TWM610140U

TWM610140U - 多頻段天線整合結構

Info

Publication number: TWM610140U
Application number: TW109211268U
Authority: TW
Inventors: 林樹良; 劉維頻; 王志祥
Original assignee: 台灣禾邦電子有限公司
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2021-04-11

Abstract

本創作公開一種多頻段天線整合結構，包括功率模組以及陣列天線模組。功率模組具有訊號饋入端。陣列天線模組電性連接於功率模組。陣列天線模組包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元。陣列天線模組的多個天線單元接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組的訊號饋入端將訊號傳送至一電子裝置。

Description

多頻段天線整合結構

本創作涉及一種多頻段天線整合結構，特別是涉及一種包含不同頻率範圍的多頻段天線整合結構。

隨著通訊技術的演進，從第一代行動通訊系統演變到現今的第五代(5G)通訊系統，天線的相關技術皆有巨大的突破。除了大規模多重輸入多重輸出(Massive MIMO)和高增益的波束成型(Beamforming)外，還有6吉赫茲以下(sub-6GHz)頻譜的增加及帶寬的提高。在可見的未來，天線不僅會面臨對數據傳送速率的更高需求，也需要更多的天線數量去涵蓋5G頻譜。

然而，現有技術的天線結構，通常天線數量會受限於所裝設空間大小的限制，因此其涵蓋的頻譜範圍亦有限，且天線數量一旦增加，天線可擺放和可設計的空間將會更加嚴苛及複雜，並且造成整體架設成本的上升。

故，如何通過結構設計的改良，整合多天線結構，有效節省天線架設及設計的空間，並且能夠將多天線所涵蓋的頻譜範圍最大化，來克服上述的缺陷，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

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多頻段天線整合結構，其包括功率模組以及陣列天線模組。功率模組具有訊號饋入端。陣列天線模組電性連接於功率模組，且陣列天線模組包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元。陣列天線模組的多個天線單元接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組的訊號饋入端將訊號傳送至一電子裝置。

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的多頻段天線整合結構，其能通過 “功率模組訊號饋入端”以及“陣列天線模組電性連接於功率模組，陣列天線模組包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元”的技術方案，使陣列天線模組的多個天線單元接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組的訊號饋入端將訊號傳送至一電子裝置。

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圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開有關“多頻段天線整合結構”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，在不背離本創作的構思下進行各種修改與變更。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，事先聲明。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。另外，應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[實施例]

參閱圖1所示，本創作其中一實施例提供一種多頻段天線整合結構M，其包括：功率模組1以及陣列天線模組2。功率模組1可例如為一電路板，具有訊號饋入端11。陣列天線模組2電性連接於功率模組1。

在本創作中，功率模組1僅具有單一個訊號饋入端11，而陣列天線模組2包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元。具體來說，功率模組1是一種高功率模組，能夠在高功率下達到最大效率值。陣列天線模組2的多個天線單元能夠接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組1的訊號饋入端11將訊號傳送至接收端的系統(未示出)，例如一電子裝置。

在本創作中，陣列天線模組2中的任一天線單元都是高增益型的指向性天線，能夠針對特定的方位進行長距離通訊。此外，為了進一步增強天線單元的增益，在功率模組1與陣列天線模組2之間還可設置金屬反射板3。由於天線單元在傳輸訊號時會輻射出電磁波，金屬反射板3能夠將電磁波反射，使得反射後的電磁波與天線單元本體直接向空間輻射的電磁波疊加形成更大的電場強度，提升電磁波輻射的方向性，進而提高天線的增益。

需說明的是，圖1所示的金屬反射板3的位置僅是為了示出其位於功率模組1與陣列天線模組2之間的相對位置，並非是要具體限定陣列天線模組2與金屬反射板3的配置方式。當陣列天線模組2電性連接於功率模組1時，會使內部電線(如圖中所示的虛線)穿過金屬反射板3上的通孔30，再連接至功率模組1。

上述提到，陣列天線模組2包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元。舉例來說，陣列天線模組2採用長期演進(Long Term Evolution, LTE)技術的第一天線單元21及第二天線單元22。第一天線單元21運作頻段(Band)為Band 5、Band 8及Band 12，適用的頻率範圍為698百萬赫茲(MHz)到960百萬赫茲(MHz)。第二天線單元22運作頻段(Band)為Band 1、Band 3及Band 7，適用的頻率範圍為1710 MHz到2690 MHz。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本創作。

在本創作的多頻段天線整合結構中，陣列天線模組2中的第一天線單元21至第四天線單元24能夠同時接收多個不同頻率範圍的訊號；或者也能夠僅接收單一特定頻率範圍的訊號，再經由設置於功率模組1上的處理元件(未示出)判斷由陣列天線模組2中的適用的天線單元(第一天線單元21至第四天線單元24)接收。不同頻率範圍的訊號其訊號處理方式亦不相同，在此並不多加闡述。

繼續參閱圖1，在本創作中，陣列天線模組2還包括採用第5代行動通訊網路(5G)的新無線(New Radio, NR)技術的第三天線單元23。第三天線單元23運作頻段為n77、n78及n79，適用頻率範圍為3300 MHz到5000 MHz。更進一步來說，陣列天線模組2還包括第四天線單元24，其適用頻率範圍為5000 MHz到6000 MHz。同樣地，本創作不以上述所舉的例子為限。

因此，當本創作的多頻段天線整合結構M用以接收訊號時，若訊號頻率範圍在850MHz，那麼將由第一天線單元21接收訊號，並且將訊號傳送至訊號饋入端11，再由訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置；若訊號頻率範圍在1800MHz，那麼將由第二天線單元22接收訊號，並且將訊號傳送至訊號饋入端11，再由訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置；若訊號頻率範圍在4200MHz，那麼將由第三天線單元23接收訊號，並且將訊號傳送至訊號饋入端11，再由訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置；若訊號頻率範圍在5800MHz，那麼將由第四天線單元24接收訊號，並且將訊號傳送至訊號饋入端11，再由訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置。

反之，當發送訊號時，與接收訊號時一樣依照相同的訊號傳輸路徑進行傳輸。當本創作的多頻段天線整合結構M用以發送訊號時，若電子裝置輸出的訊號頻率範圍在850MHz，那麼訊號會通過訊號饋入端11傳送至第一天線單元21，讓第一天線單元21將訊號發送出去；若電子裝置輸出的訊號頻率範圍在1800MHz，那麼訊號會通過訊號饋入端11傳送至第二天線單元22，讓第二天線單元22將訊號發送出去；若電子裝置輸出的訊號頻率範圍在4200MHz，那麼訊號會通過訊號饋入端11傳送至第三天線單元23，讓第三天線單元23將訊號發送出去；若電子裝置輸出的訊號頻率範圍在5800MHz，那麼訊號會通過訊號饋入端11傳送至第四天線單元24，讓第四天線單元24將訊號發送出去。

[實施例的有益效果]

本創作的其中一有益效果在於，本創作所提供的多頻段天線整合結構M，其能通過“功率模組1具有訊號饋入端11”以及“陣列天線模組2電性連接於功率模組1，陣列天線模組2包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元”的技術方案，使多個天線單元(第一天線單元21至第四天線單元24)接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組1的訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置。

更進一步來說，本案的多頻段天線整合結構M是將各種不同頻段的天線單元整併為多接收端單饋入端的模組化結構。本案的多頻段天線整合結構M通過陣列天線組2的多個天線單元(21~24) 接收不同頻率範圍的訊號，再通過功率模組1的訊號饋入端11將訊號傳送至一電子裝置，並且在具有高功率的功率模組1的協作之下，有效簡化了射頻前端電路的佈局複雜度，而同時又能維持高增益的幅射場型。

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圖式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。

M:多頻段天線整合結構 1:功率模組 11:訊號饋入端 2:陣列天線模組 21:第一天線單元 22:第二天線單元 23:第三天線單元 24:第四天線單元 3:金屬反射板 30:通孔

圖1為本創作其中一實施例的多頻段天線整合結構的示意圖。

M:多頻段天線整合結構

1:功率模組

11:訊號饋入端

2:陣列天線模組

21:第一天線單元

22:第二天線單元

23:第三天線單元

24:第四天線單元

3:金屬反射板

30:通孔

Claims

一種多頻段天線整合結構，其包括：一功率模組，具有一訊號饋入端；以及一陣列天線模組，電性連接於所述功率模組，且所述陣列天線模組包括多個適用於不同頻段範圍的天線單元；其中，所述多個天線單元接收不同頻率範圍的訊號，再通過所述功率模組的所述訊號饋入端將所述訊號傳送至一電子裝置。
如請求項1所述的多頻段天線整合結構，進一步包括：一金屬反射板，設置在所述功率模組與所述陣列天線模組之間。
如請求項1所述的多頻段天線整合結構，其中，所述陣列天線模組中的任一所述天線單元為高增益型的指向性天線。
如請求項1所述的多頻段天線整合結構，其中，所述陣列天線模組包括採用長期演進 (Long Term Evolution, LTE)技術的第一天線單元及第二天線單元。
如請求項3所述的多頻段天線整合結構，其中，所述第一天線單元的適用頻率範圍為698百萬赫茲(MHz)到960百萬赫茲(MHz)。
如請求項3所述的多頻段天線整合結構，其中，所述第二天線單元的適用頻率範圍為1710 MHz到2690 MHz。
如請求項1所述的多頻段天線整合結構，其中，所述陣列天線模組包括採用第5代行動通訊網路的新無線(New Radio, NR)技術的第三天線單元。
如請求項6所述的多頻段天線整合結構，其中，所述第三天線單元的適用頻率範圍為3300 MHz到5000 MHz。
如請求項1所述的多頻段天線整合結構，進一步包括：第四天線單元，所述第四天線單元的頻率範圍為5000 MHz到6000 MHz。