CN110911824B - 天线结构 - Google Patents

Abstract

一种天线结构。天线结构包括接地面、介质基板、第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部，以及第四辐射部；介质基板具有第一表面和第二表面，介质基板的第二表面邻近于接地面；第一辐射部耦接至信号源；第三辐射部和第四辐射部皆耦接于第一辐射部和第二辐射部之间；第三辐射部具有第一缺口和第二缺口；第四辐射部具有第三缺口和第四缺口；第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部，以及第四辐射部形成环圈结构；第一辐射部和第三辐射部之间形成第五缺口；第一辐射部和第四辐射部之间形成第六缺口；第二辐射部和第三辐射部之间形成第七缺口，而第二辐射部和第四辐射部之间形成第八缺口。本发明具有高增益、低损耗、结构轻薄，以及低制造成本等优势。

Description

天线结构

技术领域

本发明涉及一种天线结构(Antenna Structure)，特别涉及一种高增益(HighGain)的天线结构(Antenna Structure)。

背景技术

随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：便携式计算机、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

天线(Antenna)为无线通信领域中不可缺少的元件。倘若用于接收或发射信号的天线其增益(Gain)不足，则很容易造成装置的通信质量下降。因此，如何设计出高增益的天线元件，对天线设计者而言是一项重要课题。

因此，需要提供一种天线结构来解决上述问题。

发明内容

在较佳实施例中，本发明提供一种天线结构，该天线结构包括：一接地面；一介质基板，该介质基板具有一第一表面和一第二表面，其中该介质基板的该第二表面邻近于该接地面；一第一辐射部，该第一辐射部耦接至一信号源；一第二辐射部；一第三辐射部，该第三辐射部耦接于该第一辐射部和该第二辐射部之间，其中该第三辐射部具有一第一缺口和一第二缺口；以及一第四辐射部，该第四辐射部耦接于该第一辐射部和该第二辐射部之间，其中该第四辐射部具有一第三缺口和一第四缺口；其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部皆设置于该介质基板的该第一表面上；其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部共同形成一环圈结构；其中该第一辐射部和该第三辐射部之间形成一第五缺口，该第一辐射部和该第四辐射部之间形成一第六缺口，该第二辐射部和该第三辐射部之间形成一第七缺口，而该第二辐射部和该第四辐射部之间形成一第八缺口。

在一些实施例中，该第一辐射部和该第二辐射部各自大致呈现一正方形。

在一些实施例中，该第三辐射部和该第四辐射部各自大致呈现一矩形。

在一些实施例中，该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口各自大致呈现一直条形。

在一些实施例中，该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部的每一者皆具有相对的一第一边缘和一第三边缘，以及相对的一第二边缘和一第四边缘。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一第一匹配支路，其中该信号源经由该第一匹配支路耦接至该第一辐射部的该第一边缘上的一第一连接点；以及一第二匹配支路，该第二匹配支路耦接至该第一辐射部的该第一边缘上的一第二连接点；其中该第二连接点异于该第一连接点。

在一些实施例中，该第二辐射部的该第二边缘经由该第三辐射部耦接至该第一辐射部的该第二边缘，而该第二辐射部的该第四边缘经由该第四辐射部耦接至该第一辐射部的该第四边缘。

在一些实施例中，该第一缺口位于该第三辐射部的该第二边缘处，该第二缺口位于该第三辐射部的该第四边缘处，该第三缺口位于该第四辐射部的该第二边缘处，而该第四缺口位于该第四辐射部的该第四边缘处。

在一些实施例中，该第五缺口位于该第一辐射部的该第二边缘和该第三辐射部的该第四边缘之间，该第六缺口位于该第一辐射部的该第四边缘和该第四辐射部的该第二边缘之间，该第七缺口位于该第二辐射部的该第二边缘和该第三辐射部的该第四边缘之间，而该第八缺口位于该第二辐射部的该第四边缘和该第四辐射部的该第二边缘之间。

在一些实施例中，该天线结构涵盖一第一频带和一第二频带，该第一频带约介于2400MHz至2500MHz之间，而该第二频带约介于5150MHz至5850MHz之间。

在一些实施例中，该第一频带由该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部所共同激发产生，而该第二频带由该第一辐射部和该第二辐射部所共同激发产生。

在一些实施例中，一第一距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第二辐射部的该第三边缘之间，或介于该第三辐射部的该第二边缘和该第四辐射部的该第四边缘之间，而该第一距离根据下列方程式作计算：

其中“D₁”代表该第一距离，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表约介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

在一些实施例中，一第二距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，或介于该第二辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，而该第二距离根据下列方程式作计算：

其中“D₂”代表该第二距离，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表约介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

在一些实施例中，该第一匹配支路的长度根据下列方程式作计算：

其中“M₁”代表该第一匹配支路的该长度，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表约介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

在一些实施例中，该第二匹配支路的长度根据下列方程式作计算：

其中“M₂”代表该第二匹配支路的该长度，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表约介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

在一些实施例中，一第三距离介于该第三辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，或介于该第四辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，而该第三距离根据下列方程式作计算：

其中“D₃”代表该第三距离，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表约介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

在一些实施例中，一第四距离介于该第二缺口和该第一辐射部的该第一边缘之间，或介于该第三缺口和该第一辐射部的该第一边缘之间，而该第四距离根据下列方程式作计算：

其中“D₄”代表该第四距离，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表约介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

在一些实施例中，一第五距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第二辐射部的第一边缘之间，而该第五距离大致等于该第三距离。

在一些实施例中，该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口的每一者的一缺口长度皆根据下列方程式作计算：

其中“S_L”代表该缺口长度，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，而“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数。

在一些实施例中，该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口的每一者的一缺口宽度皆小于或等于1mm。

相较于传统设计，本发明的天线结构至少还具有高增益、低损耗、结构轻薄，以及低制造成本等优势，故其很适合应用于各种各式的通信装置当中。

附图说明

图1A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的俯视图。

图1B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的立体图。

图2A显示根据本发明一实施例所述的天线结构在第一频带中的辐射场型图。

图2B显示根据本发明一实施例所述的天线结构在第二频带中的辐射场型图。

图3显示根据本发明另一实施例所述的天线结构的俯视图。

主要元件符号说明：

100、300 天线结构

105 接地面

110 介质基板

120 第一辐射部

121 第一辐射部的第一边缘

122 第一辐射部的第二边缘

123 第一辐射部的第三边缘

124 第一辐射部的第四边缘

130 第二辐射部

131 第二辐射部的第一边缘

132 第二辐射部的第二边缘

133 第二辐射部的第三边缘

134 第二辐射部的第四边缘

140 第三辐射部

141 第三辐射部的第一边缘

142 第三辐射部的第二边缘

143 第三辐射部的第三边缘

144 第三辐射部的第四边缘

150 第四辐射部

151 第四辐射部的第一边缘

152 第四辐射部的第二边缘

153 第四辐射部的第三边缘

154 第四辐射部的第四边缘

161 第一缺口

162 第二缺口

163 第三缺口

164 第四缺口

165 第五缺口

166 第六缺口

167 第七缺口

168 第八缺口

170 第一匹配支路

171 第一匹配支路的第一端

172 第一匹配支路的第二端

180 第二匹配支路

181 第二匹配支路的第一端

182 第二匹配支路的第二端

191 第一角落缺口区域

192 第二角落缺口区域

193 第三角落缺口区域

194 第四角落缺口区域

195 环圈结构的中空部分

199 信号源

CP1 第一连接点

CP2 第二连接点

D₁ 第一距离

D₂ 第二距离

D₃ 第三距离

D₄ 第四距离

D₅ 第五距离

DG 间隔距离

E1 介质基板的第一表面

E2 介质基板的第二表面

M₁ 第一匹配支路的长度

M₂ 第二匹配支路的长度

S_L 缺口长度

S_W 缺口宽度

X X轴

Y Y轴

Z Z轴

具体实施方式

为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图，作详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”及“包括”一词为开放式的用语，故应解释成“包含但不仅限定于”。“大致”一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，“耦接”一词在本说明书中包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接至该第二装置，或经由其他装置或连接手段而间接地电性连接至该第二装置。

图1A显示根据本发明一实施例所述的天线结构(Antenna Structure)100的俯视图。图1B显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的立体图。请一并参考图1A、图1B。天线结构100可应用于一通信装置(Communication Device)当中，例如：一无线基站(Wireless Access Point)。如图1A、图1B所示，天线结构100包括：一接地面(GroundPlane)105、一介质基板(Dielectric Substrate)110、一第一辐射部(Radiation Element)120、一第二辐射部130、一第三辐射部140、一第四辐射部150、一第一匹配支路(MatchingBranch)170，以及一第二匹配支路180，其中接地面105、第一辐射部120、第二辐射部130、第三辐射部140、第四辐射部150、第一匹配支路170，以及第二匹配支路180皆可用金属材质制成，例如：铜、银、铝、铁，或是其合金。

介质基板110可为一FR4(Flame Retardant 4)基板、一印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)，或是一软性电路板(Flexible Circuit Board，FCB)。介质基板110具有相对的一第一表面E1和一第二表面E2，其中第一辐射部120、第二辐射部130、第三辐射部140、第四辐射部150、第一匹配支路170，以及第二匹配支路180皆设置于介质基板110的第一表面E1上，而介质基板110的第二表面E2面向且邻近于接地面105。必须注意的是，本说明书中所谓“邻近”或“相邻”一词可指对应的两元件间距小于一既定距离(例如：10mm或更短)，亦可包括对应的两元件彼此直接接触的情况(亦即，前述间距缩短至0mm)。在一些实施例中，介质基板110与接地面105完全分离且大致互相平行，其中介质基板110的第二表面E2和接地面105之间具有一间隔距离D_G。

第一辐射部120耦接至一信号源(Signal Source)199。例如，信号源199可为一射频(Radio Frequency，RF)模块，能用于产生一发射信号或是处理一接收信号，以激发天线结构100。第一辐射部120可大致呈现一正方形。详细而言，第一辐射部120具有一第一边缘121、一第二边缘122、一第三边缘123，以及一第四边缘124，其中第一边缘121和第三边缘123彼此相对，而第二边缘122和第四边缘124彼此相对。第一边缘121、第二边缘122、第三边缘123，以及第四边缘124可以大致具有相同长度。

第二辐射部130可大致呈现一正方形。详细而言，第二辐射部130具有一第一边缘131、一第二边缘132、一第三边缘133，以及一第四边缘134，其中第一边缘131和第三边缘133彼此相对，而第二边缘132和第四边缘134彼此相对。第一边缘131、第二边缘132、第三边缘133，以及第四边缘134可以大致具有相同长度。

第三辐射部140耦接于第一辐射部120和第二辐射部130之间。第三辐射部140可大致呈现一矩形。详细而言，第三辐射部140具有一第一边缘141、一第二边缘142、一第三边缘143，以及一第四边缘144，其中第一边缘141和第三边缘143彼此相对，而第二边缘142和第四边缘144彼此相对。第二边缘142和第四边缘144的长度可以大于第一边缘141和第三边缘143的长度。第三辐射部140的第四边缘144还可以向第一辐射部120和第二辐射部130的方向作延伸，以连接第一辐射部120与第二辐射部130。第三辐射部140具有一第一缺口(Notch)161和一第二缺口162，其中第一缺口161位于第三辐射部140的第二边缘142，而第二缺口162位于第三辐射部140的第四边缘144。

第四辐射部150耦接于第一辐射部120和第二辐射部130之间。第四辐射部150可大致呈现一矩形。详细而言，第四辐射部150具有一第一边缘151、一第二边缘152、一第三边缘153，以及一第四边缘154，其中第一边缘151和第三边缘153彼此相对，而第二边缘152和第四边缘154彼此相对。第二边缘152和第四边缘154的长度可以大于第一边缘151和第三边缘153的长度。第四辐射部150的第二边缘152还可以向第一辐射部120和第二辐射部130的方向作延伸，以连接第一辐射部120与第二辐射部130。第四辐射部150具有一第三缺口163和一第四缺口164，其中第三缺口163位于第四辐射部150的第二边缘152，而第四缺口164位于第四辐射部150的第四边缘154。

另外，第一辐射部120和第三辐射部140之间形成一第五缺口165，第一辐射部120和第四辐射部150之间形成一第六缺口166，第二辐射部130和第三辐射部140之间形成一第七缺口167，而第二辐射部130和第四辐射部150之间形成一第八缺口168。详细而言，第五缺口165位于第一辐射部120的第二边缘122和第三辐射部140的第四边缘144之间，第六缺口166位于第一辐射部120的第四边缘124和第四辐射部150的第二边缘152之间，第七缺口167位于第二辐射部130的第二边缘132和第三辐射部140的第四边缘144之间，而第八缺口168位于第二辐射部130的第四边缘134和第四辐射部150的第二边缘152之间。在一些实施例中，前述的第一缺口161、第二缺口162、第三缺口163、第四缺口164、第五缺口165、第六缺口166、第七缺口167，以及第八缺口168各自大致呈现一直条形，其中每一缺口可视为一单极槽孔(Monopole Slot)，并具有一开口端和一闭口端。前述八个缺口的加入可以微调天线结构100上的电流分布，从而提高天线结构100的指向性。

整体而言，第二辐射部130的第二边缘132经由第三辐射部140耦接至第一辐射部120的第二边缘122，而第二辐射部130的第四边缘134经由第四辐射部150耦接至第一辐射部120的第四边缘124，使得第一辐射部120、第二辐射部130、第三辐射部140，以及第四辐射部150共同形成一环圈结构(Loop Structure)，其中此环圈结构的一中空部分195可以大致呈现一矩形，并由第一辐射部120的第三边缘123、第二辐射部130的第一边缘131、第三辐射部140的第四边缘144，以及第四辐射部150的第二边缘152所完全包围。

在一些实施例中，一第一角落缺口区域191形成并邻近于第一辐射部120的第二边缘122和第三辐射部140的第一边缘141，一第二角落缺口区域192形成并邻近于第一辐射部120的第四边缘124和第四辐射部150的第一边缘151，一第三角落缺口区域193形成并邻近于第二辐射部130的第四边缘134和第四辐射部150的第三边缘153，而一第四角落缺口区域194形成并邻近于第二辐射部130的第二边缘132和第三辐射部140的第三边缘143，其中第一角落缺口区域191、第二角落缺口区域192、第三角落缺口区域193，以及第四角落缺口区域194可各自大致呈现一矩形，而第一角落缺口区域191和第二角落缺口区域192的面积可大于第三角落缺口区域193和第四角落缺口区域194的面积。

第一匹配支路170可大致呈现一较长直条形。信号源199可经由第一匹配支路170耦接至第一辐射部120的第一边缘121上的一第一连接点(Connection Point)CP1。第一匹配支路170可具有一第一端171和一第二端172，其中第一匹配支路170的第一端171耦接至第一连接点CP1，而第一匹配支路170的第二端172耦接至信号源199。第二匹配支路180可大致呈现一较短直条形。第二匹配支路180可具有一第一端181和一第二端182，其中第二匹配支路180的第一端181耦接至第一辐射部120的第一边缘121上的一第二连接点CP2，而第二匹配支路180的第二端182为一开路端。必须注意的是，第一匹配支路170和第二匹配支路180大致互相平行，而第二连接点CP2不同于第一连接点CP1。

根据实际测量结果，天线结构100可涵盖一第一频带和一第二频带，其中第一频带可约介于2400MHz至2500MHz之间，而第二频带可约介于5150MHz至5850MHz之间。因此，天线结构100至少可支持Bluetooth和WLAN(Wireless Local Area Network)2.4GHz/5GHz的宽带操作。必须注意的是，以上频率范围亦可根据不同需求进行调整。在另一些实施例中，天线结构100可涵盖一GPS(Global Positioning System)频带或是一LTE(Long TermEvolution)频带，但亦不仅限于此。

在天线原理方面，前述的第一频带由第一辐射部120、第二辐射部130、第三辐射部140，以及第四辐射部150所共同激发产生，而前述的第二频带由第一辐射部120和第二辐射部130所共同激发产生。详细而言，当天线结构100操作于前述的第一频带时，第一辐射部120、第二辐射部130、第三辐射部140，以及第四辐射部150上的表面电流(SurfaceCurrent)均可流往一第一方向(例如：+Y轴方向)；而当天线结构100操作于前述的第二频带时，第一辐射部120和第二辐射部130上的表面电流均可流往与第一方向相反的一第二方向(例如：-Y轴方向)。因此，天线结构100的设计有助于集中其上的表面电流，从而可提高其辐射场型(Radiation Pattern)的指向性。

图2A显示根据本发明一实施例所述的天线结构100在前述第一频带中的辐射场型图。图2B显示根据本发明一实施例所述的天线结构100在前述第二频带中的辐射场型图。根据图2A、图2B的测量结果可知，无论是在第一频带或第二频带中，天线结构100的辐射场型的主波束(Main Beam)均朝同一方向(例如：+Z轴方向)并具有足够的增益值(例如：至少为7dBi)，此已可满足一般移动通信装置的实际应用需求。

在一些实施例中，天线结构100的元件尺寸如下列所述，其单位采用MKS制系统(Meter-Kilogram-Second(MKS)System)。必须注意的是，以下的尺寸范围皆根据多次实验结果而计算得出，其有助于优化天线结构100的操作带宽(Operation Bandwidth)和阻抗匹配(Impedance Matching)。

第一距离D₁可介于第一辐射部120的第一边缘121和第二辐射部130的第三边缘133之间，或第一距离D₁可介于第三辐射部140的第二边缘142和第四辐射部150的第四边缘154之间，其中第一距离D₁可根据方程式(1)作计算：

其中“D₁”代表第一距离D₁，“c”代表光速，“f₁”代表前述第一频带的中心频率，“ε_e”代表约介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表约介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表第一表面E1和接地面105的间距。

第二距离D₂可介于第一辐射部120的第一边缘121和第三边缘123之间，或第二距离D₂可介于第二辐射部130的第一边缘131和第三边缘133之间。另外，第二距离D₂可介于第一辐射部120的第二边缘122和第四边缘124之间，或第二距离D₂可介于第二辐射部130的第二边缘132和第四边缘134之间，其中第二距离D₂可根据方程式(2)作计算：

其中“D₂”代表第二距离D₂，而“f₂”代表前述第二频带的中心频率。例如，前述第一频带的中心频率f₁可等于2400MHz和2500MHz的平均值(亦即，2450MHz)，而前述第二频带的中心频率f₂可等于5150MHz和5850MHz的平均值(亦即，5500MHz)。

第一匹配支路170的长度M₁和第二匹配支路180的长度M₂可根据方程式(3)、(4)作计算：

其中“M₁”代表第一匹配支路170的长度M₁，“M₂”代表第二匹配支路180的长度M₂，而“m”代表约介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

第三距离D₃可介于第三辐射部140的第一边缘141和第三边缘143之间，或第三距离D₃可介于第四辐射部150的第一边缘151和第三边缘153之间，其中第三距离D₃可根据方程式(5)作计算：

其中“D₃”代表第三距离D₃。

第四距离D₄可介于第二缺口162和第一辐射部120的第一边缘121之间，或第四距离D₄可介于第三缺口163和第一辐射部120的第一边缘121之间，其中第四距离D₄可根据方程式(6)作计算：

其中“D₄”代表第四距离D₄。

第五距离D₅可介于第一辐射部120的第一边缘121和第二辐射部130的第一边缘131之间，其中第五距离D₅可以大致等于第三距离D₃。

第一缺口161、第二缺口162、第三缺口163、第四缺口164、第五缺口165、第六缺口166、第七缺口167，以及第八缺口168的每一者的一缺口长度S_L(亦即，每一缺口的开口端至闭口端的距离)皆可根据方程式(7)作计算：

其中“S_L”代表缺口长度S_L。

第一缺口161、第二缺口162、第三缺口163、第四缺口164、第五缺口165、第六缺口166、第七缺口167，以及第八缺口168的每一者的一缺口宽度S_w皆可小于或等于1mm。介质基板110的第二表面E2和接地面105之间的间隔距离D_G可以小于或等于6mm。

图3显示根据本发明另一实施例所述的天线结构300的俯视图。图3和图1A相似。在图3的实施例中，天线结构300不包括第一匹配支路170和第二匹配支路180，其中信号源199直接耦接至第一连接点CP1。在此设计下，天线结构300的整体尺寸可进一步微缩。图3的天线结构300的其余特征皆与图1A、图1B的天线结构100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

本发明提出一种新颖的天线结构，无论是操作于高、低频带，此天线结构的辐射场型的最大增益方向均相同，从而能有效增强天线的指向性。相较于传统设计，本发明的天线结构至少还具有高增益、低损耗、结构轻薄，以及低制造成本等优势，故其很适合应用于各种各式的通信装置当中。

值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件形状，以及频率范围皆非为本发明的限制条件。天线设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的天线结构并不仅限于图1-图3所图示的状态。本发明可以仅包括图1-图3的任何一个或多个实施例的任何一项或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的天线结构当中。

在本说明书以及权利要求书中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明的范围，任何所属领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1.一种天线结构，该天线结构包括：

一接地面；

一介质基板，该介质基板具有一第一表面和一第二表面，其中该介质基板的该第二表面邻近于该接地面；

一第一辐射部，该第一辐射部耦接至一信号源；

一第二辐射部；

一第三辐射部，该第三辐射部耦接于该第一辐射部和该第二辐射部之间，其中该第三辐射部具有一第一缺口和一第二缺口；以及

一第四辐射部，该第四辐射部耦接于该第一辐射部和该第二辐射部之间，其中该第四辐射部具有一第三缺口和一第四缺口；

其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部皆设置于该介质基板的该第一表面上；

其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部共同形成一环圈结构；

其中该第一辐射部和该第三辐射部之间形成一第五缺口，该第一辐射部和该第四辐射部之间形成一第六缺口，该第二辐射部和该第三辐射部之间形成一第七缺口，而该第二辐射部和该第四辐射部之间形成一第八缺口。

2.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一辐射部和该第二辐射部各自大致呈现一正方形。

3.如权利要求1所述的天线结构，其中该第三辐射部和该第四辐射部各自大致呈现一矩形。

4.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口各自大致呈现一直条形。

5.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部的每一者皆具有相对的一第一边缘和一第三边缘，以及相对的一第二边缘和一第四边缘。

6.如权利要求5所述的天线结构，该天线结构还包括：

一第一匹配支路，其中该信号源经由该第一匹配支路耦接至该第一辐射部的该第一边缘上的一第一连接点；以及

一第二匹配支路，该第二匹配支路耦接至该第一辐射部的该第一边缘上的一第二连接点；

其中该第二连接点异于该第一连接点。

7.如权利要求5所述的天线结构，其中该第二辐射部的该第二边缘经由该第三辐射部耦接至该第一辐射部的该第二边缘，而该第二辐射部的该第四边缘经由该第四辐射部耦接至该第一辐射部的该第四边缘。

8.如权利要求5所述的天线结构，其中该第一缺口位于该第三辐射部的该第二边缘处，该第二缺口位于该第三辐射部的该第四边缘处，该第三缺口位于该第四辐射部的该第二边缘处，而该第四缺口位于该第四辐射部的该第四边缘处。

9.如权利要求5所述的天线结构，其中该第五缺口位于该第一辐射部的该第二边缘和该第三辐射部的该第四边缘之间，该第六缺口位于该第一辐射部的该第四边缘和该第四辐射部的该第二边缘之间，该第七缺口位于该第二辐射部的该第二边缘和该第三辐射部的该第四边缘之间，而该第八缺口位于该第二辐射部的该第四边缘和该第四辐射部的该第二边缘之间。

10.如权利要求6所述的天线结构，其中该天线结构涵盖一第一频带和一第二频带，该第一频带介于2400MHz至2500MHz之间，而该第二频带介于5150MHz至5850MHz之间。

11.如权利要求10所述的天线结构，其中该第一频带由该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部，以及该第四辐射部所共同激发产生，而该第二频带由该第一辐射部和该第二辐射部所共同激发产生。

12.如权利要求10所述的天线结构，其中一第一距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第二辐射部的该第三边缘之间，或介于该第三辐射部的该第二边缘和该第四辐射部的该第四边缘之间，而该第一距离根据下列方程式作计算：

其中“D₁”代表该第一距离，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

13.如权利要求10所述的天线结构，其中一第二距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，或介于该第二辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，而该第二距离根据下列方程式作计算：

其中“D₂”代表该第二距离，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

14.如权利要求10所述的天线结构，其中该第一匹配支路的长度根据下列方程式作计算：

其中“M₁”代表该第一匹配支路的该长度，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

15.如权利要求10所述的天线结构，其中该第二匹配支路的长度根据下列方程式作计算：

其中“M₂”代表该第二匹配支路的该长度，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

16.如权利要求10所述的天线结构，其中一第三距离介于该第三辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，或介于该第四辐射部的该第一边缘和该第三边缘之间，而该第三距离根据下列方程式作计算：

其中“D₃”代表该第三距离，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，而“m”代表介于1至1.5之间的一第二补偿常数。

17.如权利要求10所述的天线结构，其中一第四距离介于该第二缺口和该第一辐射部的该第一边缘之间，或介于该第三缺口和该第一辐射部的该第一边缘之间，而该第四距离根据下列方程式作计算：

其中“D₄”代表该第四距离，“c”代表光速，“f₁”代表该第一频带的中心频率，“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数，“k”代表介于0.1至0.5之间的一第一补偿常数，而“h”代表该第一表面和该接地面之间的一间距。

18.如权利要求16所述的天线结构，其中一第五距离介于该第一辐射部的该第一边缘和该第二辐射部的第一边缘之间，而该第五距离大致等于该第三距离。

19.如权利要求10所述的天线结构，其中该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口的每一者的一缺口长度皆根据下列方程式作计算：

其中“S_L”代表该缺口长度，“c”代表光速，“f₂”代表该第二频带的中心频率，而“ε_e”代表介于1至1.3之间的一等效介电常数。

20.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一缺口、该第二缺口、该第三缺口、该第四缺口、该第五缺口、该第六缺口、该第七缺口，以及该第八缺口的每一者的一缺口宽度皆小于或等于1mm。

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