多極化天線元件的制作方法
【專利摘要】一種多極化天線元件，具有載板、第一輻射板、M個饋入部及N個接地部。載板具有導(dǎo)體層，第一輻射板設(shè)置于載板上方，與導(dǎo)體層之間具有第一共振間隙。M個饋入部設(shè)置于第一輻射板下方，每一個饋入部與導(dǎo)體層絕緣，且每一個饋入部的至少部分被遮蔽于第一輻射板下方，用以與第一輻射板傳輸信號，且M為大于2的正整數(shù)。N個接地部設(shè)置于載板上，每一個接地部電性連接于導(dǎo)體層，且N為大于1的正整數(shù)。
【專利說明】
多極化天線元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及于一種多極化天線元件，特別涉及一種饋入部數(shù)量大于兩個的多極化天線元件。
【背景技術(shù)】
[0002]天線輻射的電磁波是由電場與磁場所組成，其中電場的方向即為天線極化方向。不同極化特性的天線所能接收與輻射的電磁波會因天線極化方向的差異而有所不同。若天線的極化方向與天線接收的電磁波的方向不同，就會發(fā)生極化損失，天線接收到的信號能量較原本的電磁波的信號能量小。
[0003]為了降低極化損失發(fā)生的機(jī)會，天線元件開始設(shè)計成能夠接收多種電場方向電磁波的樣態(tài)，但隨著現(xiàn)今通訊電子裝置的規(guī)格越輕越薄的情況下，天線可以占據(jù)通訊電子裝置的空間越來越小。在天線尺寸受限下，天線較難兼顧具有多種極化方向，又保持信號接收的隔離度。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種多極化天線元件，藉以解決在天線尺寸受限下，天線難以兼顧具有多種極化方向，又保持隔離度的問題。
[0005]為達(dá)上述目的，本實用新型提供一種多極化天線元件，其包括:
[0006]—載板，具有一導(dǎo)體層；
[0007]—第一輻射板，設(shè)置于該載板上方，與該導(dǎo)體層之間具有一第一共振間隙；
[0008]M個饋入部，設(shè)置于該第一輻射板下方，每一該饋入部與該導(dǎo)體層絕緣，且每一該饋入部的至少部分被遮蔽于該第一輻射板下方，用以與該第一輻射板傳輸信號，其中M為大于2的正整數(shù)；以及
[0009]N個接地部，設(shè)置于該載板上，每一該接地部電性連接于該導(dǎo)體層，其中N為大于I的正整數(shù)。
[0010]上述的多極化天線元件，其中每一該饋入部被遮蔽于該第一輻射板下方的部分與該第一輻射板之間具有至少一耦合間隙。
[0011]上述的多極化天線元件，其中每一該饋入部具有一第一導(dǎo)體段、一第二導(dǎo)體段及一第三導(dǎo)體段，該第二導(dǎo)體段位于該第一導(dǎo)體段與該第三導(dǎo)體段之間，該第三導(dǎo)體段接觸地設(shè)置于該載板，該第一導(dǎo)體段位于該第一輻射板與該載板之間，且與該載板相分離。
[0012]上述的多極化天線元件，其中該載板更具有一介電層，該介電層具有相對地一第一面及一第二面，當(dāng)該導(dǎo)體層位于該介電層的該第一面時，該第三導(dǎo)體段位于該介電層的該第二面。
[0013]上述的多極化天線元件，其特征在于，中該第一導(dǎo)體段、該第二導(dǎo)體段及該第三導(dǎo)體段其中至少一被遮蔽于該第一輻射板下方，且該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板平行。
[0014]上述的多極化天線元件，其中該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板接觸。
[0015]上述的多極化天線元件，其中至少部分的該第一導(dǎo)體段被遮蔽于該第一輻射板下方，且該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板平行。
[0016]上述的多極化天線元件，其中該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板接觸。
[0017]上述的多極化天線元件，其中每一該饋入部具有一第一端及一第二端，該第二端接觸地設(shè)置于該載板，該第一端與該第一輻射板接觸，且至少部分的該第二端遮蔽于該第一福射板下方。
[0018]上述的多極化天線元件，其中該載板更具有一介電層，該介電層具有相對地一第一面及一第二面，當(dāng)該導(dǎo)體層位于該介電層的該第一面時，該第二端位于該介電層的該第二面。
[0019]上述的多極化天線元件，其中該載板上更具有M個槽孔，且該M個槽孔遮蔽于該第一輻射板下方，每一該饋入部的至少部分與該些槽孔其中之一重疊，每一該饋入部與該槽孔重疊的部分藉由該槽孔與該第一輻射板傳輸信號。
[0020]上述的多極化天線元件，其中更包含一第二輻射板，設(shè)置于該第一輻射板上方，與該第一輻射板之間具有一第二共振間隙，該第二共振間隙的寬度小于或等于該第一共振間隙的寬度。
[0021]上述的多極化天線元件，其中更包含一第三輻射板，設(shè)置于該第二輻射板上方，與該第二輻射板之間具有一第三共振間隙，該第三共振間隙的寬度小于或等于該第一共振間隙的寬度。
[0022]上述的多極化天線元件，其中該第一輻射板、該第二輻射板及該第三輻射板的形狀分別為對稱形狀。
[0023]上述的多極化天線元件，其中該N個接地部其中至少一連接于該第一輻射板，且連接于該第一輻射板的該至少一接地部更連接至該第二輻射板。
[0024]上述的多極化天線元件，其中更包含P個連接部，每一該連接部連接于該第一輻射板及該第二輻射板之間，其中該P(yáng)為正整數(shù)。
[0025]上述的多極化天線元件，其中該N個接地部與該第一輻射板分離。
[0026]上述的多極化天線元件，其中每一該饋入部經(jīng)由一饋入方向收發(fā)信號，當(dāng)該多極化天線元件具有四個饋入部和四個接地部時，該四個饋入部其中之二饋入部的饋入方向分別朝向一第一預(yù)設(shè)方向的正方向和反方向，另二饋入部的饋入方向分別朝向一第二預(yù)設(shè)方向的正方向和反方向。
[0027]上述的多極化天線元件，其中該第一預(yù)設(shè)方向與該第二預(yù)設(shè)方向垂直。
[0028]上述的多極化天線元件，其中每一該接地部設(shè)置于該第一預(yù)設(shè)方向上的二個該饋入部之間或該第二預(yù)設(shè)方向上的二個該饋入部之間。
[0029]根據(jù)上述本實用新型所揭露的多極化天線元件，藉由大于兩個以上的饋入部，使天線元件可以接收多種不同電場方向的電磁波，并藉由兩個以上的接地部，增加天線元件的隔離度。
[0030]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實用新型的限定。
【附圖說明】
[0031]圖1A根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖。
[0032]圖1B根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖。
[0033]圖1C根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0034]圖2根據(jù)本實用新型第二種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0035]圖3根據(jù)本實用新型第三種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0036]圖4根據(jù)本實用新型第四種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0037]圖5根據(jù)本實用新型第五種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0038]圖6根據(jù)本實用新型第六種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0039]圖7根據(jù)本實用新型第七種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖；
[0040]圖8根據(jù)本實用新型第八種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；[0041 ]圖9根據(jù)本實用新型第九種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0042]圖10根據(jù)本實用新型第十種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0043]圖11根據(jù)本實用新型第十一種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖；
[0044]圖12根據(jù)本實用新型第十二種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖；
[0045]圖13根據(jù)本實用新型第十三種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖；
[0046]圖14根據(jù)本實用新型第十四種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0047]圖15根據(jù)本實用新型第十五種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0048]圖16根據(jù)本實用新型第十六種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖；
[0049]圖17根據(jù)本實用新型第十七種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖；
[0050]圖18根據(jù)本實用新型第十八種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖。[0051 ]1a?1k多極化天線元件
[0052]IIa?IIk 載板
[0053]Illa?lllg、lllk 介質(zhì)層
[0054]112a?112k 導(dǎo)體層
[0055]113a?113g、113k 第一面
[0056]114a?114g、114k 第二面
[0057]115g 槽孔
[0058]13a?13k第一輻射板
[0059]15a?15k饋入部
[0060]151a、151b、151c、151d、151h、1511、151j 第一導(dǎo)體段[0061 ]152a、152b、152c、152d、152h、1521、152j 第二導(dǎo)體段
[0062]151a、153b、153c、153d、153h、1531、153j 第三導(dǎo)體段
[0063]17a、17b、17c、17d、17f、17g、171、17j、17k 接地部
[0064]171h第一接地部
[0065]172h第二接地部
[0066]173h第三接地部
[0067]174h第四接地部
[0068]20a?20f多極化天線元件
[0069]21a ?21f 載板
[0070]211a、211b、211f 介質(zhì)層
[0071]212a?212f 導(dǎo)體層
[0072]23a?23f第一輻射板
[0073]25a?25f饋入部
[0074]251a?251f第一導(dǎo)體段
[0075]252a?252f第二導(dǎo)體段
[0076]253a?253f第三導(dǎo)體段
[0077]27a?27f接地部
[0078]28a?28f第二輻射板
[0079]29b、29c、29d、29e 連接部
[0080]30多極化天線元件[0081 ]31 載板
[0082]311介質(zhì)層
[0083]312導(dǎo)體層
[0084]32第一輻射板
[0085]33饋入部
[0086]331第一導(dǎo)體段
[0087]332第二導(dǎo)體段
[0088]333第三導(dǎo)體段
[0089]34接地部
[0090]35第二輻射板[0091 ]36第一連接部
[0092]37第三輻射板
[0093]38第二連接部
[0094]Dl第一共振間隙
[0095]D2、D3耦合間隙
[0096]X第一預(yù)設(shè)方向
[0097]Y第二預(yù)設(shè)方向
【具體實施方式】
[0098]以下在實施方式中詳細(xì)敘述本實用新型的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求范圍及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本實用新型相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。以下的實施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本實用新型的觀點(diǎn)，但非以任何觀點(diǎn)限制本實用新型的范疇。
[0099]請參照圖1A至圖1C，圖1A根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖，圖1B根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖，圖1C根據(jù)本實用新型第一種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖。如圖所示，多極化天線元件1a可應(yīng)用于各種通訊裝置，例如為:移動通訊裝置、無線通訊裝置、移動運(yùn)算裝置、電腦系統(tǒng)，或者可應(yīng)用于電信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電腦或網(wǎng)絡(luò)的周邊設(shè)備。
[0100]多極化天線元件1a具有載板11a、第一輻射板13a、4個饋入部15a及4個接地部17a。載板I Ia具有介質(zhì)層11 Ia與導(dǎo)體層112a，其中介質(zhì)層11 Ia具有相對地第一面113a和第二面114a，亦指介質(zhì)層11 Ia的上下兩平行表面，導(dǎo)體層112a設(shè)置于介質(zhì)層11 Ia的第一面113a。載板Ila例如通訊裝置的殼體、內(nèi)部結(jié)構(gòu)或其他合適的部位，以提供設(shè)置第一輻射板13a、饋入部15a及接地部17a。于本實施例中，載板11 a的材質(zhì)例如為印刷電路板的絕緣機(jī)板材料、塑膠、陶瓷材料、或其他合適的材料，本實施例不予限制。
[0101 ]第一福射板13a設(shè)置于載板Ila上方，且靠近介質(zhì)層Illa的第一面113a。第一福射板13a藉由接地部17a或其他絕緣材料的柱體，與導(dǎo)體層112a之間具有第一共振間隙D1。于一個實施例中，第一福射板13a與載板Ila為平板結(jié)構(gòu)，且第一福射板13a與載板Ila的法向量大致上平行。第一共振間隙Dl的寬度例如為多極化天線元件1a的諧振頻段對應(yīng)的0.05倍波長，但不以此為限。
[0102]4個饋入部15a設(shè)置于第一輻射板13a的下方，且位于載板Ila的導(dǎo)體層112a上，且與導(dǎo)體層112a互相絕緣。于本實施例中，每一個饋入部15a具有第一導(dǎo)體段151a、第二導(dǎo)體段152a及第三導(dǎo)體段153a。第二導(dǎo)體段152a位于第一導(dǎo)體段151a及第三導(dǎo)體段153a之間。第三導(dǎo)體段153a接觸且連接于載板Ila的導(dǎo)體層112a，第三導(dǎo)體段153a與導(dǎo)體層112a互相絕緣。第二導(dǎo)體段152a垂直地或傾斜地連接于第三導(dǎo)體段153a的一端，使第一導(dǎo)體段151a相對于第三導(dǎo)體段153a遠(yuǎn)離載板I Ia的導(dǎo)體層112a。換言之，第一導(dǎo)體段151a位于第一福射板13a與載板I Ia之間，且與載板I Ia相分離。第一導(dǎo)體段15Ia—端連接于第二導(dǎo)體段152a，另一端往相對遠(yuǎn)離第三導(dǎo)體段153a的方向延伸。從俯視圖來看，第一導(dǎo)體段151a與第一福射板13a重疊，亦即第一導(dǎo)體段151a被遮蔽于第一輻射板13a下方。從側(cè)視圖來看，第二導(dǎo)體段152a與第一福射板13a之間具有親合間隙D2。
[0103]于附圖的實施例中，第一導(dǎo)體段151a、第二導(dǎo)體段152a被遮蔽于第一福射板13a下方，而部分的第三導(dǎo)體段153a亦被遮蔽于第一輻射板13a下方。于其他實施例中，可以只有部分的第一導(dǎo)體段15Ia被遮蔽于第一福射板13a下方，而第二導(dǎo)體段152a和第三導(dǎo)體段153a未被遮蔽于第一福射板13a下方。又或于另一個實施例中，當(dāng)?shù)诙?dǎo)體段152a傾斜地設(shè)置于載板11 a上時，第一導(dǎo)體段15 Ia和部分的第二導(dǎo)體段152a被遮蔽于第一福射板13a下方，第三導(dǎo)體段153a和另一部分的第二導(dǎo)體段152a未被遮蔽于第一福射板13a下方，本實施例不予限制。
[0104]4個饋入部15a以相對于圖面方向，可區(qū)分位于上方、下方、左方和右方的饋入部15a，上、下、左、右僅為方便說明之用，并非限制饋入部15a的位置。左方和右方的饋入部15a沿著第一預(yù)設(shè)方向X的正、反方向延伸，上方和下方的饋入部15a沿著第二預(yù)設(shè)方向Y的正、反方向延伸。于本實施例中，饋入部15a的延伸方向指第一導(dǎo)體段151a往第三導(dǎo)體段153a延伸的方向。于本實施例中，下方的饋入部15a沿著第二預(yù)設(shè)方向Y的正方向延伸，上方的饋入部15a沿著第二預(yù)設(shè)方向Y的反方向延伸，同理地，左方的饋入部15a沿著第一預(yù)設(shè)方向X的正方向延伸，右方的饋入部15a沿著第一預(yù)設(shè)方向X的反方向延伸。于一個實施例中，第一預(yù)設(shè)方向X與第二預(yù)設(shè)方向Y互相垂直，但不以此為限。
[0105]4個接地部17a設(shè)置于載板Ila上，且每一個接地部17a電性連接于載板11a。于本實施例中，接地部17a連接于第一輻射板13a，于其他實施例中，接地部17a不與第一輻射板13a連接，且接地部17a的頂部與第一輻射板13a之間具有間隙。4個接地部17a沒有限制要皆連接于第一輻射板13a，4個接地部17a中可以只有三個以下的接地部17a連接于第一輻射板13a，而其他未連接于第一輻射板13a的接地部17a與第一輻射板13a之間具有間隙，本實施例不予限制。
[0106]4個接地部17a以相對于圖面方向，可區(qū)分位于上方、下方、左方和右方的接地部17a，同理地，上、下、左、右僅為方便說明之用，并非限制接地部17a的位置。左方和右方的接地部17a設(shè)置于左方和右方的饋入部15a的連線上，位于左方和右方的饋入部15a之間，且左方的接地部17a相對右方的接地部17a靠近左方的饋入部15a。上方和下方的接地部17a設(shè)置于上方和下方的饋入部15a的連線上，位于上方和下方的饋入部15a之間，且上方的接地部17a相對下方的接地部17a靠近上方的饋入部15a。
[0107]在實際的操作中，饋入部15a藉由第三導(dǎo)體段153a電性連接信號源、信號處理模塊或其他合適的元件。以信號處理模塊來說，饋入部15a用以將自第一輻射板13a接收到的電磁波傳遞至信號處理模塊，或?qū)⑿盘柼幚砟K要輸出的電磁波傳遞至第一輻射板13a。信號處理模塊例如具有射頻模塊的芯片、射頻芯片或其他合適的芯片，本實施例不予限制。
[0108]饋入部15a于第一導(dǎo)體段151a非連接于第二導(dǎo)體段152a的一端具有饋入點(diǎn)，饋入部15a于第三導(dǎo)體段153a連接信號處理模塊的一端具有信號點(diǎn)，饋入點(diǎn)至信號點(diǎn)的方向為饋入方向。于本實施例中，上方饋入部15a的饋入方向與左方及右方饋入部15a的饋入方向相互垂直，使得上方饋入部15a和右方饋入部15a分別對應(yīng)于多極化天線元件1a的水平極化工作模式和垂直極化工作模式，且上方饋入部15a和左方饋入部15a分別對應(yīng)于多極化天線元件1a的水平極化工作模式和垂直極化工作模式。同理地，下方饋入部15a的饋入方向與左方及右方饋入部15a的饋入方向相互垂直，使得下方饋入部15a和右方饋入部15a分別對應(yīng)于多極化天線元件1a的水平極化工作模式和垂直極化工作模式，且下方饋入部15a和左方饋入部15a分別對應(yīng)于多極化天線元件1a的水平極化工作模式和垂直極化工作模式。
[0109]于多極化天線元件1a在收發(fā)電磁波時，饋入部15a的第一導(dǎo)體段151a與第一輻射板13a之間的耦合間隙D2可以導(dǎo)引饋入部15a的近場能量至第一輻射板13a，使饋入部15a的第一導(dǎo)體段15 la、第二導(dǎo)體段152a、第三導(dǎo)體段153a及第一福射板13a構(gòu)成共振路徑。共振路徑的共振組態(tài)形成多極化天線元件1a的諧振頻段，使信號處理模塊藉由饋入部15a和第一輻射板13a收發(fā)于諧振頻段內(nèi)通訊裝置的電磁波信號。諧振頻段的頻率與共振路徑的長度相關(guān)，例如共振路徑的長度為多極化天線元件1a的諧振頻段對應(yīng)的二分之一波長，但不以此為限。
[0110]于一個實施例中，多極化天線元件1a可以藉由饋入部15a的第一導(dǎo)體段151a、第二導(dǎo)體段152a和第三導(dǎo)體段153a的長度與第一輻射板13a的直徑來調(diào)整共振路徑的長度。此外，4個饋入部15a分別和第一輻射板13a形成的共振路徑可以形成相同的諧振頻段，或其中任2個饋入部15a的共振路徑形成相同的諧振頻段，或每一個饋入部15a的共振路徑各別形成一個諧振頻段，本實施例不予限制。于一個實施例中，當(dāng)每一個饋入部15a各別形成一個諧振頻段時，相鄰的諧振頻段之間至少涵蓋一段相同的通訊系統(tǒng)頻段。
[0111]4個接地部17a分別設(shè)置于4個饋入部15a之間，且電性連接于導(dǎo)體層112a，以電性連接至信號地端。接地部17a作為4個饋入部15a之間的隔離機(jī)制，以有效地降低4個饋入部15a分別與第一輻射板13a之間形成的共振路徑及共振路徑的共振模態(tài)干擾，據(jù)以改善4個饋入部15a在信號饋入上的隔離度。
[0112]接下來，將說明多極化天線元件的其他實施例，請參照圖2，圖2根據(jù)本實用新型第二種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖，如圖2所示，多極化天線元件1b具有載板11b、第一輻射板13b、4個饋入部15b及4個接地部17b。載板Ilb具有介質(zhì)層Illb及導(dǎo)體層112b，其中介質(zhì)層11 Ib具有相對地第一面113b和第二面114b，亦即介質(zhì)層11 Ia的上下兩平行表面，導(dǎo)體層112b設(shè)置于介質(zhì)層11 Ib的第一面113b。第一福射板13b藉由接地部17b或其他絕緣材料的柱體，設(shè)置于載板Ilb上方且靠近介質(zhì)層Illb的第一面113b，使第一輻射板13b與導(dǎo)體層112b之間具有第一共振間隙。于一個實施例中，第一福射板13b與載板I Ib為平板結(jié)構(gòu)，且第一輻射板13b與載板Ilb的法向量大致上平行。
[0113]4個饋入部15b設(shè)置于載板11b，且每一個饋入部15b具有第一導(dǎo)體段151b、第二導(dǎo)體段152b及第三導(dǎo)體段153b。第二導(dǎo)體段152b位于第一導(dǎo)體段151b及第三導(dǎo)體段153b之間。第一導(dǎo)體段151b設(shè)置于載板Ilb上方且靠近介質(zhì)層Illb的第一面113b，第二導(dǎo)體段152b貫穿載板11b，第三導(dǎo)體段153b接觸且連接于介質(zhì)層Illb的第二面114b，第三導(dǎo)體段153b與導(dǎo)體層112b互相絕緣。與前一個實施例同樣地，第一導(dǎo)體段151b、第二導(dǎo)體段152b被遮蔽于第一輻射板13b下方，而部分的第三導(dǎo)體段153b亦被遮蔽于第一輻射板13b下方，但不以此為限。從側(cè)視圖來看，第一導(dǎo)體段151b與第一輻射板13b之間具有耦合間隙。
[0114]4個接地部17b設(shè)置于載板I Ib上，且每一個接地部17b電性連接于導(dǎo)體層112b。于本實施例中，接地部17b連接于第一輻射板13b，然而，于其他實施例中，接地部17b可以不與第一輻射板13b連接，且接地部17b的頂部與第一輻射板13b之間具有間隙。4個接地部17b分別設(shè)置于4個饋入部15b之間，且電性連接于導(dǎo)體層112b，以作為4個饋入部15b之間的隔離機(jī)制，藉以降低4個饋入部15b分別與第一輻射板13b之間形成的共振路徑及共振路徑的共振模態(tài)干擾，改善4個饋入部15b在信號饋入上的隔尚度。
[0115]請參照圖3，圖3根據(jù)本實用新型第三種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖，如圖3所示，多極化天線元件1c具有載板11c、第一福射板13c、4個饋入部15c及4個接地部17c。載板11c、第一輻射板13c、4個饋入部15c及4個接地部17c與第一種實施例大致上相同。與第一種實施例不同的是，導(dǎo)體層112c設(shè)置于介質(zhì)層11 Ic的第二面114c上，而4個饋入部15c設(shè)置于介質(zhì)層11 Ic的第一面113c，亦即藉由將導(dǎo)體層112c和饋入部15c設(shè)置于載板Ilc的相對兩平面上，使導(dǎo)體層112c和饋入部15c互相絕緣。于本實施例中，4個接地部17c設(shè)置于介質(zhì)層Illc的第一面113c上，以貫穿載板Ilc的方式電性連接于導(dǎo)體層112c。
[0116]請參照圖4，圖4根據(jù)本實用新型第四種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖，如圖4所示，多極化天線元件1d具有載板lld、第一輻射板13d、4個饋入部15d及4個接地部17d。載板lld、第一輻射板13d、4個饋入部15d及4個接地部17d與第一種實施例大致上相同，與第一種實施例不同的是，饋入部15d的第一導(dǎo)體段151d與第一輻射板13d接觸。
[0117]同理地，于前述第二種和第三種實施例中，第一導(dǎo)體段亦可以與第一輻射板接觸，而形成另外兩種實施例，于此不再加以贅述。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)體段151d與第一輻射板13d接觸時，第一導(dǎo)體段151d可以藉由金屬固定件、焊接或其他合適的固定方式與第一輻射板13d接觸連接。據(jù)此，饋入部15d則可以藉由第一導(dǎo)體段151d與第一輻射板13d接觸連接，將以直接饋入的方式與第一輻射板13d構(gòu)成共振路徑，藉以形成多極化天線元件1d的諧振頻段，使信號處理模塊藉由饋入部15d和第一輻射板13d收發(fā)于諧振頻段內(nèi)通訊裝置的電磁波信號。
[0118]于第四種實施例中，亦可以取消第一導(dǎo)體段151d的設(shè)置。請參照圖5，圖5根據(jù)本實用新型第五種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖，如圖5所示，多極化天線元件1e具有載板lie、第一輻射板13e、4個饋入部15e及4個接地部17e。載板lie具有介質(zhì)層Ille與導(dǎo)體層112e，其中介質(zhì)層1116具有相對地第一面1136和第二面1146，導(dǎo)體層1126設(shè)置于介質(zhì)層11 Ie的第一面113e。
[0119]4個饋入部15e設(shè)置于第一輻射板13e的下方，且位于載板lie的導(dǎo)體層112e上，且與導(dǎo)體層112e互相絕緣。于本實施例中，每一個饋入部15e具有第一端151e和第二端152e。第二端152e接觸且連接于載板lie的導(dǎo)體層112e，第二端152e與導(dǎo)體層112e互相絕緣。第一端151e相對于載板lie垂直地或傾斜地設(shè)置，且與第一輻射板13e接觸。
[0120]于附圖的實施例中，第一端151e和部分的第二端152e被遮蔽于第一福射板13e下方。于其他實施例中，當(dāng)?shù)诙?52e傾斜地設(shè)置于載板Ile上時，可以部分的第一端151e被遮蔽于第一輻射板13e下方，而第二端152e未被遮蔽于第一輻射板13e下方，本實施例不予限制。
[0121]饋入部15e的第二端152e與導(dǎo)體層112e互相絕緣除了圖5所示的方式，于所屬技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識者應(yīng)可以從圖2和圖3所示的實施例而加以變化圖5的第二端152e與導(dǎo)體層112e，不再加以贅述。
[0122]接下來，說明其它種饋入部的實施方式。請參照圖6，圖6根據(jù)本實用新型第六種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖。如圖6所示，多極化天線元件1f具有載板Hf、第一輻射板13f、4個饋入部15f及4個接地部17f。載板Ilf具有介質(zhì)層Illf與導(dǎo)體層112f，其中介質(zhì)層11 If具有相對地第一面113f和第二面114f，導(dǎo)體層112f設(shè)置于介質(zhì)層11 If的第一面113f。第一輻射板13f設(shè)置于載板Ilf上方，且靠近介質(zhì)層Illf的第一面113f。第一輻射板13f藉由接地部17f或其他絕緣材料的柱體，與導(dǎo)體層112f之間具有第一共振間隙。于本實施例中，第一輻射板13f與載板Ilf為平板結(jié)構(gòu)，且第一輻射板13f與載板Ilf的法向量大致上平行。
[0123]4個饋入部15f設(shè)置于第一輻射板13f的下方，且位于載板Ilf的導(dǎo)體層112f上，且與導(dǎo)體層112f互相絕緣。于本實施例中，部分的饋入部15f被遮蔽于第一輻射板13f下方，被第一輻射板13f遮蔽的部分饋入部15f與第一輻射板13f之間具有耦合間隙。當(dāng)多極化天線元件1f收發(fā)電磁波時，饋入部15f與第一輻射板13f之間的耦合間隙可以導(dǎo)引饋入部15f的能量至第一輻射板13f，使饋入部15f及第一輻射板13f構(gòu)成共振路徑。共振路徑的共振組態(tài)形成多極化天線元件1f的諧振頻段，使信號處理模塊藉由饋入部15f和第一輻射板13f收發(fā)于諧振頻段內(nèi)通訊裝置的電磁波信號。饋入部15f與第一輻射板13f之間的耦合間隙與多極化天線元件1f的諧振頻段相關(guān)。
[0124]4個接地部17f分別設(shè)置于4個饋入部15f之間，且電性連接于導(dǎo)體層112f，以電性連接至信號地端。接地部17f作為4個饋入部15f之間的隔離機(jī)制，以有效地降低4個饋入部15f分別與第一輻射板13f之間形成的共振路徑及共振路徑的共振模態(tài)干擾，據(jù)以改善4個饋入部15f在信號饋入上的隔離度。于本實施例中，4個接地部17f連接于第一輻射板13f，于另一實施例中，接地部17f亦可以與第一輻射板13分離，亦即接地部17f與第一輻射板13f之間具有間隙。于其他實施例中，可以一些接地部17f連接于第一輻射板13f，另一些接地部17f與第一輻射板13f之間具有間隙，本實施例不予限制。
[0125]請參照圖7，圖7根據(jù)本實用新型第七種實施例所繪示的多極化天線元件的側(cè)視圖。如圖7所示，多極化天線元件1g具有載板llg、第一福射板13g、4個饋入部15g及4個接地部17g。載板Ilg具有介質(zhì)層lllg、導(dǎo)體層112g及4個槽孔115g，其中介質(zhì)層Illg具有相對地第一面113g和第二面114g，導(dǎo)體層112g設(shè)置于介質(zhì)層111^的第一面1138。第一福射板138設(shè)置于載板I Ig上方，且靠近介質(zhì)層11 Ig的第一面113g。第一福射板13g藉由接地部17g或其他絕緣材料的柱體，與導(dǎo)體層112g之間具有第一共振間隙。于本實施例中，第一輻射板13g與載板Ilg為平板結(jié)構(gòu)，且第一輻射板13g與載板Ilg的法向量大致上平行。4個槽孔115g貫穿介質(zhì)層11 Ig及導(dǎo)體層112g，且遮蔽于第一福射板13g下方。
[0126]4個饋入部15g設(shè)置于第一福射板13g的下方，且位于介質(zhì)層Illg的第二面114g。每一個饋入部15g的至少部分與槽孔115g重疊。于本實施例中，饋入部15g與槽孔115g重疊的部分亦被遮蔽于第一輻射板13g下方。藉由槽孔115g，使得饋入部15g與第一輻射板13g之間具有耦合間隙D3。當(dāng)多極化天線元件1g收發(fā)電磁波時，饋入部15g與第一輻射板13g之間的耦合間隙可以導(dǎo)引饋入部15g的能量至第一輻射板13g，使饋入部15g及第一輻射板13g構(gòu)成共振路徑，據(jù)以形成多極化天線元件1g的諧振頻段，使信號處理模塊藉由饋入部15g和第一輻射板13g收發(fā)于諧振頻段內(nèi)通訊裝置的電磁波信號。
[0127]4個接地部17g分別設(shè)置于4個饋入部15g之間，且電性連接于導(dǎo)體層112g，以電性連接至信號地端，作為4個饋入部15g之間的隔離機(jī)制。與前一個實施例同樣地，4個接地部17g可以依據(jù)實際的需求，設(shè)計成連接或不連接于第一輻射板13g，本實施例不予限制。
[0128]于前述的實施例中，饋入部和接地部的數(shù)量以4個為例。實務(wù)上饋入部的數(shù)量可以為M個，接地部的數(shù)量可以為N個，且M為大于2的正整數(shù)，N為大于I的正整數(shù)。此外，本實施例對于饋入部和接地部的數(shù)量和位置沒有限制，以下將說明其他數(shù)量和接地部設(shè)置位置的實施例。
[0129]請參照圖8，圖8根據(jù)本實用新型第八種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖，如圖8所示，多極化天線元件1h具有載板llh、第一輻射板13h、4個饋入部15h及4個接地部17h。載板llh、第一輻射板13h、4個饋入部15h可以依據(jù)前述的各種實施例實現(xiàn)。于本實施例中，4個饋入部15h以相對于圖面方向，可區(qū)分位于上方、下方、左方和右方的饋入部15h，上、下、左、右僅為方便說明之用，并非限制饋入部15h的位置。左方和右方的饋入部15h沿著第一預(yù)設(shè)方向X的正、反方向延伸，上方和下方的饋入部15h沿著第二預(yù)設(shè)方向Y的正、反方向延伸。
[0130]4個接地部17h區(qū)分位于第一接地部171h、第二接地部172h、第三接地部173h及第四接地部174h ο第一接地部17 Ih、第二接地部172h、第三接地部173h及第四接地部174h被遮蔽于第一輻射板13h下方。第一接地部171h位于第一預(yù)設(shè)方向X的正方向和第二預(yù)設(shè)方向Y的正方向區(qū)域中，第二接地部172h位于第一預(yù)設(shè)方向X的正方向和第二預(yù)設(shè)方向Y的反方向區(qū)域中，第三接地部173h位于第一預(yù)設(shè)方向X的反方向和第二預(yù)設(shè)方向Y的反方向區(qū)域中，第四接地部174h位于第一預(yù)設(shè)方向X的反方向和第二預(yù)設(shè)方向Y的正方向區(qū)域中。
[0131]于一個實施例中，以第一輻射板13h的中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，且第一輻射板13h的中心點(diǎn)到上方的饋入部15h為0°來說，第一接地部17Ih位于往順時鐘方向旋轉(zhuǎn)45°的位置，第二接地部172h位于往順時鐘方向旋轉(zhuǎn)135°的位置，第四接地部174h位于往逆時鐘方向旋轉(zhuǎn)45°的位置，第三接地部173h位于往逆時鐘方向旋轉(zhuǎn)135°的位置，且第一接地部17Ih、第二接地部172h、第三接地部173h及第四接地部174h與中心的距離相同。前述的45°和135°為方便說明及附圖顯示，并非用以限制本實施例，于其他實施例中亦可以其他角度替換45°和135°，本實施例不予限制。
[0132]請一并參考圖9至圖11，圖9根據(jù)本實用新型第九種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖，圖10根據(jù)本實用新型第十種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖。圖11根據(jù)本實用新型第十一種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖。如圖所示，接地部的數(shù)量、接地部的形狀、載板的形狀、第一輻射板的形狀亦可以依據(jù)實際需求加以變化，例如圖9中接地部17 i的數(shù)量可以為兩個以上，圖10中，第一輻射板13k的形狀例如為矩形，圖11中接地部17k的形狀可以彎折。
[0133]請參照圖12至圖13，圖12根據(jù)本實用新型第十二種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖，圖13根據(jù)本實用新型第十三種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖，如圖所示，多極化天線元件20a具有載板21a、第一輻射板23a、M個饋入部25a、N個接地部27a及第二輻射板28a。載板21a、第一輻射板23a、M個饋入部25a、N個接地部27a可以依據(jù)前述的各種實施例實現(xiàn)。本實施例中，第二輻射板28a設(shè)置于第一輻射板23a上方，與第一輻射板23a之間具有第二共振間隙。
[0134]第二輻射板28a可以藉由接地部27a設(shè)置于第一輻射板23a上，亦即接地部27a貫穿第一輻射板23a，且連接于第二輻射板28a，如圖12所示。于其他實施例中，如圖13所示，多極化天線元件20b可更具有P個連接部29b，第二輻射板28b藉由P個連接部29b設(shè)置于第一輻射板23b上，其中P為正整數(shù)，且連接部29b的材料可以為金屬導(dǎo)體或絕緣材料，本實施例不予限制。于一個實施例中，第二輻射板28b與第一輻射板23b之間的第二共振間隙寬度小于或等于第一輻射板23b與載板21b之間的第一共振間隙寬度。
[0135]于多極化天線元件在收發(fā)電磁波時，第二輻射板28b與第一輻射板23b之間的第二共振間隙可以耦合第一輻射板23b的近場能量至第二輻射板28b，使饋入部25b、第一輻射板23b和第二輻射板28b構(gòu)成共振路徑，據(jù)以形成多極化天線元件20b的諧振頻段。于一個實施例中，第一輻射板23b和第二輻射板28b的直徑與第一輻射板23b和第二輻射板28b的距離相關(guān)。于另一個實施例中，第一輻射板23b和第二輻射板28b的直徑與N個接地部27b相關(guān)。于其他實施例中，第一輻射板23b和第二輻射板28b的直徑可以是諧振頻段對應(yīng)的0.3?0.7個波長，但不以此為限。
[0136]多極化天線元件具有第二輻射板的其他實施例，請一并參考圖14至圖17，圖14根據(jù)本實用新型第十四種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖，圖15根據(jù)本實用新型第十五種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖，圖16根據(jù)本實用新型第十六種實施例所繪示的多極化天線元件的俯視圖，圖17根據(jù)本實用新型第十七種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖。于圖14至圖17的實施例中，載板、第一輻射板、饋入部、接地部的形狀、數(shù)量、位置，皆可以依據(jù)實際需求加以變化。如圖14對于連接部29c和接地部27c相對位置的變化，如圖15至圖17對于第一輻射板和第二輻射板形狀上的變化，本實施例不予限制。于一個實施例中，第一輻射板和第二輻射板的形狀分別為對稱形狀，如圓形、四邊形、五邊形或六邊形。
[0137]請參照圖18，圖18根據(jù)本實用新型第十八種實施例所繪示的多極化天線元件的立體圖。如圖18所示，多極化天線元件30具有載板31、第一輻射板32、M個饋入部33、N個接地部34、第二輻射板35、P個第一連接部36、第三輻射板37及R個第二連接部38，其中P和R皆為正整數(shù)。載板31、第一輻射板32、M個饋入部33、N個接地部34可以依據(jù)前述的各種實施例實現(xiàn)。于本實施例中，第三輻射板37藉由第二連接部38設(shè)置于第二輻射板35上，與第二輻射板35之間具有第三共振間隙。第二連接部38的數(shù)量例如為一個，且設(shè)置于第三輻射板37的中心點(diǎn)，第二連接部38的材質(zhì)例如為塑膠或其他合適的絕緣材質(zhì)。
[0138]于本實施例中，第三輻射板37與第二輻射板35之間的第三共振間隙寬度小于或等于第一輻射板32與載板31之間的第一共振間隙寬度，且藉由第三輻射板37的設(shè)置，可以增加多極化天線元件30的增益和指向性。
[0139]綜合以上所述，本實用新型實施例提供一種多極化天線元件，藉由三個以上的饋入部，使多極化天線元件可以接收多種不同電場方向的電磁波，并藉由兩個以上的接地部的隔離機(jī)制，藉以降低饋入部與第一輻射板之間形成的共振路徑及共振路徑的共振模態(tài)干擾，增加天線元件的隔離度。
[0140]當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種多極化天線元件，其特征在于，包括: 一載板，具有一導(dǎo)體層； 一第一輻射板，設(shè)置于該載板上方，與該導(dǎo)體層之間具有一第一共振間隙； M個饋入部，設(shè)置于該第一輻射板下方，每一該饋入部與該導(dǎo)體層絕緣，且每一該饋入部的至少部分被遮蔽于該第一輻射板下方，用以與該第一輻射板傳輸信號，其中M為大于2的正整數(shù)；以及 N個接地部，設(shè)置于該載板上，每一該接地部電性連接于該導(dǎo)體層，其中N為大于I的正整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多極化天線元件，其特征在于，每一該饋入部被遮蔽于該第一輻射板下方的部分與該第一輻射板之間具有至少一耦合間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多極化天線元件，其特征在于，每一該饋入部具有一第一導(dǎo)體段、一第二導(dǎo)體段及一第三導(dǎo)體段，該第二導(dǎo)體段位于該第一導(dǎo)體段與該第三導(dǎo)體段之間，該第三導(dǎo)體段接觸地設(shè)置于該載板，該第一導(dǎo)體段位于該第一輻射板與該載板之間，且與該載板相分尚。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多極化天線元件，其特征在于，該載板更具有一介電層，該介電層具有相對地一第一面及一第二面，當(dāng)該導(dǎo)體層位于該介電層的該第一面時，該第三導(dǎo)體段位于該介電層的該第二面。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多極化天線元件，其特征在于，該第一導(dǎo)體段、該第二導(dǎo)體段及該第三導(dǎo)體段其中至少一被遮蔽于該第一輻射板下方，且該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板平行。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多極化天線元件，其特征在于，該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多極化天線元件，其特征在于，至少部分的該第一導(dǎo)體段被遮蔽于該第一輻射板下方，且該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板平行。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多極化天線元件，其特征在于，該第一導(dǎo)體段與該第一輻射板接觸。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多極化天線元件，其特征在于，每一該饋入部具有一第一端及一第二端，該第二端接觸地設(shè)置于該載板，該第一端與該第一輻射板接觸，且至少部分的該第二端遮蔽于該第一輻射板下方。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多極化天線元件，其特征在于，該載板更具有一介電層，該介電層具有相對地一第一面及一第二面，當(dāng)該導(dǎo)體層位于該介電層的該第一面時，該第二端位于該介電層的該第二面。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多極化天線元件，其特征在于，該載板上更具有M個槽孔，且該M個槽孔遮蔽于該第一輻射板下方，每一該饋入部的至少部分與該些槽孔其中之一重疊，每一該饋入部與該槽孔重疊的部分藉由該槽孔與該第一輻射板傳輸信號。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多極化天線元件，其特征在于，更包含一第二輻射板，設(shè)置于該第一輻射板上方，與該第一輻射板之間具有一第二共振間隙，該第二共振間隙的寬度小于或等于該第一共振間隙的寬度。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多極化天線元件，其特征在于，更包含一第三輻射板，設(shè)置于該第二輻射板上方，與該第二輻射板之間具有一第三共振間隙，該第三共振間隙的寬度小于或等于該第一共振間隙的寬度。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的多極化天線元件，其特征在于，該第一輻射板、該第二輻射板及該第三輻射板的形狀分別為對稱形狀。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多極化天線元件，其特征在于，該N個接地部其中至少一連接于該第一輻射板，且連接于該第一輻射板的該至少一接地部更連接至該第二輻射板。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的多極化天線元件，其特征在于，更包含P個連接部，每一該連接部連接于該第一輻射板及該第二輻射板之間，其中該P(yáng)為正整數(shù)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的多極化天線元件，其特征在于，該N個接地部與該第一輻射板分離。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多極化天線元件，其特征在于，每一該饋入部經(jīng)由一饋入方向收發(fā)信號，當(dāng)該多極化天線元件具有四個饋入部和四個接地部時，該四個饋入部其中之二饋入部的饋入方向分別朝向一第一預(yù)設(shè)方向的正方向和反方向，另二饋入部的饋入方向分別朝向一第二預(yù)設(shè)方向的正方向和反方向。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的多極化天線元件，其特征在于，該第一預(yù)設(shè)方向與該第二預(yù)設(shè)方向垂直。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的多極化天線元件，其特征在于，每一該接地部設(shè)置于該第一預(yù)設(shè)方向上的二個該饋入部之間或該第二預(yù)設(shè)方向上的二個該饋入部之間。
【文檔編號】H01Q1/38GK205595456SQ201620388955
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】錢曉晴, 吳旭昇, 楊仲凱
【申請人】正文科技股份有限公司