天线架构及通信装置转让专利
申请号 : CN201910208297.3
文献号 : CN110556621B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 吴建逸 , 吴正雄 , 吴朝旭 , 柯庆祥 , 黄士耿 , 朱祐颐
申请人 : 和硕联合科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种天线架构,其特征在于,包含:一金属背板;
一倒F金属片,该倒F金属片与该金属背板之间具有一槽缝,该倒F金属片与该金属背板一体成形,且该倒F金属片与该金属背板垂直设置,其中,该倒F金属片包含于一第一方向延伸的一第一部分、于一第二方向延伸的一第二部分以及于该第一方向延伸的一第三部分,且该金属背板与该倒F金属片的该第二部分垂直设置;以及一天线单元,对应该槽缝及该倒F金属片设置,该天线单元设置在该第一部分和该第三部分之间,该第一部分与该金属背板之间形成该槽缝,该天线单元包含一辐射部和一接地部,该辐射部耦接至一信号馈入点,并且包含一第一辐射体和一第二辐射体,该第一辐射体、该槽缝及该倒F金属片协同操作产生一第一操作频率的无线信号,且该第二辐射体、该槽缝及该倒F金属片协同操作产生一第二操作频率的无线信号。
2.如权利要求1所述的天线架构,其特征在于,还包含:一信号传输线,其中该信号传输线的正端耦接至该信号馈入点,且该信号传输线的负端经由一第一金属导体接地。
3.如权利要求2所述的天线架构,其特征在于,该接地部的一端经由一第二金属导体接地,该接地部与该信号传输线于一第一方向连接,该第二金属导体从该接地部的一端沿一第二方向延伸,该第一金属导体从该信号传输线沿该第二方向延伸,且该第一金属导体和该第二金属导体于该第一方向上间隔一距离设置,该第一方向垂直该第二方向。
4.如权利要求3所述的天线架构,其特征在于,该第一操作频率和该第二操作频率的阻抗匹配与该第一辐射体的面积、该第二辐射体的面积以及该第一金属导体和该第二金属导体之间距相关联。
5.如权利要求3所述的天线架构,其特征在于,该第一金属导体和该第二金属导体间隔为5毫米至10毫米。
6.如权利要求1所述的天线架构,其特征在于,该第一辐射体经由该第一辐射体与该倒F金属片之间的至少一耦合间距与该槽缝相邻于该第一辐射体的一第一部分形成一第一电气路径,该第二辐射体经由该至少一耦合间距与该槽缝相邻于该第二辐射体的一第二部分形成一第二电气路径,且该第一电气路径的长度为该第一操作频率的0.5~0.75倍波长,该第二电气路径的长度为该第二操作频率的0.5~0.75倍波长。
7.如权利要求6所述的天线架构,其特征在于,该至少一耦合间距大于0.5毫米。
8.如权利要求1所述的天线架构,其特征在于,该天线单元的一端和与该天线单元并排设置的一绝缘板的一端设置于该倒F金属片的该第一部分和该第三部分之间。
9.一种通信装置,其特征在于,包含:一金属背板;
一倒F金属片,该倒F金属片与该金属背板之间分别具有一第一槽缝及一第二槽缝,该倒F金属片与该金属背板一体成形,且该倒F金属片垂直该金属背板设置,其中,该倒F金属片包含于一第一方向延伸的一第一部分、于一第二方向延伸的一第二部分以及于该第一方向延伸的一第三部分,且该金属背板与该倒F金属片的该第二部分垂直设置;
一第一天线单元,对应该第一槽缝及该倒F金属片设置,该第一天线单元设置在该第一部分和该第三部分之间,该第一部分与该金属背板之间形成该槽缝,该第一天线单元包含一第一辐射体和一第二辐射体;以及
一第二天线单元,对应该第二槽缝和该倒F金属片设置,并且与该第一天线单元具有一间隔,该第二天线单元设置在该第一部分和该第三部分之间,该第一部分与该金属背板之间形成该槽缝,该第二天线单元包含一第三辐射体和一第四辐射体,该第一辐射体、该第一槽缝及该倒F金属片协同操作产生一第一操作频率的无线信号,该第二辐射体、该第一槽缝及该倒F金属片协同操作产生一第二操作频率的无线信号,该第三辐射体、该第二槽缝及该倒F金属片协同操作产生该第一操作频率的无线信号,且该第四辐射体、该第二槽缝及该倒F金属片协同操作产生该第二操作频率的无线信号。
10.如权利要求9所述的通信装置,其特征在于,该第一天线单元和该第二天线单元设置相距大于12cm。
说明书 :
天线架构及通信装置
技术领域
背景技术
上的追求。
发明内容
板一体成形,且与所述金属背板垂直设置。所述天线单元对应所述槽缝设置及所述倒F金属
片设置,其中所述天线单元包含辐射部和接地部,其中所述辐射部耦接至信号馈入点,并且
包含第一辐射体和第二辐射体。所述第一辐射体、所述槽缝及所述倒F金属片协同操作产生
第一操作频率的无线信号,且所述第二辐射体、所述槽缝及所述倒F金属片协同操作产生第
二操作频率的无线信号。
第二槽缝,所述倒F金属片与所述金属背板一体成形,且所述倒F金属片垂直所述金属背板
设置。所述第一天线单元对应所述第一槽缝及所述倒F金属片设置,所述第一天线单元包含
第一辐射体和第二辐射体。所述第二天线单元对应所述槽缝及所述倒F金属片设置,并且与
所述第一天线单元具有间隔,其中所述第二天线单元包含第三辐射体和第四辐射体。所述
第一辐射体、所述第一槽缝及所述倒F金属片协同操作产生所述第一操作频率的无线信号,
且所述第二辐射体、所述第一槽缝及所述倒F金属片协同操作产生所述第二操作频率的无
线信号。所述第三辐射体、所述第二槽缝及所述倒F金属片协同操作产生所述第一操作频率
的无线信号,且所述第四辐射体、所述第二槽缝及所述倒F金属片协同操作产生所述第二操
作频率的无线信号。
线阻抗的匹配,以构成窄边金属框的双频的双开回路天线设计。
附图说明
具体实施方式
必要的限制。
相互动作。
在标准‑20dB以下的双频的双开回路天线设计。
(于+Y方向上)的天线架构110和天线架构120,且天线架构110和天线架构120彼此间隔一定
距离。于一些实施例中,天线架构110和天线架构120设置相距大于12cm(公分),以达到较好
的隔离度。
的无线信号,但不限于此,天线架构110、120可以用以产生任何频率的无线信号。
并且具有通信功能的电子装置皆在本公开内容所保护的范围内,然而下述内容将以笔记本
电脑为例作说明。
有两个槽缝111、121,分别对应至天线架构110和天线架构120。
传输线230耦接至天线单元260,并用以提供电信号至天线单元260,以使得天线单元260可
以依据此电信号产生一无线信号并发送至无线存取点(Access Point,AP)或无线基地台
(Base station)。
实施例中,天线单元260可以被实现为印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)。
于接地部220,辐射部210的下部与槽缝111重叠。举例来说,以Y方向为基准,辐射部210的下
部与槽缝111重叠2.5毫米。辐射部210包含辐射体211、辐射体212和信号馈入点270,其中信
号馈入点270位于辐射部210于Y方向上的最低点,且辐射体211于Y方向的长度小于辐射体
212于Y方向的长度。
(如图3所示的倒F金属片310)共同形成第一电气路径,并进一步依据第一电气路径形成第
一操作频率(例如2.4GHz)的共振频带,其中第一电气路径为由节点A1、A2、C1、C2、C3至C4所
形成的路径。换句话说,天线架构110通过辐射体211、槽缝111以及倒F金属片(如图3所示的
倒F金属片310)的协同操作产生第一操作频率的无线信号。
范围内。举例而言,若第一操作频率为2.4GHz,则第一电气路径的长度的范围为62毫米至93
毫米。
形成第二电气路径,并进一步依据第二电气路径形成第二操作频率(例如5GHz)的共振频
带,其中所述第二电气路径为由节点A1、A3、C1、C6、C5至C4所形成的路径。换句话说,天线架
构110通过辐射体212、槽缝111以及倒F金属片(如图3所示的倒F金属片310)的协同操作产
生第二操作频率的无线信号。
范围内。举例而言,若第二操作频率为5GHz,则第二电气路径的长度的范围为30毫米至45毫
米。
的共振频带,以作为双频的双开回路天线。
212,而信号传输线230的负端经由连接金属导体250对应于节点B3的部分而接地。于一些实
施例中,信号传输线230包含内圈和外圈,且经由绝缘材质将内圈和外圈间隔,内圈为信号
传输线230的正端,外圈为信号传输线230的负端。当要将信号传输线230的负端接地时,先
将信号传输线230的外层剥下,并包覆导电布(即金属导体250)接地。
些实施例中,金属导体250可以由导电布来实现,但不限于此,任何可以用以接地的金属导
体皆在本公开内容所保护的范围内。
传输线230的正极耦接。
实施例中,金属导体240可以由铝箔来实现,但不限于此,任何可以用以接地的金属导体皆
在本公开内容所保护的范围内。
金属导体250间隔一距离d4设置,且两者之间的距离d4的范围为5~11毫米。详细来说,距离
d4包含从金属导体240至槽缝111的边缘处的距离d9和从槽缝111的边缘处至金属导体250
的距离d10,其中距离d9的范围为5~10毫米,距离d10的大小约为1毫米。
240和金属导体250之间的距离d4)以及辐射部210的尺寸设计,适当地调整天线阻抗的匹
配。
金属背板140、图2所示的槽缝111、天线单元260和信号传输线230外,还包含倒F金属片310
和绝缘板330。以+Z方向为准,绝缘板330设置在金属背板140和倒F金属片310之上,天线单
元260设置在绝缘板330之上,信号传输线230设置在天线单元260之上,而屏幕130设置在信
号传输线230之上。
例中,倒F金属片310与金属背板140为一体成形。换句话说,倒F金属片310可为金属背板140
的一部分,其为金属背板140于Y方向反折所形成。
的第一部分311和第三部分313之间,且金属背板140与倒F金属片310的第二部分312垂直设
置。于一些实施例中,倒F金属片310的第一部分311于Y方向的长度为距离d14,倒F金属片
310的第二部分312于Z方向的长度为距离d11,倒F金属片310的第三部分313于Y方向的长度
为距离d15,且倒F金属片310的第三部分313于Z方向的长度为距离d18,其中距离d14可以为
4.35毫米,距离d11可以为3.85毫米,距离d15可以为2.3毫米,距离d18可以为0.6毫米,但本
公开内容不以此为限。
310的第三部分313间隔距离d13,其中距离d12可以是0.71毫米,距离d13可以是0.76毫米,
然而并不限于此,任何大于0.5毫米的耦合间距(即距离d12和距离d13)皆在本公开内容所
保护的范围内。
体332与天线单元260并排设置,并且绝缘板330的主体332的一端与天线单元260的一端设
置于倒F金属片310的第一部分311和第三部分313之间,绝缘板330的主体332与天线单元
260的各自另一端设置于金属背板140和信号传输线230之间。
毫米,距离d19可以为2毫米。
2400MHz至2500MHz及频带5000MHz至6000MHz的电压驻波比(Voltage Standing Wave
Ratio,VSWR)皆小于3。换句话说,通过本公开内容的配置,天线架构110和天线架构120皆可
得到良好的匹配。
的实验数据图可得知,在频率为2400MHz至2500MHz时,天线架构110和天线架构120具有的
反射损失约为‑37dB;在频率为5000MHz至6000MHz时,天线架构110和天线架构120具有的反
射损失小于‑40dB。换句话说,本公开内容由于将天线架构110和天线架构120设计间隔距离
大于12cm(公分),因此可以达到远低于标准值‑20dB的隔离度。
2.9dBi至‑4.4dBi,而在频率为5000MHz至6000MHz时,天线架构110和天线架构120的天线效
率为‑3.7dBi至‑5.9dBi。换句话说,天线架构110和天线架构120即便设置在狭窄的金属框
内,仍具有高的天线效率。
以构成窄边金属框的双频的双开回路天线设计。
开内容的保护范围当视权利要求所界定者为准。