TWM550916U - 電子裝置及其天線模組 - Google Patents

Description

電子裝置及其天線模組

本創作涉及一電子裝置及其天線模組，特別是涉及一種應用於電子裝置並可適形化的天線模組。

現有技術來說，陶瓷天線通常做為圓極天線的首選，因其具有全球導航衛星系統(GNSS)的頻段又可兼顧較佳的軸比(AR)效益的特性。然而，若需進一步應用於較輕量化的電子產品，陶瓷天線往往會有重量上的問題。現有技術也可以PCB電路板的天線架構來代替陶瓷天線，然PCB電路板會受限於機殼與天線的面積，因而輻射效應亦有所限制。

另一方面，隨著無人飛行載具的發展，其對於整體輕量化並同時滿足多天線頻段的要求越趨凸顯。現今的無人飛行載具所具有的功能逐漸增加與成熟，同時對於天線配置的要求也日益增加。然誠如前所述，目前能滿足GNSS頻段的陶瓷天線卻具有無法薄型化的問題。

本創作所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種電子裝置及其天線模組。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的其中一技術方案是，本創作提供一種天線模組，其包括：一基底層、一迴路天線以及一匹配天線。迴路天線以一第一預定圖案設置在所述基底層上；且匹配天線以一第二預定圖案設置在所述基底層上。其中，所述迴路天線以所述第一預定圖案圍繞所述匹配天線，以使得所 述迴路天線與所述匹配天線相互耦合。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的另一技術方案是，本創作提供一種天線模組，其包括：一第一天線單元以及一第二天線單元。所述第一天線單元以一第一預定圖案設置在一基底層上。所述第二天線單元以一第二預定圖案設置在所述基底層上。其中，所述第一天線單元以所述第一預定圖案圍繞所述第二天線單元，以使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相互耦合。

為了解決上述的技術問題，本創作所採用的又一技術方案是，本創作提供一種電子裝置，其使用一天線模組，其特徵在於，所述天線模組包括：一第一天線單元以及一第二天線單元。所述第一天線單元以一第一預定圖案設置在一基底層上。所述第二天線單元以一第二預定圖案設置在所述基底層上。其中，所述第一天線單元以所述第一預定圖案圍繞所述第二天線單元，以使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相互耦合。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的電子裝置及其天線模組，其能通過“一迴路天線，其以一第一預定圖案設置在所述基底層上”、“一匹配天線，其以一第二預定圖案設置在所述基底層上”以及“所述迴路天線以所述第一預定圖案圍繞所述匹配天線”的技術方案，以使得所述迴路天線與所述匹配天線相互耦合。藉此，本創作的電子裝置及其天線模組可以較大天線面積形成圓極化天線，以因應需求達成期望的天線特性。

本創作的另外一有益效果在於，本創作所提供的電子裝置及其天線模組，其能通過“一第一天線單元，其以一第一預定圖案設置在一基底層上”、“一第二天線單元，其以一第二預定圖案設置在所述基底層上”以及“所述第一天線單元以所述第一預定圖案圍繞所述第二天線單元”的技術方案，以使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相互耦合。藉此，本創作的電子裝置及 其天線模組可以較大天線面積形成圓極化天線，以因應需求達成期望的天線特性。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所提供的附圖僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

Z‧‧‧電子裝置

A‧‧‧天線模組

1‧‧‧第一天線單元

10‧‧‧迴路天線

101‧‧‧第一饋入部

102‧‧‧第二饋入部

103‧‧‧輻射部

105‧‧‧第一微粗化結構

2‧‧‧第二天線單元

20‧‧‧匹配天線

205‧‧‧第二微粗化結構

3‧‧‧基底層

4‧‧‧絕緣保護層

圖1為本創作天線模組應用於無人飛行載具的立體示意圖。

圖2為本創作的天線模組的第一實施例的示意圖。

圖3為本創作的天線模組的第二實施例的示意圖。

圖4為本創作的天線模組的第三實施例的示意圖。

圖5為本創作的天線模組沿圖2的剖面線V-V的剖面圖。

圖6為圖3的輻射部的其中一直線段在不同長度L下所呈現的反射損失(return loss)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖7為圖3的輻射部的其中一直線段在不同長度L下所呈現的軸比(axial ratio)與頻率的關係模擬分析曲線圖。

圖8為圖3的匹配天線的其中一直線段在不同長度N下所呈現的反射損失(return loss)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖9為圖3的匹配天線的其中一直線段在不同長度N下所呈現的軸比(axial ratio)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖10為本創作的天線模組在X-Z平面的輻射場型示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“電子裝置及其天線模組”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的精神下進行各種修飾與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，予以聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相 關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。以下的實施方式所公開的每一段落的內容，請一併參閱圖1至圖5所示。

本創作提供一種天線模組，特別是可設置於適形基板上並應用於電子裝置的天線模組。本創作提供的天線模組可在配置上得到較大天線面積，並可因應需求達成期望的天線特性。

本創作的天線模組可設置於電子裝置上。根據本創作的實施例，本創作的天線模組A可應用於任何一種電子裝置Z上，例如電子裝置Z可為一種無人飛行載具。如圖1所示，天線模組A是設置在無人飛行載具上。本創作提供的天線模組A包括第一天線單元1與第二天線單元2。整體而言，第一天線單元1是以一第一預定圖案設置在一基底層3上，而第二天線單元2則以一第二預定圖案設置在基底層3上。同時，第一天線單元1是以該第一預定圖案圍繞第二天線單元2，如此使得第一天線單元1與第二天線單元2相互耦合。

具體而言，如圖2至圖4所示，本創作的天線模組A包括一迴路天線10以及一匹配天線20。迴路天線10是以第一預定圖案設置在基底層(圖2未示)上，同時，匹配天線20是以第二預定圖案設在基底層上。迴路天線10以第一預定圖案圍繞匹配天線20，藉此，迴路天線10可與匹配天線20相互耦合。

承上所述，第一預定圖案可以為任意形狀，例如幾何圖案或是不規則形狀。根據本創作的實施例，迴路天線10的第一預定圖案可為四邊形或多邊形，然不限於此。

具體而言，迴路天線10具有一第一饋入部101、一第二饋入部102以及一輻射部103。第一饋入部101與第二饋入部102彼此分開，且輻射部103連接於第一饋入部101與第二饋入部102之間。

承上所述，迴路天線10的輻射部103可以由多個直線段與多 個彎折段所組成。如圖2至圖4所示，整體而言，迴路天線10圍繞匹配天線20，且第一饋入部101與第二饋入部102彼此分開，而使得迴路天線10整體在第一饋入部101與第二饋入部102之間具有開口。圖2為本創作的天線模組A的第一實施例的示意圖。根據圖2，天線模組A的輻射部103可以包括四個彎折段以及彎折段之間的多個直線段，而使得迴路天線101形成四邊形之預定圖案。另一方面，如圖3所示，本創作的迴路天線10的輻射部103亦可透過多個(十二個)彎折段與十三個直線段形成“工”字形的預定圖案。或是，如圖4所示，本創作的迴路天線10的輻射部103亦可透過多個(十二個)彎折段與十三直線段形成“十”字形的預定圖案。

另一方面，匹配天線20的第二預定圖案可以是Z形圖案或是N形圖案。需注意的是，在本創作中，Z形圖案或N形圖案可以是彎折兩次而具有三段直線段(“|”、“-”以及“|”)的任意圖案。Z形圖案包括鏡像的Z及不對稱的Z。同樣地，N形圖案包括鏡像的N及不對稱的N。在本實施例中，如圖2至圖4所示，匹配天線20以鏡像的Z作為例示，但不限於此。

配合圖1及圖5，圖5為本創作實施例沿圖2的剖面線V-V的剖面圖。如圖所示，本創作的天線模組A可設置在基底層3上。詳言之，基底層3可以是無人飛行載具的外殼體，抑或是另形成於外殼體上。首先，在基底層3先形成初始天線層(圖未示)，並對該初始天線層進行雷射雕刻，以將天線模組A的第一天線單元1的第一預定圖案與第二天線單元2的第二預定圖案分別劃分出來。當完成雷射雕刻後，基底層3的表面上會產生因為雷射雕刻而所形成的微粗化結構，並且微粗化結構是沿著第一天線單元1與第二天線單元2的外圍來進行圍繞。換句話說，如圖5所示，第一微粗化結構105設置在基底層3上，且第一微粗化結構105是圍繞第一天線單元1且緊鄰著該第一天線單元1。在另一實施例 中，第一微粗化結構105可以是圍繞迴路天線10且緊鄰著迴路天線10。同時，第二微粗化結構205是設置在基底層3上，且第二微粗化結構205是圍繞第二天線單元2。在另一實施例中，第二微粗化結構205是圍繞匹配天線20設置並緊鄰著匹配天線20。再者，本創作的天線模組A還可包括一絕緣保護層4。如圖5所示，絕緣保護層4是設置在基底層3上，以覆蓋部分基底層3、第一天線單元1(或是迴路天線10)、第二天線單元2(或是匹配天線20)、第一微粗化結構105以及第二微粗化結構205。實際執行來說，若以電子裝置Z作為實施例，可在電子裝置Z(例如無人飛行載具)的外殼體上以雷射雕刻完成迴路天線10與匹配天線20之後，另將絕緣保護層4設置在迴路天線10與匹配天線20之上，以將絕緣保護層4作為電子裝置Z的外殼體之一部分。藉此，從外觀上並不會暴露天線模組內部的迴路天線10與匹配天線20，而提升整體電子裝置Z的美觀性。

圖6為圖3的輻射部103的其中一直線段在不同長度L下所呈現的反射損失(return loss)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖7為圖3的輻射部103的其中一直線段在不同長度L下所呈現的軸比(axial ratio)與頻率的關係模擬分析曲線圖。

圖8為圖3的匹配天線20的其中一直線段在不同長度N下所呈現的反射損失(return loss)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖9為圖3的匹配天線20的其中一直線段在不同長度N下所呈現的軸比(axial ratio)與頻率關係的模擬分析曲線圖。

圖10為本創作的天線模組在X-Z平面的輻射場型示意圖。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的電子裝置及其天線模組A，其能通過“迴路天線10，其以第一預定圖案設置在基底層3上”、“匹配天線20，其以第二預定圖案設置在基底層3上”以及“迴路天線10以第一預定圖案圍繞匹配天線20”的 技術方案，以使迴路天線10與匹配天線20相互耦合。藉此，藉此，本創作的迴路天線10與匹配天線20彼此耦合並且以較大天線面積形成圓極化天線，以因應需求達成期望的天線特性。

本創作的另外一有益效果在於，本創作技術方案所提供的電子裝置及其天線模組A，其能通過“第一天線單元1，其以一第一預定圖案設置在基底層3上”、“第二天線單元2，其以一第二預定圖案設置在基底層3上”以及“第一天線單元1以第一預定圖案圍繞第二天線單元2”的技術方案，以使得第一天線單元與第二天線單元相互耦合。藉此，本創作的電子裝置Z及其天線模組A可以較大天線面積形成圓極化天線，以因應需求達成期望的天線特性。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及附圖內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

A‧‧‧天線模組

10‧‧‧迴路天線

101‧‧‧第一饋入部

102‧‧‧第二饋入部

103‧‧‧輻射部

20‧‧‧匹配天線

Claims (10)

1. 一天線模組，其包括：一基底層；一迴路天線，其以一第一預定圖案設置在所述基底層上，以及一匹配天線，其以一第二預定圖案設置在所述基底層上；其中，所述迴路天線以所述第一預定圖案圍繞所述匹配天線，以使得所述迴路天線與所述匹配天線相互耦合。
2. 如請求項1所述的天線模組，其中，所述匹配天線的所述第二預定圖案為一Z形圖案或一N形圖案。
3. 如請求項1所述的天線模組，其中，所述迴路天線具有一第一饋入部、一與所述第一饋入部彼此分開的第二饋入部以及一連接於所述第一饋入部與所述第二饋入部之間的輻射部。
4. 如請求項3所述的天線模組，其中，所述迴路天線的所述輻射部由多個直線段與多個彎折段所組成。
5. 如請求項1所述的天線模組，還進一步包括：一第一微粗化結構，其設置在所述基底層上，且所述第一微粗化結構圍繞所述迴路天線且緊鄰所述迴路天線；以及一第二微粗化結構，其設置在所述基底層上，且所述第二微粗化結構圍繞所述匹配天線且緊鄰於所述匹配天線。
6. 如請求項5所述的天線模組，還進一步包括：一絕緣保護層，其設置在所述基底層上，以覆蓋所述迴路天線、所述匹配天線、所述第一微粗化結構以及所述第二微粗化結構。
7. 一種天線模組，其包括：一第一天線單元，其以一第一預定圖案設置在一基底層上；以及一第二天線單元，其以一第二預定圖案設置在所述基底層上； 其中，所述第一天線單元以所述第一預定圖案圍繞所述第二天線單元，以使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相互耦合。
8. 如請求項7所述的天線模組，其中，所述第二天線單元的所述第二預定圖案為一Z形圖案或一N形圖案。
9. 一種電子裝置，其使用一天線模組，其特徵在於，所述天線模組包括：一第一天線單元，其以一第一預定圖案設置在一基底層上；以及一第二天線單元，其以一第二預定圖案設置在所述基底層上；其中，所述第一天線單元以所述第一預定圖案圍繞所述第二天線單元，以使得所述第一天線單元與所述第二天線單元相互耦合。
10. 如請求項9所述的電子裝置，其中，所述第一天線單元為一迴路天線，且所述第二天線單元為一匹配天線。