CN112186334B - 多频天线模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多频天线模块，适于配置在壳体上，多频天线模块包括主辐射体、第一、第二、第三及第四辐射体。主辐射体具有馈入端及第一接地端。第一辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第一频段。第二辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第二频段。第三辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第三频段。第四辐射体位于主辐射体旁，用以耦合出第四频段，且具有第二接地端，其中主辐射体、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体适于沿着壳体的轮廓分布而呈现出立体结构。

Description

多频天线模块

技术领域

本发明涉及一种天线模块，尤其涉及一种多频天线模块。

背景技术

目前，多频天线通常为平面的形式配置在基板上。随着科技的进步，电子产品的尺寸朝向薄与小发展，多频天线与基板的搭配会占去电子产品的较多的内部空间，而使得电子产品的尺寸难以缩减。

发明内容

本发明提供一种多频天线模块，其可耦合出多频段且随着壳体的轮廓设置，而节省空间。

本发明的一种多频天线模块，适于配置在壳体上，多频天线模块包括主辐射体、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体。主辐射体具有馈入端及第一接地端。第一辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第一频段。第二辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第二频段。第三辐射体连接于主辐射体，用以耦合出第三频段。第四辐射体位于主辐射体旁，用以耦合出第四频段，且具有第二接地端，其中主辐射体、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体适于沿着壳体的轮廓分布而呈现出立体结构。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有底面、顶面及位于底面与顶面之间的多个侧面，主辐射体具有两支部，馈入端及第一接地端分别位于两支部上，馈入端及第一接地端适于位于底面，两支部具有多个弯折而适于从底面沿着这些侧面的至少一者而延伸至顶面。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有顶面及侧面，第一辐射体具有弯折而适于从顶面延伸至侧面。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有多个侧面，第一辐射体在其中一个侧面上的部位对第一频段产生共振。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有多个侧面，第一辐射体具有连接于主辐射体的端部，第一辐射体具有适于分别位于这些侧面的其中三个上的第一加宽区段、第二加宽区段及第三加宽区段，第一加宽区段、第二加宽区段及第三加宽区段的宽度大于端部的宽度。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有多个侧面，第二辐射体具有弯折地连接于彼此的第一区段及第二区段，适于配置在这些侧面的其中两者上。

在本发明的一实施例中，上述的第一区段的宽度大于第二区段的宽度。

在本发明的一实施例中，上述的第三辐射体适于配置在顶面上。

在本发明的一实施例中，上述的壳体具有底面、顶面及位于底面与顶面之间的多个侧面，第四辐射体具有多个弯折而适于从底面经过这些侧面的至少两者而延伸至顶面。

在本发明的一实施例中，上述的多频天线模块还包括可变电容，电性连接于馈入端。

基于上述，本发明的多频天线模块具有主辐射体、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体，而可耦合出多个频段。此外，本发明的多频天线模块适于沿着壳体的轮廓分布而呈现出立体结构，而可有效节省空间。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种多频天线模块配置在壳体上的示意图。

图2是图1的另一个视角的示意图。

图3与图4是隐藏图1与图2的壳体的示意图。

图5是图1的另一个视角的示意图。

图6是图1的多频天线模块未串接可变电容时的频率-S11的示意图。

图7是图1的多频天线模块串接可变电容时的频率-S11的示意图。

图8是依照本发明的另一实施例的一种多频天线模块的示意图。

图9是图8的另一个视角的示意图。

附图标号说明：

10：壳体

11：底面

12：顶面

13：凹口

14a、14b、14c：斜面

15a、15b、15c、15d、15e、15f：侧面

100、100a：多频天线模块

110：主辐射体

112、114：支部

111、1122～1126、1142～1146区段

116：馈入端

118：第一接地端

120、120a：第一辐射体

121：端部

122～127：区段

125a：第一加宽区段

126a：第二加宽区段

127a：第三加宽区段

130、130a：第二辐射体

132、132a：第一区段

134、134a：第二区段

140：第三辐射体

150、150a：第四辐射体

151～155、153a～155a：区段

156：第二接地端

160：可变电容

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施例的一种多频天线模块配置在壳体上的示意图。图2是图1的另一个视角的示意图。图3与图4是隐藏图1与图2的壳体的示意图。图5是图1的另一个视角的示意图。请参阅图1至图5，本实施例的多频天线模块100例如是可以应用在行车记录器、数字视频录影机(Digital video recorder，DVR)、车用物联网(Internet of Things，IoT)或是手机上，其可将电子装置的信息上传至云端系统。当然，多频天线模块100的应用不以此为限制。

在本实施例中，多频天线模块100适于配置在壳体10上。由图1与图2可见，在本实施例中，壳体10具有顶面12、多个斜面(仅标示一部分的斜面14a、14b、14c)及多个侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f。此外，由图5可见，壳体10具有底面11。这些斜面14a、14b、14c与这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f均位于底面11与顶面12之间。

在本实施例中，壳体10的形状不规则，例如，壳体10的这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f拼凑出接近于弧形或是半圆的立体外型，但壳体10的形状不以此为限制。在一实施例中，壳体10也可以是具有局部圆弧的立体外型，或者，壳体10也可以是多边形的组合或是规则的形状(例如一般常见的多边形体)。

由于目前电子产品的尺寸越来越小，在本实施例中，多频天线模块100随着这些表面的轮廓弯折而直接配置在壳体10的这些表面上，以减少多频天线模块100在电子产品内所占用的空间，也可良好地应用在不规则形状的壳体10上，而可提供良好的多频效果。下面将对本实施例的多频天线模块100的结构进行说明。

如图1所示，在本实施例中，多频天线模块100(图3)包括主辐射体110、第一辐射体120、第二辐射体130、第三辐射体140及第四辐射体150。在本实施例中，主辐射体110、第一辐射体120、第二辐射体130、第三辐射体140及第四辐射体150适于沿着壳体10的底面11(图5)、顶面12及这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f的轮廓分布而呈现出立体结构。

详细地说，在本实施例中，由图3可见，主辐射体110包括区段111及连接于区段111的两支部112、114，两支部112、114具有多个弯折而适于从底面11(图5)沿着这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f的至少一者而延伸至顶面12。

具体地说，两支部112、114具有位于底面11(图5)上的区段1122、1142(图5)、位于侧面15e上的区段1124、1144(图3)、位于斜面14b上的区段1126、1146(图3)。区段1126、1146连接至位于顶面12上的区段111。如图5所示，主辐射体110具有馈入端116及第一接地端118。馈入端116及第一接地端118分别位于两区段1122、1142上，且位于壳体10的底面11。

此外，如图1所示，第一辐射体120具有多个弯折而适于从顶面12延伸至侧面。更明确地说，在图3中可见，第一辐射体120通过端部121连接于主辐射体的区段111，第一辐射体120具有配置在顶面12(图1)的区段122、配置在壳体10(图1)的斜面14a(图1)上的区段123及配置在壳体10(图1)的侧面15a、15b、15c(图1)上的区段124、125、126、127。

在本实施例中，第一辐射体120用以耦合出第一频段。第一辐射体120的长度例如为第一频段的1/4波长。在本实施例中，第一频段例如是低频，频段为824MHz至894MHz，但第一频段不以此为限制。

此外，在本实施例中，第一辐射体120位于侧面15a上的区段125可用来帮助共振低频。当然，在其他实施例中，第一辐射体120的形状不以此为限制。

如图4所示，在本实施例中，第二辐射体130连接于主辐射体110，且具有弯折地连接于彼此的第一区段132及第二区段134。第一区段132及第二区段134适于配置在壳体10(图1)的这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f(图1)的其中两者上。具体地说，第一区段132连接于主辐射体的区段1144且位于侧面15d(图1)上，第一区段132的延伸方向垂直于区段1144的延伸方向。第二区段134位于侧面15c(图1)上，第二区段134呈L型，而在末端往底面11(图1)的方向(下方)延伸。

在本实施例中，第二辐射体130用以耦合出第二频段。第二辐射体130的长度例如为第二频段的1/4波长。第二频段例如是中频的一部分，频段为1.71GHz至1.88GHz，但第二频段不以此为限制。

另外，如图4所示，在本实施例中，第三辐射体140连接于主辐射体110，第三辐射体140适于配置在顶面12(图1)上。在本实施例中，第三辐射体140的形状接近于Z字型，而具有两个转折，但第三辐射体140的形状不以此为限制。第三辐射体140用以耦合出第三频段。第三辐射体140的长度例如为第三频段的1/4波长。第三频段例如是高频，频段为2.3GHz至2.69GHz，但第三频段不以此为限制。

如图4所示，在本实施例中，第四辐射体150位于主辐射体110旁。第四辐射体150具有多个弯折而适于从底面11(图5)经过这些侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f(图2)的至少两者而延伸至顶面12(图2)。具体地说，第四辐射体150包括位于底面11(图5)上的区段151、位于侧面15e(图2)上的区段152、位于侧面15f(图2)上的区段153、位于斜面14c(图2)上的区段154及位于顶面12(图2)上的区段155。

在本实施例中，第四辐射体150具有第二接地端156，位于区段151上。区段152呈L型，而往右延伸。区段153与区段154垂直，而具有转折。第四辐射体150通过区段155延伸至壳体10(图2)的顶面12(图2)可避免壳体10外部的金属(例如环绕在壳体10的侧面15a、15b、15c、15d、15e、15f(图2)之外的金属外壳(未示出))干扰，而可提升天线效率。

第四辐射体150用以耦合出第四频段。第四辐射体150的长度例如为第四频段的1/4波长。第四频段例如是中频的另一部分，频段为1.99GHz至2.17GHz，但第四频段不以此为限制。

此外，请回到图1，在本实施例中，壳体10具有凹口13，可供内部金属零件(未示出)配置，多频天线模块100配置在壳体10的外表面也可避免内部金属零件对天线信号的屏蔽。

值得一提的是，如图5所示，在本实施例中，多频天线模块100还可选择地包括可变电容160，电性连接于馈入端116。可变电容160例如是可在0.1pF至0.8pF之间改变，以调整阻抗匹配，而能够使频宽加大，或是平移频带。当然，可变电容160的电容范围不以此为限制。

由于不同国家所规定的频段略有不同，同一个频段的天线效益要求也不同，本实施例的多频天线模块100可通过在可变电容160内写入特定的电容值，以因应不同国家的规格。举例来说，生产者可以将要贩卖到A国家的产品的可变电容160设定为a电容值(例如以软件的方式写入)，而使此产品的多频天线模块100所耦合出的频段符合A国家的规格。生产者也可针对B国家，将要贩卖到B国家的产品的可变电容160设定为b电容值，而使此产品的多频天线模块100所耦合出的频段符合B国家的规格。如此一来，贩卖至不同国家的这些产品的多频天线模块100的硬件结构可相同，而不需对不同的国家生产不同版本的硬件。

图6是图1的多频天线模块未串接可变电容时的频率-S11的示意图。图7是图1的多频天线模块串接可变电容时的频率-S11的示意图。请参阅图6与图7，由两图比较可见，在图6中，低频介于824MHz至894MHz之间。在图7可见，当多频天线模块100串接可变电容160时，低频的频宽加大至703MHz至960MHz之间，而可达到宽频的效果。

此外，当多频天线模块100串接可变电容160时，在中频的部分，特别是1990MHz至2170MHz之间具有较小的S11数值，而具有较佳的天线效益。另外，当多频天线模块100串接可变电容160时，高频(2300MHz至2690MHz之间)的频带也向右平移。

图8是依照本发明的另一实施例的一种多频天线模块的示意图。图9是图8的另一个视角的示意图。请参阅图8与图9，本实施例的多频天线模块100a与图1的多频天线模块100的主要差异在于，在本实施例中，第一辐射体120a具有第一加宽区段125a、第二加宽区段126a及第三加宽区段127a，第一加宽区段125a、第二加宽区段126a及第三加宽区段127a的宽度大于端部121的宽度。

另外，如图9所示，在本实施例中，第二辐射体130a的第一区段132a的宽度大于第二区段134a的宽度。相较于图4的多频天线模块100，本实施例的第四辐射体150a的区段153a、154a、155a也被加宽。在本实施例中，设计者可对第一辐射体120a、第二辐射体130a和/或第四辐射体150a的局部区段加宽，以达到调频的效果。

综上所述，本发明的多频天线模块具有主辐射体、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体及第四辐射体，而可耦合出多个频段。此外，本发明的多频天线模块适于沿着壳体的底面、顶面及这些侧面的轮廓分布而呈现出立体结构，而可有效节省空间。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (8)

1.一种多频天线模块，适于配置在壳体，其特征在于，所述多频天线模块包括：

主辐射体，具有馈入端及第一接地端；

第一辐射体，连接于所述主辐射体，用以耦合出第一频段；

第二辐射体，连接于所述主辐射体，用以耦合出第二频段；

第三辐射体，连接于所述主辐射体，用以耦合出第三频段；以及

第四辐射体，位于所述主辐射体旁，用以耦合出第四频段，且具有第二接地端，其中所述主辐射体、所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体及所述第四辐射体适于沿着所述壳体的轮廓分布而呈现出立体结构，所述壳体具有底面、顶面及位于所述底面与所述顶面之间的多个侧面，所述主辐射体具有两支部，所述馈入端及所述第一接地端分别位于所述两支部上，所述馈入端及所述第一接地端适于位于所述底面，所述两支部具有多个弯折而适于从所述底面沿着所述多个侧面的至少一者而延伸至所述顶面，所述第一辐射体具有弯折而适于从所述顶面延伸至所述侧面。

2.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述壳体具有多个侧面，所述第一辐射体在其中一个所述侧面上的部位对所述第一频段产生共振。

3.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述壳体具有多个侧面，所述第一辐射体具有连接于所述主辐射体的端部，所述第一辐射体具有适于分别位于所述多个侧面的其中三个上的第一加宽区段、第二加宽区段及第三加宽区段，所述第一加宽区段、所述第二加宽区段及所述第三加宽区段的宽度大于所述端部的宽度。

4.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述壳体具有多个侧面，所述第二辐射体具有弯折地连接于彼此的第一区段及第二区段，适于配置在所述多个侧面的其中两者上。

5.根据权利要求4所述的多频天线模块，其特征在于，所述第一区段的宽度大于所述第二区段的宽度。

6.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述壳体具有顶面，所述第三辐射体适于配置在所述顶面上。

7.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，所述壳体具有底面、顶面及位于所述底面与所述顶面之间的多个侧面，所述第四辐射体具有多个弯折而适于从所述底面经过所述多个侧面的至少两者而延伸至所述顶面。

8.根据权利要求1所述的多频天线模块，其特征在于，还包括可变电容，电性连接于所述馈入端。

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