CN102148627B - 双频移动通信装置 - Google Patents

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Abstract

一种双频移动通信装置。该双频移动通信装置包含：电路板；接地面，位于电路板上，接地面具有边缘；天线组件，位于电路板上或邻近于电路板，天线组件具有第一工作频带及第二工作频带；以及双频电感耦合组件，位于接地面的边缘，双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加天线组件第一工作频带及第二工作频带的带宽，双频电感耦合组件包含：第一电感组件；第一金属片，第一金属片经由第一电感组件电气连接至接地面；第二电感组件；以及第二金属片，第二金属片经由第二电感组件电气连接至第一金属片。本发明使得天线在低频与高频工作频带的带宽能够有效增加以涵盖无线通信频段的需求且尺寸小，能置放于移动通信装置内部。

Description

双频移动通信装置
技术领域
本发明涉及一种双频(dual-band)移动通信装置，特别是一种具有双频电感耦合组件，其能够产生二个共振模态，同时增加天线低频与高频工作频带的带宽的双频移动通信装置。
背景技术
由于无线通信技术的蓬勃发展，带动各式各样的无线通信产品不断的进步与出现，也使得移动通信装置与人们生活已紧密的结合在一起，其中又以手机为最热门且最被广泛使用的通信产品。目前手机设计的趋势均朝向轻薄短小的方向发展，而传统手机天线的工作带宽不管是在低频频带(如GSM850/900频带)或是高频频带(如GSM1800/1900/UMTS频带)，对于系统接地面尺寸变化会产生很大的影响。因此若将传统手机天线直接应用在小尺寸系统接地面的手机时，由于工作带宽的缩减使得天线必须重新设计，一般需要加大天线的尺寸，才能获得足够的工作带宽，因此大幅增加天线配置于小尺寸手机内部的困难度。
举例来说，中国台湾专利公告号第I308,409号“一种内藏式薄形双频手机天线”，其公开一种应用于手机的双频天线设计，如果将此发明天线系统接地面长度减短，对于天线低频与高频工作频带的带宽将受到影响而缩减，因此必须加大天线整体尺寸以改善其工作带宽。
因此，有必要提供一种双频移动通信装置，以改善先前技术所存在的问题。
发明内容
本发明的双频移动通信装置，其主要目的是使用一双频电感耦合组件，可以在二个不同的特定频率下产生二个共振模态，同时增加该天线低频与高频工作频带的带宽，大幅降低原本天线工作带宽受到接地面尺寸减小而造成天线工作带宽缩减的影响。
为达到上述的目的，本发明的双频移动通信装置包含：一电路板、一接地面、一天线组件以及一双频电感耦合组件，该接地面位于该电路板上，该接地面具有一边缘；该天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；该双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包含：一第一电感组件；一第一金属片，该第一金属片经由该第一电感组件电气连接至该接地面；一第二电感组件；以及一第二金属片，该第二金属片经由该第二电感组件电气连接至该第一金属片。
本发明还提供一种双频移动通信装置，该双频移动通信装置包含：一电路板；一接地面，位于该电路板上，该接地面具有一边缘；一天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；以及一双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包含：一连接金属线；一第一金属片，该第一金属片经由该连接金属线电气连接至该接地面；一电感组件；以及一第二金属片，该第二金属片经由该电感组件电气连接至该第一金属片。
本发明还提供一种双频移动通信装置，该双频移动通信装置包含：一电路板；一接地面，位于该电路板上，该接地面具有一边缘；一天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；以及一双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包含：一第一电感组件；一第一金属片，该第一金属片经由该第一电感组件电气连接至该接地面；一第二电感组件；以及一第二金属片，该第二金属片经由该第二电感组件电气连接至该接地面。
根据本发明中的一实施方式，该第一电感组件或该第二电感组件可为一芯片电感。该双频电感耦合组件位于一介质基板上，介质基板实质上垂直于该电路板。
在本发明的移动通信装置中，可以在不改变天线原先结构尺寸的情况下，使得天线在低频与高频工作频带的带宽能够有效增加以涵盖无线通信频段的需求。且该双频电感耦合组件尺寸小，能够容易置放于移动通信装置内部，不会影响移动通信装置的整体尺寸。
附图说明
图1为本发明双频移动通信装置第一实施例的结构图。
图2为本发明双频移动通信装置第二实施例的结构图。
图3为本发明双频移动通信装置第三实施例的结构图。
图4为本发明双频移动通信装置第三实施例的实测返回损失图。
图5为本发明双频移动通信装置第四实施例的结构图。
图6为本发明双频移动通信装置第五实施例的结构图。
主要组件符号说明：
双频移动通信装置1、2、3、5、6   第二金属片143、543、643
电路板11                        第二电感组件144、644
接地面12                        介质基板15
边缘121                         第一工作频带41
贯孔122、623、624               第二工作频带42
天线组件13、23、33              未加双频电感耦合组件的第一工作频带43
双频电感耦合组件14、54、64      未加双频电感耦合组件的第二工作频带44
第一金属片141、541、641         连接金属线542
第一电感组件142、642            电感组件544
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
图1为本发明移动通信装置第一实施例的结构图。双频移动通信装置1包含电路板11、接地面12、天线组件13以及双频电感耦合组件14。
其中，接地面12位于电路板11上，接地面12具有一边缘121。天线组件13位于电路板11上，天线组件13具有第一工作频带及第二工作频带。
双频电感耦合组件14位于接地面12的边缘121，双频电感耦合组件14在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加天线组件13第一工作频带及第二工作频带的带宽。
该双频电感耦合组件14包含第一电感组件142、第一金属片141、第二电感组件144以及第二金属片143。第一金属片141经由第一电感组件142电气连接至接地面12；第二金属片143经由第二电感组件144电气连接至第一金属片141。利用电感组件，以缩小双频电感耦合组件的尺寸，使其容易配置于移动通信装置的内部。若没有使用电感组件，则所需达到共振的金属片尺寸将大幅增加。
双频电感耦合组件14主要是利用金属片及电感组件的搭配产生两个共振路径，其中较长共振路径大约由第一电感组件142、第一金属片141、第二电感组件144以及第二金属片143所组成，该较长共振路径主要可在低频900MHz附近产生共振模态。而较短共振路径则是仅由第一电感组件142以及第一金属片141所组成，该较短共振路径主要可在高频1800MHz附近产生共振模态。
在本实施例中，双频电感耦合组件14位于介质基板15上，介质基板15实质上垂直于电路板11。第一电感组件142或第二电感组件144可为芯片电感。
图2为本发明移动通信装置第二实施例的结构图，双频移动通信装置2包含电路板11、接地面12、天线组件23以及双频电感耦合组件14。本实施例的结构与第一实施例不同的是，天线组件23邻近于电路板11，而不直接置于电路板11上。第二实施例亦可以具有与第一实施例相似的功效。
图3为本发明移动通信装置第三实施例的结构图，双频移动通信装置3包含电路板11、接地面12、天线组件33以及双频电感耦合组件14。本实施例的结构与第一实施例不同的是，天线组件33亦位于电路板11上，只是天线组件33与接地面12不相互重叠。第三实施例亦可以具有与第一实施例相似的功效。
图4为第三实施例的实测返回损失图。在第三实施例中选择下列尺寸来进行实验量测：电路板11长度约为85mm、宽度约为40mm；接地面12长度仅约为70mm、宽度约为40mm；天线组件33，其体积为40x15x6mm3；以及双频电感耦合组件14，包含：第一金属片141尺寸约为40x2mm2，而第二金属片143尺寸约为40x3mm2，而双频电感耦合组件14整体尺寸约为40x6mm2同时位于介质基板15上，可以容易置放于移动通信装置的内部，且不增加移动通信装置的长度；第一电感组件142及第二电感组件144则是分别使用电感值约为3nH及8nH的芯片电感。
由所得的实验结果，在6dB返回损失的定义之下，第三实施例的第一(低频)工作频带41及第二(高频)工作频带42可分别涵盖GSM850/900(824～896MHz)频带及GSM1800/1900/UMTS(1710～2170MHz)频带。可注意到当第三实施例未具有双频电感耦合组件14时，天线组件33在未加双频电感耦合组件的第一工作频带(低频)43及未加双频电感耦合组件的第二工作频带(高频)44的带宽会大幅度受到小尺寸接地面12的影响，由图4的结果可以看出第一(低频)工作频带43位于约900MHz附近，其带宽大幅减少而无法涵盖GSM850/900频带，同时第二(高频)工作频带44的带宽也是无法涵盖GSM1800/1900/UMTS频带。在此因为双频电感耦合组件14可同时在低频900MHz及高频1800MHz附近形成共振。因此使用双频电感耦合组件14，确实能够同时增加天线组件33约在900MHz及1800MHz特定频率附近的天线工作带宽。
图5为本发明的移动通信装置第四实施例的结构图，双频移动通信装置5包含电路板11、接地面12、天线组件13以及双频电感耦合组件54。本实施例的结构与第一实施例不同的是，双频电感耦合组件54的第一金属片541亦可以经由一连接金属线542电气连接至该接地面12。因为在电气连接处一般有大电流通过，因此使用一连接金属线542亦可以有效产生一等效串联电感，第四实施例可达到与第一实施例相似的功效。
图6为本发明的移动通信装置第五实施例的结构图，双频移动通信装置6包含电路板11、接地面12、天线组件13以及双频电感耦合组件64。本实施例的结构与第一实施例不同的是，双频电感耦合组件64的第二金属片643亦可以经由第二电感组件644直接电气连接至接地面12。第五实施例亦可以具有与第一实施例相似的功效。
综合上述，在本发明的双频移动通信装置中，其双频电感耦合组件主要经由第一电感组件及第二电感组件(或连接金属线及电感组件)提供的电感值，使得双频电感耦合组件可以在一小尺寸的条件下在二个不同的特定频率(例如900MHz及1800MHz附近)产生二个共振模态，提供二个额外的模态，同时增加天线组件在第一(低频)工作频带及第二(高频)工作频带的带宽。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，处处均显示其迥异于公知技术的特征，恳请审查员明察，早日赐准专利，使嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所要求保护的权利范围自然应当以权利要求书的范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (9)

1.一种双频移动通信装置，该双频移动通信装置包括：
一电路板；
一接地面，位于该电路板上，该接地面具有一边缘；
一天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；以及
一双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包括：
一第一电感组件；
一第一金属片，该第一金属片经由该第一电感组件电气连接至该接地面；
一第二电感组件；以及
一第二金属片，该第二金属片经由该第二电感组件电气连接至该第一金属片；其中该第一电感组件、该第一金属片、该第二电感组件、该第二金属片系搭配形成较长共振路径，以产生低频共振模态；该第一电感组件及该第一金属片搭配形成较短共振路径，以产生高频共振模态，借此达成所述二个共振模态。
2.如权利要求1所述的双频移动通信装置，其中该第一电感组件或该第二电感组件为一芯片电感。
3.如权利要求1所述的双频移动通信装置，其中该双频电感耦合组件位于一介质基板上，该介质基板垂直于该电路板。
4.一种双频移动通信装置，该双频移动通信装置包括：
一电路板；
一接地面，位于该电路板上，该接地面具有一边缘；
一天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；以及
一双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包括：
一连接金属线；
一第一金属片，该第一金属片经由该连接金属线电气连接至该接地面；
一电感组件；以及
一第二金属片，该第二金属片经由该电感组件电气连接至该第一金属片；其中该连接金属线、该第一金属片、该电感组件、该第二金属片系搭配形成较长共振路径，以产生低频共振模态；该连接金属线及该第一金属片搭配形成较短共振路径，以产生高频共振模态，藉此达成所述二个共振模态。
5.如权利要求4所述的双频移动通信装置，其中该电感组件为一芯片电感。
6.如权利要求4所述的双频移动通信装置，其中该双频电感耦合组件位于一介质基板上，该介质基板垂直于该电路板。
7.一种双频移动通信装置，该双频移动通信装置包括：
一电路板；
一接地面，位于该电路板上，该接地面具有一边缘；
一天线组件，位于该电路板上或邻近于该电路板，该天线组件具有一第一工作频带及一第二工作频带；以及
一双频电感耦合组件，位于该接地面的该边缘，该双频电感耦合组件在二个不同的特定频率产生二个共振模态，同时增加该天线组件该第一工作频带及该第二工作频带的带宽，该双频电感耦合组件包括：
一第一电感组件；
一第一金属片，该第一金属片经由该第一电感组件电气连接至该接地面；
一第二电感组件；以及
一第二金属片，该第二金属片经由该第二电感组件电气连接至该接地面；其中该第一电感组件、该第一金属片、该第二电感组件、该第二金属片系搭配形成较长共振路径，以产生低频共振模态；该第一电感组件及该第一金属片搭配形成较短共振路径，以产生高频共振模态，藉此达成所述二个共振模态。
8.如权利要求7所述的双频移动通信装置，其中该第一电感组件或该第二电感组件为一芯片电感。
9.如权利要求7所述的双频移动通信装置，其中该双频电感耦合组件位于一介质基板上，该介质基板垂直于该电路板。
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