天線系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種天線系統(tǒng)，包括第一天線、第二天線、帶拒濾波器以及介質(zhì)基板。帶拒濾波器大致位于第一天線和第二天線之間，并包括突出接地部、主要支路、第一延伸支路、第一附加支路，以及第二附加支路。主要支路大致為一T字形。第一延伸支路耦接至主要支路。第一附加支路是與該主要支路分離，其中第一附加支路和主要支路之間形成第一耦合間隙。第二附加支路是與主要支路分離，其中第二附加支路和第一延伸支路之間形成第二耦合間隙。第一天線和第二天線是操作于至少一相同頻帶，而帶拒濾波器于此頻帶中改善第一天線和第二天線之間的隔離度。
【專利說明】天線系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種天線系統(tǒng)，特別是關(guān)于具有高隔離度的天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)達(dá)，移動(dòng)裝置在近年日益普遍，常見的例如:手提式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、多媒體播放器以及其它混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，移動(dòng)裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊范圍，例如:移動(dòng)電話使用 2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)及其所使用 700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進(jìn)行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊范圍，例如:WLAN(Wireless Local Area Networks)、Bluetooth,以及 WiMAX (WorldwideInteroperability for Microwave Access)系統(tǒng)使用 2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz 和 5.8GHz 的頻帶進(jìn)行通訊。
[0003]為了使移動(dòng)裝置可操作于多重頻帶，設(shè)計(jì)者常須設(shè)置多個(gè)天線于移動(dòng)裝置中。由于這些天線彼此靠近，容易相互干擾，導(dǎo)致天線的輻射效能降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種天線系統(tǒng)，包括:一第一天線；一第二天線；一帶拒濾波器，大致位于該第一天線和該第二天線之間，并包括:一突出接地部；一主要支路，耦接至該突出接地部，其中該主要支路大致為一 T字形；一第一延伸支路，耦接至該主要支路；一第一附加支路，與該主要支路分離，其中該第一附加支路和該主要支路之間形成一第一耦合間隙；以及一第二附加支路，與該主要支路分離，其中該第二附加支路和該第一延伸支路之間形成一第二耦合間隙；以及一介質(zhì)基板，其中該第一天線、該第二天線，以及該帶拒濾波器皆設(shè)置于該介質(zhì)基板上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的示意圖；
[0006]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的示意圖；
[0007]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的示意圖；
[0008]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的示意圖；
[0009]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的筆記本型計(jì)算機(jī)的示意圖；
[0010]圖6A是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的S參數(shù)圖；
[0011]圖6B是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的S參數(shù)圖；
[0012]圖6C是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)的S參數(shù)圖。
[0013][主要元件標(biāo)號(hào)說明]
[0014]100、200、300、400 ~天線系統(tǒng)；110、410 ~第一天線；
[0015]112~第一信號(hào)源；120、420~第二天線；[0016]122~第二信號(hào)源；130、230、330~帶拒濾波器；
[0017]131~突出接地部；132~主要支路；
[0018]133、233~第一延伸支路；135~第一附加支路；
[0019]136~第二附加支路；150、450~介質(zhì)基板；
[0020]234、334~第二延伸支路；430~接地面；
[0021]500~筆記本型計(jì)算機(jī)；510~上蓋；
[0022]520~下蓋；530~顯示器；
[0023]540 ~鍵盤；602、604、606 ~曲線；
[0024]Gl~第一耦合間隙；G2~第二耦合間隙；
[0025]G3~第三耦合間隙。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0027]圖1是顯示根據(jù)本發(fā) 明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)100的示意圖。天線系統(tǒng)100可設(shè)置于各種移動(dòng)裝置中，例如:一平板計(jì)算機(jī)(Tablet Computer),或是一筆記本型計(jì)算機(jī)(Notebook Computer)。如圖1所示,天線系統(tǒng)100包括:一第一天線110、一第二天線120、一帶拒濾波器(Band Reject Filter, BRF) 130，以及一介質(zhì)基板150 (或一印刷電路板150)。第一天線110耦接至一第一信號(hào)源112，而第二天線120耦接至一第二信號(hào)源122。第一天線110和第二天線120可以操作于至少一相同頻帶,例如:WLAN(WirelessLocalArea Networks)頻帶、Bluetooth頻帶、WffAN(Wireless Wide Area Network)頻帶，或是LTE (Long Term Evolution)頻帶。值得注意的是，第一天線110和第二天線120的種類并非為本發(fā)明的限制條件。在一些實(shí)施例中，第一天線110和第二天線120的任一者可以是一單極天線(Monopole Antenna)、一循環(huán)天線(LoopAntenna)、一平面倒 F 形天線(PlanarInverted F Antenna, PIFA)、，或是一補(bǔ)釘天線(Patch Antenna)。帶拒濾波器 130 大致位于第一天線110和第二天線120之間，并用于改善第一天線110和第二天線120之間的隔離度(Isolation)。介質(zhì)基板150可以是一 FR4基板,或是一柔性電路板(Flexible PrintedCircuit Board7FPCB)。第一天線110、第二天線120,以及帶拒濾波器130皆設(shè)置或印刷于介質(zhì)基板150上。
[0028]帶拒濾波器130至少包括:一突出接地部131、一主要支路132、一第一延伸支路133、一第一附加支路135，以及一第二附加支路136。帶拒濾波器130的前述元件皆可用金屬制成，例如:銅、鋁，或是銀。在一些實(shí)施例中，突出接地部131耦接至一接地元件(未顯示)，第一信號(hào)源112耦接于第一天線110和該接地元件之間，而第二信號(hào)源122則耦接于第二天線120和該接地元件之間。主要支路132耦接至突出接地部131，而第一延伸支路133耦接至主要支路132。在一些實(shí)施例中，主要支路132大致為一 T字形，而第一延伸支路133大致為一 I字形。第一附加支路135是與主要支路132分離，其中第一附加支路135和主要支路132之間形成一第一耦合間隙G1。第二附加支路136亦與主要支路132分離，其中第二附加支路136和第一延伸支路133之間形成一第二耦合間隙G2。第一耦合間隙Gl和第二耦合間隙G2皆應(yīng)小于2mm。在一些實(shí)施例中，第一附加支路135大致為一 U字形，而第二附加支路136大致為一 I字形。
[0029]在一些實(shí)施例中，第一天線110和第二天線120皆操作于一第一頻帶(低頻頻帶)和一第二頻帶(高頻頻帶)，而帶拒濾波器130于該第一頻帶和該第二頻帶中改善第一天線110和第二天線120之間的隔離度。更詳細(xì)地說，突出接地部131、主要支路132、第一延伸支路133、第一附加支路135，以及第二附加支路136所共同形成的一較長共振路徑是用于改善該第一頻帶中的隔離度，而第一附加支路135和第二附加支路136所共同形成的一較短共振路徑是用于改善該第二頻帶中的隔離度。在較佳實(shí)施例中，該第一頻帶約介于2400MHz至2500MHz之間，而該第二頻帶約介于5150MHz至5850MHz之間。因此，本發(fā)明可用于改善WLAN頻帶和Bluetooth頻帶中第一天線110和第二天線120之間的隔離度。
[0030]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)200的示意圖。圖2和圖1相似。在本實(shí)施例中，天線系統(tǒng)200的一帶拒濾波器230的一第一延伸支路233具有一蜿蜒形狀且大致為一 N字形，而帶拒濾波器230還包括一第二延伸支路234。第一延伸支路233和第二延伸支路234大致分別位于主要支路132的相對二側(cè)。第二延伸支路234耦接至主要支路132，并大致為一 I字形。事實(shí)上，第一延伸支路233和第二延伸支路234皆可蜿蜒形成各種形狀，以提供所需的共振長度。圖2的天線系統(tǒng)200的其余特征皆與圖1的天線系統(tǒng)100相似，因此這些實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。
[0031]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)300的示意圖。圖3和圖2相似。在本實(shí)施例中，天線系統(tǒng)300的一帶拒濾波器330的一第二延伸支路334是與主要支路132分離，而第二延伸支路334和主要支路132之間形成一第三耦合間隙G3。第二延伸支路334大致為一 I字形。第三耦合間隙G3應(yīng)小于2mm。圖3的天線系統(tǒng)300的其余特征皆與圖2的天線系統(tǒng)200相似，因此這些實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。
[0032]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)400的示意圖。圖4和圖3相似。在本實(shí)施例中，天線系統(tǒng)400還包括一接地面430，其設(shè)置于天線系統(tǒng)400的一介質(zhì)基板450上。接地面430的寬度較突出接地部131的寬度更大。通過改變接地面430的形狀，可控制帶拒濾波器330的操作頻帶。接地面430可以用銅箔制成。突出接地部131耦接至接地面430，以形成一系統(tǒng)接地面。如圖4所示，天線系統(tǒng)400的一第一天線410和一第二天線420皆為平面倒F形天線，其中第一信號(hào)源112耦接于第一天線410和該系統(tǒng)接地面之間，而該第二信號(hào)源122耦接于第二天線420和該系統(tǒng)接地面之間。第一天線410和第二天線420可通過同軸電纜線(未顯示)來進(jìn)行饋入。圖4的天線系統(tǒng)400的其余特征皆與圖3的天線系統(tǒng)300相似，因此這些實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。
[0033]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的筆記本型計(jì)算機(jī)500的示意圖。如圖5所示，筆記本型計(jì)算機(jī)500包括一上蓋510和一下蓋520，其中上蓋510至少包括一顯示器530和一天線系統(tǒng)100，而下蓋520至少包括一鍵盤540。筆記本型計(jì)算機(jī)500更可包括其它兀件，例如:一鼠標(biāo)、一電池、一處理器，以及一觸控模塊(未顯不)。在本實(shí)施例中，如圖1所示的天線系統(tǒng)100是鄰近于筆記本型計(jì)算機(jī)500的顯示器530。例如，天線系統(tǒng)100可以位于顯示器530的上方。由于加入了帶拒濾波器130，天線系統(tǒng)100的第一天線110和第二天線120不容易互相干擾，而天線系統(tǒng)100將可支持筆記本型計(jì)算機(jī)500于WLAN頻帶和Bluetooth頻帶同時(shí)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸。值得注意的是，圖2、3、4所示的天線系統(tǒng)200、300、400亦可套用至圖5的實(shí)施例中。[0034]圖6A是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)400的S參數(shù)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表S參數(shù)(dB)。曲線602代表天線系統(tǒng)400的第一天線410的反射系數(shù)(S11)。如圖6A所示，第一天線410至少涵蓋第一頻帶FBl和第二頻帶FB2，其中第一頻帶FBl約介于2400MHz至2500MHz之間，而第二頻帶FB2約介于5150MHz至5850MHz之間。
[0035]圖6B是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)400的S參數(shù)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表S參數(shù)(dB)。曲線604代表天線系統(tǒng)400的第二天線420的反射系數(shù)(S22)。如圖6B所示，第二天線420至少涵蓋第一頻帶FBl和第二頻帶FB2，其中第一頻帶FBl約介于2400MHz至2500MHz之間，而第二頻帶FB2約介于5150MHz至5850MHz之間。
[0036]圖6C是顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線系統(tǒng)400的S參數(shù)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表S參數(shù)(dB)。曲線606代表天線系統(tǒng)400的第一天線410和第二天線420之間的隔離度(S21)。如圖6C所示，于第一頻帶FBl和第二頻帶FB2中，第一天線410和第二天線420之間的隔離度(S21)可達(dá)_30dB，且最佳可達(dá)-50dB。由于帶拒濾波器330可于第一頻帶FBl和第二頻帶FB2中吸引接地面430上的表面電流，將可減少第一天線410和第二天線420之間的互相耦合，從而改善第一天線410和第二天線420之間的隔離度(S21)。根據(jù)實(shí)測結(jié)果，帶拒濾波器330不致對第一天線410和第二天線420的天線效率造成太大負(fù)面影響，該天線效率可達(dá)約40.8%至53.1%，符合實(shí)際應(yīng)用需要。值得注意的是，圖1、2、3所示的天線系統(tǒng)100、200、300亦具有相似的操作原理。
[0037]以上所述的元件尺寸、元件形狀，以及頻帶范圍皆非為本發(fā)明的限制條件，這些設(shè)定值可由設(shè)計(jì)者根據(jù)不同需求來進(jìn)行調(diào)整。
[0038]本發(fā)明的具有高隔離度的天線系統(tǒng)可實(shí)施于單一介質(zhì)基板(或單一印刷電路板)上，其具有縮小尺寸、降低成本的優(yōu)點(diǎn)，可適用于各種小型化的移動(dòng)裝置。
[0039]在本說明書以及權(quán)利要求范圍中的序數(shù)，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個(gè)具有相同名字的不同元件。
[0040]本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種天線系統(tǒng)，包括: 一第一天線； 一第二天線； 一帶拒濾波器，大致位于該第一天線和該第二天線之間，并包括: 一突出接地部； 一主要支路，耦接至該突出接地部，其中該主要支路大致為一 T字形； 一第一延伸支路，耦接至該主要支路； 一第一附加支路，與該主要支路分離，其中該第一附加支路和該主要支路之間形成一第一耦合間隙；以及 一第二附加支路，與該主要支路分離，其中該第二附加支路和該第一延伸支路之間形成一第二耦合間隙；以及 一介質(zhì)基板，其中該第一天線、該第二天線以及該帶拒濾波器皆設(shè)置于該介質(zhì)基板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該第一天線和該第二天線皆操作于一第一頻帶和一第二頻帶，該帶拒濾波器于該第一頻帶和該第二頻帶中改善該第一天線和該第二天線之間的隔離度，其中該第一頻帶約介于2400MHz至2500MHz之間，而該第二頻帶約介于5150MHz 至 5850MHz 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該第一延伸支路大致為一N字形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該第一附加支路大致為一U字形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該第二附加支路大致為一I字形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該帶拒濾波器還包括: 一第二延伸支路，耦接至該主要支路，其中該第二延伸支路大致為一 I字形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該帶拒濾波器還包括: 一第二延伸支路，與該主要支路分離，其中該第二延伸支路大致為一 I字形，而該第二延伸支路和該主要支路之間形成一第三耦合間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線系統(tǒng)，其中該第一耦合間隙、該第二耦合間隙以及該第三耦合間隙皆小于2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該第一天線和該第二天線皆為平面倒F形天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中該天線系統(tǒng)是鄰近于一筆記本型計(jì)算機(jī)的一顯不器。
【文檔編號(hào)】H01Q21/28GK103840259SQ201210523757
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】羅文遠(yuǎn), 林暉, 郭昭宏, 饒瑞駿 申請人:廣達(dá)電腦股份有限公司