阅读说明：本技术 高增益天线模组 (High gain antenna module ) 是由 施佑霖 陈柏宇 颜红方 曾国祯 李荣耀 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高增益天线模组,包括基底、偶极天线、反射段、导引段以及同轴传输线。圆盘状的基底具有位于偶极天线与反射段之间的低介电常数部。偶极天线设于基底,具有由圆盘内部朝向基底的侧壁面延伸的第一辐射体与第二辐射体,第一辐射体的第一接点与第二辐射体的第二接点位于基底的圆盘内部,反射段设于侧壁面,且位于偶极天线的第一侧,反射段的中间具有中间接点。导引段设于侧壁面,且位于偶极天线的第二侧,导引段的长度短于反射段的长度。同轴传输线向圆盘内部延伸而提供馈入部,位于馈入部的中心导体连接第一接点,位于馈入部的外层导体连接第二接点,外层导体经由导电部而导通连接中间接点。本发明可达到高增益的效果。(The invention discloses a high-gain antenna module, which comprises a substrate, a dipole antenna, a reflecting section, a guiding section and a coaxial transmission line. The disk-shaped substrate has a low dielectric constant portion between the dipole antenna and the reflection section. The dipole antenna is arranged on the substrate and is provided with a first radiator and a second radiator, the first radiator and the second radiator extend from the inside of the disk to the side wall surface of the substrate, a first contact of the first radiator and a second contact of the second radiator are located inside the disk of the substrate, the reflection section is arranged on the side wall surface and located on the first side of the dipole antenna, and the middle of the reflection section is provided with an intermediate contact. The guide section is arranged on the side wall surface and positioned on the second side of the dipole antenna, and the length of the guide section is shorter than that of the reflection section. The coaxial transmission line extends to the inside of the disc to provide a feed-in part, a central conductor positioned in the feed-in part is connected with the first contact, an outer conductor positioned in the feed-in part is connected with the second contact, and the outer conductor is conductively connected with the intermediate contact through the conductive part. The invention can achieve the effect of high gain.)

高增益天线模组

技术领域

本发明涉及一种天线模组，特别是一种高增益天线模组。

背景技术

天线的辐射场型依据天线基本工作原理而有所差异，各种辐射场型有不同的应用，例如，全向性的辐射场型适用于终端装置，以让终端装置可以接收到各方向的无线信号。但是，对于可移动性的终端装置而言，具有全向性的辐射场型的天线其增益往往不高。

一般而言，可移动性的终端装置例如笔记本电脑或平板电脑其天线常用隐藏式的设计，以维持产品美观，无线通信的效能则经常使用多个天线(两个以上)的设计以弥补天线效能的缺陷。但是，除非使用复杂的多输入多输出(MIMO)架构，一般所被使用的低增益天线对与无线通信效能的提升仍有很大的瓶颈。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高增益天线模组，达到使小尺寸天线具有高增益的效果。

本发明的技术方案是这样的，一种高增益天线模组包括：

基底，为圆盘状，具有低介电常数部；

偶极天线，设于所述基底，具有第一辐射体与第二辐射体，所述第一辐射体具有第一接点，所述第二辐射体具有第二接点，所述第一接点与所述第二接点位于所述基底的圆盘内部，且所述第一辐射体与所述第二辐射体皆由所述圆盘内部朝向所述基底的侧壁面延伸；

反射段，设于所述基底的所述侧壁面，且位于所述偶极天线的第一侧，所述反射段的中间具有中间接点，其中所述低介电常数部位于所述偶极天线与所述反射段之间；

导引段，设于所述基底的所述侧壁面，且位于所述偶极天线的第二侧，所述导引段的长度短于所述反射段的长度；以及

同轴传输线，具有中心导体与外层导体，所述同轴传输线向所述圆盘内部延伸而提供馈入部，位于所述馈入部的所述中心导体连接所述第一辐射体的所述第一接点，位于所述馈入部的所述外层导体连接所述第二辐射体的所述第二接点，所述外层导体经由导电部而导通连接所述反射段的所述中间接点。

进一步地，所述低介电常数部设于所述基底的槽体，所述槽体用以容置介电常数低于所述基底的低介电常数材料。

进一步地，所述基底具有上表面、下表面与所述侧壁面，所述上表面与所述下表面彼此相对，所述上表面与所述下表面利用所述侧壁面而彼此连接。

进一步地，所述偶极天线位于所述上表面或所述下表面。

进一步地，所述同轴传输线经过所述侧壁面向所述圆盘内部延伸，所述同轴传输线经过所述侧壁面的部分为跨接部，位于所述跨接部的所述外层导体经由所述导电部而导通连接所述反射段的所述中间接点。

进一步地，所述基底具有第一径轴与第二径轴，所述第一径轴与所述第二径轴皆通过所述圆盘内部而彼此正交，所述第一径轴通过所述反射段的所述中间接点。

进一步地，所述偶极天线的所述第一辐射体与所述第二辐射体皆平行于所述第二径轴。

进一步地，所述同轴传输线向所述圆盘内部延伸的部分是平行于所述第一径轴。

进一步地，所述偶极天线、所述反射段与所述导引段各自以所述第一径轴作为对称轴。

进一步地，所述基底更具有高介电常数部，所述高介电常数部位于所述导引段与所述偶极天线之间，所述高介电常数部用以容置介电常数高于所述基底的高介电常数材料。

本发明所提供的技术方案的优点在于，使用基底与同轴传输线的总成构接，实现构造立体化、尺寸小、且最大增益显著凸出的高增益天线。也具有高度稳定性的技术效果，具有很高的产业应用价值。尤其是，对于应用于笔记本电脑产品之内建天线产品，具有提升通信效能的效果，具有很大潜力的市场应用竞争力。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高增益天线模组未连接同轴传输线的正面视角的示意图。

图2是本发明实施例提供的高增益天线模组已连接同轴传输线的正面视角的示意图。

图3是本发明实施例提供的高增益天线模组已连接同轴传输线的背面视角的示意图。

图4是本发明实施例提供的高增益天线模组的立体示意图。

图5是本发明另一实施例提供的高增益天线模组的立体示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请参照图1、图2、图3与图4，本实施例提供一种高增益天线模组1，包括基底11、偶极天线12、反射段13、导引段14以及同轴传输线15。基底11为圆盘状，基底11 具有圆盘内部11a、侧壁面11b、上表面11c与下表面11d。上表面11c与下表面11d彼此相对，上表面11c与下表面11d利用侧壁面11b而彼此连接。基底11也具有低介电常数部11e，低介电常数部11e设于基底11的一槽体，该槽体用以容置介电常数低于基底11的低介电常数材料，低介电常数部11e的介电常数低于基底11本身材料的介电常数。偶极天线12设于基底11，具有第一辐射体121与第二辐射体122，第一辐射体121 具有第一接点121a，第二辐射体122具有第二接点122a，第一接点121a与第二接点122a 位于基底1的圆盘内部11a(如图所标示的虚线范围)，且第一辐射体121与第二辐射体 122皆由圆盘内部11a朝向基底11的侧壁面11b延伸。反射段13设于基底11的侧壁面 11b，且位于偶极天线12的第一侧，反射段13的中间具有中间接点131，其中低介电常数部11e位于偶极天线与反射段之间。导引段14设于基底11的侧壁面11b，且位于偶极天线12的第二侧，导引段14的长度短于反射段13的长度。换句话说，偶极天线12 的位置是在反射段13与导引段14两者之间。并且，值得一提的是，在辐射场型的特性方面，在偶极天线12的第二侧的增益较高(在导引段14所在的这一侧)，而在偶极天线12的第一侧的增益相对较低(在反射段13所在的那一侧)。在制作材料方面，基底 11例如为玻璃纤维基底，偶极天线12、反射段13与导引段14为金属导体，例如为以三维列印技术制作的金属结构。本实施例除了利用反射段13与导引段14的配合，更利用低介电常数部11e使得偶极天线12的第一侧(反射段13所在的那一侧)的等效介电常数值较低(相对于第二侧仅有基底11而不具有低介电常数部11e的情況)，使得更进一步提升在导引段14所在的这一侧(第二侧)的增益。低介电常数部11e例如填充保利龙材质、塑胶材质，甚至是用一般的空气做填充，但并不因此限定。

再者，同轴传输线15具有中心导体151与外层导体152，同轴传输线15由侧壁面11b向圆盘内部11a延伸而提供馈入部15a，位于馈入部15a的中心导体151连接第一辐射体121的第一接点121a，位于馈入部15a的外层导体152连接第二辐射体122的第二接点122a。并且，外层导体152经由导电部16(请参照图4)而导通连接反射段13的中间接点131，用以提升反射段13的反射效果。详细地说，同轴传输线15向圆盘内部 11a延伸而跨过侧壁面11b的部分为跨接部15b，位于跨接部15b的外层导体152经由导电部16而导通连接反射段13的中间接点131，此同轴传输线15与反射段13的连接态样可使得反射段13的反射效果提升，而让此高增益天线的最大增益提升。需要说明的是，同轴传输线15的馈入部15a是同轴传输线15的一个末端，一般是将同轴传输线 15截断且将中心导体151与外层导体152引出，通常可利用焊接方式将中心导体151 连接至第一接点121a，且利用焊接方式将外层导体152连接至第二接点122a，而同轴传输线15的另一个末端通常装设有一个射频接头，以连接到射频电路系统。再者，上述的导电部16是导体(例如金属)，当将同轴传输线15由圆周边缘11b向圆盘内部11a 延伸的过程会跨过反射段13的中间接点131，可将同轴传输线15跨过中间接点131的部分的外层绝缘体去除(做剥皮)，以利用焊接方式将焊锡熔接到外层导体152与中间接点131，因此此处的焊锡材料就可作为导电部16，但本发明并不限定用焊锡的导电连接方式。需要注意的是，图4中的导电部16是以椭圆形的斜线区域表示，实际以焊锡实现导电部16时例如可以将焊锡遍布(涂满)这个去除绝缘体的部分，以完全覆盖裸露的外层导体152而将其与中间接点131稳当地焊接固定。上述的导电部16是用作导电与固定地连接的功能，其他实施方式例如可以功能性地等效替换为金属卡榫、金属弹片等相关固定机构。另外，作为替代性的实施例，设置于上表面11c的偶极天线12可改为设置于下表面11d，馈入部15a的中心导体151则改为利用通孔方式连接到第一接点121a，馈入部15a的外层导体152也改为利用通孔方式连接到第二接点122a。

更进一步，基底11具有第一径轴X与第二径轴Y，第一径轴X与第二径轴Y皆通过圆盘内部11a而彼此正交，且第一径轴X通过反射段13的中间接点131。再者，考虑偶极天线12的功能，第一辐射体121与第二辐射体122通常是对称的。并且，为了缩小基底11的使用面积，第一辐射体121与第二辐射体122的末端可做弯折，例如在图1中是在侧壁面11b附近作弯折，且沿著侧壁面11b的边缘做绕行。在一实施例中，偶极天线12的第一辐射体121具有第一径部1211、第一弯折部1212与第一末弧部1213，第二辐射体122具有第二径部1221、第二弯折部1222与第二末弧部1223，第一末弧部 1213与第二末弧部1223皆位于圆周边缘11b，第一径部1211与第二径部1221皆平行于第二径轴Y，第一辐射体121与第二辐射体122依据第一径轴X而彼此对称。较佳的，同轴传输线15平行于第一径轴X，且使偶极天线12、反射段13与导引段14各自以第一径轴X作为对称轴。

再者，在图1的实施例其辐射场型的特性方面，基于反射段13的圆弧段结构比导引段14的圆弧段结构更长，反射段13的中间接点131恰好在反射段13的中间部位，反射段13与导引段14共同配合于偶极天线12使辐射场型也是以第一径轴X作为对称轴，使得最高增益的方向是第一径轴X的正向，也就是当以圆盘内部11a为基准，朝向导引段14的方向为增益最高的方向，而朝向反射段13的中间接点131的方向为增益最低的方向。

接着，请参考图5，图5实施例是本发明提供的高增益天线模组2的另一实施例，包括基底21、偶极天线22、反射段23、导引段24以及同轴传输线25。与前面的实施例的差异是，图5实施例的基底21除了具有低介电常数部21e，也具有高介电常数部 21f，高介电常数部21f位于导引段24与偶极天线22之间，高介电常数部21f用以容置介电常数高于基底21的高介电常数材料。除了高介电常数部21f以外，高增益天线模组2的其他部份组件是与高增益天线模组1相同，所述相同的部分请参照前面的说明，不作贅述。

本发明实施例所提供的高增益天线模组使用基底与同轴传输线的总成构接，实现构造立体化、尺寸小、且最大增益显著凸出的高增益天线。也具有高度稳定性的技术效果，具有很高的产业应用价值。尤其是，对于应用于笔记本电脑产品之内建天线产品，具有提升通信效能的效果，具有很大潜力的市场应用竞争力。