天线装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种装置，且特别是有关于一种天线装置。


背景技术：

2.随着电子、通讯等技术之高度发展及应用，近来电子装置的设计逐渐走向微型化发展，且对于天线的效能的要求日渐提升。另一方面，一般通讯设备对于天线的场型对称性也有要求。然而，常见的双馈入天线虽然具有良好的场型对称性，其外部馈入信号线的配置需要占用相当的空间而难以微型化。因此如何让微型化的天线具有良好的场型对称性为本领域亟需解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种天线装置，天线装置包括具多层结构的第一平衡不平衡转换器以及差动天线，第一平衡不平衡转换器具有良好的单端信号及双端信号转换功能，且天线装置保有良好的场型对称性以及天线效能。
4.本实用新型的一种天线装置包括差动天线及第一平衡不平衡转换器。差动天线包括第一辐射体、第一天线端口及第二天线端口。第一辐射体包括第一表面。第一天线端口连接于第一辐射体的第一表面。第二天线端口连接于第一辐射体的第一表面。第一天线端口与第二天线端口对第一辐射体的正投影对称于第一辐射体的中点。第一平衡不平衡转换器位于第一辐射体的第一表面的一侧，第一平衡不平衡转换器于第一表面所在的第一平面的正投影重迭于第一表面。第一平衡不平衡转换器包括第一端口、第一走线、第一耦合结构及第二耦合结构。第一走线连接第一端口，且沿第一方向延伸。第一耦合结构电性连接于第一天线端口。第二耦合结构电性连接于第二天线端口。第一耦合结构与第二耦合结构均不直接接触第一走线。第一耦合结构于第一平面的正投影与第二耦合结构于第一平面的正投影均被第一走线于第一平面的正投影等分。
5.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括第一导体层，第二耦合结构包括第二导体层。第一导体层与第二导体层位于第一走线与第一辐射体之间。
6.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括第一导体层，第二耦合结构包括第二导体层。第一走线位于第一导体层与第一辐射体之间，且位于第二导体层与第一辐射体之间。
7.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括第一导体层及连接于第一导体层的两第一侧墙结构，第二耦合结构包括第二导体层及连接于第二导体层的两第二侧墙结构。第一走线位于两第一侧墙结构之间与两第二侧墙结构之间。
8.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括由第一导体层与两第一侧墙结构共同形成的第一u型槽，第二耦合结构包括由第二导体层与两第二侧墙结构共同形成的第二u型槽。第一u型槽的开口与第二u型槽的开口背向第一辐射体。
9.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括由第一导体层与两第一侧墙
结构共同形成的第一u型槽，第二耦合结构包括由第二导体层与两第二侧墙结构共同形成的第二u型槽。第一u型槽的开口与第二u型槽的开口朝向第一辐射体。
10.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括第一导体层及电性连接于第一导体层的第一接地端口。第一导体层包括相对的第一边与第二边，第一边与第二边于第一平面的正投影均与第一走线于第一平面的正投影交会，且第一天线端口于第一平面的正投影靠近第一边于第一平面的正投影。第一接地端口于第一平面的正投影靠近第二边于第一平面的正投影。
11.在本实用新型的实施例中，上述的天线装置适于操作于辐射频段。第一天线端口于第一平面的正投影与第一接地端口于第一平面的正投影之间的连线，在第一方向上的长度分量，介于属于辐射频段的波长的0.2倍至0.3倍之间。
12.在本实用新型的实施例中，上述的第二耦合结构包括第二导体层及电性连接于第二导体层的第二接地端口。第二导体层包括相对的第三边与第四边。第三边与第四边于第一平面的正投影均与第一走线于第一平面的正投影交会，且第二天线端口于第一平面的正投影靠近第三边于第一平面的正投影。第二接地端口于第一平面的正投影靠近第四边于第一平面的正投影。
13.在本实用新型的实施例中，上述的天线装置适于操作于辐射频段。第二天线端口于第一平面的正投影与第二接地端口于第一平面的正投影之间的连线，在第一方向上的长度分量，介于属于辐射频段的波长的0.2倍至0.3倍之间。
14.在本实用新型的实施例中，上述的天线装置还包括第一接地层与位于第一接地层上方的第二接地层，第一平衡不平衡转换器位于第一接地层与第二接地层之间。
15.在本实用新型的实施例中，上述的天线装置适于操作于辐射频段。第一辐射体包括接触第一天线端口的第一连接部以及接触第二天线端口的第二连接部，第一辐射体在沿着第一连接部与第二连接部的连线方向上的长度介于属于辐射频段的波长的0.4倍至0.6倍之间。
16.在本实用新型的实施例中，上述的差动天线还包括位于第一辐射体的第二表面的一侧的第二辐射体及连接于第一辐射体与第二辐射体的多个导通孔。第二辐射体于第一表面所在的第一平面的正投影重迭于第一表面。
17.在本实用新型的实施例中，上述的差动天线还包括第三天线端口及第四天线端口。第三天线端口连接于第一辐射体的第一表面。第四天线端口连接于第一辐射体的第一表面。第三天线端口与第四天线端口对第一辐射体的正投影对称于第一辐射体的中点。天线装置还包括第二平衡不平衡转换器，位于第一辐射体的第一表面的侧。第二平衡不平衡转换器于第一表面所在的第一平面的正投影重迭于第一表面。第二平衡不平衡转换器包括第二端口、第二走线、第三耦合结构及第四耦合结构。第二走线连接第二端口，且沿第二方向延伸。第二方向垂直于第一方向，且第一走线与第二走线位于相异的平面上。第三耦合结构电性连接于第三天线端口。第四耦合结构电性连接于第四天线端口。第三耦合结构与第四耦合结构均不直接接触第二走线。第三耦合结构于第一平面的正投影与第四耦合结构于第一平面的正投影均被第二走线于第一平面的正投影等分。
18.在本实用新型的实施例中，上述的第一耦合结构包括第一导体层，第二耦合结构包括第二导体层，第一导体层与第二导体层位于第一走线与第一辐射体之间。第三耦合结
构包括第三导体层，第四耦合结构包括第四导体层，第二走线位于第三导体层与第一辐射体之间，且位于第四导体层与第一辐射体之间。
19.在本实用新型的实施例中，上述的第一走线位于第三耦合结构与第四耦合结构之间，第一走线与第三耦合结构之间的距离相同于第一走线与第四耦合结构之间的距离。
20.在本实用新型的实施例中，上述的第二走线位于第一耦合结构与第二耦合结构之间，第二走线与第一耦合结构之间的距离相同于第二走线与第二耦合结构之间的距离。
21.基于上述，本实用新型的天线装置可通过第一平衡不平衡转换器将第一端口的单端信号转换为双端信号并传输至差动天线，或将差动天线的双端信号转换为单端信号。由于第一耦合结构与第二耦合结构均不直接接触第一走线，且第一耦合结构与第二耦合结构于第一平面的正投影均被第一走线于第一平面的正投影等分，由此可知第一平衡不平衡转换器具备多层结构。第一平衡不平衡转换器可通过多层结构之间的配合调整第一平衡不平衡转换器的耦合量，并且，第一平衡不平衡转换器保有良好的单端信号及双端信号转换功能。由差动天线以及具多层结构的第一平衡不平衡转换器组合而成的天线装置仍可保有良好的场型对称性以及天线效能。
22.为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
23.图1a是根据本实用新型的实施例的天线装置的示意图；
24.图1b是图1a的差动天线的示意图；
25.图1c是图1a的第一平衡不平衡转换器的示意图；
26.图1d是图1a的天线装置的上视图；
27.图1e是图1a的天线装置的侧视图；
28.图1f是图1e的天线装置的部分组件的爆炸图；
29.图2a是图1c的两连接柱的频率-相位差的关系图；
30.图2b是图1a的天线装置的频率-增益的关系图；
31.图3a至图3c分别绘示图1a的天线装置在不同频率下的角度-增益的关系图；
32.图4a是根据本实用新型的另一实施例的天线装置的示意图；
33.图4b是图4a的天线装置的上视图；
34.图4c是图4a的天线装置的侧视图；
35.图5是图4a的两连接板的频率-相位差的关系图；
36.图6a是根据本实用新型的另一实施例的天线装置的示意图；
37.图6b是图6a的天线装置的上视图；
38.图6c是图6a的天线装置的侧视图；
39.图7a是图6a的第一端口以及两连接柱的频率-s参数的关系图；
40.图7b是图6a的第二端口以及两连接板的频率-s参数的关系图；
41.图7c是图6a的第一端口及第二端口的频率-s21的关系图；
42.图7d是图6a的两连接柱以及两连接板的频率-相位差的关系图；
43.图7e是图6a的第一端口及第二端口的频率-s参数的关系图；
44.图7f是图6a的天线装置的频率-增益的关系图；
45.图8a至图8c分别绘示图6a的第一端口启动时的天线装置的角度-增益的关系图；
46.图9a至图9c分别绘示图6a的第二端口启动时的天线装置的角度-增益的关系图。
具体实施方式
47.图1a是根据本实用新型的实施例的天线装置的示意图。在此提供由第一方向a1、第二方向a2及第三方向a3构成的坐标系统以利构件描述，第一方向a1、第二方向a2及第三方向a3彼此垂直。请参阅图1a，本实施例的天线装置100a包括差动天线110a及第一平衡不平衡转换器(balanced-to-unbalanced converter,balun)120a。第一平衡不平衡转换器120a适于将单端信号转换为双端信号并传输至差动天线110a。或者，天线装置100a适于通过第一平衡不平衡转换器120a将差动天线110a接收到的双端信号转换为单端信号。
48.单端信号为以一条传输线传输的信号。在此，第一平衡不平衡转换器120a的第一端口121a适于自外部电路(未示出)接收单端信号并通过第一走线123a传输单端信号。习知的双端信号为分别通过两条线传输的两信号，两信号的振幅相等且相位相反(意即，两信号的相位差为180度)。
49.具体来说，当天线装置100a通过差动天线110a输出信号时，天线装置100a通过第一平衡不平衡转换器120a的第一耦合结构120a1及第二耦合结构120a2将单端信号转换为双端信号并传输至差动天线110a后输出。当天线装置100a接收信号时，天线装置100a借由第一平衡不平衡转换器120a将差动天线110a接收的双端信号转换为单端信号后通过第一走线123a传输至第一端口121a。
50.如图1a所示，差动天线110a包括第一辐射体112a1、第一天线端口114a1及第二天线端口114a2。第一辐射体112a1包括第一表面s1。第一天线端口114a1及第二天线端口114a2连接于第一辐射体112a1的第一表面s1。差动天线110a适于通过第一天线端口114a1及第二天线端口114a2连接第一平衡不平衡转换器120a。
51.在此，第一表面s1座落于第一平面200a，第一平面200a为虚拟平面。第一平面200a可视作是第一辐射体112a1的第一表面s1的延伸，借此可将天线装置100a区分为第一区210a(第一平面200a的上方区域)以及第二区220a(第一平面200a的下方区域)。第一辐射体112a1还包括相对于第一表面s1的第二表面s2。第二表面s2位于第一区210a。
52.图1b是图1a的差动天线的示意图。在图1b中，差动天线110a的部分组件以透视方式呈现。本实施例的差动天线110a还包括位于第一辐射体112a1的第二表面s2的上方的第二辐射体112a2，以及连接于第一辐射体112a1与第二辐射体112a2的多个导通孔(via)116a。
53.第一辐射体112a1的第一表面s1与第二辐射体112a2的上表面在第三方向a3上间隔厚度w。借此，第一辐射体112a1、第二辐射体112a2以及这些导通孔116a可被视为是具有厚度w的辐射体。当然，差动天线110a的设置不以此为限。在其他实施例中，差动天线110a可不包括第二辐射体112a2以及这些导通孔116a。用户可根据其需求设置差动天线110a。
54.如图1b所示，第二辐射体112a2及这些导通孔116a与第一天线端口114a1及第二天线端口114a2连接于第一辐射体112a1的相对两平面，且位于第一平面200a的相对两侧。第一区210a包括用于发送及接收信号的第一辐射体112a1、第二辐射体112a2以及这些导通孔
116a，第二区220a包括用于传输信号的第一天线端口114a1以及第二天线端口114a2。在此，差动天线110a具有九个导通孔116a，这些导通孔116a彼此大致为等间距排列，但不限于此。
55.图1c是图1a的第一平衡不平衡转换器的示意图。在图1c中，第一平衡不平衡转换器120a的部分组件以透视方式呈现。请同时参阅图1a及图1c，第一平衡不平衡转换器120a连接于第一天线端口114a1以及第二天线端口114a2而位于第二区220a(图1a)。
56.如图1c所示，第一平衡不平衡转换器120a包括第一端口121a、第一走线123a、第一耦合结构120a1及第二耦合结构120a2。第一走线123a连接第一端口121a，且沿第一方向a1延伸。第一耦合结构120a1电性连接于第一天线端口114a1。第二耦合结构120a2电性连接于第二天线端口114a2。
57.第一耦合结构120a1位于第二耦合结构120a2及第一端口121a之间，且第一耦合结构120a1与第二耦合结构120a2的结构相似。第一耦合结构120a1与第二耦合结构120a2均不直接接触第一走线123a。
58.在此，第一耦合结构120a1包括第一导体层122a1及连接于第一导体层122a1的两第一侧墙结构124a1，第二耦合结构120a2包括第二导体层122a2及连接于第二导体层122a2的两第二侧墙结构124a2，但不限于此。第一侧墙结构124a1由多个侧柱125a以及侧板126a组成。第二侧墙结构124a2由多个侧柱125a以及侧板126a组成。侧柱125a沿第三方向a3设置于侧板126a与第一导体层122a1之间且设置于侧板126a与第二导体层122a2之间。
59.在此，第一导体层122a1的四个转角及第二导体层122a2的四个转角皆为圆角，侧板126a的四个转角为圆角及直角的组合，但不限于此。例如，在未绘示的其他实施例中，第一导体层122a1、第二导体层122a2以及侧板126a的这些转角可为直角、圆角或多边形，或圆角、直角及多边形的组合。
60.两第一侧墙结构124a1设置于第一导体层122a1的两侧，而与第一导体层122a1共同形成第一u型槽u1。两第二侧墙结构124a2设置于第二导体层122a2的两侧，而与第二导体层122a2共同形成第二u型槽u2。
61.第一走线123a穿设于第一u型槽u1以及第二u型槽u2，而位于两第一侧墙结构124a1与两第二侧墙结构124a2之间。在此，第一u型槽u1以及第二u型槽u2的开口背向第一辐射体112a1(图1a)，而使第一导体层122a1与第二导体层122a2位于第一走线123a与第一辐射体112a1之间，但不限于此。
62.第一导体层122a1及第二导体层122a2不直接接触第一走线123a，第一导体层122a1及第二导体层122a2位于同一平面(第一层)，第一走线123a以及侧板126a位于另一平面(第二层)，两平面彼此平行，而使第一平衡不平衡转换器120a具有多层结构。
63.如图1c所示，第一走线123a可视为是被第一耦合结构120a1及第二耦合结构120a2包覆，用戶可调整通过此具有包覆性的第一耦合结构120a1及第二耦合结构120a2以调整第一平衡不平衡转换器120a的耦合量。
64.例如，第一u型槽u1具有开口宽度w1(图1d)，第二u型槽u2具有另一开口宽度w2(图1d)。开口宽度w1、w2取决于两侧板126a之间的距离。用戶可通过调整开口宽度w1、w2以调整第一平衡不平衡转换器120a的耦合量。
65.在习知的天线装置中，平衡不平衡转换器为单层结构且需要通过两条走线以传输双端信号，用户通过调整两走线之间的间距以控制平衡不平衡转换器的耦合量。请回到图
1c，在本实施例中，第一平衡不平衡转换器120a通过第一u型槽u1以及第二u型槽u2的开口宽度w1、w2调整耦合量，且通过第一平衡不平衡转换器120a将单端信号转换为双端信号而不需要额外的走线。
66.当然，第一平衡不平衡转换器120a的设置方式不以此为限。在未绘示的另一实施例中，第一平衡不平衡转换器120a的两第一侧墙结构124a1及两第二侧墙结构124a2可再往图1c的下方(第三方向a3的相反方向)延伸。两第一侧墙结构124a1可在第一走线123a的下方往朝向彼此的方向延伸而连接，而使第一耦合结构120a1形成o型槽。同样地，两第二侧墙结构124a2可在第一走线123a的下方往朝向彼此的方向延伸而连接，而使第二耦合结构120a2形成另一o型槽。第一走线123a穿设于两o型槽之间，以改变第一平衡不平衡转换器120a的耦合量。
67.在未绘示的另一实施例中，第一平衡不平衡转换器120a不包括两第一侧墙结构124a1及两第二侧墙结构124a2。第一导体层122a1及第二导体层122a2设于第一走线123a及第一辐射体112a1之间。由此可知，用戶可根据其需求调整第一耦合结构120a1及第二耦合结构120a2的设置方式，以增进天线装置100a的效能。
68.第一耦合结构120a1还包括电性连接于第一导体层122a1的第一接地端口g1，第二耦合结构120a2还包括电性连接于第二导体层122a2的第二接地端口g2。如图1c所示，第一接地端口g1设于侧板126a且沿第三方向a3背向第一导体层122a1延伸，第二接地端口g2设于侧板126a且沿第三方向a3背向第二导体层122a2延伸。
69.图1c还绘示天线装置100a的第一接地层gl1，第一接地层gl1具有个避让孔gh1以避让第一端口121a。第一端口121a穿过避让孔gh1而与外部电路连接。第一接地端口g1及第二接地端口g2连接于第一接地层gl1。
70.在此，第一平衡不平衡转换器120a还包括两连接柱128a1、128a2。连接柱128a1设于第一导体层122a1，且连接柱128a2设于第二导体层122a2，连接柱128a1、128a2沿第三方向a3背向侧板126a(意即，朝向图1a所示的第一幅射体112a1)延伸。连接柱128a1适于连接第一天线端口114a1，连接柱128a2适于连接第二天线端口114a2。
71.由此可知，图1a所示的第一天线端口114a1(通过连接柱128a1)与第一接地端口g1(通过第一侧墙结构124a1)电性连接于第一导体层122a1的相对两面。图1a所示的第二天线端口114a21(通过连接柱128a2)与第二接地端口g2(通过第二侧墙结构124a2)电性连接于第二导体层122a2的相对两面。
72.图1d是图1a的天线装置的上视图。图1d中的部分组件(例如，第一平衡不平衡转换器120a)以透视方式呈现，且以点链线绘示通过第一辐射体112a1的中点c1的参考线c2。请参阅图1d，各组件对第一辐射体112a1的正投影可视作是各组件对第一平面200a的正投影。在此，第一天线端口114a1与第二天线端口114a2对第一辐射体112a1(第一平面200a)的正投影对称于第一辐射体112a1的中点c1，更特定地，对称于参考线c2。第一天线端口114a1的中心与第二天线端口114a2的中心对第一辐射体112a1(第一平面200a)的正投影与中点c1(参考线c2)的距离相同。
73.如图1b及图1d所示，第一辐射体112a1还包括接触第一天线端口114a1的第一连接部b1以及接触第二天线端口114a2的第二连接部b2，第一连接部b1对第一辐射体112a1的正投影重迭于第一天线端口114a1对第一辐射体112a1的正投影。第二连接部b2对第一辐射体
112a1的正投影重迭于第二天线端口114a2对第一辐射体112a1的正投影。
74.第一辐射体112a1在沿着第一连接部b1与第二连接部b2的连线方向i上具有长度l1。在此，第一连接部b1与第二连接部b2的连线方向i与第一方向a1平行。
75.天线装置100a适于操作于辐射频段。长度l1介于属于辐射频段的波长的0.4倍至0.6倍之间，例如是0.5倍。换言之，第一辐射体112a1的尺寸根据天线装置100a的辐射频段而改变。此外，第二辐射体112a2的面积小于第一辐射体112a1的面积，但不限于此。例如，在未绘示的其他实施例中，第二辐射体112a2的面积可大于或等于第一辐射体112a1的面积。
76.第一平衡不平衡转换器120a1于第一表面s1所在的第一平面200a的正投影重迭于第一表面s1(图1b)。如图1d所示，第一耦合结构120a1于第一平面200a的正投影与第二耦合结构120a2于第一平面200a的正投影均被第一走线123a于第一平面200a的正投影等分。换言之，第一耦合结构120a1与第二耦合结构120a2于第一平面200a的正投影与第一走线123a于第一平面200a的正投影重迭，而使第一平衡不平衡转换器120a1形成多层结构。
77.如图1d所示，第一导体层122a1包括相对的第一边e1与第二边e2，第一边e1与第二边e2于第一平面200a的正投影均与第一走线123a于第一平面200a的正投影交会。第二导体层122a2包括相对的第三边e3与第四边e4。第三边e3与第四边e4于第一平面200a的正投影均与第一走线123a于第一平面200a的正投影交会。在此，第一边e1、第二边e2、第三边e3及第四边e4彼此平行且沿第二方向a2延伸。第三边e3位于第一边e1及第四边e4之间。
78.第一天线端口114a1于第一平面200a的正投影靠近第一边e1于第一平面200a的正投影。第一接地端口g1于第一平面200a的正投影靠近第二边e2于第一平面200a的正投影。第二天线端口114a2于第一平面200a的正投影靠近第三边e3于第一平面200a的正投影。第二接地端口g2于第一平面200a的正投影靠近第四边e4于第一平面200a的正投影。换言之，第一天线端口114a1与第一接地端口g1的正投影位于第一导体层122a1的相对两侧边。第二天线端口114a2与第二接地端口g2的正投影位于第二导体层122a2的相对两侧边。
79.第一天线端口114a1于第一平面200a的正投影与第一接地端口g1于第一平面200a的正投影之间的连线，在第一方向a1上的长度分量l2，介于属于天线装置100a的辐射频段的其中一波长(中心波长)的0.2倍至0.3倍之间，例如是0.25倍。第二天线端口114a2于第一平面200a的正投影与第二接地端口g2于第一平面200a的正投影之间的连线，在第一方向a1上的长度分量l3，介于属于天线装置100a的辐射频段的波长的0.2倍至0.3倍之间，例如是0.25倍。
80.图1e是图1a的天线装置的侧视图。图1f是图1e的天线装置的部分组件的爆炸图。图1f绘示图1e的第一接地层gl1、第二接地层gl2、第三接地层gl3以及第四接地层gl4与第一平衡不平衡转换器120a的爆炸图，在此省略部分组件(例如，差动天线110a)以利构件描述。
81.请同时参阅图1e及图1f，天线装置100a还包括位于第一接地层gl1上方的第二接地层gl2，第一平衡不平衡转换器120a位于第一接地层gl1与第二接地层gl2之间。在此，天线装置100a还包括第三接地层gl3以及第四接地层gl4。
82.第三接地层gl3位于第二接地层gl2与第四接地层gl4之间，第四接地层gl4位于第三接地层gl3与第一接地层gl1之间。任两接地层之间设有绝缘层il2。第二接地层gl2上还设有另一绝缘层il1。第一平衡不平衡转换器120a的第一接地端口g1及第二接地端口g2与
第一接地层gl1电性连接。
83.第一接地层gl1、第二接地层gl2、第三接地层gl3及第四接地层gl4适于屏蔽外部噪声，以避免外部噪声干扰天线装置100a的信号。用户可通过电子设备的电路板(未示出)的线路布局以实现第一接地层gl1、第二接地层gl2、第三接地层gl3及第四接地层gl4的设置并以此实现天线装置100a的架设，但不以此为限。
84.值得一提的是，如图1f所示，第二接地层gl2、第三接地层gl3以及第四接地层gl4分别具有多个避让孔gh2、gh3、gh4，以避让第一平衡不平衡转换器120a的各组件。换言之，第二接地层gl2、第三接地层gl3以及第四接地层gl4不与第一平衡不平衡转换器120a接触，以避免导致第一平衡不平衡转换器120a失效。此外，第一接地层gl1具有避让孔gh1。
85.具体而言，第二接地层gl2具有两个避让孔gh2以避让两连接柱128a1、128a2。第三接地层gl3具有一个避让孔gh3以避让第一导体层122a1及第二导体层122a2。第四接地层gl4具有一个避让孔gh4以避让第一侧墙结构124a1、第二侧墙结构124a2以及第一走线123a。天线装置100a(图1a)通过第一接地端口g1及第二接地端口g2连接于第一接地层gl1而接地。第一端口121a穿过避让孔gh1而与第一接地层gl1之间间隔绝缘间隙(isolating gap)，以使第一端口121a与第一接地层gl1电性隔离。当然，接地层及避让孔的设置方式不以此为限，而可随第一平衡不平衡转换器120a的设置方式而改变。
86.此外，如图1e所示，连接柱128a1连接于第一天线端口114a1，连接柱128a2连接于第二天线端口114a2。因此，如图1d所示，连接柱128a1对第一辐射体112a1的正投影重迭于第一天线端口114a1对第一辐射体112a1的正投影。连接柱128a2对第一辐射体112a1的正投影重迭于第二天线端口114a2对第一辐射体112a1的正投影。
87.以下借由软件仿真天线装置100a以及天线装置100a的部分组件在不同情况下的各项表现。
88.图2a是图1c的两连接柱的频率-相位差的关系图。请参阅图2a，在此模拟通过第一平衡不平衡转换器120a输出至连接柱128a1及连接柱128a2(图1c)的双端信号之间的相位差。在频率为20ghz至35ghz的范围内，相位差介于-176度至-181度之间。由此可知，本实施例的第一平衡不平衡转换器120a的单端信号及双端信号转换功能有良好的表现。
89.图2b是图1a的天线装置的频率-增益的关系图。请参阅图2b，本实施例的天线装置100a在频率为26.5ghz至29.5ghz之间具有良好的增益(增益值大于5db)。
90.图3a至图3c分别绘示图1a的天线装置在不同频率下的角度-增益的关系图。实线表示天线装置100a沿第一方向a1及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系，虚线表示天线装置100a沿第二方向a2及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系。图3a至图3c分别表示在频率为25.6ghz、27.5ghz以及29.5ghz时的天线装置100a的角度-增益的关系图。请同时参阅图3a至图3c，天线装置100a的角度-增益的关系具有良好的对称性而大致呈镜射分布。由此可知，本实施例的天线装置100a保有良好的效能。
91.简言之，第一平衡不平衡转换器120a具有良好的单端信号及双端信号转换功能，天线装置100a在具有多层结构的第一平衡不平衡转换器120a的情况下仍可保有良好的增益值且天线装置100a的角度-增益的关系图保有良好的对称性。
92.图4a是根据本实用新型的另一实施例的天线装置的示意图。图4b是图4a的天线装置的上视图。图4c是图4a的天线装置的侧视图。为了清楚表示结构之间的相对关系，图4b部
分组件以透视呈现。
93.请先同时参阅图1a及图4a，本实施例的天线装置100b与上述实施例相似，两者的差异在于：本实施例的第一平衡不平衡转换器120b的第一u型槽u1及第二u型槽u2的开口朝向第一辐射体112b1。第一走线123b位于第一导体层122b1与第一辐射体112b1之间，且位于第二导体层122b2与第一辐射体112b1之间。此外，本实施例的差动天线110b的辐射体(第一辐射体112b1)为单层结构而不包括第二辐射体112a2及这些导通孔116a(图1b)。
94.此时第一接地端口g1设于第一导体层122b1，第二接地端口g2设于第二导体层122b2。两连接柱128b1分别设于两第一侧墙结构124b1的两侧板126b，两连接柱128b2分别设于两第二侧墙结构124b2的两侧板126b。此外，第一平衡不平衡转换器120b还包括两连接板129b1、129b2。其中一连接板129b1连接两连接柱128b1及第一天线端口114b1。另一连接板129b2连接两连接柱128b2及第二天线端口114b2。
95.请参阅图4b，第一天线端口114b1对第一平面200b的正投影位于两连接柱128b1对第一平面200b的正投影的连线上。第二天线端口114b2对第一平面200b的正投影位于两连接柱128b2对第一平面200b的正投影的连线上。
96.请同时参阅图1c及图4c，本实施例的第一走线123b的设置方式与上述实施例相似，两者的差异在于：本实施例的第一走线123b位于第三接地层gl3的避让孔gh3。
97.图5是图4a的两连接板的频率-相位差的关系图。借由软件模拟通过第一平衡不平衡转换器120b输出至连接板129b1及连接板129b2(图4a)的双端信号之间的相位差。请参阅图5，在频率为20ghz至35ghz的范围内，相位差介于-174度至-182度之间。由此可知，本实施例的第一平衡不平衡转换器120b的单端信号及双端信号转换功能有良好的表现。借此，本实施例的天线装置100b与上述实施例具有相似的功效，在此不再赘述。
98.图6a是根据本实用新型的另一实施例的天线装置的示意图。图6b是图6a的天线装置的上视图。图6c是图6a的天线装置的侧视图。为了清楚表示结构之间的相对关系，图6a及图6b的部分组件以透视呈现。
99.请同时参阅图6a至图6b，本实施例的第一平衡不平衡转换器120c具有与图1a所示的第一平衡不平衡转换器120a相似的结构。第一导体层122c1及第二导体层122c2位于第一走线123c与第一辐射体112c1之间。
100.在此，差动天线110c还包括第三天线端口114c3及第四天线端口114c4。天线装置100c还包括第二平衡不平衡转换器130c，第三天线端口114c3及第四天线端口114c4电性连接于第二平衡不平衡转换器130c。
101.第三天线端口114c3及第四天线端口114c4连接于第一辐射体112c1的第一表面s1。如图6b所示，第三天线端口114c3与第四天线端口114c4对第一辐射体112c1的正投影对称于第一辐射体112c1的中点c1，更特定地，对称于穿过中点c1的参考线c2。在此，中点c1至第一天线端口114c1、第二天线端口114c2、第三天线端口114c3以及第四天线端口114c4的中心的距离相等，但不限于此。
102.第一平衡不平衡转换器120c与第二平衡不平衡转换器130c同位于第一辐射体112c1的第一表面s1的一侧(意即，位于如图6c所示的第二区220c)。如图6a所示，第二平衡不平衡转换器130c包括第二端口131c、第二走线133c、第三耦合结构130c1及第四耦合结构130c2。
103.第二走线133c连接第二端口131c，且沿第二方向a2延伸。第三耦合结构130c1电性连接于第三天线端口114c3。第四耦合结构130c2电性连接于第四天线端口114c4。第三耦合结构130c1位于第四耦合结构130c2及第二端口131c之间。第三耦合结构130c1与第四耦合结构130c2均不直接接触第二走线133c。第二走线133c位于第三导体层132c1与第一辐射体112c1之间，且位于第四导体层132c2与第一辐射体112c1之间。
104.由此可知，本实施例的第二平衡不平衡转换器130c与图4a所示的第一平衡不平衡转换器120b具有相同的结构。换言之，本实施例的天线装置100c的平衡不平衡转换器为图1a的第一平衡不平衡转换器120a及图4a的第一平衡不平衡转换器120b的组合。
105.如图6b所示，第二平衡不平衡转换器130c于第一表面s1(图6a)所在的第一平面200c的正投影重迭于第一表面s1。第三耦合结构130c1于第一平面200c的正投影与第四耦合结构130c2于第一平面200c的正投影均被第二走线133c于第一平面200c的正投影等分。
106.第一走线123c部分位于第三耦合结构130c1与第四耦合结构130c2之间，第一走线123c与第三耦合结构130c1之间的距离相同于第一走线123c与第四耦合结构130c2之间的距离。第二走线133c部分位于第一耦合结构120c1与第二耦合结构120c2之间，第二走线133c与第一耦合结构120c1之间的距离相同于第二走线133c与第二耦合结构120c2之间的距离。
107.由此可知，第三耦合结构130c1与第四耦合结构130c2对称设置于第一走线123c的两侧，第一耦合结构120c1与第二耦合结构120c2对称设置于第二走线133c的两侧。
108.如图6a及图6c所示，第一走线123c与第二走线133c位于相异的平面上。第一走线123c位于第四接地层gl4的避让孔gh4，第二走线133c位于第三接地层gl3的避让孔gh3，以避免第一走线123c及第二走线133c的信号彼此干扰。并且，第三耦合结构130c1包括第三接地端口g3，第四耦合结构130c2包括第四接地端口g4，第三接地端口g3及第四接地端口g4与第一接地层gl1电性连接。
109.以下借由软件模拟第一平衡不平衡转换器120c以及第二平衡不平衡转换器130c在不连接至差动天线110c的情况下的各项表现。
110.图7a是图6a的第一端口以及两连接柱的频率-s参数的关系图。请参阅图7a，线j1表示第一端口121c(图6a)的回波损耗(s11参数)、线j2表示连接柱128c1(图6b)的回波损耗(s11参数)、线j3表示连接柱128c2(图6b)的回波损耗(s11参数)。线k1表示连接柱128c1以及连接柱128c2之间的隔离度(s21)，线k2表示第一端口121c以及连接柱128c1之间的隔离度，且线k3表示第一端口121c以及连接柱128c2之间的隔离度。
111.如图7a所示，第一平衡不平衡转换器120c在各项特性中皆有良好的表现。特别是在频率为26.5ghz至29.5ghz的区间下，连接柱128c1及连接柱128c2的回波损耗(s11参数)较低，第一端口121c与连接柱128c1以及第一端口121c与连接柱128c2之间的隔离度较高，而使第一平衡不平衡转换器120c具有良好的效能。
112.图7b是图6a的第二端口以及两连接板的频率-s参数的关系图。请参阅图7b，线j4表示第二端口131c(图6a)的回波损耗(s11参数)、线j5表示连接板139c1(图6b)的回波损耗(s11参数)、线j6表示连接板139c2(图6b)的回波损耗(s11参数)。线k4表示连接板139c1以及连接板139c2之间的隔离度，线k5表示第二端口131c以及连接板139c1之间的隔离度，且线k6表示第二端口131c以及连接板139c2之间的隔离度。
113.如图7b所示，天线装置100c在各项特性中皆有良好的表现。特别是在频率为26.5ghz至29.5ghz的区间下，连接板139c1及连接板139c2的回波损耗(s11参数)较低，第二端口131c与连接板139c1以及第二端口131c与连接板139c2之间的隔离度较高，而使第二平衡不平衡转换器130c具有良好的天线效能。
114.图7c是图6a的第一端口及第二端口的频率-s21的关系图。图7c表示第一端口121c及第二端口131c(图6a)之间的隔离度。请同时参阅图6a及图7c，第一端口121c以及第二端口131c之间的隔离度与频率大致呈正相关。第一端口121c以及第二端口131c之间具有良好的隔离度，以避免第一端口121c以及第二端口131c的信号彼此干扰。
115.图7d是图6a的两连接柱以及两连接板的频率-相位差的关系图。请参阅图7d，实线表示第一平衡不平衡转换器120c输出至连接柱128c1以及连接柱128c12(图6a)的双端信号之间的相位差，其值介于168度至178度之间。虚线表示第二平衡不平衡转换器130c输出至连接板139c1以及连接板139c12(图6a)的双端信号之间的相位差，其值介于171度至179度之间。
116.请先同时参考图2a及图7d，由于第一平衡不平衡转换器120c及第二平衡不平衡转换器130c(图6a)之间会相互影响，而使图7d的连接柱128c1以及连接柱128c2之间的相位差(实线)的范围(165度至180度)与图2a所示的相位差的范围(-175度至-185度)稍有差异。
117.请再同时参考图5及图7d，图7d的连接板139c1以及连接板139c2之间的相位差(虚线)的范围(170度至180度)与图5所示的相位差的范围(-174度至-181度)稍有差异。
118.由此可知，在同时具备第一平衡不平衡转换器120c及第二平衡不平衡转换器130c的情况下，第一平衡不平衡转换器120c及第二平衡不平衡转换器130c各自的单端信号及双端信号转换功能仍有不错的表现。
119.以下借由软件模拟第一平衡不平衡转换器120c以及第二平衡不平衡转换器130c在连接至差动天线110c的情况下的各项表现。于仿真中，整体电路所在的基板的介电系数为3.38，导体层之间的间距为5密尔(mil,0.001英寸)，所绘示之差动天线110c的边长为2.3毫米(mm)，第一走线123c与第二走线133c的宽度均为0.127毫米，第一耦合结构120c1与第二耦合结构120c2的长度(平行于第一走线123c的延伸方向)为1.2毫米，宽度(正交于第一走线123c的延伸方向)为0.9652毫米、第三耦合结构130c1与第四耦合结构130c2的长度(平行于第二走线133c的延伸方向)为1.2毫米，宽度(正交于第二走线133c的延伸方向)为0.9652毫米。
120.图7e是图6a的第一端口及第二端口的频率-s参数的关系图。请参阅图7e，线f1表示第一端口121c(图6a)的回波损耗(s11参数)，线f2表示第二端口131c(图6a)的回波损耗(s11参数)，线f3表示第一端口121c及第二端口131c之间的隔离度。
121.在此，天线装置100c的第一端口121c及第二端口131c分别具有低回波损耗(s11参数)，特别是在频率为26.5ghz至29.5ghz时，回波损耗(s11参数)皆在-10db以下，表示第一端口121c及第二端口131c的能量大致进入天线装置100c中，而可节省能量。并且，第一端口121c及第二端口131c之间具有良好的隔离度，以避免彼此之间的信号干扰。
122.图7f是图6a的天线装置的频率-增益的关系图。请参阅图7e，实线表示第一端口121c的频率-增益的关系，虚线表示第二端口131c的频率-增益的关系。由此可知，第一端口121c及第二端口131c的频率-增益的关系有良好的表现，特别是在频率为26.5ghz至
29.5ghz时，增益值大于5db。
123.图8a至图8c分别绘示图6a的第一端口启动时的天线装置的角度-增益的关系图。图8a至图8c分别表示图6a的天线装置100c在频率为26.5ghz、27.5ghz以及29.5ghz时的角度-增益的关系。此时天线装置100c的第一端口121c启动(意即，第一平衡不平衡转换器120c启动)，且第二端口131c未启动(意即，第二平衡不平衡转换器130c未启动)。
124.请参阅图8a至图8c，实线表示图6a的天线装置100c沿第一方向a1及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系。虚线表示天线装置100c沿第二方向a2及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系。如图8a至图8c所示，此时天线装置100c的角度-增益的关系大致为对称分布，由此可知天线装置100c具有良好的效能。
125.图9a至图9c分别绘示图6a的第二端口启动时的天线装置的角度-增益的关系图。图9a至图9c分别表示图6a的天线装置100c在频率为26.5ghz、27.5ghz以及29.5ghz时的角度-增益的关系。此时天线装置100c的第二端口131c启动(意即，第二平衡不平衡转换器130c启动)，且第一端口121c未启动(意即，第一平衡不平衡转换器120c未启动)。
126.请参阅图9a至图9c，实线表示图6a的天线装置100c沿第一方向a1及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系。虚线表示图6a的天线装置100c沿第二方向a2及第三方向a3的平面上的角度-增益的关系。如图9a至图9c所示，此时天线装置100c的角度-增益的关系大致为对称分布，由此可知天线装置100c具有良好的效能。
127.简言之，本实施例的第一平衡不平衡转换器120c以及第二平衡不平衡转换器130c具有良好的单端信号及双端信号转换功能。天线装置100c在具有多层结构设计的第一平衡不平衡转换器120c以及多层结构设计的第二平衡不平衡转换器130c的情况下仍可保有良好的增益，且天线装置100c的角度-增益的关系图具有良好的对称性。
128.综上所述，本实用新型的天线装置的第一平衡不平衡转换器的第一走线不直接接触第一耦合结构及第二耦合结构，且第一耦合结构与第二耦合结构于第一平面的正投影均被第一走线于第一平面的正投影等分，由此可知第一平衡不平衡转换器具备多层结构。第一走线穿设于第一耦合结构形成的第一u型槽及第二耦合结构形成的第二u型槽。用戶可通过调整第一u型槽及第二u型槽的开口宽度以调整第一平衡不平衡转换器的耦合量。第一平衡不平衡转换器具有多种实施样态，例如，第一u型槽及第二u型槽的开口背向第一辐射体，或是第一u型槽及第二u型槽的开口朝向第一辐射体，以使第一走线设置于不同平面中。此外，通过软件模拟可知，此具备多层结构的第一平衡不平衡转换器具有良好的单端信号及双端信号转换功能。天线装置包括差动天线以及具多层结构的第一平衡不平衡转换器，天线装置仍可保有良好的频率-增益关系，天线装置的角度-增益关系保持良好的对称性。由此可知，天线装置保有良好的场型对称性以及天线效能。
129.用戶更可结合上述两相异样态的第一平衡不平衡转换器，例如，在一实施例中，天线装置具有第一平衡不平衡转换器以及第二平衡不平衡转换器，第一平衡不平衡转换器的第一u型槽及第二u型槽的开口背向第一辐射体，第二平衡不平衡转换器的第一u型槽及第二u型槽的开口朝向第一辐射体。第一走线及第二走线位于不同平面而彼此避让。通过软件分析此天线装置的各项性质，此时第一平衡不平衡转换器及第二平衡不平衡转换器分别保有良好的单端信号及双端信号转换功能，且天线装置保持良好的频率-增益关系，天线装置的角度-增益关系保持良好的对称性。
130.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。