專利名稱：天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天線裝置，并且特別涉及一種具有二單極天線的天線裝置。
背景技術(shù)：
由于科技日新月異，各種類(lèi)型的無(wú)線通信信號(hào)在消費(fèi)性電子產(chǎn)品中已蓬勃發(fā)展，例如無(wú)線電廣播(AM/FM)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、全球定位系統(tǒng)(Global PositioningSystem ;GPS)、衛(wèi)星數(shù)字廣播(SDARS)、移動(dòng)數(shù)字電視(DVB)等。此外，隨著各種消費(fèi)電子產(chǎn)品與無(wú)線通信信號(hào)的演進(jìn)，對(duì)于應(yīng)用在汽車(chē)電子上的無(wú)線通信裝置也有正面的幫助，因此在近年來(lái)，制造商整合各種無(wú)線通信系統(tǒng)的天線裝置已成為汽車(chē)電子發(fā)展的趨勢(shì)。一般的單極(monopole)天線因設(shè)計(jì)容易且相對(duì)于偶極天線具有體積小、高增益的特性，因此易應(yīng)用于車(chē)用通信系統(tǒng)中。但對(duì)于接收低頻段700MHz的天線而言，考慮到汽車(chē)行進(jìn)時(shí)風(fēng)壓對(duì)機(jī)構(gòu)的限制，長(zhǎng)度仍是太長(zhǎng)。另一方面，車(chē)用的天線也可以設(shè)置在車(chē)頂上，并利用鰭形的外殼來(lái)保護(hù)其內(nèi)的天線不會(huì)受日曬、雨淋或風(fēng)力而損壞。然而，在有限空間中，往往需設(shè)置多個(gè)天線以接收不同類(lèi)型的無(wú)線信號(hào)，由于新時(shí)代長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LongTerm Evolution ;LTE)使用的頻段多且為寬帶設(shè)計(jì),對(duì)于多輸入多輸出(Multiple InputMultiple Output ；MIM0)的二單極天線來(lái)說(shuō)更具挑戰(zhàn),例如LTE接收天線的低頻信號(hào)接收部分因高度較高而易受鰭形外殼的空間限制。此外，公知的多輸入多輸出的二單極天線之間需要足夠的距離以提升隔離度，因此若設(shè)置于鰭形外殼中，容易產(chǎn)生過(guò)高的互耦效應(yīng)而失去原有多輸入多輸出天線的特性。因此，需要提供一種天線裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一技術(shù)方式為一種天線裝置。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，一種天線裝置包含:一底座，且定義一投影面垂直于該底座；二單極天線，該二單極天線大致對(duì)稱地凸出于該底座上，且該二單極天線之間形成有一間隙，該二單極天線在該投影面上的投影彼此交錯(cuò)，每一該單極天線包含:一第一頻率接收部、一第二頻率接收部以及一連接部；該第一頻率接收部位于該單極天線的靠近該底座處；該連接部位于該第一頻率接收部與該第二頻率接收部之間，且該連接部形成有一開(kāi)槽用以調(diào)整該第一頻率接收部或該第二頻率接收部的接收頻率；以及一罩蓋，該罩蓋組合于該底座上，且該罩蓋與該底座之間形成一容置空間用以容置該二單極天線。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述連接部彎折地連接于第一頻率接收部，且二單極天線的二連接部在投影面上的投影形成有一第一交點(diǎn)。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述連接部彎折地連接于第二頻率接收部，且二單極天線的二第二頻率接收部在投影面上的投影形成有一第二交點(diǎn)。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中， 其中上述第一頻率接收部?jī)A斜地凸出于底座上，且二單極天線的二第一頻率接收部在投影面上的投影形成有一第一交點(diǎn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述二單極天線的二第一頻率接收部、第二頻率接收部或連接部在投影面上的投影均可以形成有一第二交點(diǎn)，其交點(diǎn)位置視需求調(diào)整其位
置或數(shù)量。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述二單極天線在投影面上的投影形成有60至120度的夾角。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述間隙為3至10公分(厘米)。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述天線裝置還包含一電路板位于底座上，且二單極天線大致對(duì)稱地凸出于電路板上。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述天線裝置還包含二支撐板立于底座或電路板上，且每一支撐板用以支撐每一單極天線。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述天線裝置還包含二隔離體立于電路板上，且二隔離體位于二單極天線之間或二單極天線位于二隔離體之間，此隔離體可為柱狀、板狀或其他幾何形狀。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述第一頻率接收部還包含饋入端耦接于電路板。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，其中上述每一單極天線包含一體成形的金屬薄片。在本發(fā)明的上述實(shí)施方式中，此天線裝置為多輸入多輸出天線。由于二單極天線可大致對(duì)稱地凸出于底座上且二單極天線在投影面上的投影彼此交錯(cuò)，因此不僅可降低二單極天線的高度以方便地容置于罩蓋與底座之間的容置空間，還可藉由交叉極化的效果提升二單極天線間的隔離度并降低相關(guān)性。這樣的設(shè)計(jì)可避免二單極天線間的互耦效應(yīng)過(guò)大而影響通信質(zhì)量。此外，位于連接部的開(kāi)槽可依據(jù)第一頻率接收部或第二頻率接收部的接收頻率而設(shè)計(jì)，使單極天線為一具有雙頻接收功能的天線。再者，天線裝置還可包含二支撐板與二隔離體。其中，二支撐板支撐二單極天線，以提升單極天線的強(qiáng)度，使單極天線更穩(wěn)固地立于底座或電路板上。此外，二隔離體位于二單極天線之間或二單極天線位于二隔離體之間，亦即二隔離體位于二單極天線的內(nèi)側(cè)或外側(cè)可以提升二單極天線間的隔離度。


圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的天線裝置的立體圖。圖2繪示圖1的天線裝置移除罩蓋后的立體圖。圖3繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的天線裝置移除罩蓋后的立體圖。圖4繪示圖2的單極天線的前視圖。圖5繪示圖4的單極天線的側(cè)視圖。圖6繪示圖2的二單極天線在投影面上的投影。圖7A繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的二單極天線在投影面上的投影。圖7B繪示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的二單極天線在投影面上的投影。圖7C繪示根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的二單極天線在投影面上的投影。圖7D繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的二單極天線在投影面上的投影。圖8繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的天線裝置移除罩蓋后的立體圖。
圖9繪示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的天線裝置移除罩蓋后的立體圖。圖1OA至圖1OB繪示圖2的二單極天線的電壓駐波比與工作頻率的關(guān)系圖。圖1lA至圖1lB繪示圖2的二單極天線的隔離度與工作頻率的關(guān)系圖。圖12A至圖12B繪示圖2的二單極天線的輻射效率與工作頻率的關(guān)系圖。圖13A至圖13B繪示圖2的二單極天線的二維電場(chǎng)與工作頻率的關(guān)系圖。主要組件符號(hào)說(shuō)明:100 天線裝置110 底座120 罩蓋130 容置空間140 電路板142 投影面150 單極天線152 第一頻率接收部154 第二頻率接收部156 連接部158 開(kāi)槽159 饋入端160 支撐板170 隔離體180 天線190 天線200 車(chē)頂D 間隙

Hl 距離H2 距離Ml至MlO量測(cè)點(diǎn)Pl 第一交點(diǎn)P2第二交點(diǎn)Θ I 夾角Θ 2夾角
具體實(shí)施例方式以下將以附圖公開(kāi)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說(shuō)明起見(jiàn)，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說(shuō)明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本發(fā)明。也就是說(shuō)，在本發(fā)明的部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡(jiǎn)化附圖起見(jiàn)，一些公知的慣用的結(jié)構(gòu)與組件在附圖中將以簡(jiǎn)單示意的方式繪示之。圖1繪示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的天線裝置100的立體圖。圖2繪示圖1的天線裝置100移除罩蓋120后的立體圖。同時(shí)參閱圖1與圖2，天線裝置100為一種多輸入多輸出天線，可設(shè)置于車(chē)頂200上。天線裝置100包含底座110、二單極天線150與罩蓋120，且定義一投影面142垂直于底座110的表面。二單極天線150大致對(duì)稱地凸出于底座110上，且二單極天線150之間形成有一間隙D。二單極天線150在投影面142上的投影彼此交錯(cuò)。罩蓋120組合于底座110上，且罩蓋120與底座110之間形成一容置空間130來(lái)容置二單極天線150。在本實(shí)施方式中，間隙D可以為3至10公分，依照設(shè)計(jì)者需求而定。罩蓋120的材質(zhì)可以包含BT (Bismaleimide-Triazine)樹(shù)脂或玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)脂(FiberglassReinforced Epoxy Resin ;FR4),且底座110的材質(zhì)可以為金屬。另一方面，罩蓋120可以具有鰭形的外形。此外，天線裝置100還可包含二支撐板160立于底座110上，且每一支撐板160支撐每一單極天線150。支撐板160可提升單極天線150的強(qiáng)度，使單極天線150更穩(wěn)固地立于底座110上。
圖3繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的天線裝置100 (見(jiàn)圖1)移除罩蓋120后的立體圖。與上述實(shí)施方式不同的地方在于，天線裝置100還可選擇性地包含位于底座110上的電路板140。在本實(shí)施方式中，二單極天線150大致對(duì)稱地凸出于電路板140上，且支撐板160立于電路板140上。二單極天線150在投影面142上的投影仍彼此交錯(cuò)，且單極天線150仍可由支撐板160支撐，使單極天線150更穩(wěn)固地立于電路板140上。由于底座110上設(shè)置有電路板140,因此底座110可以為非金屬。在本實(shí)施方式中，罩蓋120與底座110的材質(zhì)可以包含BT樹(shù)脂或玻璃纖維強(qiáng)化環(huán)氧樹(shù)脂。在以下敘述中，將以圖2的實(shí)施方式為例詳細(xì)說(shuō)明單極天線150的結(jié)構(gòu)與交錯(cuò)方式，但應(yīng)了解以下所敘述的單極天線150亦可應(yīng)用于圖3的具有電路板140的實(shí)施方式，先一并說(shuō)明。圖4繪示圖2的單極天線150的前視圖。圖5繪示圖4的單極天線150的側(cè)視圖。同時(shí)參閱圖4與圖5，單極天線150包含第一頻率接收部152、第二頻率接收部154與連接部156。第一頻率接收部152位于單極天線150的靠近底座110 (見(jiàn)圖2)處。連接部156位于第一頻率接收部152與第二頻率接收部154之間，且連接部156形成有一開(kāi)槽158用以調(diào)整第一頻率接收部152或第二頻率接收部154的接收頻率，使單極天線150為一具有雙頻接收功能的天線。同時(shí)參閱圖2與圖4，第一頻率接收部152與底座110之間的距離Hl小于第二頻率接收部154與底座110之間的距離H2。在本實(shí)施方式中，第一頻率接收部152可以接收低頻信號(hào)(746-894MHZ)，第二頻率接收部154可以接收高頻信號(hào)(1710_2155ΜΗζ)。第一頻率接收部152還可包含饋入端159耦接于電路板140 (見(jiàn)圖3)。單極天線150可為一體成形的金屬薄片，因此可降低材料的成本。此外，制造者可采用涂布、印刷、激光雕刻、蝕刻或蒸鍍的方式將導(dǎo)電涂料形成于金屬薄片的表面，或直接以漆或膠涂布于金屬薄片的表面做隔絕接觸的處理。圖6繪示圖2的二單極天線150在投影面142上的投影。同時(shí)參閱圖2與圖6，二單極天線150在投影面142上的投影彼此交錯(cuò)。在本實(shí)施方式中，連接部156彎折地連接于第一頻率接收部152與第二頻率接收部154，使二單極天線150的二連接部156在投影面142上的投影形成有第一交點(diǎn)Ρ1。因此，二單極天線150在投影面142上的投影形成有夾角Θ1，而夾角Θ I可以為60至120度。同時(shí)參閱圖4，具體而言，由于二單極天線150對(duì)稱地立于底座110上且二單極天線150在投影面142上的投影彼此交錯(cuò)，因此不僅可降低二單極天線150的高度(即第二頻率接收部154與底座110之間的距離Η2)，以方便地容置于罩蓋120 (見(jiàn)圖1)與底座110之間的容置空間130(見(jiàn)圖1)，還可藉由交叉極化的效果提升二單極天線150間的隔離度并降低相關(guān)性。這樣的設(shè)計(jì)可避免二單極天線150間的互耦效應(yīng)過(guò)大而影響通信質(zhì)量，提高通信傳輸效率。此外，位于連接部156的開(kāi)槽158可依據(jù)第一頻率接收部152或第二頻率接收部154的接收頻率而設(shè)計(jì)，使單極天線150具有雙頻接收的功能。圖7Α至圖7D繪示根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施方式的二單極天線150在投影面142上的投影。與圖6相比，圖7Α的二單極天線150的第二頻率接收部154與連接部156間的彎折幅度較小。圖7Β的二單極天線150的第二頻率接收部154與連接部156之間并無(wú)彎折。圖7C的二單極天線150的第二頻率接收部154與連接部156間的彎折幅度較大，使二連接部156在投影面142上的投影形成有第一交點(diǎn)P1，且二第二頻率接收部154在投影面142上的投影形成有第二交點(diǎn)P2。因此，二單極天線150在投影面142上的投影形成有夾角Θ1與夾角Θ 2，其中夾角Θ1與夾角Θ 2可以為60至120度。圖7D的二單極天線150的第一頻率接收部152、第二頻率接收部154與連接部156之間皆無(wú)彎折，第一頻率接收部152傾斜地凸出于底座110 (見(jiàn)圖2)上，使二單極天線150的二第一頻率接收部152或二連接部156在投影面142上的投影形成有第一交點(diǎn)Pl。在本發(fā)明上述實(shí)施方式中，二單極天線150的二第一頻率接收部152可相互交叉、二第二頻率接收部154可相互交叉，且二連接部156亦可相互交叉。也就是說(shuō)，二單極天線150在投影面142所交叉的位置或數(shù)量可依照設(shè)計(jì)者需求而定，并不以限制本發(fā)明。應(yīng)了解到，在以下敘述中，已經(jīng)在上述實(shí)施方式中敘述過(guò)的內(nèi)容將不再重復(fù)贅述，僅就天線裝置100(見(jiàn)圖1)內(nèi)其他的組件加以補(bǔ)充。圖8繪示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的天線裝置100 (見(jiàn)圖1)移除罩蓋120后的立體圖。同時(shí)參閱圖1與圖8，天線裝置100還可包含立于電路板140上的二隔離體170。在本實(shí)施方式中，二隔離體170位于二單極天線150之間，亦即二隔離體170位于二單極天線150的內(nèi)側(cè)。如此一來(lái)，二隔離體170可以提升二單極天線150間的隔離度。隔離體170可以為金屬材質(zhì)。此外，電路板140上還可設(shè)置其他種類(lèi)的天線180、190。其中，天線180可以為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System ；GL0NASS)的天線，天線190可以為全球定位系統(tǒng)的天線。圖9繪示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施方式的天線裝置100 (見(jiàn)圖1)移除罩蓋120后的立體圖。與上述實(shí)施方式不同的地方在于二單極天線150位于二隔離體170之間，亦即二隔離體170位于二單極天線150的外側(cè)。這樣的設(shè)計(jì)，二隔離體170仍可提升二單極天線150間的隔離度。圖1OA至圖1OB繪示圖2的二單極天線150的電壓駐波比與工作頻率的關(guān)系圖。圖1lA至圖1lB繪示圖2的二單極天線150的隔離度與工作頻率的關(guān)系圖。附圖中的Ml至MlO為不同頻率下的量測(cè)點(diǎn)。圖12A至圖12B繪示圖2的二單極天線150的輻射效率與工作頻率的關(guān)系圖。圖13A至圖13B繪示圖2的二單極天線150的二維電場(chǎng)與工作頻率的關(guān)系圖。由圖1OA至圖13B的量測(cè)數(shù)據(jù)可知，此具有二單極天線150的天線裝置100 (見(jiàn)圖1)可穩(wěn)定且正常地工作。本發(fā)明的上述實(shí)施方式與先前技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):(I) 二單極天線大致對(duì)稱地立于底座或電路板上且二單極天線在投影面上的投影彼此交錯(cuò)，因此可降低二單極天線的高度以方便地容置于罩蓋與底座之間的容置空間。(2) 二單極天線大致對(duì)稱地立于底座或電路板上且二單極天線在投影面上的投影彼此交錯(cuò)，可藉由交叉極化的效果提升二單極天線間的隔離度并降低相關(guān)性，提高通信傳輸效率。(3)連接部的開(kāi)槽可調(diào)整第一頻率接收部或第二頻率接收部的接收頻率，使單極天線為一具有雙頻接收功能的天線。雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)可作各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視所附的權(quán)利要求書(shū)的范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種天線裝置，該天線裝置包括: 一底座，且定義一投影面垂直于該底座； 二單極天線，該二單極天線大致對(duì)稱地凸出于該底座上，且該二單極天線之間形成有一間隙，該二單極天線在該投影面上的投影彼此交錯(cuò)，每一該單極天線包括: 一第一頻率接收部，該第一頻率接收部位于該單極天線的靠近該底座處； 一第二頻率接收部；以及 一連接部，該連接部位于該第一頻率接收部與該第二頻率接收部之間，且該連接部形成有一開(kāi)槽用以調(diào)整該第一頻率接收部或該第二頻率接收部的接收頻率；以及 一罩蓋，該罩蓋組合于該底座上，且該罩蓋與該底座之間形成一容置空間用以容置該二單極天線。
2.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中該連接部彎折地連接于該第一頻率接收部，且該二單極天線的該二連接部在該投影面上的投影形成有一第一交點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的天線裝置，其中該連接部彎折地連接于該第二頻率接收部，且該二單極天線的該二第二頻率接收部在該投影面上的投影形成有一第二交點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中該第一頻率接收部?jī)A斜地凸出于該底座上，且該二單極天線的該二第一頻率接收部在該投影面上的投影形成有一第一交點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中該二單極天線在該投影面上的投影形成有60至120度的夾角。
6.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中該間隙為3至10厘米。
7.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，還包括: 二支撐板，該二支撐板立于該底座上，且每一該支撐板用以支撐每一該單極天線。
8.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，其中每一該單極天線包括一體成形的金屬薄片。
9.如權(quán)利要求1所述的天線裝置，還包括: 一電路板，該電路板位于該底座上，且該二單極天線大致對(duì)稱地凸出于該電路板上。
10.如權(quán)利要求9所述的天線裝置，還包括: 二支撐板，該二支撐板立于該電路板上，且每一該支撐板用以支撐每一該單極天線。
11.如權(quán)利要求9所述的天線裝置，還包括: 二隔離體，該二隔離體立于該電路板上，且該二隔離體位于該二單極天線之間。
12.如權(quán)利要求9所述的天線裝置，還包括: 二隔離體，該二隔離體立于該電路板上，且該二單極天線位于該二隔離體之間。
13.如權(quán)利要求9所述的天線裝置，其中該第一頻率接收部還包括: 一饋入端，該饋入端稱接于該電路板。
全文摘要
一種天線裝置。該天線裝置包括一底座，且定義一投影面垂直于底座；二單極天線，二單極天線大致對(duì)稱地凸出于底座上，且二單極天線之間形成有一間隙，二單極天線在投影面上的投影彼此交錯(cuò)，每一單極天線包括一第一頻率接收部、一第二頻率接收部以及一連接部；第一頻率接收部位于單極天線的靠近底座處；連接部位于第一頻率接收部與第二頻率接收部之間，且連接部形成有一開(kāi)槽用以調(diào)整第一頻率接收部或第二頻率接收部的接收頻率；以及一罩蓋，罩蓋組合于底座上，且罩蓋與底座之間形成一容置空間用以容置二單極天線。本發(fā)明可將單極天線容置于容置空間，且可提升單極天線間的隔離度并降低相關(guān)性，提高通信傳輸效率，使單極天線具有雙頻接收功能。
文檔編號(hào)H01Q1/52GK103165970SQ201110427180
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者詹長(zhǎng)庚, 陳毅山, 林佳宏, 林天民, 王義杰, 許政雄 申請(qǐng)人:啟碁科技股份有限公司