CN112242605B - 天线结构 - Google Patents

Abstract

一种天线结构。该天线结构包括：第一馈入部、第二馈入部、换衡器结构、第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部、第四辐射部、第五辐射部、第六辐射部以及介质基板；换衡器结构包括中央接地部、第一连接部、第二连接部、第三连接部以及第四连接部；第一连接部和第三连接部皆至少部分包围中央接地部；第五辐射部和第一辐射部之间形成第一耦合间隙；第五辐射部和第三辐射部之间形成第二耦合间隙；第六辐射部和第二辐射部之间形成第三耦合间隙；第六辐射部和第四辐射部之间形成第四耦合间隙。本发明具备下列优势：涵盖较宽频带、提供近似全向性的辐射场型、有效地缩小整体天线尺寸、提高天线辐射效率、结构简单容易大量生产、可降低整体制造成本。

Description

天线结构

技术领域

本发明涉及一种天线结构，特别涉及一种小尺寸、全向性(Omnidirectional)的天线结构。

背景技术

随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式计算机、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

无线网络基站(Wireless Access Point)是使移动装置在室内能高速上网的必要元件。然而，由于室内环境充满了信号反射和多重路径衰减(Multipath Fading)，无线网络基站必须能同时处理来自各方向的信号。因此，如何在无线网络基站的有限空间中设计出一种小尺寸、全向性(Omnidirectional)的天线结构，已成为现今设计者的一大挑战。

因此，需要提供一种天线结构来解决上述问题。

发明内容

在较佳实施例中，本发明提供一种天线结构，该天线结构包括：一第一馈入部，该第一馈入部耦接至一馈入点；一第二馈入部，该第二馈入部耦接至该馈入点；一换衡器结构，该换衡器结构包括：一中央接地部，该中央接地部具有一中央开孔；一第一连接部，该第一连接部耦接至该中央接地部，其中该第一连接部至少部分包围该中央接地部；一第二连接部，该第二连接部耦接至该中央接地部；一第三连接部，该第三连接部耦接至该中央接地部，其中该第三连接部至少部分包围该中央接地部；以及一第四连接部，该第四连接部耦接至该中央接地部；一第一辐射部，该第一辐射部耦接至该第一连接部，其中该第一辐射部由该第一馈入部所馈入；一第二辐射部，该第二辐射部耦接至该第三连接部，其中该第二辐射部由该第二馈入部所馈入；一第三辐射部，该第三辐射部邻近于或耦接至该第二连接部；一第四辐射部，该第四辐射部邻近于或耦接至该第四连接部；一第五辐射部，其中该第五辐射部和该第一辐射部之间形成一第一耦合间隙，而该第五辐射部和该第三辐射部之间形成一第二耦合间隙；一第六辐射部，其中该第六辐射部和该第二辐射部之间形成一第三耦合间隙，而该第六辐射部和该第四辐射部之间形成一第四耦合间隙；以及一介质基板，该介质基板具有一上表面和一下表面；其中该第一馈入部和该第二馈入部皆设置于该介质基板的该上表面；其中该换衡器结构、该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部，以及该第六辐射部皆设置于该介质基板的该下表面。

在一些实施例中，该天线结构涵盖介于5150MHz至5850MHz之间的一操作频带。

在一些实施例中，该第一馈入部和该第二馈入部的一组合呈现一S字形。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一第一贯通元件，穿透该介质基板，其中该第一馈入部经由该第一贯通元件耦接至该第一辐射部；以及一第二贯通元件，穿透该介质基板，其中该第二馈入部经由该第二贯通元件耦接至该第二辐射部。

在一些实施例中，由该馈入点经该第一馈入部、该第一贯通元件，以及该第一连接部再至该中央接地部的该中央开孔形成一第一共振路径，由该馈入点经该第二馈入部、该第二贯通元件、该第三连接部再至该中央接地部的该中央开孔形成一第二共振路径，而该第一共振路径和该第二共振路径的每一者的长度皆为该操作频带的0.25倍波长的整数倍。

在一些实施例中，该天线结构还包括：一同轴电缆线，包括一中心导线和一导体外壳，其中该中心导线穿过该中央开孔并耦接至该馈入点，而该导体外壳耦接至该中央接地部。

在一些实施例中，该中央接地部呈现一Z字形。

在一些实施例中，该第一连接部包括互相耦接的一第一U字形部分和一第一直条形部分，而该第三连接部包括互相耦接的一第二U字形部分和一第二直条形部分。

在一些实施例中，该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部，以及该第六辐射部的一组合形成一环状结构。

在一些实施例中，该换衡器结构设置于该环状结构的中空内部。

在一些实施例中，该环状结构为一空心正方形。

在一些实施例中，该环状结构为一空心圆形。

在一些实施例中，该环状结构的长度或宽度介于该操作频带的0.1倍至0.5倍波长之间。

在一些实施例中，该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者皆呈现一N字形。

在一些实施例中，该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者皆呈现一V字形。

在一些实施例中，该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者的长度介于该操作频带的0倍至0.25倍波长之间。

在一些实施例中，该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者的宽度介于0.1mm至2mm之间。

在一些实施例中，该第二连接部和该第三辐射部之间形成一第五耦合间隙，而该第四连接部和该第四辐射部之间形成一第六耦合间隙。

在一些实施例中，该第二连接部还包括邻近于该第五耦合间隙的一第一末端弯折部分，而该第四连接部还包括邻近于该第六耦合间隙的一第二末端弯折部分。

在一些实施例中，该第五耦合间隙和该第六耦合间隙的每一者的宽度介于0.1mm至0.3mm之间。

本发明提出一种新颖的天线结构，与传统技术相比，其至少具备下列优势：(1)涵盖较宽频带；(2)提供近似全向性的辐射场型；(3)有效地缩小整体天线尺寸；(4)提高天线辐射效率；(5)结构简单容易大量生产；以及(6)可降低整体制造成本。因此，本发明很适合应用于各种多频带通信装置或是无线网络基站当中。

附图说明

图1A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的完整示意图。

图1B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的上层部分示意图。

图1C显示根据本发明一实施例所述的天线结构的下层部分示意图。

图2显示根据本发明一实施例所述的天线结构在操作频带中的辐射场型图。

图3显示根据本发明一实施例所述的天线结构的分解图。

图4A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的完整示意图。

图4B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的上层部分示意图。

图4C显示根据本发明一实施例所述的天线结构的下层部分示意图。

图5A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的完整示意图。

图5B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的上层部分示意图。

图5C显示根据本发明一实施例所述的天线结构的下层部分示意图。

图6A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的完整示意图。

图6B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的上层部分示意图。

图6C显示根据本发明一实施例所述的天线结构的下层部分示意图。

图7A显示根据本发明一实施例所述的天线结构的完整示意图。

图7B显示根据本发明一实施例所述的天线结构的上层部分示意图。图7C显示根据本发明一实施例所述的天线结构的下层部分示意图。

主要元件符号说明：

100、300、400、500、600、700                天线结构

105                                    介质基板

110                                    第一馈入部

111                                    第一馈入部的第一端

112                                    第一馈入部的第二端

120                                    第二馈入部

121                                    第二馈入部的第一端

122                                    第二馈入部的第二端

130                                    换衡器结构

140                                    中央接地部

141                                    中央接地部的第一端

142                                    中央接地部的第二端

145                                    中央开孔

150                                    第一连接部

151                                    第一连接部的第一端

152                                    第一连接部的第二端

154                                    第一U字形部分

155                                    第一直条形部分

160、460、560                            第二连接部

161、461、561                            第二连接部的第一端

162、462、562                            第二连接部的第二端

170                                    第三连接部

171                                    第三连接部的第一端

172                                    第三连接部的第二端

174                                    第二U字形部分

175                                    第二直条形部分

180、480、580                            第四连接部

181、481、581                            第四连接部的第一端

182、482、582                            第四连接部的第二端

191                                    第一贯通元件

192                                    第二贯通元件

210                                    第一辐射部

220                                    第二辐射部

230                                    第三辐射部

240                                    第四辐射部

250                                    第五辐射部

260                                    第六辐射部

270                                    同轴电缆线

271                                    中心导线

272                                    导体外壳

565                                    第一末端弯折部分

585                                    第二末端弯折部分

FP                                     馈入点

GC1、GC61                               第一耦合间隙

GC2、GC62                               第二耦合间隙

GC3、GC63                               第三耦合间隙

GC4、GC64                               第四耦合间隙

GC5                                    第五耦合间隙

GC6                                    第六耦合间隙

L1、L2、L3                               长度

PA1                                    第一共振路径

PA2                                    第二共振路径

W1、W3、W4                               宽度

X                                      X轴

Y                                      Y轴

Z                                      Z轴

具体实施方式

为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”及“包括”一词为开放式的用语，故应解释成“包含但不仅限定于”。“大致”一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，“耦接”一词在本说明书中包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接至该第二装置，或经由其他装置或连接手段而间接地电性连接至该第二装置。

图1A显示根据本发明一实施例所述的天线结构(Antenna Structure)100的完整示意图。天线结构100包括一介质基板(Dielectric Substrate)105，其具有相对的一上表面和一下表面。介质基板105可以是一印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)、一FR4(Flame Retardant 4)基板，或是一软性电路板(Flexible Circuit Board，FCB)。图1B显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的上层部分示意图，亦即位于介质基板105的上表面的一部分天线图案(Antenna Pattern)。图1C显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的下层部分示意图，亦即位于介质基板105的下表面的另一部分天线图案。图1A为图1B和图1C两者的结合。必须注意的是，图1B为图1A的俯视图，但图1C为图1A的下层天线图案的透视图而非为其背视图(两者会相差180的翻转)。请一并参考图1A、图1B、图1C。天线结构100可应用于一无线网络基站(Wireless Access Point)当中。在图1A、

图1B、图1C的实施例中，除介质基板105外，天线结构100还包括：一第一馈入部(Feeding Element)110、一第二馈入部120、一换衡器结构(Balun Structure)130、一第一辐射部(Radiation Element)210、一第二辐射部220、一第三辐射部230、一第四辐射部240、一第五辐射部250，以及一第六辐射部260，其中换衡器结构130包括一中央接地部(CentralGround Element)140、一第一连接部(Connection Element)150、一第二连接部160、一第三连接部170，以及一第四连接部180。前述所有元件皆可用金属材质制成，例如：铜、银、铝、铁，或是其合金。第一馈入部110和第二馈入部120皆可设置于介质基板105的上表面。换衡器结构130、第一辐射部210、第二辐射部220、第三辐射部230、第四辐射部240、第五辐射部250，以及第六辐射部260皆可设置于介质基板105的下表面。

天线结构100具有一馈入点(Feeding Point)FP，其可耦接至一信号源(SignalSource)，例如：一射频(Radio Frequency，RF)模块(未显示)，而此信号源可用于激发天线结构100。第一馈入部110和第二馈入部120可各自大致呈现一U字形或一直条形。第一馈入部110和第二馈入部120的一组合可大致呈现一S字形。例如，馈入点FP可位于前述S字形的正中心处。详细而言，第一馈入部110具有一第一端111和一第二端112，其中第一馈入部110的第一端111耦接至馈入点FP，而第二馈入部120具有一第一端121和一第二端122，其中第二馈入部120的第一端121耦接至馈入点FP。在一些实施例中，天线结构100还包括由金属材质所制成的一第一贯通元件(Via Element)191和一第二贯通元件192，其皆穿透过介质基板105。第一馈入部110的第二端112可经由第一贯通元件191耦接至第一辐射部210。第二馈入部120的第二端122可经由第二贯通元件192耦接至第二辐射部220。

中央接地部140可以大致呈现一Z字形，其中一中央开孔145形成于中央接地部140上，而中央开孔145可为圆形、正方形、三角形，但亦不仅限于此。中央接地部140具有互相远离的一第一端141和一第二端142。第一连接部150至少部分包围中央接地部140。第一连接部150具有一第一端151和一第二端152，其中第一连接部150的第一端151耦接至中央接地部140的第一端141。在一些实施例中，第一连接部150包括互相耦接的一第一U字形部分154(邻近于第一端151)和一第一直条形部分155(邻近于第二端152)，其中第一U字形部分154的一开口侧(Open Side)朝向中央接地部140。第二连接部160可以大致呈现一直条形。第二连接部160具有一第一端161和一第二端162，其中第二连接部160的第一端161耦接至中央接地部140的第一端141，而第二连接部160的第二端162可与第一连接部150的第二端152大致朝相反方向作延伸。第三连接部170至少部分包围中央接地部140。第三连接部170具有一第一端171和一第二端172，其中第三连接部170的第一端171耦接至中央接地部140的第二端142。在一些实施例中，第三连接部170包括互相耦接的一第二U字形部分174(邻近于第一端171)和一第二直条形部分175(邻近于第二端172)，其中第二U字形部分174的一开口侧朝向中央接地部140。第四连接部180可以大致呈现一直条形。第四连接部180具有一第一端181和一第二端182，其中第四连接部180的第一端181耦接至中央接地部140的第二端142，而第四连接部180的第二端182可与第三连接部170的第二端172大致朝相反方向作延伸。必须注意的是，本说明书中所谓“邻近”或“相邻”一词可指对应的二元件间距小于一既定距离(例如：5mm或更短)，亦可包括对应的二元件彼此直接接触的情况(亦即，前述间距缩短至0)。

第一辐射部210耦接至第一连接部150的第二端152，其中第一辐射部210由第一馈入部110利用第一贯通元件191所直接馈入。第一贯通元件191可大致位于第一辐射部210和第一连接部150的第二端152两者的交界处。第二辐射部220耦接至第三连接部170的第二端172，其中第二辐射部220由第二馈入部120利用第二贯通元件192所直接馈入。第二贯通元件192可大致位于第二辐射部220和第三连接部170的第二端172两者的交界处。第三辐射部230直接耦接至第二连接部160的第二端162。第四辐射部240直接耦接至第四连接部180的第二端182。详细而言，第一辐射部210、第二辐射部220、第三辐射部230，以及第四辐射部240的每一者皆具有一不等宽结构，其中此不等宽结构的一较窄部分经由一较宽部分耦接至对应的一连接部。第五辐射部250为浮接状态(Floating)并邻近于第一辐射部210和第三辐射部230，其中第五辐射部250和第一辐射部210之间形成一第一耦合间隙(CouplingGap)GC1，而第五辐射部250和第三辐射部230之间形成一第二耦合间隙GC2。第六辐射部260为浮接状态并邻近于第二辐射部220和第四辐射部240，其中第六辐射部260和第二辐射部220之间形成一第三耦合间隙GC3，而第六辐射部260和第四辐射部240之间形成一第四耦合间隙GC4。例如，第一耦合间隙GC1、第二耦合间隙GC2、第三耦合间隙GC3，以及第四耦合间隙GC4的每一者皆可大致呈现一N字形。第一辐射部210、第二辐射部220、第三辐射部230、第四辐射部240、第五辐射部250，以及第六辐射部260的一组合形成一环状结构(LoopStructure)，而前述的换衡器结构130设置于此环状结构的中空内部。例如，此环状结构可以大致为一空心正方形。必须理解的是，第一辐射部210、第二辐射部220、第三辐射部230、第四辐射部240、第五辐射部250、第六辐射部260、第一耦合间隙GC1、第二耦合间隙GC2、第三耦合间隙GC3，以及第四耦合间隙GC4的形状和式样皆可根据不同需求进行调整。在一些实施例中，天线结构100沿其中央的馈入点FP而呈现一点对称图形。

在一些实施例中，天线结构100可涵盖介于5150MHz至5850MHz之间的一操作频带(Operation Frequency Band)。因此，天线结构100至少可支持WLAN(Wireless Local AreaNetworks)5GHz的宽带操作。然而，本发明并不仅限于此。在其他实施例中，天线结构100的操作频带亦可根据不同需求进行调整。

图2显示根据本发明一实施例所述的天线结构100在操作频带中的辐射场型图(Radiation Pattern)，其沿着XY平面进行测量。根据图2的测量结果可知，天线结构100可产生近似全向性(Omnidirectional)的水平极化(Horizontally-Polarized)辐射场型，其已可符合实际应用需求。

图3显示根据本发明一实施例所述的天线结构300的分解图。图3与图1A、图1B、图1C相似。在图3的实施例中，天线结构300还包括一同轴电缆线(Coaxial Cable)270。同轴电缆线270包括一中心导线(Central Conductive Line)271和一导体外壳(ConductiveHousing)272，其中信号源的一正极(Positive Electrode)可耦接至中心导线271，而信号源的一负极(Negative Electrode)可耦接至导体外壳272，以激发天线结构300。详细而言，中心导线271穿过中央开孔145并耦接至馈入点FP，而导体外壳272耦接至中央接地部140。根据实际测量结果，换衡器结构130可吸引导体外壳272上的垂直电流，故可抑制天线结构300的垂直极化(Vertically-Polarized)辐射场型。

在所提及的设计中，藉由针对天线结构100(或300)的各个辐射部作适当的弯折设计，可有效地微缩天线结构100(或300)的整体尺寸。根据实际测量结果，换衡器结构130的加入还可抑制不必要的垂直极化辐射场型，以提升天线整体辐射增益。和传统的阿尔福德环形天线(Alford Loop Antenna)相比，本发明的天线结构100(或300)可缩小约75％的总面积，且不会影响其操作频带及辐射效率。因此，本发明的天线结构100(或300)可兼得小尺寸、宽频带、全向性，以及高天线效率等多重优势。

在一些实施例中，天线结构100(或300)的元件尺寸可如下列所述。由馈入点FP经第一馈入部110、第一贯通元件191，以及第一连接部150再至中央接地部140的中央开孔145形成一第一共振路径(Resonant Path)PA1。另外，由馈入点FP经第二馈入部120、第二贯通元件192，以及第三连接部170再至中央接地部140的中央开孔145形成一第二共振路径PA2。第一共振路径PA1和第二共振路径PA2的每一者的长度皆可大致等于天线结构100(或300)的操作频带的0.25倍波长的整数倍(亦即，N*0.25λ，其中N为一正整数，且较佳可等于3)。由第一辐射部210、第二辐射部220、第三辐射部230、第四辐射部240、第五辐射部250，以及第六辐射部260所形成的环状结构的长度L1或(和)宽度W1可介于天线结构100(或300)的操作频带的0.1倍至0.5倍波长之间(0.1λ～0.5λ)。第一馈入部110和第二馈入部120的每一者的长度L2皆可介于天线结构100(或300)的操作频带的0.1倍至0.5倍波长之间(0.1λ～0.5λ)。第一耦合间隙GC2、第二耦合间隙GC2、第三耦合间隙GC3，以及第四耦合间隙GC4的每一者的长度L3皆可介于天线结构100(或300)的操作频带的0倍至0.25倍波长之间(0～0.25λ)。第一耦合间隙GC2、第二耦合间隙GC2、第三耦合间隙GC3，以及第四耦合间隙GC4的每一者的宽度W3皆可介于0.1mm至2mm之间。以上元件尺寸的范围根据多次实验结果而得出，其有助于优化天线结构100(或300)的操作带宽(Operation Bandwidth)和阻抗匹配(ImpedanceMatching)。

图4A显示根据本发明一实施例所述的天线结构400的完整示意图。图4B显示根据本发明一实施例所述的天线结构400的上层部分示意图。图4C显示根据本发明一实施例所述的天线结构400的下层部分示意图。图4A、图4B、图4C与图1A、图1B、图1C相似。在图4A、图4B、图4C的实施例中，天线结构400包括一第二连接部460和一第四连接部480，其改用耦合馈入机制(Coupling Feeding Mechanism)取代原本的直接馈入机制(Directly FeedingMechanism)。详细而言，第二连接部460具有一第一端461和一第二端462，其中第二连接部460的第二端462邻近于第三辐射部230但与第三辐射部230分离，而第四连接部480具有一第一端481和一第二端482，其中第四连接部480的第二端482邻近于第四辐射部240但与第四辐射部240分离。第二连接部460的第二端462和第三辐射部230之间形成一第五耦合间隙GC5。第四连接部480的第二端482和第四辐射部240之间形成一第六耦合间隙GC5。例如，第五耦合间隙GC5和第六耦合间隙GC6的每一者的宽度W4皆可介于0.1mm至0.3mm之间，以强化元件间的耦合效应。根据实际测量结果，与使用直接馈入机制的天线结构100相比，使用耦合馈入机制的天线结构400的辐射效能几乎没有变化。图4A、图4B、图4C的天线结构400的其余特征皆与图1A、图1B、图1C的天线结构100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图5A显示根据本发明一实施例所述的天线结构500的完整示意图。图5B显示根据本发明一实施例所述的天线结构500的上层部分示意图。图5C显示根据本发明一实施例所述的天线结构500的下层部分示意图。图5A、图5B、图5C与图4A、图4B、图4C相似。在图5A、图5B、图5C的实施例中，天线结构500包括一第二连接部560和一第四连接部580，其中第二连接部560还包括一第一末端弯折部分565，而第四连接部580还包括一第二末端弯折部分585。详细而言，第二连接部560具有一第一端561和一第二端562，其中第一末端弯折部分565位于第二连接部560的第二端562处并邻近于第五耦合间隙GC5和第三辐射部230，而第四连接部580具有一第一端581和一第二端582，其中第二末端弯折部分585位于第四连接部580的第二端582处并邻近于第六耦合间隙GC6和第四辐射部240。根据实际测量结果，第一末端弯折部分565和第二末端弯折部分585的加入可进一步增强关于第五耦合间隙GC5和第六耦合间隙GC6的耦合效应，从而可提升天线结构500的辐射效率。图5A、图5B、图5C的天线结构500的其余特征皆与图4A、图4B、图4C的天线结构400类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图6A显示根据本发明一实施例所述的天线结构600的完整示意图。图6B显示根据本发明一实施例所述的天线结构600的上层部分示意图。图6C显示根据本发明一实施例所述的天线结构600的下层部分示意图。图6A、图6B、图6C与图1A、图1B、图1C相似。在图6A、图6B、图6C的实施例中，天线结构600具有不同形状的一第一耦合间隙GC61、一第二耦合间隙GC62、一第三耦合间隙GC63，以及一第四耦合间隙GC64。例如，第一耦合间隙GC61、第二耦合间隙GC62、第三耦合间隙GC63，以及第四耦合间隙GC64的每一者皆可大致呈现一V字形或一U字形。根据实际测量结果，此种设计可进一步增强关于第一耦合间隙GC61、第二耦合间隙GC62、第三耦合间隙GC63，以及第四耦合间隙GC64的耦合效应，从而可提升天线结构600的辐射效率。。图6A、图6B、图6C的天线结构600的其余特征皆与图1A、图1B、图1C的天线结构100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图7A显示根据本发明一实施例所述的天线结构700的完整示意图。图7B显示根据本发明一实施例所述的天线结构700的上层部分示意图。图7C显示根据本发明一实施例所述的天线结构700的下层部分示意图。图7A、图7B、图7C与图1A、图1B、图1C相似。在图7A、图7B、图7C的实施例中，天线结构700整体改为一圆形，使得前述的环状结构亦改为一空心圆形。根据实际测量结果，此种设计不会对本发明的辐射功效造成负面影响。在另一些实施例中，天线结构700亦可再改为其他几何形状，例如：一椭圆形、一三角形、一六边形，或是一八边形，但亦不仅限于此。图7A、图7B、图7C的天线结构700的其余特征皆与图1A、图1B、图1C的天线结构100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

本发明提出一种新颖的天线结构，与传统技术相比，其至少具备下列优势：(1)涵盖较宽频带；(2)提供近似全向性的辐射场型；(3)有效地缩小整体天线尺寸；(4)提高天线辐射效率；(5)结构简单容易大量生产；以及(6)可降低整体制造成本。因此，本发明很适合应用于各种多频带通信装置或是无线网络基站当中。

值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件形状，以及频率范围皆非为本发明的限制条件。天线设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的天线结构并不仅限于图1A-图7C所图示的状态。本发明可以仅包括图1A-图7C的任何一个或多个实施例的任何一项或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的天线结构当中。

在本说明书以及权利要求书中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明的范围，任何所属领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视所附的权利要求书所界定者为准。

Claims (19)

1.一种天线结构，该天线结构包括：

一第一馈入部，该第一馈入部耦接至一馈入点；

一第二馈入部，该第二馈入部耦接至该馈入点；

一换衡器结构，该换衡器结构包括：

一中央接地部，该中央接地部具有一中央开孔；

一第一连接部，该第一连接部耦接至该中央接地部，其中该第一连接部至少部分包围该中央接地部；

一第二连接部，该第二连接部耦接至该中央接地部；

一第三连接部，该第三连接部耦接至该中央接地部，其中该第三连接部至少部分包围该中央接地部；以及

一第四连接部，该第四连接部耦接至该中央接地部；

一第一辐射部，该第一辐射部耦接至该第一连接部，其中该第一辐射部由该第一馈入部所馈入；

一第二辐射部，该第二辐射部耦接至该第三连接部，其中该第二辐射部由该第二馈入部所馈入；

一第三辐射部，该第三辐射部邻近于或耦接至该第二连接部；

一第四辐射部，该第四辐射部邻近于或耦接至该第四连接部；

一第五辐射部，其中该第五辐射部和该第一辐射部之间形成一第一耦合间隙，而该第五辐射部和该第三辐射部之间形成一第二耦合间隙；

一第六辐射部，其中该第六辐射部和该第二辐射部之间形成一第三耦合间隙，而该第六辐射部和该第四辐射部之间形成一第四耦合间隙；以及

一介质基板，该介质基板具有一上表面和一下表面；

其中该第一馈入部和该第二馈入部皆设置于该介质基板的该上表面；

其中该换衡器结构、该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部，以及该第六辐射部皆设置于该介质基板的该下表面。

2.如权利要求1所述的天线结构，其中该天线结构涵盖介于5150MHz至5850MHz之间的一操作频带。

3.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一馈入部和该第二馈入部的一组合呈现一S字形。

4.如权利要求2所述的天线结构，该天线结构还包括：

一第一贯通元件，该第一贯通元件穿透该介质基板，其中该第一馈入部经由该第一贯通元件耦接至该第一辐射部；以及

一第二贯通元件，该第二贯通元件穿透该介质基板，其中该第二馈入部经由该第二贯通元件耦接至该第二辐射部。

5.如权利要求4所述的天线结构，其中由该馈入点经该第一馈入部、该第一贯通元件，以及该第一连接部再至该中央接地部的该中央开孔形成一第一共振路径，由该馈入点经该第二馈入部、该第二贯通元件，以及该第三连接部再至该中央接地部的该中央开孔形成一第二共振路径，而该第一共振路径和该第二共振路径的每一者的长度皆为该操作频带的0.25倍波长的整数倍。

6.如权利要求1所述的天线结构，该天线结构还包括：

一同轴电缆线，该同轴电缆线包括一中心导线和一导体外壳，其中该中心导线穿过该中央开孔并耦接至该馈入点，而该导体外壳耦接至该中央接地部。

7.如权利要求1所述的天线结构，其中该中央接地部呈现一Z字形。

8.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一连接部包括互相耦接的一第一U字形部分和一第一直条形部分，而该第三连接部包括互相耦接的一第二U字形部分和一第二直条形部分。

9.如权利要求2所述的天线结构，其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部，以及该第六辐射部的一组合形成一环状结构。

10.如权利要求9所述的天线结构，其中该换衡器结构设置于该环状结构的中空内部。

11.如权利要求9所述的天线结构，其中该环状结构为一空心正方形。

12.如权利要求9所述的天线结构，其中该环状结构为一空心圆形。

13.如权利要求9所述的天线结构，其中该环状结构的长度或宽度介于该操作频带的0.1倍至0.5倍波长之间。

14.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者皆呈现一N字形。

15.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者皆呈现一V字形。

16.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一耦合间隙、该第二耦合间隙、该第三耦合间隙，以及该第四耦合间隙的每一者的宽度介于0.1mm至2mm之间。

17.如权利要求1所述的天线结构，其中该第二连接部和该第三辐射部之间形成一第五耦合间隙，而该第四连接部和该第四辐射部之间形成一第六耦合间隙。

18.如权利要求17所述的天线结构，其中该第二连接部还包括邻近于该第五耦合间隙的一第一末端弯折部分，而该第四连接部还包括邻近于该第六耦合间隙的一第二末端弯折部分。

19.如权利要求17所述的天线结构，其中该第五耦合间隙和该第六耦合间隙的每一者的宽度介于0.1mm至0.3mm之间。

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