TWI719830B

TWI719830B - 基站裝置

Info

Publication number: TWI719830B
Application number: TW109104277A
Authority: TW
Inventors: 陸瑞漢; 莊惟任; 陳柏銘
Original assignee: 國立高雄科技大學
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2021-02-21
Also published as: TW202131547A

Abstract

一種基站裝置，包含：第一本體，包含有複數個基板，基板相互連接而形成有第一貫通口之第一容置空間；第一天線，分別設置於每一基板之第一面上而位於第一容置空間，用以收發第一頻段；第二天線，分別設置於每一基板之第一面上而位於第一容置空間，用以收發第二頻段；及第二本體，連接於第一本體而位於第一容置空間，其中第二本體包含有複數個背板，背板相互連接而形成有第二貫通口之第二容置空間，並且每一背板與一個基板相互對應設置。

Description

基站裝置

本發明提供一種基站裝置，特別是一種多頻段的基站裝置。

現今之通訊技術演進快速，訊號頻段也由以往之2G、3G演變成4G或5G，而透過基站之設置即能收發所需頻段訊號。然而傳統之基站在收發訊號時，容易受到其裝置本身的結構限制，造成其收訊容易出現死角。

若為了達到良好的收訊品質，往往又必須改變基站結構設計，將其體積增大以增強收訊品質，然而此舉卻又必須犧牲生活空間，且過大的基站往往也被視為嫌惡物。體積較小之基站除了收訊品質不佳之外，其散熱功效也不佳，因此也常常造成基站過熱而形成當機。

有鑑於此，本發明提出一種基站裝置，包含：第一本體，包含有複數個基板，基板相互連接而形成有第一貫通口之第一容置空間；第一天線，分別設置於每一基板之第一面上而位於第一容置空間，用以收發第一頻段；第二天線，分別設置於每一基板之第一面上而位於第一容置空間，用以收發第二頻段；及第二本體，連接於第一本體而位於第一容置空間，其中第二本體包含有複數個背板，背板相互連接而形成有第二貫通口之第二容置空間，並且每一背板與一個基板相互對應設置。

其中，每一基板包含第一角落與第二角落，第一天線設置於第一角落，第二天線設置於第二角落。

本發明更包含一連接件，用以連接第一本體與第二本體，使第二本體位於第一容置空間內，而與第一本體形成間距。基此，間距大小係在5.5 mm至7.5 mm之範圍間。

再者，第一天線包含：第一段，往第一方向延伸至第一轉點；第二段，自第一轉點往第二方向延伸形成；及第三段，自第二段之間而往第一方向延伸形成。

其中，第一段之長度係在0.2 mm至1mm之範圍間，第二段之長度係在7mm至9 mm之範圍間，第三段之長度係在15.3 mm至17.3 mm之範圍間。

此外，第二天線包含：第四段，往一第一方向延伸至第二轉點；第五段，自第二轉點而往第二方向之反方向延伸形成；第六段，自第五段之間而往第一方向延伸至第三轉點；及第七段，自第三轉點而往第二方向之反方向延伸形成。

其中，第四段之長度係在2.5mm至4.5mm之範圍間，第五段之長度係在7.4mm至9.4mm之範圍間，第六段之長度係在6mm至8mm之範圍間，第七段之長度係4.8在mm至6.8mm之範圍間。

此外，本發明更包含第一蝕刻區與第二蝕刻區，第一蝕刻區對應第一天線而位於基板之第二面，第二蝕刻區對應第二天線而位於基板之第二面。

其中，第一蝕刻區包含：第一蝕刻槽，自基板之邊緣延伸形成；及第二蝕刻槽，鄰近於第一蝕刻槽而與邊緣形成間距。

此外，第二蝕刻區包含：第三蝕刻槽，包含：第一蝕刻段，自基板之邊緣延伸至轉折點；及第二蝕刻段，自轉折點延伸形成，而與第一蝕刻段呈垂直；第四蝕刻槽，自基板之邊緣延伸形成而位於邊緣與第二蝕刻段之間；及第五蝕刻槽，自基板之邊緣延伸形成而位於邊緣與第二蝕刻段之間。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者瞭解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。

請參閱圖1、圖2及圖5。圖1為本發明基站之示意圖。圖2為本發明基板第一面之示意圖。圖5為本發明基板第二面之示意圖。本發明之基站，包含第一本體10、第一天線20、第二天線30及第二本體40。

第一本體10為概呈一長方體之中空結構，其係包含有複數個基板11。基板11為概呈一長方形之板體結構，本發明之第一本體10係藉由四片基板11相互連接而圍繞形成具有第一貫通口12之第一容置空間13之立方體。在此，基板11較佳地係為FR4玻璃纖維基板，並在其上方鍍銅。並且基板11長度較佳地係為70mm，寬度較佳地係為63.2mm。經由實驗數據顯示，在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

請參閱圖2，圖2為本發明基板第一面之示意圖。第一天線20係分別設置於每一個基板11之第一面14上而位於第一容置空間13，用以收發第一頻段。在此，其係可收發5G頻段，並且其頻譜包含有 n77、 n78及 n79。

再者，每一個基板11都具有第一角落15與第二角落16，以本發明而言，第一角落15與第二角落16係為基板11之四個夾角區域，而相互成對角之區域則同為相同之第一角落15或第二角落16。進一步而言，第一角落15對角線之夾角區域也同樣為第一角落15。第一天線20則係設置於第一角落15之區域。

請參閱圖3，圖3為本發明第一天線之示意圖。第一天線20包含有第一段21，其係往第一方向延伸至第一轉點24。再由第一轉點24往第二方向延伸形成第二段22。第三段23則是自第二段22之間往第一方向延伸形成。在此，第一方向係指X軸之正軸方向。第二方向係指Y軸之負軸方向。其中第一段21之長度係在0.2mm至1mm之範圍間，例如，0.4mm、0.6mm或0.8mm，其較佳地長度係為0.6mm。第二段22之長度係在7mm至9 mm之範圍間，例如，7.5mm、8mm或8.5mm，其較佳地長度係為8mm。第三段23之長度係在15.3 mm至17.3 mm之範圍間，例如，15.8mm、16.3mm或16.8mm，其較佳地長度係為16.3mm。經由實驗數據顯示，在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

請參閱圖4，圖4為本發明第二天線之示意圖。第二天線30分別設置於每一個基板11之第一面14上而位於第一容置空間13，用以收發第二頻段。在此，其係可收發Wi-Fi 2.4及5 GHz頻段。基此，第二天線30則係設置於第二角落16之區域。基此，本發明每一基板11之第一天線20與第二天線30係可設置成8x8 MIMO天線。

基此，第二天線30包含有第四段31，其係往第一方向延伸至第二轉點35，再由第二轉點35往第二方向之反方向延伸形成第五段32。第六段33係自第五段32之間而往第一方向延伸至第三轉點36，再由第三轉點36而往第二方向之反方向延伸形成第七段34。

其中該第四段31之長度係在2.5mm至4.5mm之範圍間，例如，3mm、3.5mm或4mm，其較佳地長度係為3.5mm。第五段32之長度係在7.4mm至9.4mm之範圍間，例如，7.9mm、8.4mm或8.9mm，其較佳地長度係為8.4mm。第六段33之長度係在6mm至8mm之範圍間，例如，6.5mm、7mm或7.5mm，其較佳地長度係為7mm。第七段34之長度係4.8在mm至6.8mm之範圍間，例如，5.3mm、5.8mm或6.3mm，其較佳地長度係為5.8mm。經由實驗數據顯示，在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

惟前述第一天線20或第二天線30之每一段天線本身還包含有寬度，因此在每一段天線之長度測量上，應考量受到寬度之影響誤差，因此，前述之長度及寬度僅為舉例，本發明並非以此為限。

請參閱圖5，圖5為本發明基板第二面之示意圖。基板11之第二面17更設置有第一蝕刻區50與第二蝕刻區60。其中，第一蝕刻區50之位置係對應第一天線20而位於基板11之第二面17上。進一步來說，第一天線20和第一蝕刻區50都同樣位於第一角落15。第二蝕刻區60之位置係對應第二天線30而位於基板11之第二面17上。進一步來說，第二天線30和第二蝕刻區60都同樣位於第二角落16。在此，第一蝕刻區50與第二蝕刻區60係自基板11上之銅箔蝕刻形成，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

基此，第一蝕刻區50包含有第一蝕刻槽51及第二蝕刻槽52。其中，第一蝕刻槽51係自基板11之邊緣所延伸形成，第二蝕刻槽52則是形成鄰近於第一蝕刻槽51而與基板11之邊緣形成間距。在此，第一蝕刻槽51及第二蝕刻槽52接為概呈L狀之蝕刻槽。其中，第一蝕刻槽51其中一段係自基板11之邊緣往第一方向（x軸）延伸，其長度係在7mm至9mm之範圍間，例如，7.5mm、8mm或8.5mm，其較佳地長度係為8mm。另一段則是往第二方向（負y軸）延伸形成，其長度係在2mm至4mm之範圍間，例如，2.5mm、3mm或3.5mm，其較佳地長度係為3mm。經由實驗數據顯示，在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

概呈L狀之第二蝕刻槽52其中一段係由鄰近於第一蝕刻槽51之一端而往第二方向（負y軸）延伸，其長度係在19mm至21mm之範圍間，例如，19.5mm、20mm或21.5mm，其較佳地長度係為20mm。另一段則是往第一方向之反方向（負x軸）延伸形成，其長度係在5mm至7mm之範圍間，例如，5.5mm、6mm或6.5mm，其較佳地長度係為6mm。經由實驗數據顯示，在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

請參閱圖6，圖6為本發明第二蝕刻區之示意圖。第二蝕刻區60則包含有第三蝕刻槽61、第四蝕刻槽62及第五蝕刻槽63。其中，第三蝕刻槽61係自基板11之邊緣所延伸形成而概呈L型之蝕刻槽。基此，第三蝕刻槽61包含有第一蝕刻段64與第二蝕刻段66。第一蝕刻段64係自基板11之邊緣往第一方向（x軸）延伸至轉折點65，其長度係在7mm至9mm之範圍間，例如，7.5mm、8mm或8.5mm，其較佳地長度係為8mm。第二蝕刻段66係自轉折點65往第二方向之反方向（y軸）延伸形成而與第一蝕刻段64約略呈垂直，其長度係在14.2mm至16.2mm之範圍間，例如，14.7mm、15.2mm或15.7mm，其較佳地長度係為15.2mm。

第四蝕刻槽62及第五蝕刻槽63則分別為概呈四方型之區塊。其中，第四蝕刻槽62與第五蝕刻槽63分別自基板11之邊緣所延伸形成而位於邊緣與第二蝕刻段66之間。基此，第四蝕刻槽62更位於第五蝕刻槽63與第一蝕刻段64之間。進一步來說，第四蝕刻槽62被第五蝕刻槽63及第三蝕刻槽61所環繞。

再者，第四蝕刻槽62之長寬分別為4mm及5mm。第五蝕刻槽63之長寬分別為3mm及5mm。惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。經由實驗數據顯示，第一蝕刻區50與第二蝕刻區60在此長度及寬度之下，本發明之基站將達到較佳之頻段收發效果，惟此處僅為舉例，本發明並非以此為限。

再請參閱圖1，第二本體40連接於第一本體10而位於第一容置空間13中。其中第二本體40包含有複數個背板41，以本發明而言，背板41較佳地係為四個，該些背板41相互連接而形成有第二貫通口42之第二容置空間43之立方體，並且每一背板41與一個基板11相互對應設置。再者，背板41較佳地係金屬所製成，例如銅。背板41透過金屬製成，不僅能增大接地面積，輻射指向性，還能提供良好的散熱，並且隔絕系統雜訊。

此外，本發明更包含有連接件70，用以連接第一本體10與第二本體40，在此，連接件70較佳地係可以錫箔所製成之金屬件。基此，當第二本體40位於第一容置空間13中，透過連接件70之設置，而得以使第一本體10與第二本體40之間形成間距80。在此，間距80係在5.5mm至7.5mm之範圍間，例如，6 mm、6.5mm或7mm，其較佳地長度係為6.5mm。

本發明之基站透過第一本體、第一天線、第二天線及第二本體之設置，不但能提高通道容量，完成多工操作，並且能夠提高隔離（Isolation）及降噪（Noise）。並且本發明透過金屬背板不僅能提供方向性輻射面，還能提供良好的散熱，並且隔絕系統雜訊。解決習知收訊品質不佳，散熱功效不佳，以及基站過熱而形成當機之問題。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:第一本體 11:基板 12:第一貫通口 13:第一容置空間 14:第一面 15:第一角落 16:第二角落 17:第二面 20:第一天線 21:第一段 22:第二段 23:第三段 24:第一轉點 30:第二天線 31:第四段 32:第五段 33:第六段 34:第七段 35:第二轉點 36:第三轉點 40:第二本體 41:背板 42:第二貫通口 43:第二容置空間 50:第一蝕刻區 51:第一蝕刻槽 52:第二蝕刻槽 60:第二蝕刻區 61:第三蝕刻槽 62:第四蝕刻槽 63:第五蝕刻槽 64:第一蝕刻段 65:轉折點 66:第二蝕刻段 70:連接件 80:間距

[圖1] 係本發明基站之示意圖。 [圖2] 係本發明基板第一面之示意圖。 [圖3] 係本發明第一天線之示意圖。 [圖4] 係本發明第二天線之示意圖。 [圖5] 係本發明基板第二面之示意圖。 [圖6] 係本發明基板第二蝕刻區之示意圖。

10:第一本體

11:基板

12:第一貫通口

13:第一容置空間

40:第二本體

41:背板

42:第二貫通口

43:第二容置空間

70:連接件

80:間距

Claims

一種基站裝置，包含：一第一本體，包含有複數個基板，該些基板相互連接而形成有一第一貫通口之一第一容置空間；一第一天線，分別設置於每一該基板之一第一面上而位於該第一容置空間，用以收發一第一頻段；一第二天線，分別設置於每一該基板之該第一面上而位於該第一容置空間，用以收發一第二頻段；及一第二本體，連接於該第一本體而位於該第一容置空間，其中該第二本體包含有金屬製成之複數個背板，該些背板相互連接而形成有一第二貫通口之一第二容置空間，並且每一該背板與一個該基板相互對應設置，用以提供散熱與隔絕系統雜訊。
如請求項1所述之基站裝置，其中每一該基板包含一第一角落與一第二角落，該第一天線設置於該第一角落，該第二天線設置於該第二角落。
如請求項1所述之基站裝置，更包含一連接件，用以連接該第一本體與該第二本體，使該第二本體位於該第一容置空間內，而與該第一本體形成一間距。
如請求項3所述之基站裝置，其中該間距大小係在5.5mm至7.5mm之範圍間。
如請求項1所述之基站裝置，其中該第一天線包含：一第一段，往一第二方向延伸至一第一轉點；一第二段，自該第一轉點往一第一方向延伸形成；及一第三段，自該第二段之間而往該第二方向延伸形成。
如請求項5所述之基站裝置，其中該第一段之長度係在0.2mm至1mm之範圍間，該第二段之長度係在7mm至9mm之範圍間，該第三段之長度係在15.3mm至17.3mm之範圍間。
如請求項1所述之基站裝置，其中該第二天線包含：一第四段，往一第二方向延伸至一第二轉點；一第五段，自該第二轉點而往該第一方向之反方向延伸形成；一第六段，自該第五段之間而往該第二方向延伸至一第三轉點；及一第七段，自該第三轉點而往該第一方向之反方向延伸形成。
如請求項7所述之基站裝置，其中該第四段之長度係在2.5mm至4.5mm之範圍間，該第五段之長度係在7.4mm至9.4mm之範圍間，該第六段之長度係在6mm至8mm之範圍間，該第七段之長度係4.8在mm至6.8mm之範圍間。
如請求項1所述之基站裝置，更包含一第一蝕刻區與一第二蝕刻區，該第一蝕刻區對應該第一天線而位於該基板之一第二面，該第二蝕刻區對應該第二天線而位於該基板之該第二面。
如請求項9所述之基站裝置，其中該第一蝕刻區包含：一第一蝕刻槽，自該基板之一邊緣延伸形成；及一第二蝕刻槽，鄰近於該第一蝕刻槽而與該邊緣形成一間距。
如請求項9所述之基站裝置，其中該第二蝕刻區包含：一第三蝕刻槽，包含：一第一蝕刻段，自該基板之一邊緣延伸至一轉折點；及一第二蝕刻段，自該轉折點延伸形成，而與該第一蝕刻段呈一垂直；一第四蝕刻槽，自該基板之該邊緣延伸形成而位於該邊緣與該第二蝕刻段之間；及一第五蝕刻槽，自該基板之該邊緣延伸形成而位於該邊緣與該第二蝕刻段之間。