多輸入多輸出天線的制作方法
【專利摘要】一種多輸入多輸出天線，包括：基板；第一多頻天線形成于基板上，第一多頻天線包括操作第一頻帶的第一輻射體與操作第二頻帶的第二輻射體，第二輻射體自第一輻射體第一端延伸且圍繞第一輻射體，且第一頻帶的操作頻率高于第二頻帶的操作頻率；第二多頻天線形成于基板上，第二多頻天線包括操作第一頻帶的第三輻射體與操作第二頻帶的第四輻射體，第四輻射體自第三輻射體第二端延伸且圍繞第三輻射體；及多頻濾波器形成于基板上，多頻濾波器具有彼此正交的第一濾波部件與第二濾波部件，第一濾波部件重疊于第二濾波部件，第一濾波部件用以濾波流經第一輻射體及/或第三輻射體的第一電流，第二濾波部件用以濾波流經第二輻射體及/或第四輻射體的第二電流。
【專利說明】
多輸入多輸出天線
技術領域
[0001]本發明涉及一種多輸入多輸出天線，且特別是涉及一種具有濾波功能的多輸入多輸出天線。
【背景技術】
[0002]多輸入多輸出天線利用多個天線來在單一通道上同時收/發兩筆或多筆獨立數據，故而，能加倍數據傳輸。
[0003]然而，由于多輸入多輸出天線利用多個天線來同時收/發，故而，需要降低或移除天線間的信號耦合效應，否則，信號耦合效應將導致信號失真，甚至降低信號接收靈敏度。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種具有濾波功能的多輸入多輸出天線，其于兩個相鄰天線之間加上多頻濾波器，以減少該些天線間的信號耦合效應。
[0005]本發明為達到上述目的，提出一種多輸入多輸出天線，包括:一基板；一第一多頻天線，形成于該基板上方，該第一多頻天線包括操作于一第一頻帶的一第一輻射體與操作于一第二頻帶的一第二輻射體，其中，該第二輻射體自該第一輻射體的一第一端延伸且圍繞該第一輻射體，且該第一頻帶的操作頻率高于該第二頻帶的操作頻率；一第二多頻天線，形成于該基板上方，該第二多頻天線包括操作于該第一頻帶的一第三輻射體與操作于該第二頻帶的一第四輻射體，其中，該第四輻射體自該第三輻射體的一第二端延伸且圍繞該第三輻射體；以及一多頻濾波器，該多頻濾波器具有彼此不共面且正交的一第一濾波部件與一第二濾波部件，其中，該第一濾波部件形成于該基板上方，具有相對應的兩端分別連接該第一多頻天線與該第二多頻天線，該第二濾波部件設置于該基板，且該第一濾波部件的投影重疊于該第二濾波部件，該第一濾波部件用以濾波流經該第一輻射體及/或該第三輻射體的一第一電流，該第二濾波部件用以濾波流經該第二輻射體及/或該第四輻射體的一第二電流。
[0006]其中，該第一多頻天線與該第二多頻天線可以通過增加其他輻射體或輻射槽孔的設計，使其操作于更多頻帶；該多頻濾波器設置于該第一多頻天線與該第二多頻天線間的一電連接處及該電連接處所形成的投影下方，以濾波該第一多頻天線與該第二多頻天線上所形成的輻射電流，達到降低或移除該第一多頻天線與該第二多頻天線間的信號耦合效應。
[0007]更進一步說明，本發明的該第一輻射體鄰近該第二輻射體的交接處設有一第一饋入部，該第三輻射體鄰近該第四輻射體的交接處設有一第二饋入部；該第一輻射體的一第三端與該第三輻射體的一第四端相對應設置且通過該第一濾波部件電連接，鄰近該第三端處設有一第一接地部件，鄰近該第四端處設有一第二接地部件，且該第一濾波部件和該第二濾波部件電連接至一接地，相對于該第一多頻天線與該第二多頻天線所投影的區域，該基板也設置有該接地。
[0008]為了對本發明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實施例，并配合所附的附圖，作詳細說明如下:
【附圖說明】
[0009]圖1A與圖1B為本發明實施例的多輸入多輸出天線的示意圖；
[0010]圖2為本發明實施例的基板的正面示意圖；
[0011]圖3A為本發明實施例的一體成形金屬的背面圖；
[0012]圖3B為本發明實施例的一體成形金屬的正面圖；
[0013]圖3C與圖3D為本發明實施例的一體成形金屬的立體圖；
[0014]圖4A與圖4B分別為本發明實施例的第一雙頻天線與第二雙頻天線的電壓駐波比的不意圖；
[0015]圖4C為本發明實施例的第一雙頻天線與第二雙頻天線之間的隔離度(isolat1n)的示意圖。
[0016]符號說明
[0017]100:多輸入多輸出天線
[0018]110:基板
[0019]120:第一雙頻天線
[0020]130:第二雙頻天線
[0021]140:雙頻濾波器
[0022]121:第一輻射體
[0023]122:第二輻射體
[0024]131:第三輻射體
[0025]132:第四輻射體
[0026]123、133:饋入部件
[0027]124、134:接地部件
[0028]141:金屬部件
[0029]142:印刷電路板部件
[0030]123a、124a、133a 與 134a:孔洞
[0031]124b與134b:金屬部件
【具體實施方式】
[0032]本說明書的技術用語參照本技術領域的習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語的解釋以本說明書的說明或定義為準。對于該領域現有的技術或原理，若不涉及本發明的技術特征，將不予贅述。
[0033]本發明的各個實施例分別具有一或多個技術特征。在可能實施的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特征，或者選擇性地將這些實施例中部分或全部的技術特征加以組合。
[0034]現請參考圖1A與圖1B，其顯示根據本發明實施例的多輸入多輸出天線的示意圖。圖1B是圖1A的部分放大圖。多輸入多輸出天線100包括:基板110、第一雙頻天線120、第二雙頻天線130與雙頻濾波器140。
[0035]基板110比如為由介電材質所形成的印刷電路板(PCB, Printed circuit board)。
[0036]第一雙頻天線120與第二雙頻天線130都可支援雙頻(比如是第一頻帶5GHz與第二頻帶2.4GHz)。在本發明實施例中，第一雙頻天線120與第二雙頻天線130實施為互相對稱。但在本發明其他實施例中，第一雙頻天線120與第二雙頻天線130未必要互相對稱。但如果讓第一雙頻天線120與第二雙頻天線130互相對稱的話，則本發明實施例的場型圖會較佳。第一雙頻天線120與第二雙頻天線130的架構在此可不特別限定之。
[0037]為方便解說，底下將說明第一雙頻天線120的架構，而第二雙頻天線130的架構相似于第一雙頻天線120的架構。第一雙頻天線120包括操作于第一頻帶的第一輻射體121與操作于第二頻帶的第二輻射體122。第二輻射體122自第一輻射體121的一端延伸且圍繞著第一輻射體121。第一頻帶的操作頻率高于第二頻帶的操作頻率。第一輻射體121與第二輻射體122的材質比如可為金屬。第二雙頻天線130包括操作于第一頻帶的第三輻射體131與操作于第二頻帶的第四輻射體132。同樣地，第四輻射體132自第三輻射體131的一端延伸且圍繞第三輻射體131。
[0038]第一輻射體121及/或第三輻射體131的形狀比如可為階梯狀，但在本發明其他可能實施例當中，第一輻射體121及/或第三輻射體131的形狀可為三角型(其寬度漸寬)或者為鉤型。
[0039]第一雙頻天線120還包括饋入部件123與接地部件124 ;以及第二雙頻天線130還包括饋入部件133與接地部件134。
[0040]雙頻濾波器140包括彼此不共面且正交的金屬部件141與印刷電路板部件142。金屬部件141由金屬所形成，而印刷電路板部件142則由PCB所形成。以圖1A與圖1B來看，金屬部件141的延伸方向為垂直方向，而印刷電路板部件142的延伸方向(亦即其梳指的方向)則為水平方向。
[0041]由圖1A與圖1B可看出，雙頻濾波器140的金屬部件141連接至第一雙頻天線120的第一輻射體121與第二雙頻天線130的第三輻射體131。或者說，雙頻濾波器140的金屬部件141介于第一雙頻天線120的第一輻射體121與第二雙頻天線130的第三輻射體131之間。雙頻濾波器140的金屬部件141用以濾波第一頻帶電流。當第一雙頻天線120的第一輻射體121收/發信號時，雙頻濾波器140的金屬部件141可將第一雙頻天線120的第一輻射體121上的5GHz電流過濾，以避免此電流耦合至第二雙頻天線130的第三輻射體131。相同地，當第二雙頻天線130的第三輻射體131收/發信號時，雙頻濾波器140的金屬部件141可將第二雙頻天線130的第三輻射體131上的5GHz電流過濾，以避免此電流耦合至第一雙頻天線120的第一輻射體121。
[0042]此外，在本實施例中，如果第一雙頻天線120的第一輻射體121與第二雙頻天線130的第三輻射體131的操作頻帶提高的話，則可以將雙頻濾波器140的金屬部件141的一部分鏤空，以濾波較高頻帶的電流。鏤空部分的面積愈大，則可以濾波愈高頻帶的電流。
[0043]雙頻濾波器140的印刷電路板部件142 (設置于基板110)用以濾波第二頻帶電流。印刷電路板部件142可為梳狀，以加長電流路徑，這是為了更加有效率濾波第二頻帶電流。雙頻濾波器140的印刷電路板部件142介于第一雙頻天線120的第一輻射體121的投影與第二雙頻天線130的第三輻射體131的投影之間；以及介于第一雙頻天線120的第二輻射體122的投影與第二雙頻天線130的第四輻射體132的投影之間。金屬部件141 (也可稱為第一濾波部件)具有相對應的兩端分別連接該第一多頻天線120與該第二多頻天線130，印刷電路板部件142 (也可稱為第二濾波部件)設置于該基板110，且金屬部件141 (也可稱為第一濾波部件)的投影重疊于印刷電路板部件142 (也可稱為第二濾波部件)。
[0044]當第一雙頻天線120的第二輻射體122收/發信號時，雙頻濾波器140的印刷電路板部件142可將第一雙頻天線120的第二輻射體122上的2.4GHz電流過濾，以避免此電流耦合至第二雙頻天線130的第四輻射體132。相同地，當第二雙頻天線130的第四輻射體132收/發信號時，雙頻濾波器140的印刷電路板部件142可將第二雙頻天線130的第四輻射體132上的2.4GHz電流過濾，以避免此電流耦合至第一雙頻天線120的第二輻射體122。
[0045]以投影來看，金屬部件141的投影位于印刷電路板部件142的投影之內。也就是說，以圖面的垂直方向來看，金屬部件141部分重疊印刷電路板部件142。但金屬部件141并未接觸到印刷電路板部件142，亦即，金屬部件141與印刷電路板部件142之間存在有間隙(gap)ο
[0046]雙頻濾波器140設置于第一多頻天線120與第二多頻天線130相電連接處及該電連接處所形成的投影下方，以濾波第一多頻天線120與第二多頻天線130所形成的輻射電流，以降低或移除第一多頻天線120與第二多頻天線130間的信號耦合效應。
[0047]更進一步說明，在本發明實施例中，第一輻射體121鄰近第二輻射體122的交接處設有第一饋入部(饋入部件123)，第三輻射體131鄰近第四輻射體132的交接處設有第二饋入部(饋入部件133)。第一輻射體121的一第三端與第二輻射體131的一第四端相對應設置且電連接。鄰近該第三端處設有一第一接地部件124 ;以及鄰近該第四端處設有一第二接地部件134。該第一接地部件124和該第二接地部件134分別與該第一濾波部件141連接，且該第一濾波部件141通過該第一接地部件124和該第二接地部件134連接至一接地，該第二濾波部件142亦電連接至該接地。
[0048]圖2顯示根據本發明實施例的基板110的正面示意圖。由圖2可以看出本發明實施例的雙頻濾波器140的印刷電路板部件142的形狀。
[0049]此外，由圖2還可看出，在基板110上還鉆出孔洞123a、124a、133a與134a。孔洞123a可讓第一雙頻天線120的饋入部件123插入，如此可讓信號由基板110饋入至第一雙頻天線120。孔洞124a可讓第一雙頻天線120的接地部件124插入。相似地，孔洞133a可讓第二雙頻天線130的饋入部件133插入，如此可讓信號由基板110饋入至第二雙頻天線
130。孔洞134a可讓第二雙頻天線130的接地部件134插入。
[0050]另外，在基板110上還包括兩個金屬部件124b與134b，其可分別電性接觸于第一雙頻天線120的接地部件124與第二雙頻天線130的接地部件134，以更提高接地效應。
[0051]圖3A顯示根據本發明實施例的一體成形金屬的背面圖；圖3B顯示根據本發明實施例的一體成形金屬的正面圖；以及圖3C與圖3D顯示根據本發明實施例的一體成形金屬的立體圖。
[0052]—體成形金屬包括:第一雙頻天線120的第一輻射體121、第二輻射體122、饋入部件123與接地部件124 ;第二雙頻天線130的第三輻射體131、第四輻射體132、饋入部件133與接地部件134 ;以及雙頻濾波器140的金屬部件141。
[0053]由圖3A?圖3D可看出，本發明實施例的第一雙頻天線120的第一輻射體121與第二輻射體122，第二雙頻天線130的第三輻射體131與第四輻射體132，以及雙頻濾波器140的金屬部件141是位于同一平面上，如此可以有效減低多輸入多輸出天線100的整體高度。
[0054]圖4A與圖4B分別顯示根據本發明實施例的第一雙頻天線120與第二雙頻天線130的電壓駐波比(VSWR, Voltage Standing Wave Rat1)。由圖4A與圖4B可看出，本發明實施例的多輸入多輸出天線在第一頻帶(5GHz)與第二頻帶(2.4GHz)處的確擁有令人滿意的電壓駐波比。也就是說，本發明實施例的雙頻濾波器并不會太過于影響天線的增益。
[0055]圖4C顯示根據本發明實施例的第一雙頻天線120與第二雙頻天線130之間的隔離度(isolat1n)。由圖4C可看出，本發明實施例的雙頻濾波器可有效降低天線120與130間的信號耦合效應，以達到高隔離度。
[0056]此外，本發明實施例可以應用于包括更多根天線(比如，3根天線以上)的多輸入多輸出天線，在該些天線之間也要實施雙頻濾波器。
[0057]本發明實施例可應用于需要高頻寬的環境之中，比如，本發明實施例可實做成無線網卡，以安裝或插入于聯網電視、具無線通訊功能的投影機(此投影機可通過無線通訊而溝通于筆記型電腦等，以無線接收由筆記型電腦所傳來的高頻寬數據)等。由于本發明實施例的多輸入多輸出天線的尺寸較小，故不會太過增加這些電子產品的高度，也不會使得這些電子產品的設計太過復雜。
[0058]本發明實施例的雙頻濾波器的確可以有效降低該些天線之間的信號耦合效應，而且，此雙頻濾波器并不會太過于影響天線的增益。
[0059]更甚者，該些天線仍具有全向性(omn1-direct1nal)。
[0060]更甚者，在本發明其他可能實施例中，第一雙頻天線與該第二雙頻天線可以通過增加其他輻射體或輻射槽孔的設計，使第一雙頻天線與該第二雙頻天線能操作于更多頻帶。
[0061]雖然結合以上實施例公開了本發明，然而其并非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護范圍應當以附上的權利要求所界定的為準。
【主權項】
1.一種多輸入多輸出天線，包括: 基板； 第一多頻天線，形成于該基板上方，該第一多頻天線包括操作于一第一頻帶的第一輻射體與操作于一第二頻帶的第二輻射體，其中，該第二輻射體自該第一輻射體的一第一端延伸且圍繞該第一輻射體，且該第一頻帶的操作頻率高于該第二頻帶的操作頻率； 第二多頻天線，形成于該基板上方，該第二多頻天線包括操作于該第一頻帶的一第三輻射體與操作于該第二頻帶的一第四輻射體，其中，該第四輻射體自該第三輻射體的一第二端延伸且圍繞該第三輻射體；以及 多頻濾波器，該多頻濾波器具有彼此不共面且正交的一第一濾波部件與一第二濾波部件，該第一濾波部件形成于該基板上方，其具有相對應的兩端分別連接該第一多頻天線與該第二多頻天線，該第二濾波部件設置于該基板，且該第一濾波部件的投影重疊于該第二濾波部件，該第一濾波部件用以濾波流經該第一輻射體及/或該第三輻射體的一第一電流，該第二濾波部件用以濾波流經該第二輻射體及/或該第四輻射體的一第二電流。2.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該第一濾波部件為金屬；以及 該第二濾波部件的材質相同于該基板的材質，且該第二濾波部件為梳狀。3.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該第一輻射體及/或該第三輻射體為一鉤型，或一三角型，或一階梯狀。4.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中，該第一多頻天線與該第二多頻天線為互相對稱。5.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該多頻濾波器的該第一濾波部件連接至該第一多頻天線的該第一輻射體與該第二多頻天線的該第三輻射體；以及 該多頻濾波器的該第一濾波部件介于該第一多頻天線的該第一輻射體與該第二多頻天線的該第三輻射體之間。6.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該多頻濾波器的該第二濾波部件介于該第一多頻天線的該第一輻射體的投影與該第二多頻天線的該第三輻射體的投影之間；以及 該多頻濾波器的該第二濾波部件介于該第一多頻天線的該第二輻射體的投影與該第二多頻天線的該第四輻射體的投影之間。7.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該多頻濾波器的該第一濾波部件的投影重疊于該多頻濾波器的該第二濾波部件；以及 該多頻濾波器的該第一濾波部件與該多頻濾波器的該第二濾波部件之間存在一間隙。8.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該第一多頻天線還包括一第一饋入部件與一第一接地部件； 該第二多頻天線還包括一第二饋入部件與一第二接地部件； 該基板上還形成多個孔洞，以分別讓該第一多頻天線的該第一饋入部件與該第一接地部件，以及該第二多頻天線的該第二饋入部件與該第二接地部件插入；以及 該基板還包括多個金屬部件，分別電性接觸于該第一多頻天線的該第一接地部件與該第二多頻天線的該第二接地部件。9.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該第一多頻天線的該第一輻射體與該第二輻射體，該第二多頻天線的該第三輻射體與該第四輻射體，以及該多頻濾波器的該第一濾波部件為一體成形，且位于同一平面上。10.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中，該多頻濾波器設置于該第一多頻天線與該第二多頻天線間的一電連接處及該電連接處所形成的投影下方，以濾波該第一多頻天線與該第二多頻天線上所形成的輻射電流。11.如權利要求1所述的多輸入多輸出天線，其中， 該第一輻射體鄰近該第二輻射體的交接處設有一第一饋入部， 該第三輻射體鄰近該第四輻射體的交接處設有一第二饋入部， 該第一輻射體的一第三端與該第三輻射體的一第四端相對應設置且電連接， 鄰近該第三端處設有一第一接地部件， 鄰近該第四端處設有一第二接地部件， 且該第一濾波部件與該第二濾波部件電連接至一接地。
【文檔編號】H01Q1/36GK106033833SQ201510111033
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月13日
【發明人】鄭世杰, 吳岷锜
【申請人】智易科技股份有限公司