本发明专利技术是有关于一种平板天线与无线通信装置，且特别是有关于一种无需采用贯孔结构的平板天线，平板天线配置在板件上，其中板件具有第一表面与第二表面。平板天线包括金属层、天线本体、步进阻抗元件、耦合元件以及匹配元件。金属层配置在第一表面，并具有用以暴露第一表面的槽体。天线本体、步进阻抗元件、耦合元件以及匹配元件配置在第二表面。天线本体除了其馈入端以外均对应于金属层的周围，步进阻抗元件与匹配元件对应于金属层，而耦合元件则对应于槽体。匹配元件电性连接在耦合元件与天线本体的馈入端之间，以作为阻抗匹配。步进阻抗元件电性连接天线本体的接地端，并在天线本体所操作的射频波段具有传输零点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种平板天线与无线通信装置，且特别是有关于一种 无需采用贯孔结构的平板天线与无线通信装置。
技术介绍
随着无线传输的硬件设备与技术的进步发展，多输入多输出(MuW Input Multi Output, MIMO)技术已成为高效能无线技术的重要指标，并逐渐成为 未来无线通信的主流。有别于以往传统单一天线运作的设计，MIMO技术 是采用多天线同时运作的方式，来达到多径传输的无线网络。此外，MIMO 技术具有提升无线网络的传输速度以及收信范围等优势。在以MIMO技术为主的无线网络中，无线通信装置必须装设多根天线 才能完成多径传输的机制。举例来说，假设无线局域网络(Wireless Local Area Network, WLAN)采用3X3 MIMO系统，且微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access ， WiMAX)采用2X2 MIMO系统，则无 线通信装置必须内建5根天线，才能应用在WLAN与WiMAX中。然而，以目前单根天线的成本约20~30台币来计算，无线通信装置光 是在天线部分的成本就必须花费100 150台币。此外，随着内建天线的增 加，系统厂商还必需花费更多的人力和时间来组装这些天线。换句话说， 无线通信装置在内建多根天线时，其天线尺寸、物料成本和人力组装成本 将大幅地上升。
技术实现思路
本专利技术提供一种平板天线，利用步进阻抗元件来取代贯孔结构，并可 直接印制在板件上。本专利技术提供一种无线通信装置，其物料成本和人力组装成本不会随着 内建的平板天线的增加而大幅提升。本专利技术提出一种平板天线，配置在一板件上，且板件具有一第一表面与一第二表面。平板天线包括一金属层、 一天线本体、 一步进阻抗元件、 一耦合元件以及一匹配元件。其中，金属层配置在第一表面，并具有用以 暴露第一表面的一槽体。天线本体配置在第二表面，并具有一接地端与一馈入端。此外，天线 本体除了其馈入端的局部区域以外均对应于金属层的周围。耦合元件配置 在第二表面，且耦合元件的局部区域对应于金属层的槽体。匹配元件以对 应于金属层的方式配置在第二表面，并电性连接耦合元件与馈入端。其中， 匹配元件用以作为天线本体与耦合元件之间的阻抗匹配。再者，步进阻抗元件以对应于金属层的方式配置在第二表面，并电性连接天线本体的接地二山 J而。另一方面，在整体操作上，步进阻抗元件操作在一射频波段时，其将 具有传输零点而被视为开路。借此，天线本体将可在此射频波段下产生谐 振模式，而接收或发射此射频波段下的信号。此外，天线本体所收发到的 信号将可通过耦合元件而耦合至横跨于槽体的导线。在本专利技术的一实施例中，上述的射频波段用以传送具有一第一波长的 信号，且上述的步进阻抗元件包括一第一阻抗配线与一第二阻抗配线。其中，第一阻抗配线具有一第一阻抗值Z1，且其两端之间的距离为Dl。第二 阻抗配线具有一第二阻抗值Z2，且其两端之间的距离为D2。此外，第二阻 抗配线的一端电性连接第一阻抗配线，且其另一端电性连接天线本体的接 地端。值得一提的是，当人l用以表示第一波长，61为一第一相位角，r为正数时，则上述的Dl 、 D2 、 Zl以及Z2符合下列数学式 tan6i xtan(r.e》二ZJZ2、 Di = ^ x、)/360、 D广rxD!在本专利技术的一实施例中，上述的耦合元件包括一第一耦合配线与一第 二耦合配线。其中，第一耦合配线用以直接或间接地电性连接天线本体的 馈入端，且第一耦合配线的位置对应于槽体。此外，第二耦合配线用以电 性连接第一耦合配线。在本专利技术的一实施例中，上述的槽体包括一线形开口、 一第一开口与 一第二开口。其中，线形开口、第一开口与第二开口都用以贯穿金属层， 以暴露第一表面。此外，第一开口连通于线形开口的一侧，而第二开口则连通于线形开口的另一侧。本专利技术还提出一种无线通信装置，包括一第一板件、 一第二板件以及 多个平板天线。其中，第一板件具有一第一表面与一第二表面。第二板件 则与第一板件形成一腔体来容置无线通信装置的内部电路。此外，这些平 板天线都配置在第一板件上，且每一平板天线的架构都与上述的平板天线 相同。在本专利技术的一实施例中，上述的第一表面为腔体的局部内壁。此外， 上述的无线通信装置还包括一显示面板与一绝缘层。其中，显示面板配置 在腔体内，且其位置固定在第二板件的一透明区块与金属层之间。而绝缘 层则覆盖在天线本体、步进阻抗元件与耦合元件上。本专利技术是利用步进阻抗元件来取代传统平板天线中的贯孔结构。此外， 本专利技术更利用耦合元件而将平板天线所接收到的信号耦合至横跨于金属层 的槽体的导线。借此，与已知技术相比较之下，本专利技术的平板天线可以直 接印制在板件上，进而有效地缩减物料成本与人力组装成本。相对地，无 线通信装置可采用本专利技术的平板天线来达到多径传输的机制，并借此抑制 其物料和人力成本的大幅提升。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细il明如下。附图说明图1所示为依据本专利技术一实施例的平板天线的结构示意图。图2所示为同轴线210在板件101上的配置关系。 图3所示为沿着图2的A-A，线的剖面图。 图4所示为图1实施例的局部放大图。 图5所示为相对于式(l)的曲线图。图6所示为依据本专利技术另一实施例的天线本体与步进阻抗元件的结构 示意图。图7A所示为图1实施例的另一局部放大图。图7B所示为依据本专利技术另 一实施例的耦合元件的结构示意图。图8A所示为图1实施例的又一局部放大图。图8B所示为依据本专利技术另 一 实施例的槽体的结构示意图。图9A所示为依据本专利技术一实施例的耦合元件的转接频率的曲线图。 图9B所示为依据本专利技术另 一 实施例的耦合元件的转接频率的曲线图。 图10所示为依据本专利技术一实施例的无线通信装置的立体分解图。 图11所示为无线通信装置卯0沿着B-B，线的剖面图。具体实施例方式图1所示为依据本专利技术一实施例的平板天线的结构示意图，其中平板 天线100配置在板件101上，且板件101具有第一表面101a与第二表面 101b。值得注意的是，在本实施例中，所述的板件101可以是印刷电路板， 且第一表面101a与第二表面101b相互平行。然而，本领域具有通常知识者 也可依据设计所需，而将平板天线100应用在任何一个具有两表面的板件 上。换句话说，虽然本实施例已经对板件101描绘出了一个可能的型态， 但其并非用以限定本专利技术。请继续参照图1,平板天线100包括金属层110、天线本体120、步进 阻抗元件130、耦合元件140以及匹配元件150。其中，金属层110配置在 第一表面101a上，并具有用以暴露第一表面101a的槽体111 (slot line)。另 一方面，天线本体120、步进阻抗元件130、耦合元件140以及匹配元件150 都是以金属层110的位置为基准配置在第二表面101b上。为了说明方面起见，本实施例以虛线示出金属层110在第二表面101b 上的相应位置。参照图1，天线本体120配置在第二表面101b，并具有接 地端121与馈入端122。值得注意的是，天线本体120除了馈入端122的局 部区域以夕卜，均是以对应于金属层110的周围本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平板天线，配置在板件上，其中上述板件包括第一表面与第二表面，其特征是，上述平板天线包括： 金属层，配置在上述第一表面，并具有用以暴露上述第一表面的槽体； 天线本体，配置在上述第二表面，并具有接地端与馈入端，其中上述天线本体除 了上述馈入端的局部区域以外均对应于上述金属层的周围； 耦合元件，配置在上述第二表面，且上述耦合元件的局部区域对应于上述金属层的上述槽体； 匹配元件，以对应于上述金属层的方式配置在上述第二表面，并电性连接上述耦合元件与上述馈入端， 且上述匹配元件用以作为上述天线本体与上述耦合元件之间的阻抗匹配；以及 步进阻抗元件，以对应于上述金属层的方式配置在上述第二表面，并电性连接上述天线本体的上述接地端，其中上述步进阻抗元件操作在射频波段时具有传输零点。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赖明佑，陈泓翔，邱杨博，王俊雄，
申请(专利权)人：华硕电脑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]
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