多输入多输出天线的制作方法
【专利摘要】一种多输入多输出天线，包括：基板；第一多频天线形成于基板上，第一多频天线包括操作第一频带的第一辐射体与操作第二频带的第二辐射体，第二辐射体自第一辐射体第一端延伸且围绕第一辐射体，且第一频带的操作频率高于第二频带的操作频率；第二多频天线形成于基板上，第二多频天线包括操作第一频带的第三辐射体与操作第二频带的第四辐射体，第四辐射体自第三辐射体第二端延伸且围绕第三辐射体；及多频滤波器形成于基板上，多频滤波器具有彼此正交的第一滤波部件与第二滤波部件，第一滤波部件重叠于第二滤波部件，第一滤波部件用以滤波流经第一辐射体及/或第三辐射体的第一电流，第二滤波部件用以滤波流经第二辐射体及/或第四辐射体的第二电流。
【专利说明】
多输入多输出天线
技术领域
[0001]本发明涉及一种多输入多输出天线，且特别是涉及一种具有滤波功能的多输入多输出天线。
【背景技术】
[0002]多输入多输出天线利用多个天线来在单一通道上同时收/发两笔或多笔独立数据，故而，能加倍数据传输。
[0003]然而，由于多输入多输出天线利用多个天线来同时收/发，故而，需要降低或移除天线间的信号耦合效应，否则，信号耦合效应将导致信号失真，甚至降低信号接收灵敏度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有滤波功能的多输入多输出天线，其于两个相邻天线之间加上多频滤波器，以减少该些天线间的信号耦合效应。
[0005]本发明为达到上述目的，提出一种多输入多输出天线，包括:一基板；一第一多频天线，形成于该基板上方，该第一多频天线包括操作于一第一频带的一第一辐射体与操作于一第二频带的一第二辐射体，其中，该第二辐射体自该第一辐射体的一第一端延伸且围绕该第一辐射体，且该第一频带的操作频率高于该第二频带的操作频率；一第二多频天线，形成于该基板上方，该第二多频天线包括操作于该第一频带的一第三辐射体与操作于该第二频带的一第四辐射体，其中，该第四辐射体自该第三辐射体的一第二端延伸且围绕该第三辐射体；以及一多频滤波器，该多频滤波器具有彼此不共面且正交的一第一滤波部件与一第二滤波部件，其中，该第一滤波部件形成于该基板上方，具有相对应的两端分别连接该第一多频天线与该第二多频天线，该第二滤波部件设置于该基板，且该第一滤波部件的投影重叠于该第二滤波部件，该第一滤波部件用以滤波流经该第一辐射体及/或该第三辐射体的一第一电流，该第二滤波部件用以滤波流经该第二辐射体及/或该第四辐射体的一第二电流。
[0006]其中，该第一多频天线与该第二多频天线可以通过增加其他辐射体或辐射槽孔的设计，使其操作于更多频带；该多频滤波器设置于该第一多频天线与该第二多频天线间的一电连接处及该电连接处所形成的投影下方，以滤波该第一多频天线与该第二多频天线上所形成的辐射电流，达到降低或移除该第一多频天线与该第二多频天线间的信号耦合效应。
[0007]更进一步说明，本发明的该第一辐射体邻近该第二辐射体的交接处设有一第一馈入部，该第三辐射体邻近该第四辐射体的交接处设有一第二馈入部；该第一辐射体的一第三端与该第三辐射体的一第四端相对应设置且通过该第一滤波部件电连接，邻近该第三端处设有一第一接地部件，邻近该第四端处设有一第二接地部件，且该第一滤波部件和该第二滤波部件电连接至一接地，相对于该第一多频天线与该第二多频天线所投影的区域，该基板也设置有该接地。
[0008]为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下:
【附图说明】
[0009]图1A与图1B为本发明实施例的多输入多输出天线的示意图；
[0010]图2为本发明实施例的基板的正面示意图；
[0011]图3A为本发明实施例的一体成形金属的背面图；
[0012]图3B为本发明实施例的一体成形金属的正面图；
[0013]图3C与图3D为本发明实施例的一体成形金属的立体图；
[0014]图4A与图4B分别为本发明实施例的第一双频天线与第二双频天线的电压驻波比的不意图；
[0015]图4C为本发明实施例的第一双频天线与第二双频天线之间的隔离度(isolat1n)的示意图。
[0016]符号说明
[0017]100:多输入多输出天线
[0018]110:基板
[0019]120:第一双频天线
[0020]130:第二双频天线
[0021]140:双频滤波器
[0022]121:第一辐射体
[0023]122:第二辐射体
[0024]131:第三辐射体
[0025]132:第四辐射体
[0026]123、133:馈入部件
[0027]124、134:接地部件
[0028]141:金属部件
[0029]142:印刷电路板部件
[0030]123a、124a、133a 与 134a:孔洞
[0031]124b与134b:金属部件
【具体实施方式】
[0032]本说明书的技术用语参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。对于该领域现有的技术或原理，若不涉及本发明的技术特征，将不予赘述。
[0033]本发明的各个实施例分别具有一或多个技术特征。在可能实施的前提下，本技术领域具有通常知识者可选择性地实施任一实施例中部分或全部的技术特征，或者选择性地将这些实施例中部分或全部的技术特征加以组合。
[0034]现请参考图1A与图1B，其显示根据本发明实施例的多输入多输出天线的示意图。图1B是图1A的部分放大图。多输入多输出天线100包括:基板110、第一双频天线120、第二双频天线130与双频滤波器140。
[0035]基板110比如为由介电材质所形成的印刷电路板(PCB, Printed circuit board)。
[0036]第一双频天线120与第二双频天线130都可支援双频(比如是第一频带5GHz与第二频带2.4GHz)。在本发明实施例中，第一双频天线120与第二双频天线130实施为互相对称。但在本发明其他实施例中，第一双频天线120与第二双频天线130未必要互相对称。但如果让第一双频天线120与第二双频天线130互相对称的话，则本发明实施例的场型图会较佳。第一双频天线120与第二双频天线130的架构在此可不特别限定之。
[0037]为方便解说，底下将说明第一双频天线120的架构，而第二双频天线130的架构相似于第一双频天线120的架构。第一双频天线120包括操作于第一频带的第一辐射体121与操作于第二频带的第二辐射体122。第二辐射体122自第一辐射体121的一端延伸且围绕着第一辐射体121。第一频带的操作频率高于第二频带的操作频率。第一辐射体121与第二辐射体122的材质比如可为金属。第二双频天线130包括操作于第一频带的第三辐射体131与操作于第二频带的第四辐射体132。同样地，第四辐射体132自第三辐射体131的一端延伸且围绕第三辐射体131。
[0038]第一辐射体121及/或第三辐射体131的形状比如可为阶梯状，但在本发明其他可能实施例当中，第一辐射体121及/或第三辐射体131的形状可为三角型(其宽度渐宽)或者为钩型。
[0039]第一双频天线120还包括馈入部件123与接地部件124 ;以及第二双频天线130还包括馈入部件133与接地部件134。
[0040]双频滤波器140包括彼此不共面且正交的金属部件141与印刷电路板部件142。金属部件141由金属所形成，而印刷电路板部件142则由PCB所形成。以图1A与图1B来看，金属部件141的延伸方向为垂直方向，而印刷电路板部件142的延伸方向(亦即其梳指的方向)则为水平方向。
[0041]由图1A与图1B可看出，双频滤波器140的金属部件141连接至第一双频天线120的第一辐射体121与第二双频天线130的第三辐射体131。或者说，双频滤波器140的金属部件141介于第一双频天线120的第一辐射体121与第二双频天线130的第三辐射体131之间。双频滤波器140的金属部件141用以滤波第一频带电流。当第一双频天线120的第一辐射体121收/发信号时，双频滤波器140的金属部件141可将第一双频天线120的第一辐射体121上的5GHz电流过滤，以避免此电流耦合至第二双频天线130的第三辐射体131。相同地，当第二双频天线130的第三辐射体131收/发信号时，双频滤波器140的金属部件141可将第二双频天线130的第三辐射体131上的5GHz电流过滤，以避免此电流耦合至第一双频天线120的第一辐射体121。
[0042]此外，在本实施例中，如果第一双频天线120的第一辐射体121与第二双频天线130的第三辐射体131的操作频带提高的话，则可以将双频滤波器140的金属部件141的一部分镂空，以滤波较高频带的电流。镂空部分的面积愈大，则可以滤波愈高频带的电流。
[0043]双频滤波器140的印刷电路板部件142 (设置于基板110)用以滤波第二频带电流。印刷电路板部件142可为梳状，以加长电流路径，这是为了更加有效率滤波第二频带电流。双频滤波器140的印刷电路板部件142介于第一双频天线120的第一辐射体121的投影与第二双频天线130的第三辐射体131的投影之间；以及介于第一双频天线120的第二辐射体122的投影与第二双频天线130的第四辐射体132的投影之间。金属部件141 (也可称为第一滤波部件)具有相对应的两端分别连接该第一多频天线120与该第二多频天线130，印刷电路板部件142 (也可称为第二滤波部件)设置于该基板110，且金属部件141 (也可称为第一滤波部件)的投影重叠于印刷电路板部件142 (也可称为第二滤波部件)。
[0044]当第一双频天线120的第二辐射体122收/发信号时，双频滤波器140的印刷电路板部件142可将第一双频天线120的第二辐射体122上的2.4GHz电流过滤，以避免此电流耦合至第二双频天线130的第四辐射体132。相同地，当第二双频天线130的第四辐射体132收/发信号时，双频滤波器140的印刷电路板部件142可将第二双频天线130的第四辐射体132上的2.4GHz电流过滤，以避免此电流耦合至第一双频天线120的第二辐射体122。
[0045]以投影来看，金属部件141的投影位于印刷电路板部件142的投影之内。也就是说，以图面的垂直方向来看，金属部件141部分重叠印刷电路板部件142。但金属部件141并未接触到印刷电路板部件142，亦即，金属部件141与印刷电路板部件142之间存在有间隙(gap)ο
[0046]双频滤波器140设置于第一多频天线120与第二多频天线130相电连接处及该电连接处所形成的投影下方，以滤波第一多频天线120与第二多频天线130所形成的辐射电流，以降低或移除第一多频天线120与第二多频天线130间的信号耦合效应。
[0047]更进一步说明，在本发明实施例中，第一辐射体121邻近第二辐射体122的交接处设有第一馈入部(馈入部件123)，第三辐射体131邻近第四辐射体132的交接处设有第二馈入部(馈入部件133)。第一辐射体121的一第三端与第二辐射体131的一第四端相对应设置且电连接。邻近该第三端处设有一第一接地部件124 ;以及邻近该第四端处设有一第二接地部件134。该第一接地部件124和该第二接地部件134分别与该第一滤波部件141连接，且该第一滤波部件141通过该第一接地部件124和该第二接地部件134连接至一接地，该第二滤波部件142亦电连接至该接地。
[0048]图2显示根据本发明实施例的基板110的正面示意图。由图2可以看出本发明实施例的双频滤波器140的印刷电路板部件142的形状。
[0049]此外，由图2还可看出，在基板110上还钻出孔洞123a、124a、133a与134a。孔洞123a可让第一双频天线120的馈入部件123插入，如此可让信号由基板110馈入至第一双频天线120。孔洞124a可让第一双频天线120的接地部件124插入。相似地，孔洞133a可让第二双频天线130的馈入部件133插入，如此可让信号由基板110馈入至第二双频天线
130。孔洞134a可让第二双频天线130的接地部件134插入。
[0050]另外，在基板110上还包括两个金属部件124b与134b，其可分别电性接触于第一双频天线120的接地部件124与第二双频天线130的接地部件134，以更提高接地效应。
[0051]图3A显示根据本发明实施例的一体成形金属的背面图；图3B显示根据本发明实施例的一体成形金属的正面图；以及图3C与图3D显示根据本发明实施例的一体成形金属的立体图。
[0052]—体成形金属包括:第一双频天线120的第一辐射体121、第二辐射体122、馈入部件123与接地部件124 ;第二双频天线130的第三辐射体131、第四辐射体132、馈入部件133与接地部件134 ;以及双频滤波器140的金属部件141。
[0053]由图3A?图3D可看出，本发明实施例的第一双频天线120的第一辐射体121与第二辐射体122，第二双频天线130的第三辐射体131与第四辐射体132，以及双频滤波器140的金属部件141是位于同一平面上，如此可以有效减低多输入多输出天线100的整体高度。
[0054]图4A与图4B分别显示根据本发明实施例的第一双频天线120与第二双频天线130的电压驻波比(VSWR, Voltage Standing Wave Rat1)。由图4A与图4B可看出，本发明实施例的多输入多输出天线在第一频带(5GHz)与第二频带(2.4GHz)处的确拥有令人满意的电压驻波比。也就是说，本发明实施例的双频滤波器并不会太过于影响天线的增益。
[0055]图4C显示根据本发明实施例的第一双频天线120与第二双频天线130之间的隔离度(isolat1n)。由图4C可看出，本发明实施例的双频滤波器可有效降低天线120与130间的信号耦合效应，以达到高隔离度。
[0056]此外，本发明实施例可以应用于包括更多根天线(比如，3根天线以上)的多输入多输出天线，在该些天线之间也要实施双频滤波器。
[0057]本发明实施例可应用于需要高频宽的环境之中，比如，本发明实施例可实做成无线网卡，以安装或插入于联网电视、具无线通讯功能的投影机(此投影机可通过无线通讯而沟通于笔记型电脑等，以无线接收由笔记型电脑所传来的高频宽数据)等。由于本发明实施例的多输入多输出天线的尺寸较小，故不会太过增加这些电子产品的高度，也不会使得这些电子产品的设计太过复杂。
[0058]本发明实施例的双频滤波器的确可以有效降低该些天线之间的信号耦合效应，而且，此双频滤波器并不会太过于影响天线的增益。
[0059]更甚者，该些天线仍具有全向性(omn1-direct1nal)。
[0060]更甚者，在本发明其他可能实施例中，第一双频天线与该第二双频天线可以通过增加其他辐射体或辐射槽孔的设计，使第一双频天线与该第二双频天线能操作于更多频带。
[0061]虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
【主权项】
1.一种多输入多输出天线，包括: 基板； 第一多频天线，形成于该基板上方，该第一多频天线包括操作于一第一频带的第一辐射体与操作于一第二频带的第二辐射体，其中，该第二辐射体自该第一辐射体的一第一端延伸且围绕该第一辐射体，且该第一频带的操作频率高于该第二频带的操作频率； 第二多频天线，形成于该基板上方，该第二多频天线包括操作于该第一频带的一第三辐射体与操作于该第二频带的一第四辐射体，其中，该第四辐射体自该第三辐射体的一第二端延伸且围绕该第三辐射体；以及 多频滤波器，该多频滤波器具有彼此不共面且正交的一第一滤波部件与一第二滤波部件，该第一滤波部件形成于该基板上方，其具有相对应的两端分别连接该第一多频天线与该第二多频天线，该第二滤波部件设置于该基板，且该第一滤波部件的投影重叠于该第二滤波部件，该第一滤波部件用以滤波流经该第一辐射体及/或该第三辐射体的一第一电流，该第二滤波部件用以滤波流经该第二辐射体及/或该第四辐射体的一第二电流。2.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该第一滤波部件为金属；以及 该第二滤波部件的材质相同于该基板的材质，且该第二滤波部件为梳状。3.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该第一辐射体及/或该第三辐射体为一钩型，或一三角型，或一阶梯状。4.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中，该第一多频天线与该第二多频天线为互相对称。5.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该多频滤波器的该第一滤波部件连接至该第一多频天线的该第一辐射体与该第二多频天线的该第三辐射体；以及 该多频滤波器的该第一滤波部件介于该第一多频天线的该第一辐射体与该第二多频天线的该第三辐射体之间。6.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该多频滤波器的该第二滤波部件介于该第一多频天线的该第一辐射体的投影与该第二多频天线的该第三辐射体的投影之间；以及 该多频滤波器的该第二滤波部件介于该第一多频天线的该第二辐射体的投影与该第二多频天线的该第四辐射体的投影之间。7.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该多频滤波器的该第一滤波部件的投影重叠于该多频滤波器的该第二滤波部件；以及 该多频滤波器的该第一滤波部件与该多频滤波器的该第二滤波部件之间存在一间隙。8.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该第一多频天线还包括一第一馈入部件与一第一接地部件； 该第二多频天线还包括一第二馈入部件与一第二接地部件； 该基板上还形成多个孔洞，以分别让该第一多频天线的该第一馈入部件与该第一接地部件，以及该第二多频天线的该第二馈入部件与该第二接地部件插入；以及 该基板还包括多个金属部件，分别电性接触于该第一多频天线的该第一接地部件与该第二多频天线的该第二接地部件。9.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该第一多频天线的该第一辐射体与该第二辐射体，该第二多频天线的该第三辐射体与该第四辐射体，以及该多频滤波器的该第一滤波部件为一体成形，且位于同一平面上。10.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中，该多频滤波器设置于该第一多频天线与该第二多频天线间的一电连接处及该电连接处所形成的投影下方，以滤波该第一多频天线与该第二多频天线上所形成的辐射电流。11.如权利要求1所述的多输入多输出天线，其中， 该第一辐射体邻近该第二辐射体的交接处设有一第一馈入部， 该第三辐射体邻近该第四辐射体的交接处设有一第二馈入部， 该第一辐射体的一第三端与该第三辐射体的一第四端相对应设置且电连接， 邻近该第三端处设有一第一接地部件， 邻近该第四端处设有一第二接地部件， 且该第一滤波部件与该第二滤波部件电连接至一接地。
【文档编号】H01Q1/36GK106033833SQ201510111033
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】郑世杰, 吴岷锜
【申请人】智易科技股份有限公司