TWM456593U - 具指向性天線裝置 - Google Patents

Description

具指向性天線裝置

本創作係有關於一種具指向性天線裝置，尤指可無需額外設置單純的寄生元件作為導向器或反射器，俾可簡化元件數量並降低製造成本，進而可達到提升收訊距離與增進使用便利性之功效。

請參閱第一圖所示為目前常見之無線網路設備1如分享器(Access Point，AP)，其所使用之天線2通常係設置於該無線網路設備1其電路板11一側，該天線2一般係為偶極(dipole)天線或單極(monople)天線，在第一圖中係以偶極天線例示，此類型的天線2於水平面方向的輻射場型覆蓋範圍約為360度，也即係為全向性天線(omnidirectional antenna)，藉此，該無線網路設備1即可供使用者於不同角度或方位連線上網，或使該無線網路設備1可服務更多的使用者。

然而，前述天線2其增益(gain)不高，致使其收訊距離較為有限，同時，在該無線網路設備1的實際使用情境中，其左右兩側可能會有牆壁或其他電器產品如電視機阻擋，導致使用者很少會在這些方向上收發訊號，因此，如果可將該天線2之輻射場型調整至特定方位，例如該無線網路設備1之正前方，將可有效提升收訊距離與產品之實用性，是故，如何發展一種結構簡便，同時具備高指向性之天線裝置，即為本案創作人 所欲解決之技術困難點所在。

有鑑於現有無線網路設備之天線，因通常係為全向性天線，導致收訊距離較短，因此本創作之目的在於提供一種具指向性天線裝置，藉由本創作係利用不同等效長度之天線輻射體即可作為其他相鄰天線輻射體之導向器或反射器，而可提高天線之指向性，同時可無需額外設置單純的寄生元件作為導向器或反射器，俾可簡化元件數量並降低製造成本，進而使本創作可達到提升收訊距離與增進使用便利性之功效。

為達成以上之目的，本創作係提供一種具指向性天線裝置，其包含：一載體，該載體為平板狀；一反射元件，該反射元件固設於該載體上；一第一輻射體，該第一輻射體固設於該載體上，且該第一輻射體位於該反射元件一側，又該第一輻射體之等效長度小於該反射元件之等效長度；一第二輻射體組件，該第二輻射體組件固設於該載體上，且該第一輻射體係位於該第二輻射體組件與反射元件之間，又該第二輻射體組件內包含有至少兩個第二輻射體，且該第二輻射體的等效長度小於該第一輻射體的等效長度。

藉由本創作係利用不同等效長度之天線輻射體即可作為其他相鄰天線輻射體之導向器或反射器，而可提高天線之指向性，同時可無需額外設置單純的寄生元件作為導向器或反射器，俾可簡化元件數量並降低製造成本，進而使本創作可達到提升收訊距離與增進使用便利性之功效。

〔習用〕

1‧‧‧無線網路設備

11‧‧‧電路板

2‧‧‧天線

〔本創作〕

3‧‧‧載體

4‧‧‧反射元件

5‧‧‧第一輻射體

51‧‧‧饋入部

6‧‧‧第二輻射體組件

61‧‧‧第二輻射體

611‧‧‧饋入部

7‧‧‧無線網路設備

71‧‧‧殼體

72‧‧‧電路板

第一圖係習用天線與無線網路設備之組合示意圖。

第二圖係本創作之組合示意圖。

第三圖係本創作與無線網路設備之組合示意圖。

第四圖係本創作其第一輻射體之XZ平面天線輻射場型圖。

第五圖係本創作其第二輻射體之XZ平面天線輻射場型圖。

請參閱第二圖所示，本創作係提供一種具指向性天線裝置，其包含：一載體3，該載體3為平板狀，又該載體3可為硬性基板或為軟性基板，此外，該載體3的上表面或下表面中至少一表面可具有黏性，藉此，請再配合參閱第三圖所示，而使該載體3可以黏固方式與外部的無線網路設備7如分享器(Access Point，AP)的殼體71內表面相結合；一反射元件4，該反射元件3固設於該載體3上，該反射元件4為金屬導體，又該反射元件4可為長條狀；一第一輻射體5，該第一輻射體5固設於該載體3上，且該第一輻射體5位於該反射元件4一側，該第一輻射體5設有饋入部51，在本實施例中，該第一輻射體5係為印刷偶極天線，又該第一輻射體5之等效長度小於該反射元件4之等效長度，在本實施例中，該第一輻射體5之共振頻率為2.4GHz；一第二輻射體組件6，該第二輻射體組件6固設於該載體3上，且該第二輻射體組件6位於該第一輻射體5一側，也即該第一輻射體5係位於該第二輻射體組件6與反射元件4之間，又該第二輻射體組件6內 包含有至少兩個第二輻射體61，其中各該第二輻射體61之間亦具有間距，且各該第二輻射體61分別設有饋入部611，在本實施例中，該第二輻射體61係為印刷偶極天線，且該第二輻射體61的等效長度小於該第一輻射體5的等效長度，另，在本實施例中，該第二輻射體61之共振頻率為5GHz；請參閱第二圖所示，藉由該第一輻射體5設有饋入部51，且各該第二輻射體61也分別設有饋入部611，請再配合參閱第三圖所示，俾當本創作設置於該無線網路設備7內時，即可令該第一輻射體5其饋入部51與第二輻射體61其饋入部611分別與該無線網路設備7的電路板72電性連接，而使本創作可達到收發無線訊號之目的，在此，為了說明上的方便，定義空間中XYZ三軸方向如第三圖所示，而在本實施例中，該電路板72係位於本創作沿正X軸方向的一側，如此，請再參閱第二圖與第三圖所示，藉由該第一輻射體5兩側分別設有反射元件4與第二輻射體組件6，且該第一輻射體5之等效長度係小於該反射元件4之等效長度，同時該第一輻射體5之等效長度係大於該第二輻射體組件6其第二輻射體61之等效長度，因而，對該第一輻射體5來說，該反射元件4與各該第二輻射體61將分別具有如同八木天線(Yagi-Uda antenna)中的反射器(reflector)與導向器(director)的作用，而可發揮將該第一輻射體5的天線輻射場型往正Z軸方向推擠的效果，同樣的，對於距離該第一輻射體5最近的第二輻射體61來說，位於該第二輻射體61一側的第一輻射體5、反射元件4也可達到有如反射器的效果，而位於該第二輻射體61另一側的其他第二輻射體61則可達到有如導向器之效果，因而也可將該第二輻射體61的天線輻射場型往正Z軸方向推擠，而對於最外側的第二輻射體61而言，該反射元件4、 第一輻射體5與其他第二輻射體61則同樣具備反射器之效果，請再參閱第四圖與第五圖所示，係分別為該第一輻射體5的XZ平面天線輻射場型圖與該距離第一輻射體5最近之第二輻射體61的XZ平面天線輻射場型圖，其測量之頻率點分別為2.4GHz與5GHz，由上述各天線輻射場型圖即可看出，該第一輻射體5與第二輻射體61於正Z軸方向皆具有較高之功率增益，而可證明本創作的天線於正Z軸方向具有較強之指向性，請再配合參閱第三圖所示，俾當使用者因空間擺設或實際使用情境限制，而只能或必須較經常於該無線網路設備7的前方空間連線上網時，本創作即可增加其收訊距離並提高收訊品質，進而使本創作可達到將無指向性之天線調整為具強指向性之天線的目的。

請再參閱第二圖、第三圖所示，藉由本創作係利用不同等效長度之天線輻射體即可作為其他相鄰天線輻射體之導向器或反射器，而可提高天線之指向性，同時可無需額外設置單純的寄生元件作為導向器或反射器，俾可簡化元件數量並降低製造成本，進而使本創作可達到提升收訊距離與增進使用便利性之功效；此外，又藉由本創作設有第一輻射體5與第二輻射體61，而可達到收發兩種不同頻率訊號之效果，俾使本創作可製作出具有雙頻功能的強指向性天線裝置，進而可使本創作兼具提升產品實用性之功效。

3‧‧‧載體

4‧‧‧反射元件

5‧‧‧第一輻射體

51‧‧‧饋入部

6‧‧‧第二輻射體組件

61‧‧‧第二輻射體

611‧‧‧饋入部

Claims (8)

1. 一種具指向性天線裝置，其包含：一載體，該載體為平板狀；一反射元件，該反射元件固設於該載體上；一第一輻射體，該第一輻射體固設於該載體上，且該第一輻射體位於該反射元件一側，又該第一輻射體之等效長度小於該反射元件之等效長度；一第二輻射體組件，該第二輻射體組件固設於該載體上，且該第二輻射體組件位於該第一輻射體一側，也即該第一輻射體係位於該第二輻射體組件與反射元件之間，又該第二輻射體組件內包含有至少兩個第二輻射體，其中各該第二輻射體之間亦具有間距，且該第二輻射體的等效長度小於該第一輻射體的等效長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該第一輻射體的共振頻率為2.4GHz。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該第二輻射體的共振頻率為5GHz。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該載體為硬性基板或為軟性基板。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具指向性天線裝置，其中該載體的上表面或下表面中至少一表面具有黏性。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該第一輻射體為印刷偶極天線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該第二輻射體為印刷偶極天線。
8. 如申請專利範圍第1項所述之具指向性天線裝置，其中該反射元件為金屬導體，且該反射元件為長條狀。