TWI835423B - 槽天線結構以及包含其的槽天線裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種槽天線結構，包含一金屬槽體、以及二金屬片。金屬槽體包括一金屬底板、二直立於該金屬底板二長端側上的金屬側壁、以及二直立於金屬底板二短端側上的金屬封壁，金屬槽體包括由二金屬側壁、以及二金屬封壁包圍而形成的開口。二金屬片分別設置於金屬槽體的開口上，並且於二金屬片之間具有一係以直線延伸至二側的二金屬封壁上以分隔二金屬片的溝槽，並於二金屬片上跨置有一電性單元，並由二金屬片與金屬槽體形成一連通溝槽的共振腔室，其中開口至金屬槽體內部底側的深度大致為輸入訊號波長的

Description

槽天線結構以及包含其的槽天線裝置

本發明係有關於一種槽天線結構以及包含其的槽天線裝置，尤指一種槽天線結構以及包含其的槽天線裝置。

在無線通訊或資訊處理等技術蓬勃發展的影響下，現代人對於無線通訊的需求與依賴與日俱增，通過無線網路傳遞大量資訊，讓身在異地的人們可以即時取得訊息、以及交換訊息，拉進人與人之間的距離，使世界成為一個緊密連繫的地球村。

現在各種智慧型手機、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、筆記型電腦、或平板電腦等無線通訊產品不斷地推陳出新，讓使用者在日常生活或工作中都可以隨時隨地與外界保持聯絡，享受高科技為人類社會所帶來的各種便利。

為了滿足使用者對於產品外觀的需求，相關業界人員無不致力於朝著產品輕量化、薄型化的方向進行研究與開發，由於產品設計趨向於輕薄短小會造成設計空間有限，然而無線通訊裝置的通訊效能主要取決於天線的設計，由此可見天線對於無線通訊裝置的通訊效能有著直接且必然的關係與影響。

有鑑於此，本案發明人認為有必要構思一種構造簡單且通訊效能優益的天線結構，能夠與RFID射頻辨識技術相結合運用以精確偵測物件，利於進行物件的存放管理，例如物件的存放位置、存量、期限、或使用率等，有助於提升管理物件的效率與效果。

本發明的主要目的，在於提供一種槽天線結構，包含一金屬槽體、以及二金屬片。該金屬槽體包括一金屬底板、二直立於該金屬底板二長端側上的金屬側壁、以及二直立於該金屬底板二短端側上的金屬封壁，該金屬槽體包括由二該金屬側壁、以及二該金屬封壁包圍而形成的開口。二該金屬片分別設置於該金屬槽體的開口上，並且於二該金屬片之間具有一溝槽，該溝槽係以直線延伸至二側的二該金屬封壁上以分隔二該金屬片，並於二該金屬片上跨置有一電性單元，並由二該金屬片與該金屬槽體形成一連通該溝槽的共振腔室，其中該開口至該金屬槽體內部底側的深度大致為輸入訊號波長的 。

進一步地，該共振腔室內的介電材料為空氣、或FR4材料。

進一步地，該開口呈長方形，並且該溝槽呈長方形。

進一步地，該電性單元係為一跨置於二金屬片之間的金屬導接片、或電線。

進一步地，該電性單元係大致設置於該溝槽任一端的位置上。

本發明另一目的，在於提供一種槽天線裝置，包含一訊號輸入裝置、一金屬槽體、以及二金屬片。該金屬槽體包括一金屬底板、二直立於該金屬底板二長端側上的金屬側壁、以及二直立於該金屬底板二短端側上的金屬封壁，該金屬槽體包括由二該金屬側壁、以及二該金屬封壁包圍而形成的開口。二該金屬片分別設置於該金屬槽體的開口上，並且於二該金屬片之間具有一溝槽，該溝槽係以直線延伸至二側的二該金屬封壁上以分隔二該金屬片，並於二該金屬片上跨置有一電性單元分別連接至二該金屬片並電性連接至該訊號輸入裝置，並由二該金屬片與該金屬槽體形成一連通該溝槽的共振腔室，其中該開口至該金屬槽體內部底側的深度大致為該訊號輸入裝置輸入訊號波長的 。

進一步地，該共振腔室內的介電材料為空氣、或FR4材料。

進一步地，該開口呈長方形，並且該溝槽呈長方形。

進一步地，該電性單元係為一跨置於二金屬片之間的金屬導接片、或電線。

進一步地，該電性單元係大致設置於該溝槽任一端的位置上。

本發明提供一種槽天線結構、以及包含槽天線結構的槽天線裝置，槽天線結構的金屬槽體之開口上設置二金屬片，於二金屬片之間形成溝槽、且溝槽連通於金屬槽體與二金屬片之間形成的共振腔室，利用開口至金屬槽體內部底側的深度大致為輸入訊號波長的 ，藉以構成空氣共振。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下。再者，本發明中之圖式，為說明方便，其比例未必按實際比例繪製，而有誇大之情況，該等圖式及其比例非用以限制本發明之範圍。

以下針對本發明進行說明，請先參閱「圖1」以及「圖2」，為本發明槽天線結構的外觀示意圖、以及剖面示意圖，如圖所示。

本發明揭示一種槽天線結構100，該槽天線結構100包含一金屬槽體10、以及二金屬片20。於一實施例中，所述的金屬槽體10及/或二該金屬片20例如但不限為由單一金屬材料、或至少二金屬材料的合金所製成。於另一實施例中，所述的金屬槽體10、以及二該金屬片20例如但不限為由相同或不同的金屬材料所製成。

所述的金屬槽體10包括一金屬底板11、二直立於該金屬底板11二長端側上的金屬側壁12、以及二直立於該金屬底板11二短端側上的金屬封壁13，該金屬槽體10包括由二該金屬側壁12、以及二該金屬封壁13包圍而形成的開口O。所述的二金屬片20分別設置於該金屬槽體10的開口O上，並且於二該金屬片20之間具有一溝槽G，該溝槽G係以直線延伸至二側的二該金屬封壁13上以分隔二該金屬片20。於一實施例中，所述的開口O呈長方形，並且該溝槽G呈長方形。

並於二該金屬片20上跨置有一電性單元30，其中該電性單元30係為一跨置於二該金屬片20之間的金屬導接片、電線、或其他用以連接二該金屬片20的元件。於一實施例中，所述的電性單元30係大致設置於該溝槽G任一端的位置上，舉例來說，如「圖1」所示，該電性單元30二端分別設置於二該金屬片20上、且該電性單元30位於靠近該金屬槽體10其中一該金屬封壁13的位置上，抑或是該電性單元30設置於二該金屬片之該溝槽G大致中間的位置上。於一實施例中，所述的電性單元30例如但不限為由單一金屬材料、或至少二金屬材料的合金所製成。於另一實施例中，所述的電性單元30、該金屬槽體10、以及二該金屬片20例如但不限為由相同或不同的金屬材料所製成。

並由二該金屬片20與該金屬槽體10形成一連通該溝槽G的共振腔室C，於「圖1」及「圖2」中以虛線表示該共振腔室C。其中該開口O至該金屬槽體10內部底側的深度D大致為輸入訊號波長的 ，以構成空氣共振。所述的共振腔室C內的介電材料為空氣、或FR4材料，其中FR4材料係為FR4玻璃纖維板的簡稱，又可稱為FR4 Epoxy Glass Cloth、絕緣板、環氧板、環氧樹脂板、溴化環氧樹脂板、FR4、玻璃纖維板、玻纖板、FR4補強板、FPC補強板、柔性線路板補強板、FR4環氧樹脂板、阻燃絕緣板、FR4積層板、環氧板、FR4光板、FR4玻纖板、環氧玻璃布板、環氧玻璃布層壓板、線路板鑽孔墊板，具有較高的介電性能，利用該金屬槽體10、以及二該金屬片20之間所形成的該溝槽G、以及該共振腔室C與一射頻訊號產生諧振。於一實施例中，所述的共振腔室C的寬度W係可以與該深度D大致相同(如「圖2」所示)、或不同。於另一實施例中，所述的共振腔室C的長度(圖未示)係可以與該深度D大致相同、或不同(例如但不限為如「圖1」所示的共振腔體C的長度L大於該深度D的兩倍以上)。於又一實施例中，所述的溝槽G的寬度W1係大致等於該共振腔室C的寬度W至少縮減50%或50%以上。上述雖分別描述不同實施態樣的內容，惟於實際應用時，可以同時應用多個態樣於同一實施例中，本發明中對此並不予以限制，在此先行敘明。

接續，請一併參閱「圖3」至「圖5」，為本發明槽天線裝置的外觀示意圖、以及不同狀態的3D輻射場形示意圖，如圖所示；本實施例中所述的金屬槽體、二金屬片、以及電性單元的結構內容均與前述的槽天線結構的結構內容完全相同，故以下段落中將不重複描述結構相同的部分，在此先行敘明。

本發明另揭示一種槽天線裝置200，該槽天線裝置200包含一訊號輸入裝置40、如前所述的一金屬槽體10及二金屬片20。所述的二金屬片20上跨置有如前所述的一電性單元30分別連接至二該金屬片20並電性連接至該訊號輸入裝置40，並由二該金屬片與該金屬槽體形成一連通該溝槽的共振腔室，其中該開口至該金屬槽體內部底側的深度大致為該訊號輸入裝置輸入訊號波長的 ，以構成空氣共振，利用該金屬槽體10、以及二該金屬片20之間所形成的該溝槽G、以及該共振腔室C與該訊號輸入裝置40所輸入的射頻訊號產生諧振。於一實施例中，所述的訊號輸入裝置40例如但不限為任何具有從該槽天線結構100輸入及輸出射頻訊號之作用的裝置。

如「圖4」所示，於所述的槽天線結構100周側無任何屏蔽時，輻射方向環繞於該槽天線結構100的外周，該外周係為二該金屬片20、二側的該金屬側壁12、以及該金屬底板11的位置，並且於該外周的輻射強度較強(深色區域)，於靠近該金屬封壁13的輻射強度較弱(淺色區域)。

如「圖5」所示，於所述的槽天線結構100兩側有屏蔽S，此處的兩側係指該金屬槽體10的金屬側壁12外側有該屏蔽S，輻射方向由該金屬槽體10的開口O朝溝槽G的方向朝外形成寬度窄的主瓣，提高該槽天線結構100的指向性。本發明通過高指向性的槽天線結構100，藉此提升對於指定區域中對應裝置的讀取率，並降低對非指定區域的誤讀取風險。

綜上所述，本發明提供一種槽天線結構、以及包含槽天線結構的槽天線裝置，槽天線結構的金屬槽體之開口上設置二金屬片，於二金屬片之間形成溝槽、且溝槽連通於金屬槽體與二金屬片之間形成的共振腔室，利用開口至金屬槽體內部底側的深度大致為輸入訊號波長的 ，藉以構成空氣共振。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明之專利涵蓋範圍內。

100:槽天線結構 10:金屬槽體 11:金屬底板 12:金屬側壁 13:金屬封壁 20:金屬片 30:電性單元 O:開口 G:溝槽 C:共振腔室 D:深度 W:寬度 W1:寬度 L:長度 200:槽天線裝置 40:訊號輸入裝置

圖1，為本發明槽天線結構的外觀示意圖。

圖2，為本發明槽天線結構的剖面示意圖。

圖3，為本發明槽天線裝置的外觀示意圖。

圖4，為本發明槽天線裝置的3D輻射場型示意圖。

圖5，為本發明槽天線裝置的3D輻射場型示意圖。

100:槽天線結構

10:金屬槽體

11:金屬底板

12:金屬側壁

13:金屬封壁

20:金屬片

30:電性單元

O:開口

G:溝槽

C:共振腔室

L:長度

Claims (10)

1. 一種槽天線結構，包含：一金屬槽體，該金屬槽體包括一金屬底板、二直立於該金屬底板二長端側上的金屬側壁、以及二直立於該金屬底板二短端側上的金屬封壁，該金屬槽體包括由二該金屬側壁、以及二該金屬封壁包圍而形成的開口；以及二金屬片，分別設置於該金屬槽體的開口上，並且於二該金屬片之間具有一溝槽，該溝槽係以直線延伸至二側的二該金屬封壁上以分隔二該金屬片，並於二該金屬片上跨置有供一訊號輸入裝置電性連接的一電性單元，並由二該金屬片與該金屬槽體形成一連通該溝槽的共振腔室，其中該開口至該金屬 槽體內部底側的深度大致為輸入訊號波長的

   

   。
2. 如請求項1所述的槽天線結構，其中，該共振腔室內的介電材料為空氣、或FR4材料。
3. 如請求項2所述的槽天線結構，其中，該開口呈長方形，並且該溝槽呈長方形。
4. 如請求項3所述的槽天線結構，其中，該電性單元係為一跨置於二金屬片之間的金屬導接片、或電線。
5. 如請求項4所述的槽天線結構，其中，該電性單元係大致設置於該溝槽任一端的位置上。
6. 一種槽天線裝置，包含： 一訊號輸入裝置； 一金屬槽體，該金屬槽體包括一金屬底板、二直立於該金屬底板二長端側上的金屬側壁、以及二直立於該金屬底板二短端側上的金屬封壁，該金屬槽體包括由二該金屬側壁、以及二該金屬封壁包圍而形成的開口；以及 二金屬片，分別設置於該金屬槽體的開口上，並且於二該金屬片之間具有一溝槽，該溝槽係以直線延伸至二側的二該金屬封壁上以分隔二該金屬片，並於二該金屬片上跨置有一電性單元分別連接至二該金屬片並電性連接至該訊號輸入裝置，並由二該金屬片與該金屬槽體形成一連通該溝槽的共振腔室，其中該開口至該金屬槽體內部底側的深度大致為該訊號輸入裝置輸入訊號波長的 。
7. 如請求項6所述的槽天線裝置，其中，該共振腔室內的介電材料為空氣、或FR4材料。
8. 如請求項7所述的槽天線裝置，其中，該開口呈長方形，並且該溝槽呈長方形。
9. 如請求項8所述的槽天線裝置，其中，該電性單元係為一跨置於二金屬片之間的金屬導接片、或電線。
10. 如請求項9所述的槽天線裝置，其中，該電性單元係大致設置於該溝槽任一端的位置上。