TWI360918B - Multiple antenna system - Google Patents

Description

1360918 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種多天線系統，特別是指一種可以 增加天線隔離度的多天線系統。 【先前技術】 在現今的無線通訊系統中，常同時使用多個實質上相 同操作頻率的天線來傳送或接收信號，以在不增加功率或 頻寬的情況下提高傳輸效能。為了達到小型化的目的，這 些天線會被緊密設置’從而導致互相干擾。因此，如何增 加這些天線的隔離度成為一個重要的課題。 然而’傳統上增加天線隔離度的方法有許多佈局限制 。比如說，若利用狹縫（slit)，則只能將狹縫設置在接地面 上，且接地面因狹縫所產生的電容及電感並不能以其它的 電容及電感來取代，將連帶使得元件限制也較多。除此之 外所產生的電感也由於不容易模型化，亦將難以預估所 產生帶止（bandstop)效果的頻率。更重要的是由於上述各 種佈局的限制，傳統上增加天線隔離度的方法必將佔用較 大的面積。 【發明内容】 因此，本發明之目的即在提供一種多天線系統，可以 增加天線的隔離度，且減少佈局限制及元件限制。 於是’本發明多天線系統包含： -介電層’由介電材料製成，包括實質上相互平行的 一第一表面及一第二表面； 5 一接地面，由導電材料製成，設置在該第一表面上； 二饋送線，由導電材料製成，設置在該第二表面上； 二輕射元件，設置在該第二表面上，並分別耦接該二 饋送線；及 一隔離單元，設置在該二輻射元件之間，包括耦接成 環型的一電感及一電容，且該電感或譚電容最多一端耦接 到該接地面； 其中，該電感及該電容受激發而在與該二輻射元件的 操作頻率實質上相同的一共振頻率上共振。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之二個實施例的詳細說明中，將可清楚 地呈現。 請參閱® 1與圖2’其緣示本發明多天線系統之一實施 例，包含一介電層21、一接地面22、二饋送線Μ、Μ、二 輻射元件25、26及一隔離單元27,以形成二印刷天線。介 電層21由介電材料製成，1包括實質上相互平行的第一表面 211及第二表面212。接地面22由導電材料製成，並印刷在 介電層21的第一表面211上。二饋送線〜以由導電材料 製成，並印刷在介電層21的第二表面212上，且與接地面 22重疊。二輻射元件25、26 _導電材料製成，並印刷在介 電層#第二表面212上，且與接地面22不重#，並分別 耗接到二饋送線23、24。在本實施例中，二輻射元件Μ、％ 的操作頻率實質上相同。 1360918 隔離單元27由導電材料製成，並設置在介電層21上 :且是位在二輻射元件25、26之間。在本實施例中隔離 單元27包括一螺旋電感271、一間隙電容272、二連接柱 273、274及二連接線275、276。螺旋電感271、間隙電容 272及連接線276印刷在介電層21的第一表面211上，二 連接柱273、274貫穿介電層21，而連接線275印刷在介: 層21的第二表面212上。螺旋電感271的-端相接到間隙 電容272的一端，且透過連接線276耦接到接地面22，而 螺旋電感271的另一端依序透過連接柱273、連接線及 連接柱274耦接到間隙電容272的另一端，因此螺旋電感 271及間隙電容272可被視為一環型結構。 螺旋電感271及間隙電容272受二輻射元件乃、％的 輻射激發而在一與二輻射元件25、26的操作頻率實質上相 同的共振頻率上共振，以增加二輻射元件25、26的隔離度 。如圖3所示，曲線31、32分別代表有隔離單元27時及 沒有隔離單元27時的插入損失（inserti〇nl〇ss)。 在另一實施例中，隔離單元27也可以不包括連接線 276使彳十螺紅電感271的二端都沒有輕接到接地面22。如 圖4所示，隔離單元27仍然可以増加二輻射元件乃、％ 的隔離度，只是其頻寬會變窄。如圖5所示，曲線51、52 勿別代表有連接線276時及沒有連接線276時的插入損失 〇 在面積較小的情況下，藉由使用螺旋電感27丨即可獲 得較大的電感值。除此之外，由於容易模型化，因此也較

(S 7 1360918 易預估隔離單元27的共振頻率。 值得注意的是’在上述諸實施例中，螺旋電感271可 以替換為其匕形狀的印刷電感，也可以用集總（丨urnped ) 電感來代替。而間隙電容272亦可由其它形狀的印刷電容 或集總電容來代替。二輻射元件25、26則可以替換為其它 形狀的印刷輻射元件，也可以替換為晶片天線（chip antenna )。如此一來，使用元件的限制將因此而變少。再者 ’螺旋電感271及間隙電容272是印刷在介電層21的第一 表面211上，但也可以是印刷在介電層21的第二表面212 上’且所設置的位置可以根據二輻射元件25、26在各方向 上的輻射強度來決定。當二輻射元件25、26的輻射強度愈 強時，隔離元件27提供的天線隔離效果愈好。 歸納上述，本發明藉由在二天線之間設置一包括一電 感及一電容的隔離元件’並有一端接地，以達到增加天線 隔離度且減少佈局限制及元件限制之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一組合圖’說明本發明多天線系統的一實施例 圖2是一分解圖，說明圖1之實施例； 圖3是一模擬圖，說明圖1之實施例及沒有一隔離單 8 1360918

元時的插入損失； 圖4是一組合圖，說明本發明的另一實施例；及 圖5是一模擬圖，說明圖1之實施例及圖4之實施例 的插入損失。 1360918 【主要元件符號說明】 21 ·· .......介電層 272 .......間隙電容 211 .......第 表面 273 .......連接柱 212 .......第二表面 274 .......連接柱 22·· .......接地© 275 .......連接線 23、 24 ··饋送線 276 .......連接線 25 ' 26 ··輻射元件 31、32 ··曲線 27·· .......隔離單元 5 1、5 2 · ·曲線 271 .......螺旋電感 c s ) 10

Claims (1)

1. ^60918 十、申請專利範圍： 一種多天線系統，包含： -介電層，由介電材料製&，包括實質上相互平行 的—第一表面及一第二表面； 一接地面，由導電材料製成，設置在該第一表面上 9 二饋送線，由導電材料製成，設置在該第二表面上 9 二輻射元件’設置在該第二表面上，並分別耦接該 二饋送線；及 一隔離單元，設置在該二輻射元件之間，包括耦接 成環型的一電感及一電容，且該電感或該電容最多一端 輕接到該接地面； 其中，該電感及該電容受激發而在與該二輻射元件 的操作頻率實質上相同的一共振頻率上共振。

   依據申請專利範圍第丨項所述之多天線系統，其中，該 電谷及該電感受該二輻射元件的輻射激發。 依據申請專利範圍帛2項所述之多天線系統，其中，該 隔離單元的位置根據該二輻射元件在各方向上的輻射強 度來決定。 依據申請專利範圍第1項所述之多天線系統，其中，該 一輻射7C件由導電材料製成，且印刷在該第二表面上。 5·依據申請專利範圍第1項所述之多天線系統，其中，該 一輻射元件皆為一晶片天線。 11 1360918 6.依據申請專利範圍第1項所述之多天線系統，其中，該 電感是一印刷電感。 7·依據中明專利範圍帛丨項所述之多天線系統，其中，該 電感是一螺旋電感。 8.依據申請專利範圍第1項所述之多天線系統，其中，該 電感是一集總電感。 9·依據f請專利範圍第i項所述之多天線系統，其中，該 電容是一印刷電容。 10·依據中請專利範圍第1項所述之多天線系統，其中，該 電容是一間隙電容。 11·依據f ft專利範圍第丨項所述之多天線㈣，其中，該 電容是一集總電容。 12. 依據f請專利範㈣丨項所述之多天㈣統，其中，該 電感及該電容設置在該第—表面上。 13. —種多天線系統，包含： 一接地面，由導電材料製成； 二饋送線’由導電材料製成； 二輕射元件，由導電材料製&，並分別麵接到該二 饋送線；及 一隔離單元，位在該二輻射元件之間，並包括耦接 成環型的一電感及一電容，且該電感或該電容最多一端 叙接到該接地面； 其中，該電感及該電容受激發而在與該二輻射元件 的操作頻率實質上相同的—共振頻率上共振。 C S > 12 1360918 14.依據申請專利範圍第13項所述之多天線系統，其中，該 電谷及該電感受該一轄射元件的輯射激發。 15·依據申請專利範圍第14項所述之多天線系統，其中，該 隔離單元的位置根據該二輻射元件在各方向上的輻射強 度來決定。 16. —種多天線系統，包含： 二天線，其等的操作頻率實質上相同；及 一隔離單元，位在該二天線之間，並包括耦接成環 型的一電感及一電容，且該電感或該電容最多一端耦接 到地； 其中，該電感及該電谷受激發而在與該二天線的操 作頻率實質上相同的一共振頻率上共振。 17. 依據申請專利範圍第16項所述之多天線系統，其中，該 電容及該電感受該二天線的輻射激發。 1 8.依據申請專利範圍第17項所述之多天線系統，其中，該 隔離單元的位置根據該一天線在各方向上的輻射強度來 決定。 13