導體片或導體線所組成，該第四耦合間距之距離介於該第一通訊頻段最低操作頻率之0.001波長到0.05波長之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第一導體平板、該第二導體平板以及該饋入導體結構可形成於單層或多層介質基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之整合式寬頻天線，其中，該第二連接邊緣可電氣連接另外一組該整合式寬頻天線之該第一連接邊緣，並且重覆串接形成一整合式寬頻天線陣列，該整合式寬頻天線陣列可應用於多輸入多輸出天線系統或波束成型天線系統。
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