CN202474229U

CN202474229U - 用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置

Info

Publication number: CN202474229U
Application number: CN2012201149221U
Authority: CN
Inventors: 范文娟; 阮伟宏; 吴翊逢; 张惟善
Original assignee: Wistron Neweb Corp
Current assignee: Wistron Neweb Corp
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-23

Abstract

一种用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置。该用于无线通信装置的天线组合件包括：第一天线、第二天线、第一隔离臂以及第二隔离臂；第一天线包括第一接地部、第一辐射臂及第一馈入点；第二天线与第一天线相间隔，并包括第二接地部、第二辐射臂及第二馈入点；第一辐射臂位于第一天线及第二天线之间，且电连接第一接地部，并与第一接地部共同界定出第一槽，且第一辐射臂位于第一槽中；第二辐射臂位于第一隔离臂及第二天线之间，且电连接第二接地部，并与第二接地部共同界定出第二槽，且第二槽的开口与第一槽的开口互为反向，第二辐射臂位于第二槽中。本实用新型可改善第一及第二天线间的隔离度，并分别使第一及第二天线缩小化。

Description

用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置，特别是指一种用于无线通信装置以改善隔离度的天线组合件及无线通信装置。

背景技术

参阅图1，图1是一种公知的天线组合件，包含沿着X方向间隔设置的一第一双频倒F形天线PIFA1及一第二双频倒F形天线PIFA2。

第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2各自包含一接地部G、一用以共振出一第一频带的第一辐射臂R1、一用以共振出一第二频带的第二辐射臂R2，以及一电连接第一及第二辐射臂的短路臂S。其中，第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2的接地部G共同电连接于一导体片G’(例如笔记本型计算机的显示器壳体内的屏蔽板)。

在早期的应用上，第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2皆应用于无线局域网络(LAN)的系统，以达到分集(diversity)的效果，所以第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2的隔离度只需低于-20dB即可，但近年来则将第二双频倒F形天线PIFA2另外应用于蓝牙系统，且基于相关通信规范，第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2的隔离度就需低于-25dB。

参阅图2，图2是上述公知的第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2的S参数图，其中，S11参数曲线是关于第一双频倒F形天线PIFA1的馈入点P1的返回损失，S22参数曲线是关于第二双频倒F形天线PIFA2的馈入点P2的返回损失，S21参数曲线是代表第一及第二双频倒F形天线的两馈入点P1、P2之间的隔离度：当第一及第二双频倒F形天线PIFA1、PIFA2两者间的距离D为259公厘(毫米)时，在2.45GHz的隔离度只有-20dB，因而无法同时满足无线局域网络及蓝牙的应用。

因此，需要提供一种用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置来解决上述问题。

实用新型内容

因此，本实用新型的第一目的，即在于提供一种用于无线通信装置的天线组合件及无线通信装置。

于是，本实用新型的用于无线通信装置的天线组合件包含：一第一天线、一第二天线、一第一隔离臂以及一第二隔离臂；该第一天线包括一第一接地部、一第一辐射臂及一用以传递一射频信号的第一馈入点；该第二天线与该第一天线相间隔，并包括一第二接地部、一第二辐射臂及一用以传递另一射频信号的第二馈入点；该第一隔离臂位于该第一天线及该第二天线之间，且电连接该第一接地部，并与该第一接地部共同界定出一具有一开口的第一槽，且该第一辐射臂位于该第一槽中；该第二隔离臂位于该第一隔离臂及该第二天线之间，且电连接该第二接地部，并与该第二接地部共同界定出一具有一开口的第二槽，且该第二槽的该开口与该第一槽的该开口互为反向，该第二辐射臂位于该第二槽中。

而本实用新型的第二目的，即在于提供一种无线通信装置。

于是，本实用新型的无线通信装置包含：一系统电路、一第一天线、一第二天线、一第一隔离臂、一第二隔离臂、一第一馈电组件以及一第二馈电组件；该系统电路包括一第一通信模块及一第二通信模块；该第一天线包括一第一接地部及一第一辐射臂；该第二天线与该第一天线相间隔，并包括一第二接地部及一第二辐射臂；该第一隔离臂位于该第一天线及该第二天线之间，且电连接该第一接地部，并与该第一接地部共同界定出一具有一开口的第一槽，且该第一辐射臂位于该第一槽中；该第二隔离臂位于该第一隔离臂及该第二天线之间，且电连接该第二接地部，并与该第二接地部共同界定出一具有一开口的第二槽，且该第二槽的该开口与该第一槽的该开口互为反向，该第二辐射臂位于该第二槽中；该第一馈电组件电连接于该第一通信模块及该第一天线之间，用以传递一射频信号；该第二馈电组件电连接于该第二通信模块及该第二天线之间，用以传递另一射频信号。

本实用新型的功效在于：以第一及第二隔离臂隔离第一天线与第二天线之间的能量传递，进而改善第一及第二天线间的隔离度。

附图说明

图1是一种公知的天线组合件的示意图；

图2是公知的天线组合件的S参数图；

图3是本实用新型的无线通信装置的较佳实施例，说明本实用新型的无线通信装置包含一天线组合件；

图4是一示意图，说明较佳实施例的天线组合件的第一种实施方式；

图5是较佳实施例的天线组合件的第一种实施方式的S参数图；

图6是一示意图，说明较佳实施例的天线组合件的第二种实施方式；

图7是天线组合件的第一种实施方式的辐射效率图；

图8是一示意图，说明较佳实施例的天线组合件的第三种实施方式；

图9是一示意图，说明较佳实施例的天线组合件的第四种实施方式；以及

图10是一示意图，说明较佳实施例的天线组合件的第五种实施方式。

主要组件符号说明：

PIFA1 第一双频倒F形天线 F1 第一馈入点

PIFA2 第二双频倒F形天线 D1 间距

G 接地部 A2 第二天线

R1 第一辐射臂 1’ 第二隔离臂

R2 第二辐射臂 11’ 第二耦合段

S 短路臂 2’ 第二辐射臂

G’ 导体片 3’ 第四辐射臂

P1、P2 馈入点 31’ 第二封闭槽

100 天线组合件 4’ 第二短路臂

9 系统电路 41’ 第一端部

A1 第一天线 42’ 第二端部

1 第一隔离臂 5’ 第二槽

11 第一耦合段 G2 第二接地部

2 第一辐射臂 F2 第二馈入点

3 第三辐射臂 D2 间距

31 第一封闭槽 D 距离

4 第一短路臂 W1 第一馈电组件

41 第一端部 W2 第二馈电组件

42 第二端部 C1 第一电流路径

5 第一槽 C2 第二电流路径

G1 第一接地部 C3 第三电流路径

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

参阅图3及图4，本实用新型的无线通信装置的较佳实施例包含一系统电路9、一天线组合件100、一第一馈电组件W1以及一第二馈电组件W2。而其中值得注意的是，图3所示的天线组合件100虽设置于一笔记本型计算机的显示器的上方，但图3的设置方式仅为示意，实际应用时并不以此为限，而可将天线组合件100设置于例如显示器的下方、键盘侧以及屏幕枢接处等，或设置于笔记本型计算机之外的其他装置。

系统电路9包括一用于无线局域网络的第一通信模块(图未示)，以及一用于蓝牙的第二通信模块(图未示)。

天线组合件100的第一种实施方式包括一第一天线A1、一与第一天线A1相间隔的第二天线A2、一第一隔离臂1以及一第二隔离臂1’。

第一天线A1具有一第一接地部G1、一第一辐射臂2、一第三辐射臂3、一第一短路臂4以及一第一馈入点F1。

第一隔离臂1位于第一天线A1及第二天线A2之间，且电连接第一接地部G1，并与第一接地部G1共同界定出一具有一开口的第一槽5。更详细地说，第一隔离臂1实质地呈倒L形但不以此为限，还可以是弧形、具有弯折等的形状，并具有一第一耦合段11。第一辐射臂2位于第一槽5中，并与第一耦合段11间隔重叠以产生电容耦合，在本较佳实施例中，第一辐射臂2与第一耦合段11间隔一间距D1，较佳地，间距D1介于0.1～3mm之间，且间距D1越小则第一天线A1的缩小化的效果越明显。第三辐射臂3电连接第一辐射臂2，并位于第一槽5外。第一短路臂4实质地呈一U形并位于第一槽5中，且具有一电连接第一辐射臂2及第三辐射臂3的第一端部41，以及一电连接第一接地部G1的第二端部42，值得注意的是，虽然第一短路臂4在本较佳实施例中完全位于第一槽5中，但第一短路臂4也可以部分位于第一槽5中且部分位于第一槽5外。而为了调整第一天线A1的阻抗匹配(S11参数)，第三辐射臂3还具有一第一封闭槽31，且第一天线A1用以传递一射频信号的第一馈入点F1邻近第一封闭槽31。

第二天线A2具有一第二接地部G2、一第二隔离臂1’、一第二辐射臂2’、一第四辐射臂3’、一第二短路臂4’以及一第二馈入点F2。

第二隔离臂1’位于第一隔离臂1及第二天线A2之间，且电连接第二接地部G2，并与第二接地部G2共同界定出一具有一开口的第二槽5’，且第二槽5’的开口与第一槽5的开口互为反向。更详细地说，第二隔离臂1’实质地呈倒L形但不以此为限，还可以是弧形、具有弯折等的形状，并具有一第二耦合段11’。第二辐射臂2’位于第二槽5’中，并与第二耦合段11’间隔重叠以产生电容耦合，在本较佳实施例中，第二辐射臂2’与第二耦合段11’间隔一间距D2，较佳地，间距D1介于0.1～3mm之间，且间距D2越小则第二天线A2的缩小化的功效越明显。第四辐射臂3’电连接第二辐射臂2’，并位于第二槽5’外。第二短路臂4’实质地呈一U形并位于第二槽5’中，且具有一电连接第二辐射臂2’及第四辐射臂3’的第一端部41’，以及一电连接第二接地部G2的第二端部42’，值得注意的是，虽然第二短路臂4’在本较佳实施例中完全位于第二槽5’中，但第二短路臂4’也可以部分位于第二槽5’中且部分位于第二槽5’外。而为了调整阻抗匹配(S22参数)，第四辐射臂3’还具有一第二封闭槽31’，且第二天线A2用以传递另一射频信号的第二馈入点F2邻近第二封闭槽31’。

第一馈电组件W1电连接于系统电路9的第一通信模块及第一天线A1的第一馈入点F1之间，第二馈电组件W2电连接于系统电路9的第二通信模块及第二天线A2的第二馈入点F2之间。第一及第二馈电组件W1、W2可为五十欧姆同轴电缆线，但不以此为限。

在本较佳实施例中，第一天线A1是双频倒F形天线，且用以提供一第一共振模态的一第一电流路径C1从第一馈入点F1经过第一辐射臂2、第一隔离臂1到达第一接地部G1，用以提供一第二共振模态的一第二电流路径C2从第一馈入点F1经过第一短路臂4到达第一接地部G1，用以提供一第三共振模态的一第三电流路径C3从第一馈入点F1经过第三辐射臂3，并且，第一电流路径C1长于第二电流路径C2，第二电流路径C2又长于第三电流路径C3；此外，由于第二天线A2与第二隔离臂1’是第一天线A1与第一隔离臂1的镜像结构，因而具有近似的电流分布形态，故在此不再赘述。

参阅图4及图5，图4及图5显示基于第一及第二天线A1、A2的一距离D为259mm时，第一天线A1的S11参数、第二天线A2的S22参数以及第一及第二天线A1、A2的S21参数各自对频率变化的曲线图。从上述的参数曲线可以得证：相比公知的天线组合件(见图1)，本较佳实施例的天线组合件100的第一种实施方式确实可以达到小于-25dB的较佳隔离度，且改善隔离的效果确实是基于S11及S22参数在2.4～2.5GHz及5.15～5.85GHz都小于-10dB的前提下得到，而非来自于阻抗不匹配而导致的隔离改善。并且，第一电流路径C1用以产生涵盖2.4～2.5GHz的频带的一第一共振模态，第二电流路径C2用以产生邻近5.15GHz的频带的一第二共振模态，第三电流路径C3用以产生邻近5.85GHz的频带的一第三共振模态，且第二及第三共振模态共同涵盖5.15～5.85GHz的频带。

参阅图6，天线组合件100的第二种实施方式与第一种实施方式近似，差异在于：1.第一封闭槽31及第二封闭槽31’可以被导体填满；以及2.第一及第二馈入点F1、F2分别邻近第一及第二接地部G1、G2。

参阅图7，图7显示天线组合件100的第一种实施方式的第一及第二天线A1、A2的辐射效率图。用以左证达到图5所示的较佳隔离的效果并非来自辐射效率不佳，同样地，也不会因为改善隔离度而导致辐射效率不佳。

参阅图8，天线组合件100的第三种实施方式与第二种实施方式近似，差异在于：1.第一及第二短路臂4、4’为倒L形；以及2.经由调整第一及第二馈入点F1、F2的位置及第一及第二短路臂4、4’的长度，就可调整阻抗匹配。

参阅图9，天线组合件100的第四种实施方式与第二种实施方式近似，差异在于：第一及第二短路臂4、4’为倒L形，且分别位于第一及第二槽5、5’外。然而值得注意的是，虽然第一及第二短路臂4、4’在本较佳实施例中的第四种实施方式完全位于第一及第二槽5、5’外，但第一短路臂4也可以部分位于第一槽5外且部分位于第一槽5内，第二短路臂4’也可以部分位于第二槽5’外且部分位于第二槽5’内。

参阅图10，天线组合件100的第五种实施方式与第四种实施方式近似，差异在于：第一及第二短路臂4、4’分别为U形。

综上所述，藉由将第一辐射臂2设置于第一隔离臂1与第一接地部G1所界定出的第一槽5内，以及将第二辐射臂2’设置于第二隔离臂1’与第二接地部G2所界定出的第二槽5’内，就能达到改善第一及第二天线A1、A2两者间的隔离度的功效；此外，藉由将第一耦合段11与第一辐射臂2间隔重叠以产生电容耦合，以及将第二耦合段11’与第二辐射臂2’间隔重叠以产生电容耦合，还能分别使第一及第二天线A1、A2缩小化，故确实能达到本实用新型的目的。

惟以上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，应当不能以此限定本实用新型实施的范围，即凡是根据本实用新型权利要求书的范围及实用新型说明书内容所作的简单的等同变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims

1.一种用于无线通信装置的天线组合件，该用于无线通信装置的天线组合件包括：

一第一天线，该第一天线包括一第一接地部、一第一辐射臂及一用以传递一射频信号的第一馈入点；

一第二天线，该第二天线与该第一天线相间隔，并包括一第二接地部、一第二辐射臂及一用以传递另一射频信号的第二馈入点；

其特征在于，该用于无线通信装置的天线组合件还包括一第一隔离臂，该第一隔离臂位于该第一天线及该第二天线之间，且电连接该第一接地部，并与该第一接地部共同界定出一具有一开口的第一槽，且该第一辐射臂位于该第一槽中；以及

一第二隔离臂，该第二隔离臂位于该第一隔离臂及该第二天线之间，且电连接该第二接地部，并与该第二接地部共同界定出一具有一开口的第二槽，且该第二槽的该开口与该第一槽的该开口互为反向，该第二辐射臂位于该第二槽中。

2.根据权利要求1所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一天线还包括一电连接该第一辐射臂的第三辐射臂，且该第三辐射臂位于该第一槽外。

3.根据权利要求1所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二天线还包括一电连接该第二辐射臂的第四辐射臂，且该第四辐射臂位于该第二槽外。

4.根据权利要求2所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一隔离臂具有一第一耦合段，该第一耦合段与该第一辐射臂相间隔重叠以产生电容耦合。

5.根据权利要求4所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一隔离臂呈倒L形。

6.根据权利要求3所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二隔离臂具有一第二耦合段，该第二耦合段与该第二辐射臂相间隔重叠以产生电容耦合。

7.根据权利要求6所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二隔离臂呈倒L形。

8.根据权利要求2所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一天线还包括一第一短路臂，该第一短路臂具有一电连接该第一辐射臂及该第三辐射臂的第一端部，以及一电连接该第一接地部的第二端部。

9.根据权利要求3所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二天线还包括一第二短路臂，该第二短路臂具有一电连接该第二辐射臂及该第四辐射臂的第一端部，以及一电连接该第二接地部的第二端部。

10.根据权利要求8所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一短路臂位于该第一槽中或该第一槽外。

11.根据权利要求9所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二短路臂位于该第二槽中或该第二槽外。

12.根据权利要求2所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第三辐射臂还具有一第一封闭槽，且该第一馈入点邻近该第一封闭槽。

13.根据权利要求3所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第四辐射臂还具有一第二封闭槽，且该第二馈入点邻近该第二封闭槽。

14.根据权利要求1所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一天线及该第二天线各是一倒F形天线。

15.根据权利要求4所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第一耦合段与该第一辐射臂间隔的一间距介于0.1至3mm之间。

16.根据权利要求6所述的用于无线通信装置的天线组合件，其特征在于，该第二耦合段与该第二辐射臂间隔的一间距介于0.1至3mm之间。

17.一种无线通信装置，该无线通信装置包括：

一系统电路，该系统电路包括一第一通信模块及一第二通信模块；

一第一天线，该第一天线包括一第一接地部及一第一辐射臂；

一第二天线，该第二天线与该第一天线相间隔，并包括一第二接地部及一第二辐射臂；

其特征在于，该无线通信装置还包括一第一隔离臂，该第一隔离臂位于该第一天线及该第二天线之间，且电连接该第一接地部，并与该第一接地部共同界定出一具有一开口的第一槽，且该第一辐射臂位于该第一槽中；

一第二隔离臂，该第二隔离臂位于该第一隔离臂及该第二天线之间，且电连接该第二接地部，并与该第二接地部共同界定出一具有一开口的第二槽，且该第二槽的该开口与该第一槽的该开口互为反向，该第二辐射臂位于该第二槽中；

一第一馈电组件，该第一馈电组件电连接于该第一通信模块及该第一天线之间，用以传递一射频信号；以及

一第二馈电组件，该第二馈电组件电连接于该第二通信模块及该第二天线之间，用以传递另一射频信号。