CN121663172A

CN121663172A - 天线装置

Info

Publication number: CN121663172A
Application number: CN202411281547.3A
Authority: CN
Inventors: 黄士玮; 张晋瑀; 戴郁书; 林信宏; 郑伟晨
Original assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Current assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Priority date: 2024-09-12
Filing date: 2024-09-12
Publication date: 2026-03-13
Also published as: US20260074424A1

Abstract

本申请涉及一种天线装置，包括第一基板、第二基板、激发单元、多个矩形辐射单元、多个圆形辐射单元及阻抗匹配单元。第一基板具有相背对的第一底面及第一顶面。第二基板设设于第一基板，并具有相背对的第二底面及第二顶面。第二底面与第一顶面相连。激发单元设置于第一底面，并包括音叉状激发体、条状激发体及栅状激发体。音叉状激发体包括柄部及分岔部。柄部、条状激发体及栅状激发体连接于分岔部。这些矩形辐射单元、这些圆形辐射单元及阻抗匹配单元设置于第二顶面。这些矩形辐射单元围绕这些圆形辐射单元。这些圆形辐射单元围绕阻抗匹配单元。

Description

天线装置

技术领域

本发明系关于一种天线装置，特别是一种设有激发单元、辐射单元以及阻抗匹配单元的天线装置。

背景技术

随着行动通讯技术的进步，各种电子装置不断朝向功能多样化、轻薄化以及数据传输更快、更有效率等趋势发展。尤其行动通讯技术即将进入WiFi 7与6G时代，并满足WiFi6E与5G未能达到的各种生活应用与商业需求。

然而，目前的天线装置于WiFi 7与6G频段的回波损耗仍过高，而无法满足使用者对于WiFi 7与6G的通讯需求。因此，如何提升天线装置于WiFi 7与6G频段的技术中所需的通讯质量，即为研发人员应解决的问题之一。

发明内容

本发明在于提供一种天线装置，藉以提升天线装置于WiFi 7与6G频段的技术中所需的通讯质量。

本发明的一实施例所揭露的天线装置包括一第一基板、一第二基板、一激发单元、多个矩形辐射单元、多个圆形辐射单元以及一阻抗匹配单元。第一基板具有相背对的一第一底面以及一第一顶面。第二基板叠设于第一基板，并具有相背对的一第二底面以及一第二顶面。第二底面与第一顶面相连。激发单元设置于第一底面，并包括一音叉状激发体、一条状激发体以及两个栅状激发体。音叉状激发体包括一柄部以及一分岔部。柄部连接于分岔部的一侧。条状激发体与两个栅状激发体连接于分岔部远离柄部的一侧。分岔部围绕条状激发体与两个栅状激发体于内。两个栅状激发体分别位于条状激发体的相异侧。这些矩形辐射单元设置于第二顶面，并呈数组式排列。这些圆形辐射单元设置于第二顶面，并呈数组式排列。这些矩形辐射单元将这些圆形辐射单元围绕于内。阻抗匹配单元设置于第二顶面。这些圆形辐射单元将阻抗匹配单元围绕于内。每一圆形辐射单元与阻抗匹配单元之间的间距皆相等。

根据上述实施例的天线装置，由于分岔部围绕条状激发体与两个栅状激发体于内，且两个栅状激发体分别位于条状激发体的相异侧，以及这些矩形辐射单元将这些圆形辐射单元围绕于内，这些圆形辐射单元将阻抗匹配单元围绕于内，且每一圆形辐射单元与阻抗匹配单元之间的间距皆相等，故可令天线装置激发出可涵盖WiFi 7与6G的频段，并降低于此频段的回波损耗来满足使用者对于WiFi 7与6G的通讯需求。如此一来，可提升天线装置于WiFi 7与6G频段的技术中所需的通讯质量。

以上关于本发明内容的说明及以下实施方式的说明系用于示范与解释本发明的原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明实施例所述的天线装置的立体示意图。

图2为图1的天线装置的分解示意图。

图3为图1的天线装置的平面透视示意图。

图4为图1的天线装置的第一底面的平面示意图。

图5为图1的天线装置的第一顶面的平面示意图。

图6为图1的天线装置的第二顶面的平面示意图。

图7为图1的天线装置的回波损耗的折线图。

附图标注说明：

10:天线装置

20:第一基板

21:第一底面

22:第一顶面

30:第二基板

31:第二底面

32:第二顶面

40:激发单元

41:音叉状激发体

411:柄部

4111:馈入点

412:分岔部

4121:第一激发段

4122:第二激发段

42:条状激发体

43:栅状激发体

431:第三激发段

432:第四激发段

50:讯号耦合单元

51:缺槽

60:矩形辐射单元

70:圆形辐射单元

80:阻抗匹配单元

D1～D7:间距

L1,L3,L6,L7,L8:长度

R:直径

T1,T2:厚度

W1～W5,W7,W8:宽度

具体实施方式

请参阅图1与图2。图1为根据本发明实施例所述的天线装置的立体示意图。图2为图1的天线装置的分解示意图。

本实施例的天线装置10例如适用于WiFi 7的频段(2.402千兆赫(GHz)至2.494千兆赫、5.03千兆赫至7.125千兆赫)以及6G Ku-band的频段(10.7千兆赫至18千兆赫)，并包括一第一基板20、一第二基板30、一激发单元40、一讯号耦合单元50、多个矩形辐射单元60、多个圆形辐射单元70以及一阻抗匹配单元80。

第一基板20以及第二基板30例如由玻璃纤维材质所制成。第一基板20具有相背对的一第一底面21以及一第一顶面22。第二基板30叠设于第一基板20，并具有相背对的一第二底面31以及一第二顶面32。第二底面31与第一顶面22相连。其中，第一基板20的厚度T1例如为0.4毫米，且第二基板30的厚度T2例如为1.6毫米。

请一并参阅图3至图6。图3为图1的天线装置的平面透视示意图。图4为图1的天线装置的第一底面的平面示意图。图5为图1的天线装置的第一顶面的平面示意图。图6为图1的天线装置的第二顶面的平面示意图。

激发单元40例如由铜箔所制成，并用于激发WiFi 7的频段以及6G Ku-band的频段。激发单元40设置于第一底面21，并包括一音叉状激发体41、一条状激发体42以及两个栅状激发体43。音叉状激发体41包括一柄部411以及一分岔部412。柄部411的一端连接于分岔部412的一侧。柄部411的另一端具有一馈入点4111。馈入点4111用于供讯号馈入，并通过柄部411将讯号传递至分岔部412。

详细来说，分岔部412包括一第一激发段4121以及两个第二激发段4122。柄部411连接于第一激发段4121的一侧。两个第二激发段4122分别连接于第一激发段4121的相对两端，并与柄部411分别位于第一激发段4121的相异侧。

条状激发体42与两个栅状激发体43连接于第一激发段4121远离柄部411的一侧。第一激发段4121以及两个第二激发段4122共同围绕条状激发体42与两个栅状激发体43于内，且条状激发体42与两个栅状激发体43位于两个第二激发段4122之间。两个栅状激发体43分别位于条状激发体42的相异侧。也就是说，条状激发体42位于两个栅状激发体43之间。

详细来说，每一栅状激发体43包括一第三激发段431以及多个第四激发段432。第三激发段431连接于第一激发段4121。两个第二激发段4122、两个第三激发段431以及条状激发体42例如相平行。这些第四激发段432分别相对应地连接于两个第三激发段431的相异侧。这些第四激发段432与第一激发段4121例如相平行。其中，两个第三激发段431的长度以及条状激发体42的长度例如小于两个第二激发段4122的长度。

讯号耦合单元50例如由铜箔所制成。讯号耦合单元50设置于第一顶面22，并具有一缺槽51。缺槽51例如呈矩形。缺槽51与第一基板20的侧边相分离。第一激发段4121、两个第二激发段4122、条状激发体42以及两个栅状激发体43例如对应于缺槽51。

这些矩形辐射单元60例如由铜箔所制成，并例如呈正方形。这些矩形辐射单元60设置于第二顶面32，并例如呈数组式排列。这些圆形辐射单元70例如由铜箔所制成。这些圆形辐射单元70设置于第二顶面32，并例如呈数组式排列。这些矩形辐射单元60将这些圆形辐射单元70围绕于内。其中，讯号自激发单元40激发后，由讯号耦合单元50耦合至这些矩形辐射单元60以及这些圆形辐射单元70，并通过这些矩形辐射单元60以及这些圆形辐射单元70向外辐射。

阻抗匹配单元80如由铜箔所制成，并例如呈飞镖形。详细来说，阻抗匹配单元80具有多个凸点。任意两个相邻的凸点之间的联机例如为朝远离相邻的圆形辐射单元70的方向凹陷的一弧线。阻抗匹配单元80设置于第二顶面32。这些圆形辐射单元70将阻抗匹配单元80围绕于内。每一圆形辐射单元70与阻抗匹配单元80之间的间距例如皆相等。如此一来，可降低天线装置10的回波损耗以提升阻抗匹配的效果。

其中，条状激发体42至少部分对应于阻抗匹配单元80。此外，最靠近第一激发段4121的第四激发段432以及最远离第一激发段4121的第四激发段432分别至少部分对应于这些圆形辐射单元70。

在本实施例中，由于分岔部412围绕条状激发体42与两个栅状激发体43于内，且两个栅状激发体43分别位于条状激发体42的相异侧，以及这些矩形辐射单元60将这些圆形辐射单元70围绕于内，这些圆形辐射单元70将阻抗匹配单元80围绕于内，且每一圆形辐射单元70与阻抗匹配单元80之间的间距皆相等，故可令天线装置10激发出可涵盖WiFi 7与6G的频段，并降低于此频段的回波损耗来满足使用者对于WiFi 7与6G的通讯需求。如此一来，可提升天线装置10于WiFi 7与6G频段的技术中所需的通讯质量。

此外，通过条状激发体42至少部分对应于阻抗匹配单元80，且最靠近第一激发段4121的第四激发段432以及最远离第一激发段4121的第四激发段432分别至少部分对应于这些圆形辐射单元70，可更进一步令天线装置10激发出可涵盖WiFi 7与6G的频段，并更进一步降低于此频段的回波损耗。

在本实施例中，柄部411的长度L1例如为14.5毫米。柄部411的宽度W1例如为1.95毫米。第一激发段4121的宽度W2例如为3.225毫米。每一第二激发段4122的长度L3例如皆为11.975毫米。每一第二激发段4122的宽度W3例如为2.5毫米。两个第三激发段431的宽度W4与条状激发体42的宽度W5例如皆为0.6毫米。这些第四激发段432的长度L6例如为2毫米。

在本实施例中，缺槽51的长度L7例如为21毫米，缺槽51的宽度W7例如为16.5毫米。缺槽51的两个长边与相邻的第一基板20的两个侧边之间的间距D1、D2例如分别为13毫米以及14.5毫米。

在本实施例中，每一矩形辐射单元60的长度L8与宽度W8例如皆为7毫米。任意两个相邻的矩形辐射单元60之间的间距D3例如皆为2毫米。每一圆形辐射单元70的直径R例如皆为7毫米。任意两个相邻的圆形辐射单元70之间的间距D4例如皆为2毫米。此外，任意两个相邻的矩形辐射单元60与圆形辐射单元70之间的间距D5例如皆为2毫米。

在本实施例中，任意两个相对的凸点之间的间距D6例如为2.75毫米，且每一圆形辐射单元70与阻抗匹配单元80之间的间距D7例如为1.3毫米。

在本实施例中，任意两个相邻的凸点之间的联机为朝远离相邻的圆形辐射单元70的方向凹陷的弧线，但不以此为限。在其他实施例中，任意两个相邻的凸点之间的联机也可以为一直线。也就是说，阻抗匹配单元也可以例如呈菱形。

请一并参阅图7。图7为图1的天线装置的回波损耗的折线图。在本实施例中，在WiFi 7的频段(2.402千兆赫至2.494千兆赫、5.03千兆赫至7.125千兆赫)或是6G Ku-band的频段(10.7千兆赫至18千兆赫)中，本实施例的天线装置10除了少部分频段的回波损耗略高于-6dB，其余频段的回波损耗皆在-6dB以下，甚至部分频段的回波损耗更低于-10dB。也就是说，通过前述的结构设计，本实施例的天线装置10具有良好的阻抗匹配。

此外，一般来说，天线的增益越高，天线的辐射越集中，使得讯号可于特定方向传递的距离越远，而本实施例的天线装置10于前述的频段中，于WiFi 7中2.4千兆赫的增益例如为3.59dBi，于6G Ku-band中15千兆赫的增益例如为4.44dBi。

此外，通过条状激发体至少部分对应于阻抗匹配单元，且最靠近第一激发段的第四激发段以及最远离第一激发段的第四激发段分别至少部分对应于这些圆形辐射单元，可更进一步令天线装置激发出可涵盖WiFi 7与6G的频段，并更进一步降低于此频段的回波损耗。

虽然本发明以前述的诸项实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

一第一基板，具有相背对的一第一底面以及一第一顶面；

一第二基板，叠设于所述第一基板，并具有相背对的一第二底面以及一第二顶面，所述第二底面与所述第一顶面相连；

一激发单元，设置于所述第一底面，并包括一音叉状激发体、一条状激发体以及两个栅状激发体，所述音叉状激发体包括一柄部以及一分岔部，所述柄部连接于所述分岔部的一侧，所述条状激发体与两个所述栅状激发体连接于所述分岔部远离所述柄部的一侧，所述分岔部围绕所述条状激发体与两个所述栅状激发体于内，两个所述栅状激发体分别位于所述条状激发体的相异侧；

多个矩形辐射单元，设置于所述第二顶面，并呈数组式排列；

多个圆形辐射单元，设置于所述第二顶面，并呈数组式排列，所述多个矩形辐射单元将所述多个圆形辐射单元围绕于内；以及

一阻抗匹配单元，设置于所述第二顶面，所述多个圆形辐射单元将所述阻抗匹配单元围绕于内，每一所述圆形辐射单元与所述阻抗匹配单元之间的间距皆相等。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述分岔部包括一第一激发段以及两个第二激发段，所述柄部连接于所述第一激发段的一侧，两个所述第二激发段分别连接于所述第一激发段的相对两端，并与所述柄部分别位于所述第一激发段的相异侧，所述条状激发体与两个所述栅状激发体连接于所述第一激发段，并位于两个所述第二激发段之间。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，还包括一讯号耦合单元，所述讯号耦合单元设置于所述第一顶面，并具有一缺槽，所述缺槽与所述第一基板的侧边相分离，且所述第一激发段、两个所述第二激发段、所述条状激发体以及两个所述栅状激发体对应于所述缺槽。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述缺槽呈矩形，所述缺槽的长度为21毫米，所述缺槽的宽度为16.5毫米，所述缺槽的两个长边与相邻的所述第一基板的两个侧边之间的间距分别为13毫米以及14.5毫米。

5.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，每一所述栅状激发体包括一第三激发段以及多个第四激发段，所述第三激发段连接于所述第一激发段，两个所述第二激发段、两个所述第三激发段以及所述条状激发体相平行，所述多个第四激发段分别相对应地连接于两个所述第三激发段的相异侧，所述多个第四激发段与所述第一激发段相平行，所述条状激发体至少部分对应于所述阻抗匹配单元，最靠近所述第一激发段的所述第四激发段以及最远离所述第一激发段的所述第四激发段分别至少部分对应于所述多个圆形辐射单元。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，所述柄部的长度为14.5毫米，所述柄部的宽度为1.95毫米，所述第一激发段的宽度为3.225毫米，每一所述第二激发段的长度为11.975毫米，每一所述第二激发段的宽度为2.5毫米，所述第三激发段的宽度与所述条状激发体的宽度皆为0.6毫米，所述多个第四激发段的长度为2毫米。

7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述阻抗匹配单元具有多个凸点，任意两个相邻的所述凸点之间的联机为一直线或朝远离相邻的所述圆形辐射单元的方向凹陷之一弧线，且任意两个相对的所述凸点之间的间距为2.75毫米。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，每一所述矩形辐射单元的长度与宽度皆为7毫米，且任意两个相邻的所述矩形辐射单元之间的间距皆为2毫米。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，每一所述圆形辐射单元的直径皆为7毫米，且任意两个相邻的所述圆形辐射单元之间的间距皆为2毫米。

10.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，每一所述圆形辐射单元与所述阻抗匹配单元之间的间距为1.3毫米。