实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题,就是提供一种复合式多输入多输出天线模块,其除了尺寸小、高度低、天线之间隔离度小、天线增益值高、辐射特性良好之外,亦不需额外增加一双工器电路,即可取代传统外露式2.4/5GHz双频桥接点(access-point)天线。此外,本实用新型复合式多输入多输出天线模块可内藏在无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内,以保持产品整体外观的完整性与美感度。
为了解决上述技术问题,根据本实用新型的其中一种方案,提供一种复合式多输入多输出天线模块,其包括:一接地单元、多个辐射单元、多个回圈单元及多个滤波单元。该些辐射单元设置在该接地单元上,其中每一个辐射单元具有一与该接地单元平行且朝向该接地单元的外侧边延伸的第一辐射本体、至少一从该第一辐射本体的一侧边向下延伸而出且悬空的第一信号馈入接脚、及至少一从该第一辐射本体的一侧边向下延伸而出且连接至该接地单元的第一短路接脚,且该第一信号馈入接脚及该第一短路接脚两者与该第一辐射本体设置在不同平面上。该些回圈单元沿着该接地单元的外侧边排列且垂直设置于该接地单元上,其中每一个回圈单元具有至少一设置于该接地单元上的第二短路接脚、至少一与上述至少一第二短路接脚相隔一预定距离且悬空在该接地单元上方一预定距离的第二信号馈入接脚、及至少一悬空且垂直设置于该接地单元上方一预定距离并连接到上述至少一第二短路接脚及上述至少一第二信号馈入接脚之间的第二辐射本体。该些滤波单元设置于该接地单元上且分别电性连接到该些回圈单元的该些第二信号馈入接脚。另外,该些辐射单元及该些回圈单元均环绕该接地单元的几何中心且彼此交替且对称地排列在该接地单元上。
为了解决上述技术问题,根据本实用新型的其中一种方案,提供一种复合式多输入多输出天线模块,其安装在一无线通信装置壳体的内部,以形成一复合式多输入多输出天线模块的系统。该复合式多输入多输出天线模块包括:一接地单元、多个辐射单元、多个回圈单元及多个滤波单元。该些辐射单元设置在该接地单元上,其中每一个辐射单元具有一与该接地单元平行且朝向该接地单元的外侧边延伸的第一辐射本体、至少一从该第一辐射本体的一侧边向下延伸而出且悬空的第一信号馈入接脚、及至少一从该第一辐射本体的一侧边向下延伸而出且连接至该接地单元的第一短路接脚,且该第一信号馈入接脚及该第一短路接脚两者与该第一辐射本体设置在不同平面上。该些回圈单元沿着该接地单元的外侧边排列且垂直设置于该接地单元上,其中每一个回圈单元具有至少一设置于该接地单元上的第二短路接脚、至少一与上述至少一第二短路接脚相隔一预定距离且悬空在该接地单元上方一预定距离的第二信号馈入接脚、及至少一悬空且垂直设置于该接地单元上方一预定距离并连接到上述至少一第二短路接脚及上述至少一第二信号馈入接脚之间的第二辐射本体。该些滤波单元设置于该接地单元上且分别电性连接到该些回圈单元的该些第二信号馈入接脚。另外,该些辐射单元及该些回圈单元均环绕该接地单元的几何中心且彼此交替且对称地排列在该接地单元上,且该接地单元、该些辐射单元、该些回圈单元与该些滤波单元均被包覆在该无线通信装置壳体的内部。
因此,本实用新型的有益效果在于:
1、在本实用新型所举的例子中,复合式多输入多输出天线模块包括三个独立的辐射单元(例如三个单极天线)与三个独立的回圈单元(例如三个回圈天线)。每一个辐射单元与每一个回圈单元分别负责低频2.4GHz频带操作与高频5GHz频带操作,以实现同步(concurrent)双频操作的目的。因此本实用新型有别于传统的双频天线,传统双频天线只有单一信号馈入端,在同步双频操作时需额外增加一双工器电路,不但增加成本,亦造成整体系统功率的损耗。
2、在本实用新型所举的例子中,每一个辐射单元可为一短路偶极天线(shorted monopole antenna),每一个回圈单元可为一回圈天线,本实用新型结合上述两种不同的天线类型与天线辐射场型特性,以形成一种复合式多输入多输出天线模块。
3、在本实用新型所举的例子中,复合式多输入多输出天线模块的整体高度不超过15mm,以达成内藏式多桥接点天线的可能性。换句话说,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块可内藏在无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内,以保持产品整体外观的完整性与美感度。
4、在本实用新型所举的例子中,通过(1)控制每一个辐射单元的第一短路接脚及第一信号馈入接脚的间距、(2)控制每一个回圈单元的第二短路接脚及第二信号馈入接脚的间距、及(3)控制每一个辐射单元及每一个回圈单元相对于接地单元的高度,以使得本实用新型的复合式多输入多输出天线模块在2.4GHz与5GHz无线区域网路频带内获得良好的阻抗匹配(以2∶1VSWR或10dB返回损失定义)。
5、在本实用新型所举的例子中,因为每一个辐射单元的第一短路接脚邻近不同天线操作频率的回圈单元的第二信号馈入接脚(或每一个回圈单元的第二短路接脚邻近不同天线操作频率的辐射单元的第一信号馈入接脚),所以本实用新型可大幅降低每两个具有不同天线操作频率的辐射单元与回圈单元之间的耦合(mutual coupling),以达成隔离度(isolation)在-20dB以下的良好特性。
6、在本实用新型所举的例子中,每一个辐射单元(例如2.4GHz单极天线)可提供倒三角锥(conical)的辐射场型,其适合应用在天花板桥接点天线设计上。另外,每一个回圈单元为一全波长回圈天线(one-wavelength loop),且为一平衡式结构(balanced structure),其具有大幅抑制天线接地面(或系统接地面)的表面激发电流的优势,因此接地面(该接地单元)在这里可视为一反射板,而使得本实用新型的天线辐射场型具有较高的指向性(directivity),以达成高增益天线的设计(可补偿5GHz操作频带的高路径损耗)并提升通信涵盖范围。
7、在本实用新型所举的例子中,每一个回圈单元垂直地放置在接地面的边缘(亦即该接地单元的最外侧边),天线的辐射场型受到接地面两正交方向(orthogonal directions)(一个方向垂直接地面(与天线平行),另一个方向则平行接地面)的反射,每一个回圈单元在与天线垂直平面的的3dB半功率(half-power)束径宽可涵盖极座标(polar coordinate)上至少一个象限(quadrant)以上的角度,因此每一个回圈单元能够产生较宽的束径宽辐射场型。
8、在本实用新型所举的例子中,该接地单元与该些回圈单元整体采用金属片冲压(stamping)或切割制作,可由单一辐射金属片成型,因此本实用新型可有效地节省制作成本及加工时间。
9、在本实用新型所举的例子中,将每一个2.4GHz印刷式微带带阻滤波器(printed microstrip band-stop filter)电性连接到每一个回圈单元(例如5GHz回圈天线)的第二信号馈入点,以用于抑制5GHz回圈天线的半波长谐振模式(接近2.4GHz操作频带),进而大幅降低2.4与5GHz天线之间在2.4GHz频带的隔离度至-45dB。因此,本实用新型在2.4GHz频带内的增益值约为4.6dBi,且天线辐射效率可大于80%,另外本实用新型在5GHz频带内的增益值约在4.4~5.1dBi之间,且天线辐射效率可大于75%。
为使能还进一步了解本实用新型的特征及技术内容,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本实用新型加以限制。
附图说明
图1A为本实用新型的复合式多输入多输出天线模块的第一实施例的上视示意图;
图1B为本实用新型的复合式多输入多输出天线模块的第一实施例的立体示意图;
图1C为本实用新型第一实施例的其中一辐射单元的立体示意图;
图1D为本实用新型第一实施例的其中一回圈单元的前视示意图;
图1E为本实用新型第一实施例的第一个辐射单元在不同频率下所得到的反射系数的曲线图;
图1F为本实用新型第一实施例的第三个回圈单元在不同频率下所得到的反射系数的曲线图;
图1G为本实用新型第一实施例的第二个辐射单元与第一个辐射单元之间的隔离度曲线图;
图1H为本实用新型第一实施例的第三个辐射单元与第一个辐射单元之间的隔离度曲线图;
图1I为本实用新型第一实施例的第一个回圈单元与第一个辐射单元之间的隔离度曲线图;
图1J为本实用新型第一实施例的第二个回圈单元与第一个辐射单元之间的隔离度曲线图;
图1K为本实用新型第一实施例的第三个回圈单元与第一个辐射单元之间的隔离度曲线图;
图1L为本实用新型第一实施例的第二个回圈单元与第一个回圈单元之间的隔离度曲线图;
图1M为本实用新型第一实施例的第三个回圈单元与第一个回圈单元之间的隔离度曲线图;
图1N为本实用新型第一实施例内设于一无线通信装置壳体内的立体示意图;
图2为本实用新型第二实施例的其中一回圈单元的前视示意图;
图3为本实用新型第三实施例的其中一回圈单元的前视示意图;
图4A为本实用新型的复合式多输入多输出天线模块的第四实施例的上视示意图;以及
图4B为本实用新型的复合式多输入多输出天线模块的第四实施例的立体示意图。
主要元件符号说明
无线通信装置壳体 C
多输入多输出天线模块 M
接地单元1
穿孔 10
外侧边 100
辐射单元2
几何中心线 A
第一短路接脚 20
第一信号馈入接脚 21
第一信号馈入点 210
第一辐射本体 22
回圈单元3
几何中心线 B
第二短路接脚 30
第二信号馈入接脚 31
第二信号馈入点 310
第二辐射本体 32
弯曲部 320
滤波单元4
第一段传输线 41
第二段传输线 42
微波印刷滤波器 43
信号传输线 5
夹角 θ、θ′
具体实施方式
请参阅图1A至图1D所示,本实用新型第一实施例提供一种复合式多输入多输出天线模块M,其包括:一接地单元1、多个辐射单元2、多个回圈单元3及多个滤波单元4。此外,该接地单元1及该些回圈单元3可为一体成型的片状体。当然,该些回圈单元3亦可分别成型后再设置于该接地单元1上。
其中,该些辐射单元2与该些回圈单元3均环绕该接地单元1的几何中心,且该些辐射单元2与该些回圈单元3彼此交替且对称地排列在该接地单元1上。每一个辐射单元2的几何中心线A(该几何中心线A连接到该接地单元1的几何中心)与每一个回圈单元3的几何中心线B(该几何中心线B连接到该接地单元1的几何中心)彼此间的夹角θ为相同。另外,每两个辐射单元2的两个几何中心线A(或每两个回圈单元3的两个几何中心线B)彼此间的夹角θ′亦可为相同。
例如:以本实用新型第一实施例所举的例子而言,该些辐射单元2的数量为三个,该些回圈单元3的数量亦为三个,且每一个辐射单元2的几何中心线A与每一个回圈单元3的几何中心线B彼此间的夹角θ为60度(如图1A所示)。然而,上述“该些辐射单元2及该些回圈单元3的数量”及“每一个辐射单元2的几何中心线A与每一个回圈单元3的几何中心线B彼此间的夹角θ的度数”均是用来举例而已,而并非用以限定本实用新型。
再者,该接地单元1可为正多边形导电板体、圆形导电板体、或任何外观形状的导电板体。本实用新型第一实施例是以正多边形导电板体来作说明,且该接地单元1的中央处(即几何中心处)具有一穿孔10。另外,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块M还进一步包括:多个相对应该些辐射单元2及该些回圈单元3的信号传输线5,且该些信号传输线5均穿过该穿孔10,以使得该些信号传输线5通过该穿孔10而达到收纳的效果,且通过该些信号传输线5的使用,以使得该些辐射单元2及该些回圈单元3所接收到的天线信号可传递至无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内的电路板(图未示)。当然,本实用新型第一实施例中的接地单元1也可以省略上述穿孔10的设计,而使得该些信号传输线5直接沿着该接地单元1的上表面贴附,这样也可以使得该些信号传输线5达到收纳的效果。
此外,配合图1B及图1C所示,该些辐射单元2设置在该接地单元1上且该些辐射单元2距离该接地单元1的外侧边100有一预定距离,其中每一个辐射单元2具有一与该接地单元1平行且朝向该接地单元1的外侧边100延伸的第一辐射本体22、至少一从该第一辐射本体22侧边向下延伸而出且悬空的第一信号馈入接脚21、及至少一从该第一辐射本体22侧边向下延伸而出且连接至该接地单元1的第一短路接脚20。换句话说,该第一辐射本体22的其中一侧边朝向该接地单元1的外侧边100延伸,而该第一辐射本体22的另外一相反侧边则向下延伸出该第一信号馈入接脚21及该第一短路接脚20,其中该第一信号馈入接脚21及该第一短路接脚20两者与该第一辐射本体22设置在不同平面上。换句话说,该第一信号馈入接脚21及该第一短路接脚20两者可为共平面,而该第一信号馈入接脚21与该第一辐射本体22为非共平面,该第一短路接脚20与该第一辐射本体22为非共平面。
另外,配合图1B及图1D所示,该些回圈单元3沿着该接地单元1的外侧边100排列且垂直设置于该接地单元1上,其中每一个回圈单元3具有至少一设置于该接地单元1上的第二短路接脚30、至少一与上述至少一第二短路接脚30相隔一预定距离且悬空在该接地单元1上方一预定距离的第二信号馈入接脚31、及至少一悬空且垂直设置于该接地单元1上方一预定距离并连接到上述至少一第二短路接脚30及上述至少一第二信号馈入接脚31之间的第二辐射本体32。请参考图1D所示,每一个回圈单元3的第二短路接脚30与第二信号馈入接脚31对称地设置于每一个回圈单元3的几何中心线B的两侧。
此外,该些滤波单元4均设置于该接地单元1上并平行紧贴于该接地单元1,且分别电性连接到该些回圈单元3的该些第二信号馈入接脚31,用于过滤特定频率的传输信号。每一个滤波单元4均具有一第一段传输线41、一第二段传输线42及一连接到该第一段传输线41和该第二段传输线42之间的微波印刷滤波器43,其中该第一段传输线41与该回圈单元3的该第二信号馈入接脚31电性连接,而该第二段传输线42与该信号传输线5电性连接。举例来说,每一个滤波单元4可为一用于抑制该回圈单元3的半波长谐振模式的带阻滤波器(band-stop filter),因为该回圈单元3的半波长谐振模式接近该些辐射单元2的天线操作频率。以本实用新型第一实施例所举的例子而言,该些辐射单元2为2.4GHz,该些回圈单元3为5GHz,而每一个滤波单元4可为2.4GHz印刷式微带带阻滤波器(printed microstrip band-stop filter),其电性连接到每一个回圈单元3(例如5GHz回圈天线)的第二信号馈入点310,以用于抑制5GHz回圈天线的半波长谐振模式(接近2.4GHz操作频带),进而大幅降低2.4与5GHz天线之间在2.4GHz频带的隔离度。
再者,依据不同的设计需求,该些辐射单元2及该些回圈单元3至少具有下列五种不同的设计态样:
一、请参阅图1B所示,每一个辐射单元2的第一信号馈入接脚21与其中一邻近的回圈单元3的第二短路接脚30相邻,且每一个辐射单元2的第一短路接脚20与另外一邻近的回圈单元3的第二信号馈入接脚31相邻。换句话说,以其中一辐射单元2来看,该辐射单元2的第一信号馈入接脚21与左边的回圈单元3的第二短路接脚30相邻,且该辐射单元2的第一短路接脚20与右边的回圈单元3的第二信号馈入接脚31相邻。通过上述接脚间彼此错开的设计,以降低该第一信号馈入接脚21与该第二信号馈入接脚31彼此间产生相互电磁场干扰的问题。因此,本实用新型可大幅降低每两个具有不同天线操作频率的辐射单元2与回圈单元3之间的耦合(mutualcoupling),达成隔离度(isolation)在-20dB以下的良好天线特性。
二、请配合图1C及图1D所示,每一个辐射单元2的第一短路接脚20与第一信号馈入接脚21彼此相隔一预定距离,且每一个回圈单元3的第二短路接脚30与第二信号馈入接脚31彼此相隔一预定距离,以达良好的匹配。此外,依据不同的设计需求,设计者可通过调整此相隔的预定距离,以改变天线的操作频率。另外,“上述第一短路接脚20与第一信号馈入接脚21之间的预定距离”及“上述第二短路接脚30与第二信号馈入接脚31之间的预定距离”均可随着所需要的天线性能来进行调整。再者,每一个辐射单元2及每一个回圈单元3相对于接地单元1的高度亦可随着所需要的天线性能(例如天线辐射场型与天线增益)来进行调整。
因此,通过(1)控制每一个辐射单元2的第一短路接脚20及第一信号馈入接脚21的间距、(2)控制每一个回圈单元3的第二短路接脚30及第二信号馈入接脚31的间距、及(3)控制每一个辐射单元2及每一个回圈单元3相对于接地单元1的高度,以使得本实用新型的复合式多输入多输出天线模块M在2.4GHz与5GHz无线区域网路频带内获得良好的阻抗匹配(以2∶1VSWR或10dB返回损失定义)。
三、请配合图1B至图1D所示,每一个第一信号馈入接脚21的底部具有一第一信号馈入点210,且每一个第二信号馈入接脚31的底部具有一第二信号馈入点310。此外,该些第一信号馈入点210及该些第二信号馈入点310均面向该接地单元1的几何中心(该些第一信号馈入点210及该些第二信号馈入点310分别相对于该接地单元1的几何中心的距离可以不同,但相同操作频带的辐射单元或回圈单元的馈入点相对于该接地单元1的几何中心的距离必须相同)。
另外,该些信号传输线5分别直接电性连接到该些第一信号馈入接脚21的该些第一信号馈入点210及间接通过该些滤波单元4而电性连接到该些第二信号馈入接脚31的该些第二信号馈入点310。通过该些信号传输线5的使用,以使得该些辐射单元2及该些回圈单元3所接收到的天线信号可传递至无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内的电路板(图未示)。
四、请配合图1A及图1B所示,每一个辐射单元2的第一短路接脚20及第一信号馈入接脚21均位于同一平面上,且该第一短路接脚20及该第一信号馈入接脚21两者大约垂直于该第一辐射本体22,且每一个回圈单元3的第二短路接脚30、第二信号馈入接脚31及第二辐射本体32均位于同一平面上或同一曲面上。
五、该些辐射单元2具有相同的天线操作频率(例如低频操作频率),且该些回圈单元3具有相同的天线操作频率(例如高频操作频率)。举例来说,该些辐射单元2的天线操作频率可为2.4GHz,且该些回圈单元3的天线操作频率可为5GHz。
再者,依据上述五点对于该些辐射单元2及该些回圈单元3所界定的结构,举例来说:图1A中显示三个辐射单元2,定义最上面的为第一个辐射单元2(位置代号为S1),左下角为第二个辐射单元2(位置代号为S2),右下角为第三个辐射单元2(位置代号为S3);图1A中显示三个回圈单元3,定义右上角为第一个回圈单元3(位置代号为S4),左上角为第二个回圈单元3(位置代号为S5),最下面为第三个回圈单元3(位置代号为S6)。
请配合图1A及图1E所示,依据上述对于该些辐射单元2及该些回圈单元3所界定的结构来进行测试,而结果显示出第一个辐射单元2(如图1E的曲线所代表)在不同频率(Frequency)(MHz)下所得到的反射系数(reflectioncoefficient)(dB)。由图中所标示的2.4GHz频带的高、中、低三个频率点1、2、3的数据可知,在2.4GHz的操作频带内具有较低(-10dB以下)的反射系数。
请配合图1A及图1F所示,依据上述对于该些辐射单元2及该些回圈单元3所界定的结构来进行测试,而结果显示出其中一回圈单元3(如图1F的曲线所代表)在不同频率(Frequency)(MHz)下所得到的反射系数(reflectioncoefficient)(dB)。由上述图中可知,在5GHz的操作频带内具有较低(-7.3dB以下)的反射系数。
请配合图1A、及图1G至图1M所示,依据上述对于该些辐射单元2与该些回圈单元3所界定的结构来进行测试,而结果显示出任意一个辐射单元2与任意一个回圈单元3彼此间的隔离度曲线。其中,对照本实施例图1A中显示的三个辐射单元2与三个回圈单元3的相对位置关系及上述所编列的代号S1~S6,图1G中的S21所代表的是第二个辐射单元2与第一个辐射单元2之间的隔离度曲线,图1H中的S31所代表的是第三个辐射单元2与第一个辐射单元2之间的隔离度曲线,图1I中的S41所代表的是第一个回圈单元3与第一个辐射单元2之间的隔离度曲线,图1J中的S51所代表的是第二个回圈单元3与第一个辐射单元2之间的隔离度曲线,图1K中的S61所代表的是第三个回圈单元3与第一个辐射单元2之间的隔离度曲线,图1L中的S54所代表的是第二个回圈单元3与第一个回圈单元3之间的隔离度曲线,图1M中的S64所代表的是第三个回圈单元3与第一个回圈单元3之间的隔离度曲线。由上述图中可知,在2.4GHz及5GHz频带内的隔离度(isolation)可以达成在-20dB以下的良好特性。特别是由图1I至图1K可知,在2.4GHz频带内的隔离度更小于-45dB以下,主要是因为该滤波单元4的使用,大幅抑制该回圈单元3的半波长谐振模式。
另外,请参阅图1N所示,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块M系可安装在一无线通信装置壳体C(例如:无线宽频路由器的无线通信装置壳体或集线器的无线通信装置壳体)的内部,例如安装在无线通信装置壳体的上盖内侧,其中该接地单元1、该些辐射单元2、该些回圈单元3与该些滤波单元4均被包覆在该无线通信装置壳体C的内部。因此,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块M可内藏在无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内,所以本实用新型的复合式多输入多输出天线模块M不需外露于无线通信装置壳体C外部,以保持产品整体外观的完整性与美感度。
再者,请参考图2所示,本实用新型第二实施例提供一种复合式多输入多输出天线模块M,其包括:一接地单元1、多个辐射单元2、多个回圈单元3及多个滤波单元4。由图2可知,第二实施例与第一实施例最大的差别在于:在第二实施例中,每一个回圈单元3的第二辐射本体32为一连接到该第二短路接脚30及该第二信号馈入接脚31之间的弧形体。当然,第二实施例依然可以达到上述第一实施例的复合式多输入多输出天线模块M所能产生的功能与效果。
此外,请参考图3所示,本实用新型第三实施例提供一种复合式多输入多输出天线模块M,其包括:一接地单元1、多个辐射单元2、多个回圈单元3及多个滤波单元4。由图3可知,第三实施例与第一实施例最大的差别在于:在第三实施例中,每一个回圈单元3的第二辐射本体32具有两个相对称的弯曲部320。通过增加辐射本体的长度,可提供较长的谐振路径,降低天线操作频率,进而缩小天线尺寸。当然,第三实施例依然可以达到上述第一实施例的复合式多输入多输出天线模块M所能产生的功能与效果。
请参阅图4A及图4B所示,本实用新型第四实施例提供一种复合式多输入多输出天线模块M,其包括:一接地单元1、多个辐射单元2、多个回圈单元3及多个滤波单元4。由上述图中可知,第四实施例与第一实施例最大的差别在于:在第四实施例中,每一个回圈单元3的第二短路接脚30、第二信号馈入接脚31及第二辐射本体32均位于同一曲面上。在第四实施例中,可增加第二辐射本体32两侧边的宽度,以提供较长的谐振路径,并且此种方式不会造成复合式多输入多输出天线模块M的整体体积的增加。当然,第四实施例依然可以达到上述第一实施例的复合式多输入多输出天线模块M所能产生的功能与效果。
综上所述,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块至少具有下列的优点:
1、在本实用新型所举的例子中,复合式多输入多输出天线模块包括三个独立的辐射单元(例如三个单极天线)与三个独立的回圈单元(例如三个回圈天线)。每一个辐射单元与每一个回圈单元分别负责低频2.4GHz频带操作与高频5GHz频带操作,以实现同步(concurrent)双频操作的目的。因此本实用新型有别于传统的双频天线,传统双频天线只有单一信号馈入端,在同步双频操作时需额外增加一双工器电路,不但增加成本,亦造成整体系统功率的损耗。
2、在本实用新型所举的例子中,每一个辐射单元可为一短路偶极天线(shorted monopole antenna),每一个回圈单元可为一回圈天线,本实用新型结合上述两种不同的天线类型与天线辐射场型特性,以形成一种复合式多输入多输出天线模块。
3、在本实用新型所举的例子中,复合式多输入多输出天线模块的整体高度不超过15mm,以达成内藏式多桥接点天线的可能性。换句话说,本实用新型的复合式多输入多输出天线模块可内藏在无线宽频路由器(router)或集线器(hub)内,以保持产品整体外观的完整性与美感度。
4、在本实用新型所举的例子中,通过(1)控制每一个辐射单元的第一短路接脚及第一信号馈入接脚的间距、(2)控制每一个回圈单元的第二短路接脚及第二信号馈入接脚的间距、及(3)控制每一个辐射单元及每一个回圈单元相对于接地单元的高度,以使得本实用新型的复合式多输入多输出天线模块在2.4GHz与5GHz无线区域网路频带内获得良好的阻抗匹配(以2∶1VSWR或10dB返回损失定义)。
5、在本实用新型所举的例子中,因为每一个辐射单元的第一短路接脚邻近不同天线操作频率的回圈单元的第二信号馈入接脚(或每一个回圈单元的第二短路接脚邻近不同天线操作频率的辐射单元的第一信号馈入接脚),所以本实用新型可大幅降低每两个具有不同天线操作频率的辐射单元与回圈单元之间的耦合(mutual coupling),以达成隔离度(isolation)在-20dB以下的良好特性。
6、在本实用新型所举的例子中,每一个辐射单元(例如2.4GHz单极天线)可提供倒三角锥(conical)的辐射场型,其适合应用在天花板桥接点天线设计上。另外,每一个回圈单元为一全波长回圈天线(one-wavelength loop),且为一平衡式结构(balanced structure),其具有大幅抑制天线接地面(或系统接地面)的表面激发电流的优势,因此接地面(该接地单元)在这里可视为一反射板,而使得本实用新型的天线辐射场型具有较高的指向性(directivity),以达成高增益天线的设计(可补偿5GHz操作频带的高路径损耗)并提升通信涵盖范围。
7、在本实用新型所举的例子中,每一个回圈单元垂直地放置在接地面的边缘(亦即该接地单元的最外侧边),天线的辐射场型受到接地面两正交方向(orthogonal directions)(一个方向垂直接地面(与天线平行),另一个方向则平行接地面)的反射,每一个回圈单元在与天线垂直平面的的3dB半功率(half-power)束径宽可涵盖极座标(polar coordinate)上至少一个象限(quadrant)以上的角度,因此每一个回圈单元能够产生较宽的束径宽辐射场型。
8、在本实用新型所举的例子中,该接地单元与该些回圈单元整体采用金属片冲压(stamping)或切割制作,可由单一辐射金属片成型,因此本实用新型可有效地节省制作成本及加工时间。
9、在本实用新型所举的例子中,将每一个2.4GHz印刷式微带带阻滤波器(printed microstrip band-stop filter)电性连接到每一个回圈单元(例如5GHz回圈天线)的第二信号馈入点,以用于抑制5GHz回圈天线的半波长谐振模式(接近2.4GHz操作频带),进而大幅降低2.4与5GHz天线之间在2.4GHz频带的隔离度增益值。
以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例,并非因此限定本实用新型的范围,凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效技术变化,均包括在本实用新型的范围内。