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TWI697154B - 天線結構 - Google Patents

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TWI697154B
TWI697154B TW108124710A TW108124710A TWI697154B TW I697154 B TWI697154 B TW I697154B TW 108124710 A TW108124710 A TW 108124710A TW 108124710 A TW108124710 A TW 108124710A TW I697154 B TWI697154 B TW I697154B
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Taiwan
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wire
dipole antenna
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radiating portion
antenna
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葉育昕
黃金蓮
賴國仁
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啟碁科技股份有限公司
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Abstract

本發明公開一種天線結構，其包括一基板、一第一極化天線組及一第二極化天線組。基板定義有一第一軸線及一第二軸線。第一極化天線組及第二極化天線組設置在基板上。第一極化天線組包括一第一偶極天線、一第二偶極天線及一第一導線。第一導線耦合於第一偶極天線與第二偶極天線。第一偶極天線及第二偶極天線分別設置在第一軸線的兩相反側邊。第二極化天線組包括一第三偶極天線、一第四偶極天線及一第二導線。第二導線耦合於第三偶極天線與第四偶極天線。第三偶極天線及第四偶極天線分別設置在第二軸線的兩相反側邊。

Description

天線結構
本發明涉及一種天線結構，特別是涉及一種導線與偶極天線相互耦合的天線結構。
隨著第五代行動通訊技術(5th Generation Mobile Networks，5G)的發展，微型基地台或用戶終端設備(customer-provided equipment，CPE)的需求越來越高。因此，天線需要具有高增益及寬頻的特性。此外，現有技術中大多都是將兩片設置有天線的基板相互垂直的配置，以提供兩個極化方向。然而，在現有產品都朝向小型化設計的情況下，很難利用現有產品的有限空間進行配置。
因此，有鑒於此，如何通過天線結構設計的改良，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。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種天線結構。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種天線結構，其包括：一基板、一第一極化天線組以及一第二極化天線組。該基板定義有一第一軸線以及一垂直於該第一軸線的第二軸線。該第一極化天線組設置在該基板上，該第一極化天線組包括：一第一偶極天線、一第二偶極天線、一第一導線以及一第一饋入件。該第一偶極天線包括一第一輻射部、一第二輻射部以及一連接於該第一輻射部與該第二輻射部的第一連接部，其中，該第一輻射部與該第二輻射部之間具有一第一溝槽。該第二偶極天線包括一第三輻射部、一第四輻射部以及一連接於該第三輻射部與該第四輻射部的第二連接部，其中，該第三輻射部與該第四輻射部之間具有一第二溝槽，該第一連接部耦接於該第二連接部。該第一導線耦合於該第一偶極天線與該第二偶極天線。該第一饋入件耦接於該第一導線與該第一偶極天線或該第二偶極天線之間。其中，該第一偶極天線及該第二偶極天線分別設置在該第一軸線的兩相反側邊，且該第一溝槽及該第二溝槽分別設置在該第二軸線的兩相反側邊。該第二極化天線組設置在該基板上，該第二極化天線組包括：一第三偶極天線、一第四偶極天線、一第二導線以及一第二饋入件。該第三偶極天線包括一第五輻射部、一第六輻射部以及一連接於該第五輻射部與該第六輻射部的第三連接部，其中，該第五輻射部與該第六輻射部之間具有一第三溝槽，該第三連接部耦接於該第二連接部。該第四偶極天線包括一第七輻射部、一第八輻射部以及一連接於該第七輻射部與該第八輻射部的第四連接部，其中，該第七輻射部與該第八輻射部之間具有一第四溝槽，該第四連接部耦接於該第三連接部。該第二導線耦合於該第三偶極天線與該第四偶極天線。該第二饋入件耦接於該第二導線與該第三偶極天線或該第四偶極天線之間。其中，該第三偶極天線及該第四偶極天線分別設置在該第二軸線的兩相反側邊，且該第三溝槽及該第四溝槽分別設置在該第一軸線的兩相反側邊。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的天線結構，其能通過“該第一偶極天線及該第二偶極天線分別設置在該第一軸線的兩相反側邊，且該第一溝槽及該第二溝槽分別設置在該第二軸線的兩相反側邊”以及“該第三偶極天線及該第四偶極天線分別設置在該第二軸線的兩相反側邊，且該第三溝槽及該第四溝槽分別設置在該第一軸線的兩相反側邊”的技術方案，以提高天線結構的增益，並增加天線結構的操作頻帶的頻寬。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“天線結構”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發明的優點與效果。本發明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，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明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發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
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。
[第一實施例]
首先，請參閱圖1至圖4所示，圖1為本發明第一實施例的天線結構的立體示意圖，圖2為本發明第一實施例的天線結構的立體分解示意圖，圖3為本發明第一實施例的天線結構的俯視示意圖，圖4為本發明第一實施例的天線結構的另一視角的示意圖。本發明第一實施例提供一種天線結構U，其包括一基板S、一第一極化天線組1以及一第二極化天線組2，第一極化天線組1及第二極化天線組2可設置在基板S上。此外，舉例來說，第一極化天線組1的極化方向與第二極化天線組2的極化方向可彼此相異，且在一優選實施方式中，第一極化天線組1的極化方向與第二極化天線組2的極化方向可實質上正交，以提升第一極化天線組1及第二極化天線組2之間的隔離度，而達到降低輻射訊號干擾的效果。另外，以其中一實施方式來說，第一極化天線組1可以為一水平極化天線，第二極化天線組2可以為一垂直極化天線，然本發明不以此為限。此外，本發明能具有多輸入多輸出(Multi-input Multi-output，MIMO)的特性，即在同一工作頻帶中，可以同時有兩個資料流(data stream)進行傳輸。
承上述，基板S可定義有一第一軸線A1以及一垂直於第一軸線A1的第二軸線A2，舉例來說，第一軸線A1可以是一水平軸線，第二軸線A2可為一垂直軸線，且第一軸線A1可以是基板S的水平中心軸，第二軸線A2可以是基板S的垂直中心軸，然本發明不以此為限。此外，基板S可包括一第一表面SF1以及一相對於第一表面SF1的第二表面SF2，值得一提的是，基板S材質可為環氧樹脂玻璃纖維基板(FR-4)或Rogers，然本發明不以此為限。
承上述，第一極化天線組1可包括一第一偶極天線11、一第二偶極天線12、一第一導線13以及一第一饋入件14。第二極化天線組2可包括一第三偶極天線21、一第四偶極天線22、一第二導線23以及一第二饋入件24。進一步來說，第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22可設置在基板S的第二表面SF2上，且相互連接。換句話說，第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22可以是一體成形地設置在基板S上的金屬片。此外，第一導線13可設置在基板S上，且第一導線13與第一偶極天線11及第二偶極天線12彼此分離且相互耦合，以利用第一導線13耦合激發第一偶極天線11及第二偶極天線12。第二導線23可設置在基板S上，且第二導線23與第三偶極天線21及第四偶極天線22彼此分離且相互耦合，以利用第二導線23耦合激發第三偶極天線21及第四偶極天線22。此外，第一饋入件14可耦接於第一導線13與第一偶極天線11或第二偶極天線12之間，且第二饋入件24可耦接於第二導線23與第三偶極天線21或第四偶極天線22之間。另外，需特別說明的是，本發明全文中的耦接可以是直接連接或者是間接連接，抑或是直接電性連接或者是間接電性連接，本發明不以此為限。此外，需特別說明的是，本發明全文中的耦合是兩個元件之間無實體連接，而是藉由一元件之電流所產生的電場能量(electric field energy)激發另一元件的電場能量。
承上述，進一步來說，請復參閱圖1至圖3所示，舉例來說，第一饋入件14及第二饋入件24可分別為一同軸電纜(Coaxial cable)，然本發明不以此為限。此外，第一饋入件14可具有一第一饋入端141以及一第一接地端142，第二饋入件24可具有一第二饋入端241以及一第二接地端242。第一饋入端141可耦接於第一導線13，第一接地端142可耦接於第一偶極天線11或第二偶極天線12，第二饋入端241可耦接於第二導線23，第二接地端242可耦接於第三偶極天線21或第四偶極天線22。此外，第一饋入端141與第一導線13的連接處可定義為一第一饋入處1410，第二饋入端241與第二導線23的連接處可定義為一第二饋入處2410。優選地，第一接地端142可耦接於第一饋入處1410下方的第一偶極天線11，例如第一連接本體1112或第二連接本體1122(請參閱圖5所示)，第二接地端242可耦接於第二饋入處2410的第三偶極天線21，例如第五連接本體2112或第六連接本體2122(請參閱圖5所示)。換句話說，第一饋入處1410在基板S上的垂直投影與第一接地端142所耦接的偶極天線在基板S上的垂直投影至少部分重疊，且第二饋入處2410在基板S上的垂直投影與第二接地端242所耦接的偶極天線在基板S上的垂直投影至少部分重疊。
承上述，進一步來說，第一饋入處1410與第一導線13的其中一端部130之間具有一第一預定長度，第二饋入處2410與第二導線23的其中一端部230之間可具有一第二預定長度。第一預定長度約為第一導線13的總長度的1/4倍，第二預定長度約為第二導線的總長度的1/4倍。換句話說，第一饋入處1410與第一導線13的另外一端部(圖中未標號)之間的長度約為第一導線13的總長度的3/4倍，第二饋入處2410與第二導線23的另外一端部(圖中未標號)之間的長度約為第二導線23的總長度的3/4倍。另外，須說明的是，第一導線13的總長度為第一導線13的兩個端部之間的距離，第二導線23的總長度為第二導線23的兩個端部之間的距離。
承上述，進一步來說，第一導線13可具有一第一電氣長度，第一電氣長度約為天線結構U操作於一工作頻帶中的一中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍。此外，第二導線23可具有一第二電氣長度，第二電氣長度約為天線結構U操作於工作頻帶中的中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍。另外，上述第一電氣長度及第二電氣長度分別為第一導線13及第二導線的總長度，且其計算方式也是第一導線13的兩個端部之間的距離及第二導線23的兩個端部之間的距離。此外，須說明的是，上述第一電氣長度及第二電氣長度約為天線結構U操作於工作頻帶中的中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍所說明的是，第一電氣長度及第二電氣長度為天線結構U操作於工作頻帶中的中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍的正負5%，本發明不以此為限。舉例來說，以本發明而言，本發明所提供的天線結構U能產生一頻率範圍介於1800 MHz至4200 MHz之間的工作頻帶，然本發明不以此為限。藉此，本發明所提供的天線結構U可應用在第五代行動通訊技術(5th Generation Mobile Networks，5G)的工作頻帶中的Sub 6 GHz中的頻率範圍介於1800 MHz至4200 MHz之間的工作頻帶。
接著，請復參閱圖1至圖4所示，第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22可設置在基板S的第二表面SF2上。第二導線23可設置在基板S的第一表面SF1上，且其中一部分的第一導線13也設置在基板S的第一表面SF1上。另外，須說明的是，為了避免第一導線13與第二導線23相互連接，另外一部分的第一導線13可設置在基板S的第二表面SF2上。詳細來說，基板S可包括一貫穿第一表面SF1及第二表面SF2的第一穿孔SV1及第二穿孔SV2，且其中一部分設置在第一表面SF1上的第一導線13可通過第一穿孔SV1而延伸地設置在第二表面SF2上，且延伸至第二表面SF2的另外一部分設置在第二表面SF2上的第一導線13可再通過第二穿孔SV2而延伸地設置在第一表面SF1上。換句話說，第一導線13可通過第一穿孔SV1及第二穿孔SV2而避免與第二導線23接觸。
接著，請復參閱圖3及圖4所示，第一偶極天線11可包括一第一輻射部111、一第二輻射部112以及一連接於第一輻射部111與第二輻射部112的第一連接部113，且第一輻射部111與第二輻射部112之間可具有一第一溝槽114。此外，第二偶極天線12可包括一第三輻射部121、一第四輻射部122以及一連接於第三輻射部121與第四輻射部122的第二連接部123。第三輻射部121與第四輻射部122之間可具有一第二溝槽124，且第一連接部113耦接於第二連接部123。進一步來說，第一偶極天線11及第二偶極天線12可分別設置在第一軸線A1的兩相反側邊，且第一溝槽114及第二溝槽124可分別設置在第二軸線A2的兩相反側邊。
承上述，第三偶極天線21可包括一第五輻射部211、一第六輻射部212以及一連接於第五輻射部211與第六輻射部212的第三連接部213。第五輻射部211與第六輻射部212之間可具有一第三溝槽214，且第三連接部213耦接於第二連接部123。此外，第四偶極天線22可包括一第七輻射部221、一第八輻射部222以及一連接於第七輻射部221與第八輻射部222的第四連接部223。第七輻射部221與第八輻射部222之間可具有一第四溝槽224，且第四連接部223耦接於第三連接部213。進一步來說，第三偶極天線21及第四偶極天線22可分別設置在第二軸線A2的兩相反側邊，且第三溝槽214及第四溝槽224可分別設置在第一軸線A1的兩相反側邊。藉此，第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22可以形成一類似T字形的架構，且能夠通過第一連接部113、第二連接部123、第三連接部213及第四連接部223而彼此連接。
承上述，第一溝槽114的開口方向可朝向一第一方向(正Y方向)，第二溝槽124的開口方向朝向一第二方向(負Y方向)，且第一方向(正Y方向)與第二方向(負Y方向)彼此相異。第三溝槽214的開口方向可朝向一第三方向(正X方向)，第四溝槽224的開口方向可朝向一第四方向(負X方向)，且第三方向(正X方向)與第四方向(負X方向)彼此相異。舉例來說，以本發明而言，第一方向(正Y方向)與第二方向(負Y方向)可彼此相反，第三方向(正X方向)與第四方向(負X方向)可彼此相反，且第一方向(正Y方向)與第三方向(正X方向)彼此垂直。
接著，請復參閱圖1至圖4所示，第一導線13可包括一第一導線線段本體131、一連接於第一導線線段本體131的其中一端的第一線段132以及一連接於第一導線線段本體131的另外一端的第二線段133。第二導線23可包括一第二導線線段本體231、一連接於第二導線線段本體231的其中一端的第三線段232以及一連接於第二導線線段本體231的另外一端的第四線段233。此外，第一導線13的各個線段與第二導線23的各個線段彼此垂直，舉例來說，第一導線線段本體131在基板S上的垂直投影與第二導線線段本體231在基板S上的垂直投影彼此垂直，且第一線段132及第二線段133的延伸方向與第三線段232及第四線段233的延伸方向彼此垂直。舉例而言，第一線段132及第二線段133在基板S上的垂直投影的延伸方向與第三線段232及第四線段233在基板S上的垂直投影的延伸方向彼此垂直。藉此，第一極化天線組1的極化方向與第二極化天線組2的極化方向可實質上正交。
進一步來說，第一線段132在基板S上的垂直投影與第一輻射部111及第二輻射部112在基板S上的垂直投影重疊，即，第一線段132能橫跨第一溝槽114、第一輻射部111及第二輻射部112，且第一線段132在基板S上的垂直投影也會與第一溝槽114在基板S上的垂直投影重疊。此外，第二線段133在基板S上的垂直投影與第三輻射部121及第四輻射部122在基板S上的垂直投影重疊，即，第二線段133能橫跨第二溝槽124、第三輻射部121及第四輻射部122，且第二線段133在基板S上的垂直投影也會與第二溝槽124在基板S上的垂直投影重疊。此外，第三線段232在基板S上的垂直投影與第五輻射部211及第六輻射部212在基板S上的垂直投影重疊，即，第三線段232能橫跨第三溝槽214、第五輻射部211及第六輻射部212，且第三線段232在基板S上的垂直投影也會與第三溝槽214在基板S上的垂直投影重疊。此外，第四線段233在基板S上的垂直投影與第七輻射部221及第八輻射部222在基板S上的垂直投影重疊，即，第四線段233能橫跨第四溝槽224、第七輻射部221及第八輻射部222，且第四線段233在基板S上的垂直投影也會與第四溝槽224在基板S上的垂直投影重疊。
接著，請復參閱圖1至圖4所示，並請一併參閱圖5所示，圖5為本發明第一實施例的天線結構的第一偶極天線、第二偶極天線、第三偶極天線及第四偶極天線的俯視示意圖。進一步來說，基板S可包括一第一側邊S1、一相對於第一側邊S1的第二側邊S2、一連接於第一側邊S1與第二側邊S2之間的第三側邊S3以及一相對於第三側邊S3且連接於第一側邊S1與第二側邊S2之間的第四側邊S4。此外，第一溝槽114的一開口端可位於第一側邊S1，第二溝槽124的一開口端可位於第二側邊S2，第三溝槽214的一開口端可位於第三側邊S3，第四溝槽224的一開口端可位於第四側邊S4。
承上述，第一偶極天線11與第三偶極天線21之間可具有一第一槽體G1，第二偶極天線12與第四偶極天線22之間可具有一第二槽體G2，第三偶極天線21與第二偶極天線12之間可具有一第三槽體G3，第四偶極天線22與第一偶極天線11之間具有一第四槽體G4。第一槽體G1的一開口端可位於第一側邊S1，第二槽體G2的一開口端可位於第二側邊S2，第三槽體G3的一開口端可位於第三側邊S3，第四槽體G4的一開口端可位於第四側邊S4。進一步來說，第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22能夠通過第一連接部113、第二連接部123、第三連接部213及第四連接部223而彼此連接。因此，第一槽體G1的一開口端可位於第一偶極天線11的第一輻射部111與第四偶極天線22的第八輻射部222之間。第二槽體G2的一開口端可位於第二偶極天線12的第三輻射部121與第三偶極天線21的第六輻射部212之間。第三槽體G3的一開口端可位於第三偶極天線21的第五輻射部211與第一偶極天線11的第二輻射部112之間。第四槽體G4的一開口端可位於第四偶極天線22的第七輻射部221與第二偶極天線12的第四輻射部122之間。
承上述，值得說明的是，第一導線13在基板S上的垂直投影及第二導線23在基板S上的垂直投影都不會與第一槽體G1在基板S上的垂直投影、第二槽體G2在基板S上的垂直投影、第三槽體G3在基板S上的垂直投影及第四槽體G4在基板S上的垂直投影相互重疊。
接著，請復參閱圖1至圖5所示，第一偶極天線11的第一輻射部111可包括一第一輻射本體1111以及一耦接於第一輻射本體1111與第一連接部113之間的第一連接本體1112。第一偶極天線11的第二輻射部112包括一第二輻射本體1121以及一耦接於第二輻射本體1121與第一連接部113之間的第二連接本體1122。此外，以第一實施例而言，第一輻射本體1111的一第一預設寬度T1等於第二輻射本體1121的一第二預設寬度T2，且第一連接本體1112的一第一預定寬度W1等於第二連接本體1122的一第二預定寬度W2，然本發明不以此為限。
承上述，進一步來說，第二偶極天線12的第三輻射部121可包括一第三輻射本體1211以及一耦接於第三輻射本體1211與第二連接部123之間的第三連接本體1212。第二偶極天線12的第四輻射部122包括一第四輻射本體1221以及一耦接於第四輻射本體1221與第二連接部123之間的第四連接本體1222。此外，以第一實施例而言，第三輻射本體1211的一第三預設寬度T3等於第四輻射本體1221的一第四預設寬度T4，且第三連接本體1212的一第三預定寬度W3等於第四連接本體1222的一第四預定寬度W4，然本發明不以此為限。
承上述，進一步來說，第三偶極天線21的第五輻射部211可包括一第五輻射本體2111以及一耦接於第五輻射本體2111與第三連接部213之間的第五連接本體2112。第三偶極天線21的第六輻射部212包括一第六輻射本體2121以及一耦接於第六輻射本體2121與第三連接部213之間的第六連接本體2122。此外，以第一實施例而言，第五輻射本體2111的一第五預設寬度T5等於第六輻射本體2121的一第六預設寬度T6，且第五連接本體2112的一第五預定寬度W5等於第六連接本體2122的一第六預定寬度W6，然本發明不以此為限。
承上述，進一步來說，第四偶極天線22的第七輻射部221可包括一第七輻射本體2211以及一耦接於第七輻射本體2211與第四連接部223之間的第七連接本體2212。第四偶極天線22的第八輻射部222包括一第八輻射本體2221以及一耦接於第八輻射本體2221與第四連接部223之間的第八連接本體2222。此外，以第一實施例而言，第七輻射本體2211的一第七預設寬度T7等於第八輻射本體2221的一第八預設寬度T8，且第七連接本體2212的一第七預定寬度W7等於第八連接本體2222的一第八預定寬度W8，然本發明不以此為限。
接著，請參閱圖6所示，圖6為本發明第一實施例的天線結構的另外一立體示意圖。在圖6的實施方式中，天線結構U還可進一步包括一反射板3，反射板3的一反射面30與第一偶極天線11、第二偶極天線12、第三偶極天線21及第四偶極天線22之間具有一預定距離E，預定距離E可約為天線結構U操作於一工作頻帶中的一中心操作頻率時所對應的波長的1/4倍，然本發明不以此為限。藉此，可利用反射板3的設置而進一步提高天線結構U的增益。
[第二實施例]
首先，請參閱圖7至圖9所示，圖7為本發明第二實施例的天線結構的俯視示意圖，圖8為本發明第二實施例的天線結構的另一視角的示意圖，圖9為本發明第二實施例的天線結構的第一偶極天線、第二偶極天線、第三偶極天線及第四偶極天線的俯視示意圖。由圖7與圖3的比較可知，第二實施例與第一實施例最大的差別在於，第二實施例所提供的第一偶極天線、第二偶極天線、第三偶極天線及第四偶極天線的形狀可以與第一實施例不同。然而，須說明的是，第二實施例中所示的其他結構特徵與前述實施例之說明內容相仿，在此不再贅述。
承上述，以第二實施例而言，第一輻射本體1111的一第一預設寬度T1小於第二輻射本體1121的一第二預設寬度T2，且第一連接本體1112的一第一預定寬度W1大於第二連接本體1122的一第二預定寬度W2。此外，優選地，第一預定寬度W1與第二預定寬度W2的寬度比約為4比3。
承上述，進一步來說，第三輻射本體1211的一第三預設寬度T3小於第四輻射本體1221的一第四預設寬度T4，且第三連接本體1212的一第三預定寬度W3大於第四連接本體1222的一第四預定寬度W4。此外，優選地，第三預定寬度W3與第四預定寬度W4的寬度比約為4比3。
承上述，進一步來說，第五輻射本體2111的一第五預設寬度T5小於第六輻射本體2121的一第六預設寬度T6，且第五連接本體2112的一第五預定寬度W5大於第六連接本體2122的一第六預定寬度W6。此外，優選地，第五預定寬度W5與第六預定寬度W6的寬度比約為4比3。
承上述，進一步來說，第七輻射本體2211的一第七預設寬度T7小於第八輻射本體2221的一第八預設寬度T8，且第七連接本體2212的一第七預定寬度W7大於第八連接本體2222的一第八預定寬度W8。此外，優選地，第七預定寬度W7與第八預定寬度W8的寬度比約為4比3。
接著，請復參閱圖7至圖9所示，第一饋入端141可耦接於第一導線13，第一接地端142可耦接於第一偶極天線11或第二偶極天線12，第二饋入端241可耦接於第二導線23，第二接地端242可耦接於第三偶極天線21或第四偶極天線22。此外，第一饋入端141與第一導線13的連接處可定義為一第一饋入處1410，第二饋入端241與第二導線23的連接處可定義為一第二饋入處2410。第一接地端142可耦接於第一饋入處1410下方的第一偶極天線11，例如第一連接本體1112或第二連接本體1122，第二接地端242可耦接於第二饋入處2410下方的第三偶極天線21，例如第五連接本體2112或第六連接本體2122。換句話說，第一饋入處1410在基板S上的垂直投影與第一接地端142所耦接的偶極天線在基板S上的垂直投影至少部分重疊，且第二饋入處2410在基板S上的垂直投影與第二接地端242所耦接的偶極天線在基板S上的垂直投影至少部分重疊。優選地，以第二實施例而言，由於第一連接本體1112的第一預定寬度W1大於第二連接本體1122的第二預定寬度W2，因此，第一接地端142可耦接於第一連接本體1112。此外，由於第五連接本體2112的第五預定寬度W5大於第六連接本體2122的第六預定寬度W6，因此，第二接地端242可耦接於第五連接本體2112。藉此，藉由將接地端連接在寬度較大的連接本體上，可以改善偶極天線與導線之間的阻抗匹配。
接著，請復參閱圖7至圖9所示，第一線段132可橫跨第一輻射部111、第二輻射部112及第一溝槽114，此外，第一線段132可包括一第一區段1321、一第二區段1322以及一連接於第一區段1321及第二區段1322之間的第一橫跨區段1323，且第一橫跨區段1323在基板S上的垂直投影與第一溝槽114、第一輻射部111及第二輻射部112在基板S上的垂直投影重疊。此外，第一區段1321可連接於第一導線線段本體131與第一橫跨區段1323之間，第一區段1321在基板S上的垂直投影與第一輻射部111在基板S上的垂直投影重疊，第二區段1322在基板S上的垂直投影與第二輻射部112在基板S上的垂直投影重疊。此外，第一導線13的第一橫跨區段1323與基板S的第一側邊S1之間具有一第一預定間距C1，鄰近於第一偶極天線11的第一連接部113的第二輻射本體1121的一邊緣與第一側邊S1之間具有一第二預定間距C2，且第一預定間距C1可小於第二預定間距C2。此外，舉例來說，第一區段1321可垂直於第一側邊S1，且第一區段1321與第一導線線段本體131之間具有一大於90度的夾角，且第一區段1321可垂直於第一橫跨區段1323，然本發明不以此為限。
進一步來說，第二線段133可橫跨第三輻射部121、第四輻射部122及第二溝槽124，此外，第二線段133可包括一第三區段1331、一第四區段1332以及一連接於第三區段1331及第四區段1332之間的第二橫跨區段1333，且第二橫跨區段1333在基板S上的垂直投影與第二溝槽124、第三輻射部121及第四輻射部122在基板S上的垂直投影重疊。此外，第三區段1331可連接於第一導線線段本體131與第二橫跨區段1333之間，第三區段1331在基板S上的垂直投影與第三輻射部121在基板S上的垂直投影重疊，第四區段1332在基板S上的垂直投影與第四輻射部122在基板S上的垂直投影重疊。此外，第一導線13的第二橫跨區段1333與基板S的第二側邊S2之間具有一第三預定間距C3，鄰近於第二偶極天線12的第二連接部123的第四輻射本體1221的一邊緣與第二側邊S2之間具有一第四預定間距C4，且第三預定間距C3可小於第四預定間距C4。此外，舉例來說，第三區段1331可垂直於第二側邊S2，且第三區段1331與第一導線線段本體131之間具有一大於90度的夾角，且第三區段1331可垂直於第二橫跨區段1333，然本發明不以此為限。
進一步來說，第三線段232可橫跨第五輻射部211、第六輻射部212及第三溝槽214，此外，第三線段232可包括一第五區段2321、一第六區段2322以及一連接於第五區段2321及第六區段2322之間的第三橫跨區段2323，且第三橫跨區段2323在基板S上的垂直投影與第三溝槽214、第五輻射部211及第六輻射部212在基板S上的垂直投影重疊。此外，第五區段2321可連接於第二導線線段本體231與第三橫跨區段2323之間，第五區段2321在基板S上的垂直投影與第五輻射部211在基板S上的垂直投影重疊，第六區段2322在基板S上的垂直投影與第六輻射部212在基板S上的垂直投影重疊。此外，第二導線23的第三橫跨區段2323與基板S的第三側邊S3之間具有一第五預定間距C5，鄰近於第三偶極天線21的第三連接部213的第六輻射本體2121的一邊緣與第三側邊S3之間具有一第六預定間距C6，且第五預定間距C5可小於第六預定間距C6。此外，舉例來說，第五區段2321可垂直於第三側邊S3，且第五區段2321與第二導線線段本體231之間具有一大於90度的夾角，且第五區段2321可垂直於第三橫跨區段2323，然本發明不以此為限。
進一步來說，第四線段233可橫跨第七輻射部221、第八輻射部222及第四溝槽224，此外，第四線段233可包括一第七區段2331、一第八區段2332以及一連接於第七區段2331及第八區段2332之間的第四橫跨區段2333，且第四橫跨區段2333在基板S上的垂直投影與第四溝槽224、第七輻射部221及第八輻射部222在基板S上的垂直投影重疊。此外，第七區段2331可連接於第二導線線段本體231與第四橫跨區段2333之間，第七區段2331在基板S上的垂直投影與第七輻射部221在基板S上的垂直投影重疊，第八區段2332在基板S上的垂直投影與第八輻射部222在基板S上的垂直投影重疊。此外，第二導線23的第四橫跨區段2333與基板S的第四側邊S4之間具有一第七預定間距C7，鄰近於第四偶極天線22的第四連接部223的第八輻射本體2221的一邊緣與第四側邊S4之間具有一第八預定間距C8，且第七預定間距C7可小於第八預定間距C8。此外，舉例來說，第七區段2331可垂直於第四側邊S4，且第七區段2331與第二導線線段本體231之間具有一大於90度的夾角，且第七區段2331可垂直於第四橫跨區段2333，然本發明不以此為限。
另外，值得說明的是，第一導線13的第二區段1322、第一導線13的第四區段1332、第二導線23的第六區段2322及第二導線23的第八區段2332上都具有一彎折部(圖中未標號)，設置在第一導線13及第二導線23上的彎折部的長度可用於調整第一導線13及第二導線23的長度，並利用彎折部的設置而縮小天線結構U的整體體積。
進一步來說，以第二實施例而言，第二實施例所提供的天線結構U相較於第一實施例所提供的天線結構U而言，第二實施例所提供的天線結構U能進一步提高頻率範圍介於1800 MHz至4200 MHz之間的工作頻帶中的較低頻率範圍的增益。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的天線結構U，其能通過“第一偶極天線11及第二偶極天線12分別設置在第一軸線A1的兩相反側邊，且第一溝槽114及第二溝槽124分別設置在第二軸線A2的兩相反側邊”以及“第三偶極天線21及第四偶極天線22分別設置在第二軸線A2的兩相反側邊，且第三溝槽214及第四溝槽224分別設置在第一軸線A1的兩相反側邊”的技術方案，以提高天線結構U的增益，並增加天線結構U的操作頻帶的頻寬。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
U:天線結構 S:基板 S1:第一側邊 S2:第二側邊 S3:第三側邊 S4:第四側邊 SF1:第一表面 SF2:第二表面 SV1:第一穿孔 SV2:第二穿孔 1:第一極化天線組 11:第一偶極天線 111:第一輻射部 1111:第一輻射本體 1112:第一連接本體 112:第二輻射部 1121:第二輻射本體 1122:第二連接本體 113:第一連接部 114:第一溝槽 12:第二偶極天線 121:第三輻射部 1211:第三輻射本體 1212:第三連接本體 122:第四輻射部 1221:第四輻射本體 1222:第四連接本體 123:第二連接部 124:第二溝槽 13:第一導線 130:端部 131:第一導線線段本體 132:第一線段 1321:第一區段 1322:第二區段 1323:第一橫跨區段 133:第二線段 1331:第三區段 1332:第四區段 1333:第二橫跨區段 14:第一饋入件 141:第一饋入端 1410:第一饋入處 142:第一接地端 2:第二極化天線組 21:第三偶極天線 211:第五輻射部 2111:第五輻射本體 2112:第五連接本體 212:第六輻射部 2121:第六輻射本體 2122:第六連接本體 213:第三連接部 214:第三溝槽 22:第四偶極天線 221:第七輻射部 2211:第七輻射本體 2212:第七連接本體 222:第八輻射部 2221:第八輻射本體 2222:第八連接本體 223:第四連接部 224:第四溝槽 23:第二導線 230:端部 231:第二導線線段本體 232:第三線段 2321:第五區段 2322:第六區段 2323:第三橫跨區段 233:第四線段 2331:第七區段 2332:第八區段 2333:第四橫跨區段 24:第二饋入件 241:第二饋入端 2410:第二饋入處 242:第二接地端 3:反射板 30:反射面 G1:第一槽體 G2:第二槽體 G3:第三槽體 G4:第四槽體 W1:第一預定寬度 W2:第二預定寬度 W3:第三預定寬度 W4:第四預定寬度 W5:第五預定寬度 W6:第六預定寬度 W7:第七預定寬度 W8:第八預定寬度 T1:第一預設寬度 T2:第二預設寬度 T3:第三預設寬度 T4:第四預設寬度 T5:第五預設寬度 T6:第六預設寬度 T7:第七預設寬度 T8:第八預設寬度 C1:第一預定間距 C2:第二預定間距 C3:第三預定間距 C4:第四預定間距 C5:第五預定間距 C6:第六預定間距 C7:第七預定間距 C8:第八預定間距 E:預定距離 A1:第一軸線 A2:第二軸線 X、Y:方向
圖1為本發明第一實施例的天線結構的其中一立體示意圖。
圖2為本發明第一實施例的天線結構的立體分解示意圖。
圖3為本發明第一實施例的天線結構的俯視示意圖。
圖4為本發明第一實施例的天線結構的另一視角的示意圖。
圖5為本發明第一實施例的天線結構的第一偶極天線、第二偶極天線、第三偶極天線及第四偶極天線的俯視示意圖。
圖6為本發明第一實施例的天線結構的另外一立體示意圖。
圖7為本發明第二實施例的天線結構的俯視示意圖。
圖8為本發明第二實施例的天線結構的另一視角的示意圖。
圖9為本發明第二實施例的天線結構的第一偶極天線、第二偶極天線、第三偶極天線及第四偶極天線的俯視示意圖。
U:天線結構
S:基板
S1:第一側邊
S2:第二側邊
S3:第三側邊
S4:第四側邊
1:第一極化天線組
11:第一偶極天線
111:第一輻射部
112:第二輻射部
114:第一溝槽
12:第二偶極天線
121:第三輻射部
122:第四輻射部
124:第二溝槽
13:第一導線
130:端部
131:第一導線線段本體
132:第一線段
133:第二線段
1410:第一饋入處
2:第二極化天線組
21:第三偶極天線
211:第五輻射部
212:第六輻射部
214:第三溝槽
22:第四偶極天線
221:第七輻射部
222:第八輻射部
224:第四溝槽
23:第二導線
230:端部
231:第二導線線段本體
232:第三線段
233:第四線段
2410:第二饋入處
G1:第一槽體
G2:第二槽體
G3:第三槽體
G4:第四槽體
A1:第一軸線
A2:第二軸線
X、Y:方向

Claims (13)

  1. 一種天線結構，其包括： 一基板，定義有一第一軸線以及一垂直於該第一軸線的第二軸線； 一第一極化天線組，設置在該基板上，該第一極化天線組包括： 一第一偶極天線，包括一第一輻射部、一第二輻射部以及一連接於該第一輻射部與該第二輻射部的第一連接部，其中，該第一輻射部與該第二輻射部之間具有一第一溝槽； 一第二偶極天線，包括一第三輻射部、一第四輻射部以及一連接於該第三輻射部與該第四輻射部的第二連接部，其中，該第三輻射部與該第四輻射部之間具有一第二溝槽，該第一連接部耦接於該第二連接部； 一第一導線，耦合於該第一偶極天線與該第二偶極天線；以及 一第一饋入件，耦接於該第一導線與該第一偶極天線或該第二偶極天線之間； 其中，該第一偶極天線及該第二偶極天線分別設置在該第一軸線的兩相反側邊，且該第一溝槽及該第二溝槽分別設置在該第二軸線的兩相反側邊；以及 一第二極化天線組，設置在該基板上，該第二極化天線組包括： 一第三偶極天線，包括一第五輻射部、一第六輻射部以及一連接於該第五輻射部與該第六輻射部的第三連接部，其中，該第五輻射部與該第六輻射部之間具有一第三溝槽，該第三連接部耦接於該第二連接部； 一第四偶極天線，包括一第七輻射部、一第八輻射部以及一連接於該第七輻射部與該第八輻射部的第四連接部，其中，該第七輻射部與該第八輻射部之間具有一第四溝槽，該第四連接部耦接於該第三連接部； 一第二導線，耦合於該第三偶極天線與該第四偶極天線；以及 一第二饋入件，耦接於該第二導線與該第三偶極天線或該第四偶極天線之間； 其中，該第三偶極天線及該第四偶極天線分別設置在該第二軸線的兩相反側邊，且該第三溝槽及該第四溝槽分別設置在該第一軸線的兩相反側邊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一溝槽的開口方向朝向一第一方向，該第二溝槽的開口方向朝向一第二方向，且該第一方向與該第二方向彼此相反；其中，該第三溝槽的開口方向朝向一第三方向，該第四溝槽的開口方向朝向一第四方向，且該第三方向與該第四方向彼此相反；其中，該第一方向與該第三方向彼此垂直。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一導線具有一第一電氣長度，該第一電氣長度約為該天線結構操作於一工作頻帶中的一中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍；該第二導線具有一第二電氣長度，該第二電氣長度約為該天線結構操作於該工作頻帶中的該中心操作頻率時所對應的波長的3/4倍。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一導線包括一第一導線線段本體、一連接於該第一導線線段本體的其中一端的第一線段以及一連接於該第一導線線段本體的另外一端的第二線段，該第二導線包括一第二導線線段本體、一連接於該第二導線線段本體的其中一端的第三線段以及一連接於該第二導線線段本體的另外一端的第四線段；其中，該第一線段在該基板上的垂直投影與該第一輻射部及該第二輻射部在該基板上的垂直投影重疊，該第二線段在該基板上的垂直投影與該第三輻射部及該第四輻射部在該基板上的垂直投影重疊；其中，該第三線段在該基板上的垂直投影與該第五輻射部及該第六輻射部在該基板上的垂直投影重疊，該第四線段在該基板上的垂直投影與該第七輻射部及該第八輻射部在該基板上的垂直投影重疊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的天線結構，其中，該第一導線線段本體在該基板上的垂直投影與該第二導線線段本體在該基板上的垂直投影彼此垂直，且該第一極化天線組的極化方向與該第二極化天線組的極化方向實質上正交。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該基板包括一第一側邊、一相對於該第一側邊的第二側邊、一連接於該第一側邊與該第二側邊之間的第三側邊以及一相對於該第三側邊且連接於該第一側邊與該第二側邊之間的第四側邊；其中，該第一溝槽的一開口端位於該第一側邊，該第二溝槽的一開口端位於該第二側邊，該第三溝槽的一開口端位於該第三側邊，該第四溝槽的一開口端位於該第四側邊；其中，該第一偶極天線與該第三偶極天線之間具有一第一槽體，該第二偶極天線與該第四偶極天線之間具有一第二槽體，該第三偶極天線與該第二偶極天線之間具有一第三槽體，該第四偶極天線與該第一偶極天線之間具有一第四槽體，該第一槽體的一開口端位於該第一側邊，該第二槽體的一開口端位於該第二側邊，該第三槽體的一開口端位於該第三側邊，該第四槽體的一開口端位於該第四側邊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一饋入件的一第一饋入端與該第一導線的連接處定義為一第一饋入處，該第二饋入件的一第二饋入端與該第二導線的連接處定義為一第二饋入處，該第一饋入處與該第一導線的其中一端部之間具有一第一預定長度，該第二饋入處與該第二導線的其中一端部之間具有一第二預定長度，該第一預定長度約為該第一導線的總長度的1/4倍，該第二預定長度約為該第二導線的總長度的1/4倍。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一導線包括一第一導線線段本體、一連接於該第一導線線段本體的其中一端的第一線段以及一連接於該第一導線線段本體的另外一端的第二線段，該第二導線包括一第二導線線段本體、一連接於該第二導線線段本體的其中一端的第三線段以及一連接於該第二導線線段本體的另外一端的第四線段；其中，該第一導線線段本體在該基板上的垂直投影與該第二導線線段本體在該基板上的垂直投影彼此垂直，該第一線段及該第二線段在該基板上的垂直投影的延伸方向與該第三線段及該第四線段在該基板上的垂直投影的延伸方向彼此垂直。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中，該第一輻射部包括一第一輻射本體以及一耦接於該第一輻射本體與該第一連接部之間的第一連接本體，該第二輻射部包括一第二輻射本體以及一耦接於該第二輻射本體與該第一連接部之間的第二連接本體，且該第一連接本體的一第一預定寬度大於該第二連接本體的一第二預定寬度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的天線結構，其中，該第一預定寬度與該第二預定寬度的寬度比為4比3。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的天線結構，其中，該第一輻射本體的一第一預設寬度小於該第二輻射本體的一第二預設寬度。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的天線結構，其中，該基板包括一第一側邊；其中，該第一導線包括一第一導線線段本體、一連接於該第一導線線段本體的其中一端的第一線段以及一連接於該第一導線線段本體的另外一端的第二線段，該第一線段的一第一橫跨區段在該基板上的垂直投影與該第一溝槽、該第一輻射部及該第二輻射部在該基板上的垂直投影重疊，該第一線段與該第一側邊之間具有一第一預定間距，鄰近於該第一連接部的該第二輻射本體的一邊緣與該第一側邊之間具有一第二預定間距，該第一預定間距小於該第二預定間距。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的天線結構，其中，該第一饋入件包括一第一饋入端以及一第一接地端，該第一饋入端耦接於該第一導線，該第一接地端耦接於該第一偶極天線的該第一連接本體。
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