[發(fā)明專利]平板天線與無線通信裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810211091.8
• 申請(qǐng)日: 2008-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN101656350A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴明佑;陳泓翔;邱楊博;王俊雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華碩電腦股份有限公司
• 主分類號(hào): H01Q1/38
• 分類號(hào): H01Q1/38;H01Q9/04;H01Q13/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 魏曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種平板天線與無線通信裝置，且特別是有關(guān)于一種 無需采用貫孔結(jié)構(gòu)的平板天線與無線通信裝置。

背景技術(shù)

隨著無線傳輸?shù)挠布O(shè)備與技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，多輸入多輸出(Multi?Input Multi?Output，MIMO)技術(shù)已成為高效能無線技術(shù)的重要指標(biāo)，并逐漸成為 未來無線通信的主流。有別于以往傳統(tǒng)單一天線運(yùn)作的設(shè)計(jì)，MIMO技術(shù) 是采用多天線同時(shí)運(yùn)作的方式，來達(dá)到多徑傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)。此外，MIMO 技術(shù)具有提升無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度以及收信范圍等優(yōu)勢(shì)。

在以MIMO技術(shù)為主的無線網(wǎng)絡(luò)中，無線通信裝置必須裝設(shè)多根天線 才能完成多徑傳輸?shù)臋C(jī)制。舉例來說，假設(shè)無線局域網(wǎng)絡(luò)(Wireless?Local?Area Network，WLAN)采用3X3?MIMO系統(tǒng)，且微波存取全球互通(Worldwide Interoperability?for?Microwave?Access，WiMAX)采用2X2?MIMO系統(tǒng)，則無 線通信裝置必須內(nèi)建5根天線，才能應(yīng)用在WLAN與WiMAX中。

然而，以目前單根天線的成本約20～30臺(tái)幣來計(jì)算，無線通信裝置光 是在天線部分的成本就必須花費(fèi)100～150臺(tái)幣。此外，隨著內(nèi)建天線的增 加，系統(tǒng)廠商還必需花費(fèi)更多的人力和時(shí)間來組裝這些天線。換句話說， 無線通信裝置在內(nèi)建多根天線時(shí)，其天線尺寸、物料成本和人力組裝成本 將大幅地上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種平板天線，利用步進(jìn)阻抗元件來取代貫孔結(jié)構(gòu)，并可 直接印制在板件上。

本發(fā)明提供一種無線通信裝置，其物料成本和人力組裝成本不會(huì)隨著 內(nèi)建的平板天線的增加而大幅提升。

本發(fā)明提出一種平板天線，配置在一板件上，且板件具有一第一表面 與一第二表面。平板天線包括一金屬層、一天線本體、一步進(jìn)阻抗元件、 一耦合元件以及一匹配元件。其中，金屬層配置在第一表面，并具有用以 暴露第一表面的一槽體。

天線本體配置在第二表面，并具有一接地端與一饋入端。此外，天線 本體除了其饋入端的局部區(qū)域以外均對(duì)應(yīng)于金屬層的周圍。耦合元件配置 在第二表面，且耦合元件的局部區(qū)域?qū)?yīng)于金屬層的槽體。匹配元件以對(duì) 應(yīng)于金屬層的方式配置在第二表面，并電性連接耦合元件與饋入端。其中， 匹配元件用以作為天線本體與耦合元件之間的阻抗匹配。再者，步進(jìn)阻抗 元件以對(duì)應(yīng)于金屬層的方式配置在第二表面，并電性連接天線本體的接地 端。

另一方面，在整體操作上，步進(jìn)阻抗元件操作在一射頻波段時(shí)，其將 具有傳輸零點(diǎn)而被視為開路。借此，天線本體將可在此射頻波段下產(chǎn)生諧 振模式，而接收或發(fā)射此射頻波段下的信號(hào)。此外，天線本體所收發(fā)到的 信號(hào)將可通過耦合元件而耦合至橫跨于槽體的導(dǎo)線。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的射頻波段用以傳送具有一第一波長的 信號(hào)，且上述的步進(jìn)阻抗元件包括一第一阻抗配線與一第二阻抗配線。其 中，第一阻抗配線具有一第一阻抗值Z1，且其兩端之間的距離為D1。第二 阻抗配線具有一第二阻抗值Z2，且其兩端之間的距離為D2。此外，第二阻 抗配線的一端電性連接第一阻抗配線，且其另一端電性連接天線本體的接 地端。

值得一提的是，當(dāng)λ1用以表示第一波長，θ₁為一第一相位角，r為正 數(shù)時(shí)，則上述的D1、D2、Z1以及Z2符合下列數(shù)學(xué)式： tanθ₁×tan(r·θ₁)＝Z₁/Z₂、D₁＝(θ₁×λ₁)/360、D₂＝r×D₁。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的耦合元件包括一第一耦合配線與一第 二耦合配線。其中，第一耦合配線用以直接或間接地電性連接天線本體的 饋入端，且第一耦合配線的位置對(duì)應(yīng)于槽體。此外，第二耦合配線用以電 性連接第一耦合配線。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的槽體包括一線形開口、一第一開口與 一第二開口。其中，線形開口、第一開口與第二開口都用以貫穿金屬層， 以暴露第一表面。此外，第一開口連通于線形開口的一側(cè)，而第二開口則 連通于線形開口的另一側(cè)。