專利名稱：多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線系統(tǒng)，特別是涉及一種高增益的多回圈天線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于目前的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品多以輕薄短小方便為訴求，因此如何設(shè)計(jì)出符合使用需求的小型天線已成為目前無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是否得以有效縮小體積的關(guān)鍵技術(shù)之一；尤其，小型天線的設(shè)計(jì)對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，例如無線網(wǎng)絡(luò)橋接器(access point, AP)的信號(hào)接收能力以及品質(zhì)有著最直接的關(guān)系，使得如何在無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品有限的空間配置下，能夠得到應(yīng)有的天線性能表現(xiàn)，一直是相關(guān)產(chǎn)業(yè)首要解決的課題。現(xiàn)有的室外用無線網(wǎng)絡(luò)橋接器的天線大都為印刷式微帶(microstrip)天線與平板(patch)天線，例如中國(guó)臺(tái)灣專利第M357719號(hào)所揭露的一印刷式微帶陣列天線，其中以微帶線饋入網(wǎng)絡(luò)的方式連接每一陣列輻射單元，其中每一輻射單元為半波長(zhǎng)共振結(jié)構(gòu)。然而，在無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的有限空間中，天線的面積尺寸會(huì)受限其半波長(zhǎng)共振的物理特性影響，并不容易整合多個(gè)獨(dú)立的天線單元，特別是在同步雙頻操作的天線設(shè)計(jì)上更是困難。且，現(xiàn)有的印刷式微帶天線與平板天線的饋入方式為探針饋入(probe-pin feed), 使得無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中的一系統(tǒng)電路板的線路布局(layout)需要配合天線的信號(hào)饋入點(diǎn)， 如此當(dāng)更換其他天線于無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中時(shí)，將無法使用同一系統(tǒng)電路板，使用上并不彈性。由此可見，上述現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)橋接器的天線在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò)橋接器的天線存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其是在提供一種可達(dá)到同步雙頻操作且具有高指向性及高增益的多回圈天線系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新型結(jié)構(gòu)的多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其即在提供一種體積小、低姿勢(shì) (low-profile)的，且可應(yīng)用在小型室外用無線網(wǎng)絡(luò)橋接器的內(nèi)藏式同步雙頻多回圈天線系統(tǒng)。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種多回圈天線系統(tǒng)，其中該多回圈天線系統(tǒng)包含一天線模塊，包括一天線基板，其具有一第一表面和一相反于該第一表面的第二表面；至少一第一回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面上，該第一回圈天線包括有一第一輻射體及分別位于該第一輻射體兩端的一第一饋入端及一第一接地端，且該第一饋入端與該第一接地端相鄰且相間隔，使該第一輻射體形成一回圈，并且該第一回圈天線提供一第一操作頻帶；及至少一第二回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面或該第二表面上，該第二回圈天線包括有一第二輻射體及分別位于該第二輻射體兩端的一第二饋入端及一第二接地端，且該第二饋入端與該第二接地端相鄰且相間隔，使該第二輻射體形成一回圈，并且該第二回圈天線提供一第二操作頻帶；及一系統(tǒng)模塊，其上具有至少一相向于該天線基板的該第二表面的接地面，且該系統(tǒng)模塊與該天線基板的該第二表面平行相間隔一距離，用以反射該第一回圈天線及該第二回圈天線的輻射。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的該第一回圈天線及該第二回圈天線的數(shù)量皆為二，而所述第一回圈天線分別布設(shè)于該天線基板的兩相對(duì)側(cè)邊，所述第二回圈天線分別布設(shè)于該天線基板的另兩相對(duì)側(cè)邊，且所述第一回圈天線的幾何中心連線與所述第二回圈天線的幾何中心連線相互垂直。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第一回圈天線的幾何中心分別與所述第二回圈天線的幾何中心的距離相同。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第一輻射體及第二輻射體系形成一矩形回圈。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第一輻射體及第二輻射體系形成一圓形回圈。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第一回圈天線及該第二回圈天線數(shù)量分別為一，且分別布設(shè)于該天線基板相對(duì)的兩側(cè)邊上。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第一輻射體包括一沿一方向延伸的第一輻射段、一由該第一輻射段的末端沿垂直于該第一輻射段的延伸方向延伸的第二輻射段、一由該第二輻射段的末端沿平行于該第一輻射段的延伸方向延伸的第三輻射段，及一由該第三輻射段的末端沿平行于該第二輻射段的延伸方向延伸的第四輻射段，且該第一輻射段與連接該第二輻射段的末端相反的另一端為該第一接地端，該第四輻射段與連接該第三輻射段的末端相反的另一端為該第一饋入端。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的第二輻射體包括一沿一方向延伸的第五輻射段、一由該第五輻射段的末端沿垂直于該第五輻射段的延伸方向延伸的第六輻射段、一由該第六輻射段的末端沿平行于該第五輻射段的延伸方向延伸的第七輻射段，及一由該第七輻射段的末端沿平行于該第六輻射段的延伸方向延伸的第八輻射段，且該第五輻射段與連接該第六輻射段的末端相反的另一端為該第二饋入端，該第八輻射段與連接該第七輻射段的末端相反的另一端為該第二接地端。前述的多回圈天線系統(tǒng)，其中所述的天線基板的面積小于或等于該系統(tǒng)模塊的面積。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種具有多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，其中一殼體；一天線模塊，裝設(shè)于該殼體中，該天線模塊包括一天線基板，其具有一第一表面和一相反于該第一表面的第二表面；至少一第一回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面上，該第一回圈天線包括有一第一輻射體及分別位于該第一輻射體兩端的一第一饋入端及一第一接地端，且該第一饋入端與該第一接地端相鄰且相間隔，使該第一輻射體形成一回圈，并且該第一回圈天線提供一第一操作頻帶；及至少一第二回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面或該第二表面上，該第二回圈天線包括有一第二輻射體及分別位于該第二輻射體兩端的一第二饋入端及一第二接地端， 且該第二饋入端與該第二接地端相鄰且相間隔，使該第二輻射體形成一回圈，并且該第二回圈天線提供一第二操作頻帶；及一系統(tǒng)模塊，裝設(shè)于該殼體中，其上具有至少一相向于該天線基板的該第二表面的接地面，且該系統(tǒng)模塊與該天線基板的該第二表面平行相間隔一距離，可用以反射該第一回圈天線及該第二回圈天線的輻射。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下多回圈天線系統(tǒng)，包含一天線模塊及一系統(tǒng)模塊，且天線模塊包括一天線基板、至少一個(gè)第一回圈天線及至少一個(gè)第二回圈天線。天線基板具有一第一表面和一相反于第一表面的第二表面；第一回圈天線布設(shè)于該天線基板的第一表面上，且第一回圈天線包括有一第一輻射體及分別位于該第一輻射體兩端的一第一饋入端及一第一接地端，且第一饋入端與第一接地端相鄰且相間隔，使各個(gè)第一輻射體形成一回圈，并且第一回圈天線提供一第一操作頻帶；第二回圈天線布設(shè)于天線基板的第一表面或第二表面上，且第二回圈天線包括有一第二輻射體及分別位于該第二輻射體兩端的一第二饋入端及一第二接地端，且第二饋入端與第二接地端相鄰且相間隔，使各個(gè)第二輻射體形成一回圈， 并且第二回圈天線提供一第二操作頻帶。系統(tǒng)模塊具有至少一相向于天線基板的第二表面的接地面，且系統(tǒng)模塊與天線基板的第二表面平行相間隔一距離，可用以反射該第一回圈天線及該第二回圈天線的輻射。較佳地，第一回圈天線及第二回圈天線的數(shù)量為二，而所述第一回圈天線分別布設(shè)于天線基板的兩相對(duì)側(cè)邊，所述第二回圈天線分別布設(shè)于天線基板的另兩相對(duì)側(cè)邊，且兩個(gè)第一回圖天線的幾何中心連線與兩個(gè)第二回圈天線的幾何中心連線相互垂直。更進(jìn)一步地，所述第一回圈天線的幾何中心分別與所述第二回圈天線的幾何中心的距離相同。較佳地，每個(gè)第一輻射體皆包括一沿一方向延伸的第一輻射段、一由第一輻射段的末端沿垂直于第一輻射段的延伸方向延伸的第二輻射段、一由第二輻射段的末端沿平行于第一輻射段的延伸方向延伸的第三輻射段，及一由第三輻射段的末端沿平行于第二輻射段的延伸方向延伸的第四輻射段，且第一輻射段與連接第二輻射段的末端相反的另一端為第一接地端，第四輻射段與連接第三輻射段的末端相反的另一端為第一饋入端。較佳地，第一回圈天線與第二回圈天線的形狀相同但面積不同，因此，各個(gè)第二輻射體包括一沿一方向延伸的第五輻射段、一由第五輻射段的末端沿垂直于第五輻射段的延伸方向延伸的第六輻射段、一由第六輻射段的末端沿平行于第五輻射段的延伸方向延伸的第七輻射段，及一由第七輻射段的末端沿平行于第六輻射段的延伸方向延伸的第八輻射段，且第五輻射段與連接第六輻射段的末端相反的另一端為第二饋入端，第八輻射段與連接第七輻射段的末端相反的另一端為第二接地端。較佳地，天線基板的面積小于或等于系統(tǒng)模塊的面積。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明的有益效果一在于第一回圈天線與第二回圈天線可以同步共振出不同頻段的頻率，且通過系統(tǒng)模塊上的至少一接地面來反射第一回圈天線與第二回圈天線的輻射，可使天線模塊的輻射場(chǎng)型具有高指向性及高天線增益的特性，可提升通訊涵蓋范圍。
本發(fā)明的有益效果二在于能更有效利用單一天線介質(zhì)基板上的有限空間，植入更多的回圈天線，提升天線的性能。本發(fā)明的有益效果三在于回圈天線使用印刷式電路板制作，制作簡(jiǎn)單且成本低， 并具有低姿勢(shì)(low-profile)的外型與平面式(planar)的結(jié)構(gòu)，非常適合應(yīng)用在小型室外用的無線網(wǎng)絡(luò)橋接器上。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是說明本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)的第一較佳實(shí)施例；圖2是說明第一較佳實(shí)施例中該等第一回圈天線與該等第二回圈天線布設(shè)于天線基板的一種結(jié)構(gòu)；圖3是說明第一較佳實(shí)施例中該等第一回圈天線與該等第二回圈天線布設(shè)于天線基板的另一種結(jié)構(gòu)；圖4是說明第一較佳實(shí)施例中該等第一回圈天線與該等第二回圈天線布設(shè)于天線基板的另一種結(jié)構(gòu)；圖5是說明內(nèi)藏式多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置；圖6是說明第一較佳實(shí)施例中天線基板及第一回圈天線與第二回圈天線之間的實(shí)際規(guī)格尺寸；圖7是說明第一較佳實(shí)施例中第一回圈天線的實(shí)際規(guī)格尺寸；圖8是說明第一較佳實(shí)施例中第二回圈天線的實(shí)際規(guī)格尺寸；圖9是說明第一較佳實(shí)施例中天線基板與系統(tǒng)模塊之間的實(shí)際規(guī)格尺寸；圖10是說明第一較佳實(shí)施例中各個(gè)第一回圈天線與第二回圈天線的反射系數(shù)量測(cè)數(shù)據(jù)圖；圖11是說明第一較佳實(shí)施例中第一回圈天線與第二回圈天線彼此之間的隔離度量測(cè)數(shù)據(jù)圖；圖12是說明第一較佳實(shí)施例的第一回圈天線在M42MHZ及第二回圈天線在 5250MHz的2-D輻射場(chǎng)型量測(cè)結(jié)果圖；圖13是說明第一較佳實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)分別在頻率MOOMHz J442MHZ及 2484MHz的全向輻射場(chǎng)型圖；圖14是說明第一較佳實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)分別在頻率5150MHz、5250MHz及 5350MHz的全向輻射場(chǎng)型圖；圖15是說明第一較佳實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)的輻射效率/天線增益-頻率曲線圖；圖16是說明本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)的第二較佳實(shí)施例； 圖17是說明本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)的第三較佳實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置其具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細(xì)說明如后。參閱圖1，為本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)100的第一較佳實(shí)施例，其為可同步 (concurrent)操作在雙頻無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)WLAN(M00-2484/5150_5;350MHz)的多回圈天線系統(tǒng)100，在本實(shí)施例中，多回圈天線系統(tǒng)100包含一天線模塊10及一與天線模塊10平行間隔設(shè)置的系統(tǒng)模塊20。配合參閱圖2，天線模塊10包括一天線基板(substrate) 3、多個(gè)第一回圈天線1 及多個(gè)第二回圈天線2。天線基板3為長(zhǎng)方形或是任意的多邊形，且由絕緣材質(zhì)(例如玻璃纖維，F(xiàn)R4)所制成。其中，該天線基板3具有一第一表面31及一相反于該第一表面31的第二表面32。在本實(shí)施例中，第一回圈天線1與第二回圈天線2的數(shù)量分別為二，且為全波長(zhǎng)共振的金屬制回圈天線(one-wavelength loop antenna)，該等第一回圈天線1布設(shè)于天線基板3的第一表面31上且分別鄰近于天線基板3相對(duì)的兩短側(cè)邊，其中各自包括有一第一輻射體11及分別位于第一輻射體11兩端的一第一接地端(ground point) 12及一第一饋入端(feed point) 13。以其中一個(gè)第一輻射體11來說，第一輻射體11具有一布設(shè)于天線基板3的一短側(cè)邊且沿該短側(cè)邊延伸(即Y軸)的第一輻射段111、一由該第一輻射段111 的末端沿垂直于第一輻射段111的延伸方向(即Z軸)延伸的第二輻射段112、一由該第二輻射段112的末端沿平行于第一輻射段111的延伸方向延伸的第三輻射段113，及一由該第三輻射段113的末端沿平行于第二輻射段112的延伸方向延伸的第四輻射段114。第一輻射段111與連接第二輻射段112的末端相反的另一端為第一接地端12，第四輻射段114與連接第三輻射段113的末端相反的另一端為第一饋入端13，且第一接地端12與第一饋入端 13彼此相鄰且相間隔，使得第一輻射段111、第二輻射段112、第三輻射段113及第四輻射段 114相互連接形成一矩形回圈，并且提供一第一操作頻帶，但回圈形狀并不以矩形為限。另外，值得注意的是，該等第一回圈天線1的第一饋入端13相互對(duì)稱于兩第一回圈天線1的幾何中心(相角呈180度)，位于兩者間最遠(yuǎn)的距離，此時(shí)天線之間的隔離度會(huì)最佳。該等第二回圈天線2布設(shè)于天線基板3的第一表面31上且分別鄰近于天線基板3 的兩長(zhǎng)側(cè)邊，其中各自包括有一第二輻射體21及分別位于第二輻射體21兩端的一第二饋入端22及一第二接地端23。每個(gè)第二輻射體21皆具有一布設(shè)于天線基板3的一長(zhǎng)側(cè)邊且沿該長(zhǎng)側(cè)邊延伸(即Z軸)的第五輻射段215、一由該第五輻射段215的末端沿垂直于第五輻射段215的延伸方向(即Y軸)延伸的第六輻射段216、一由該第六輻射段216的末端沿平行于第五輻射段215的延伸方向延伸的第七輻射段217，及一由該第七輻射段217的末端沿平行于第六輻射段216的延伸方向延伸的第八輻射段218。第五輻射段215與連接第六輻射段216的未端相反的另一端為第二饋入端22，第八輻射段218與連接第七輻射段 217的末端相反的另一端為第二接地端23，且第二饋入端22與第二接地端23彼此相鄰且相間隔，使得第五輻射段215、第六輻射段216、第七輻射段217及第八輻射段218相互連接形成一矩形回圈，并且提供一第二操作頻帶，而回圈的形狀同樣并不以矩形為限。在本實(shí)施例中，第一輻射體11與第二輻射體21的面積不同，使得第一回圈天線1 與第二回圈天線2將可分別同時(shí)共振出不同的頻率，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明同步(concurrent)雙頻的功效。且每一個(gè)第一回圈天線1(或第二回圈天線2)的信號(hào)傳輸線(圖未示)長(zhǎng)度相同，使得第一回圈天線1(或第二回圈天線2)的接收與發(fā)射信號(hào)的振輻(amplitude)與相位(phase)相同。本發(fā)明回圈天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可使用于印刷電路板(PCB)制作完成，制作成本低，并可在相同的無線網(wǎng)絡(luò)橋接器裝置內(nèi)，比傳統(tǒng)平板陣列天線增加更多的回圈天線，提高天線性能，增加整體系統(tǒng)資料傳輸頻寬。此外，在本實(shí)施例中，兩個(gè)第一回圈天線1的幾何中心位于天線基板3兩短側(cè)邊的中心連線上，而兩個(gè)第二回圈天線2的幾何中心則位于天線基板3兩長(zhǎng)側(cè)邊的中心連線上， 使得兩個(gè)第一回圈天線1的幾何中心連線會(huì)與兩個(gè)第二回圈天線2的幾何中心連線相互垂直(呈正交)，且兩個(gè)第一回圈天線1的幾何中心分別與每一個(gè)第二回圈天線2的幾何中心的距離相同，即Ll = L2且L3 = L4，如此對(duì)稱式結(jié)構(gòu)(symmetrical structure)的天線，讓多回圈天線系統(tǒng)在空間中具有更對(duì)稱的信號(hào)覆蓋空間。當(dāng)然，該等第一回圈天線1與該等第二回圈天線2可同步等距平移，如圖3所示， 兩個(gè)第一回圈天線1可以分別沿天線基板3的短側(cè)邊左右對(duì)稱平移，而兩個(gè)第二回圈天線2 也配合地分別沿天線基板3的長(zhǎng)側(cè)邊上下平移，并保持各個(gè)第一回圈天線1的幾何中心分別與每一個(gè)第二回圈天線2的幾何中心的距離相同(即Li’ = L2’且L3’ = L4’)即可，但并不以本實(shí)施例為限。再者，本實(shí)施例的兩個(gè)第一回圈天線1及兩個(gè)第二回圈天線2也可以為圓形回圈，如圖4所示，同樣可以達(dá)到本發(fā)明同步共振出雙頻的功效。特別注意的是，參閱圖2、圖3及圖4，該等第一回路天線1的第一接地端12與第一饋入端13，以及該等第二回路天線2的第二饋入端22與第二接地端23皆位于天線基板 3的側(cè)邊，以避免信號(hào)傳輸線(圖未示)壓到第一回路天線1及第二回路天線2而導(dǎo)致天線信號(hào)與系統(tǒng)電路干擾的問題。參閱圖1，系統(tǒng)模塊20為一系統(tǒng)電路板，其上具有至少一相向于天線基板3的第二表面32的接地面201 (例如金屬面)，該接地面201可視為一反射板(reflector)，用以反射該等第一回圈天線1及第二回圈天線2的輻射，借此不但可使天線模塊10具有高度的指向性外，也可以提升天線模塊10在單一方向(正X軸方向)的天線增益。其中，該系統(tǒng)模塊20可為多層結(jié)構(gòu)，最上層是薄的金屬層，下層則是介質(zhì)基板，或者可以是包含更多層的電路層。又，接地面(又可做為一反射面)201與第二表面32間存在一間距，作為系統(tǒng)模塊20上電子元件(圖未示)擺設(shè)的有效空間利用。此外，本實(shí)施例的天線基板3的面積小于或等于系統(tǒng)模塊20的面積，以確保系統(tǒng)模塊20能完全反射每個(gè)第一回圈天線1及第二回圈天線2的輻射。此外，參閱圖5，本實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)100系裝設(shè)于如室外的無線網(wǎng)絡(luò)橋接器(access point, AP)等電子裝置200的一殼體210中，且借由小型同軸線(mini-coaxial cable)作為信號(hào)傳輸線(圖未示)，將信號(hào)饋入第一饋入端13及第二饋入端22，使得多回圈天線系統(tǒng)100可配合不同應(yīng)用的系統(tǒng)模塊(即系統(tǒng)電路板)，提高多回圈天線系統(tǒng)100使用上的彈性。當(dāng)然，信號(hào)傳輸線的種類并不因本實(shí)施例而受限制。參閱圖6至圖9，為本實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)100的實(shí)際尺寸示意圖，其中圖6 為天線基板3及第一回圈天線1與第二回圈天線2之間的俯視圖；圖7及圖8分別為第一回圈天線1及第二回圈天線2的俯視圖；圖9為天線基板3與系統(tǒng)模塊20之間的側(cè)視圖， 各圖中數(shù)字的單位為mm，可參閱圖中各項(xiàng)數(shù)據(jù)以得知本實(shí)施例的實(shí)際規(guī)格尺寸，但不以本實(shí)施例為限。
由圖7及圖8可知，第一輻射段111、第二輻射段112、第三輻射段113及第四輻射段114長(zhǎng)度相同，使第一輻射體11形成一正方形回圈；第五輻射段215、第六輻射段216、第七輻射段217及第八輻射段218長(zhǎng)度相同，使第二輻射體21形成一正方形回圈。在本實(shí)施例中，第一輻射體11的面積約為第二輻射體21的面積的四倍，因此第一輻射體11與第二輻射體21可分別共振出2. 4GHz及5GHz的頻率。此外，由圖9可知，天線基板3與系統(tǒng)模塊20之間的間距需大于5毫米(mm)，以供更多種類的電子元件置放于系統(tǒng)模塊(系統(tǒng)電路板)20上，而本實(shí)施例之間距為5. 4毫米(mm)將獲得較佳的天線增益。參閱圖10，為各個(gè)第一回圈天線1及第二回圈天線2的反射系數(shù)(Reflection Coefficient)量測(cè)數(shù)據(jù)圖，其中Sll及S22分別為兩個(gè)第一回圈天線1各自的反射系數(shù)； S33及S44分別為兩個(gè)第二回圈天線2各自的反射系數(shù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得知，第一回圈天線1提供的第一操作頻帶的中心頻率為2. 4GHz，第二回圈天線2提供的第二操作頻帶的中心頻率為5GHz，且兩者分別在2. 4GHz及5GHz的反射系數(shù)皆小于負(fù)10-dB，符合2. 4GHz及5GHz無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)頻帶的規(guī)范，因此本實(shí)施例的確是可應(yīng)用在無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中。參閱圖11，為第一回圈天線1及第二回圈天線2彼此之間的隔離度(Isolation) 量測(cè)數(shù)據(jù)圖，其中S21為兩個(gè)第一回圈天線1之間的隔離度；S31及S41為兩個(gè)第二回圈天線2分別與其中一個(gè)第一回圈天線1之間的反射系數(shù)；S43為兩個(gè)第二回圈天線2之間的反射系數(shù)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)可得知，第一回圈天線1及第二回圈天線2之間的隔離度平均約在負(fù)30-dB 以下，具有良好的隔離度。參閱圖12，為本實(shí)施例的第一回圈天線1操作在M42MHZ及第二回圈天線2操作 5250MHz的2-D輻射場(chǎng)型量測(cè)結(jié)果圖。參閱圖13及圖14，圖13為多回圈天線系統(tǒng)100工作在頻率MOOMHz、M42MHz及M84MHz時(shí)的全向輻射場(chǎng)型圖；圖14則為多回圈天線系統(tǒng) 100工作在頻率5150MHz、5250MHz及5350MHz的全向輻射場(chǎng)型圖。于是，由圖12-圖14可知，借由天線模塊10與系統(tǒng)模塊20的相互配合，使得多回圈天線系統(tǒng)100在正X軸方向具有較高的天線增益，即高度的指向性，可適用于無線網(wǎng)絡(luò)橋接器(AP)。圖15為本實(shí)施例的多回圈天線系統(tǒng)100的輻射效率(radiation efficiency)/ 天線增益-頻率曲線圖。由圖可知，天線最大增益在2. 4GHz與5GHz頻帶內(nèi)分別約為4dBi 與5dBi，具有高天線增益的特性。天線的輻射效率也分別大于50%與70%，為良好的印刷式天線效率。參閱圖16，為本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)100的第二較佳實(shí)施例，大致與第一較佳實(shí)施例相同，其不同之處在于第一回圈天線1與第二回圈天線2系分別布設(shè)于天線基板3的不同表面。在本實(shí)施例中，該等第一回圈天線1系布設(shè)于天線基板3的第一表面31，而該等第二回圈天線2系布設(shè)于天線基板3的第二表面32，如此同樣可以同步接收或發(fā)射雙頻的信號(hào)，并達(dá)到高天線增益的特點(diǎn)。參閱圖17，為本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)100的第三較佳實(shí)施例，多回圈天線系統(tǒng)100 也可以僅有一個(gè)第一回圈天線1及一第二回圈天線2，且在本實(shí)施例中，第一回圈天線1及第二回圈天線2系分別布設(shè)于天線基板3相對(duì)的兩短側(cè)邊上，如此同樣能達(dá)到本發(fā)明同步雙頻操作的功效。綜上所述，本發(fā)明多回圈天線系統(tǒng)100借由在天線基板3上布設(shè)多個(gè)第一回圈天線1及第二回圈天線2，來達(dá)到同步接收或發(fā)射多個(gè)不同頻段的信號(hào)，且該等第一回圈天線1的幾何中心分別與每一個(gè)第二回圈天線2的幾何中心之間的距離相同，使多回圈天線系統(tǒng)100的第一回圈天線1與第二回圈天線2之間隔離度相同，等回圈天線也具有相同的輻射場(chǎng)型與、信號(hào)覆蓋范圍。此外，多回圈天線系統(tǒng)100還與系統(tǒng)模塊20整合，并借由該系統(tǒng)模塊20上的至少一接地面來反射第一回圈天線1及第二回圈天線2的輻射，不但可使天線模塊10具有高度的指向性，也可以提升天線模塊10在單一方向(正X軸方向)的天線增益，所以確實(shí)能達(dá)成本發(fā)明的目的。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該多回圈天線系統(tǒng)包含一天線模塊，包括一天線基板，其具有一第一表面和一相反于該第一表面的第二表面；至少一第一回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面上，該第一回圈天線包括有一第一輻射體及分別位于該第一輻射體兩端的一第一饋入端及一第一接地端，且該第一饋入端與該第一接地端相鄰且相間隔，使該第一輻射體形成一回圈，并且該第一回圈天線提供一第一操作頻帶；及至少一第二回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面或該第二表面上，該第二回圈天線包括有一第二輻射體及分別位于該第二輻射體兩端的一第二饋入端及一第二接地端， 且該第二饋入端與該第二接地端相鄰且相間隔，使該第二輻射體形成一回圈，并且該第二回圈天線提供一第二操作頻帶；及一系統(tǒng)模塊，其上具有至少一相向于該天線基板的該第二表面的接地面，且該系統(tǒng)模塊與該天線基板的該第二表面平行相間隔一距離，用以反射該第一回圈天線及該第二回圈天線的輻射。
2.如權(quán)利要求1所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第一回圈天線及該第二回圈天線的數(shù)量皆為二，而所述第一回圈天線分別布設(shè)于該天線基板的兩相對(duì)側(cè)邊，所述第二回圈天線分別布設(shè)于該天線基板的另兩相對(duì)側(cè)邊，且所述第一回圈天線的幾何中心連線與所述第二回圈天線的幾何中心連線相互垂直。
3.如權(quán)利要求2所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于所述第一回圈天線的幾何中心分別與所述第二回圈天線的幾何中心的距離相同。
4.如權(quán)利要求1所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第一輻射體及第二輻射體系形成一矩形回圈。
5.如權(quán)利要求1所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第一輻射體及第二輻射體系形成一圓形回圈。
6.如權(quán)利要求1所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第一回圈天線及該第二回圈天線數(shù)量分別為一，且分別布設(shè)于該天線基板相對(duì)的兩側(cè)邊上。
7.如權(quán)利要求4所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第一輻射體包括一沿一方向延伸的第一輻射段、一由該第一輻射段的末端沿垂直于該第一輻射段的延伸方向延伸的第二輻射段、一由該第二輻射段的末端沿平行于該第一輻射段的延伸方向延伸的第三輻射段，及一由該第三輻射段的末端沿平行于該第二輻射段的延伸方向延伸的第四輻射段，且該第一輻射段與連接該第二輻射段的末端相反的另一端為該第一接地端，該第四輻射段與連接該第三輻射段的末端相反的另一端為該第一饋入端。
8.如權(quán)利要求7所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該第二輻射體包括一沿一方向延伸的第五輻射段、一由該第五輻射段的末端沿垂直于該第五輻射段的延伸方向延伸的第六輻射段、一由該第六輻射段的末端沿平行于該第五輻射段的延伸方向延伸的第七輻射段，及一由該第七輻射段的末端沿平行于該第六輻射段的延伸方向延伸的第八輻射段，且該第五輻射段與連接該第六輻射段的末端相反的另一端為該第二饋入端，該第八輻射段與連接該第七輻射段的末端相反的另一端為該第二接地端。
9.如權(quán)利要求1所述的多回圈天線系統(tǒng)，其特征在于該天線基板的面積小于或等于該系統(tǒng)模塊的面積。
10.一種具有多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，其特征在于 一殼體；一天線模塊，裝設(shè)于該殼體中，該天線模塊包括 一天線基板，其具有一第一表面和一相反于該第一表面的第二表面； 至少一第一回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面上，該第一回圈天線包括有一第一輻射體及分別位于該第一輻射體兩端的一第一饋入端及一第一接地端，且該第一饋入端與該第一接地端相鄰且相間隔，使該第一輻射體形成一回圈，并且該第一回圈天線提供一第一操作頻帶；及至少一第二回圈天線，布設(shè)于該天線基板的該第一表面或該第二表面上，該第二回圈天線包括有一第二輻射體及分別位于該第二輻射體兩端的一第二饋入端及一第二接地端， 且該第二饋入端與該第二接地端相鄰且相間隔，使該第二輻射體形成一回圈，并且該第二回圈天線提供一第二操作頻帶；及一系統(tǒng)模塊，裝設(shè)于該殼體中，其上具有至少一相向于該天線基板的該第二表面的接地面，且該系統(tǒng)模塊與該天線基板的該第二表面平行相間隔一距離，可用以反射該第一回圈天線及該第二回圈天線的輻射。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種多回圈天線系統(tǒng)及具有該多回圈天線系統(tǒng)的電子裝置，包含天線模塊及系統(tǒng)模塊，天線模塊包括一天線基板、多個(gè)第一回圈天線及第二回圈天線。該些第一回圈天線及第二回圈天線皆布設(shè)于天線基板上，各個(gè)第一回圈天線包括一第一輻射體及位于第一輻射體的第一饋入端及第一接地端，第一饋入端與第一接地端相鄰且相間隔，使各個(gè)第一輻射體形成一回圈；各個(gè)第二回圈天線包括一第二輻射體及位于第二輻射體的第二饋入端及第二接地端，第二饋入端與第二接地端相鄰且相間隔，使各個(gè)第二輻射體形成一回圈；系統(tǒng)模塊間隔于天線基板，其上具有至少一接地面，可用以反射天線模塊的輻射。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102377017SQ20101025530
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者蘇紹文 申請(qǐng)人:光寶科技股份有限公司, 旭麗電子(廣州)有限公司