CN104143694B - 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线结构，其包括馈入端、接地端、第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元。所述第一天线单元与馈入端连接，第三天线单元末端与接地端连接，所述第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元依次连接形成阵列，所述第一天线单元包括依次连接的第一延长段、第二延长段及第三延长段，所述第一延长段与第三延长段平行，所述第二延长段与第一延长段不共面，所述第二天线单元及第三天线单元与第一天线单元形状相同。本发明的天线结构采用弯折式结构设计，充分利用无线通信装置之内部空间，减小了天线所占内部空间。

Description

天线结构及应用该天线结构的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置及其天线结构，尤其涉及一种可接收多频段无线信号的无线通信装置及其天线结构。
背景技术
随着无线通信蓬勃的发展，各代通信系统也不断演进。从主流的第二通信系统GSM，与第三通信系统WCDMA，至目前发展中的第四通信系统LTE-Advance等，无线通信系统必须涵盖上述多种通信系统，这意味着所需要的通信频段也逐渐增加，而如何在目前讲求无线通信装置轻薄短小的发展趋势中，于有限的天线设计空间下，有效提升天线带宽，是面临的一项重要课题。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种占用空间较小的天线结构。
另有必要提高一种应用上述天线结构并可接收多频段的无线通信装置。
一种天线结构，其包括馈入端、接地端、第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元，所述第一天线单元与馈入端连接，第三天线单元末端与接地端连接，所述第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元依次连接形成阵列，所述第一天线单元包括依次连接的第一延长段、第二延长段及第三延长段，所述第一延长段与第三延长段平行，所述第二延长段与第一延长段不共面，所述第二天线单元及第三天线单元与第一天线单元形状相同。
一种无线通信装置，其包括一主板、一匹配电路、一天线载体及设置于天线载体上的天线结构，所述主板末端与天线载体连接，所述天线结构设置于天线载体上，所述匹配电路与天线结构的接地端连接，籍由调整该天线结构之匹配负载系数。
本发明的天线结构采用弯折式结构设计，充分利用无线通信装置之内部空间，减小了天线所占内部空间。同时，通过在第三天线单元的末端接入匹配电路，达成宽频域的频率可调整式天线设计。
附图说明
图1是本发明实施例的无线通信装置的立体图。
图2是本发明实施例的天线结构的立体图。
图3是图1所示的无线通信装置的匹配电路的电路图。
主要元件符号说明
天线结构 100
馈入端 10
接地端 20
第一天线单元 30
第一延长段 31
第一片体 311
第二片体 312
第二延长段 32
第一延长片 321
第二延长片 322
第三延长片 323
第三延长段 33
第一长片 331
第二长片 332
第二天线单元 40
第三天线单元 50
第一过渡段 60
第二过渡段 70
调整段 80
第一调整片 81
第二调整片 82
无线通信装置 200
主板 210
天线载体 220
匹配电路 230
切换开关 231
静接触点 2310
动接触点 2311
开回路 232
第一匹配电路 233
第一电感 L1
第二电感 L2
第二匹配电路 234
第三电感 L3
第三匹配电路 235
第四电感 L4
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明较佳实施方式提供一种天线结构100，其应用于移动电话、平板电脑等无线通信装置200中。该无线通信装置200进一步包括主板210、天线载体220及匹配电路230。该主板210上设有电流信号馈入点211，本实施例，该天线载体220为塑性件，其设置于主板210末端。该天线结构100设于该天线载体220上，该匹配电路230设于主板210上。
该天线结构100包括馈入端10、接地端20、第一天线单元30、第二天线单元40、第三天线单元50、第一过渡段60及第二过渡段70。该馈入端10与主板210上的馈入点211电性连接。
该第一天线单元30包括依次连接的第一延长段31、第二延长段32及第三延长段33。在本实施例中，为便于天线结构100与天线载体220配合，该第一延长段31包括第一片体311及第二片体312，该第一片体311与馈入端10连接，第二片体312与第一片体311弧形连接。该第二延长段32包括共面设置的第一延长片321、第二延长片322及第三延长片323，该第一延长片321与第二片体312垂直连接，该第二延长片322垂直连接在第一延长片321及第三延长片323之间，使得第一延长片321与第三延长片323平行间隔设置，从而共同形成一”U”形。该第三延长段33的形状与第一延长段31的形状大致相当，其包括第一长片331及第二长片332，该第一长片331与第三延长片323垂直连接，且该第一长片331与第二片体312平行共面设置。该第二长片332与第一长片331弧形连接，且该第二长片332与第一片体311平行共面设置。
由于在本实施例中，第二延长段32与第一延长段31及第三延长段33之间不共面设置，而是采用曲折结构，故可以充分利用了无线通信装置200之内部空间。为使天线结构100较牢固安置于天线载体220上，该第二延长段32的第二延长片322还延伸出一片体3220，该片体3220与第二延长片322垂直连接，且朝靠近馈入端10的方向延伸。
该第二天线单元40及第三天线单元50与第一天线单元30形状相同，在此不予赘述。该第一天线单元30、第二天线单元40及第三天线单元50并排设置，且第二天线单元40的一端与第一天线单元30的一端通过第一过渡段60垂直连接，第三天线单元50的一端与第二天线单元40的另一端通过第二过渡段70垂直连接，从而使得该第一天线单元30、第二天线单元40及第三天线单元50形成一阵列。本实施例中，该第一过渡段60及第二过渡段70均为长方形片体结构。该第三天线单元50远离第二天线单元40的一端与接地端20连接。
此外，该第三天线单元50末端远离第二天线单元40的一侧还延伸出一调整段80，该调整段80包括第一调整片81及第二调整片82，本实施例中，该第一调整片81为长方形片体，该第二调整片82为一不规则片体，且二者垂直连接。藉由调整该调整段80的尺寸以调整该天线结构100之辐射频率，进而该天线结构100在收发LTE Band 17的通信信号时具有较佳效果。
请参图3，该匹配电路230包括切换开关231、开回路232、第一匹配电路233、第二匹配电路234及第三匹配电路235。该切换开关231为单刀四掷开关，其包括静接触点2310及动接触点2311。该静接触点2310与所述天线结构100的接地端20连接，该动接触点2311切换于开回路232、第一匹配电路233、第二匹配电路234及第三匹配电路235之间。具体地，在本实施例中，该开回路232直接接地，其为天线结构100在收发LTE Band 17的通信信号时提供接地回路。该第一匹配电路233包括串联接地的第一电感L1及第二电感L2，用于对天线结构100在收发LTE Band 13的通信信号时进行阻抗匹配。本实施例中，该第一电感L1及第二电感L2的电感值均大致为120nH。该第二匹配电路234包括接地的第三电感L3，用于对天线结构100在收发GSM850的通信信号时进行阻抗匹配。本实施例中，该第三电感L3的电感值大致为75nH。该第三匹配电路235包括接地的第四电感L4，用于对天线结构100在收发GSM900的通信信号时进行阻抗匹配。本实施例中，该第四电感L4的电感值大致为45nH。如此，藉由切换该动接触点2311，使得该匹配电路230调整该天线结构100之匹配负载系数，进而使该天线结构100在收发LTE Band 13、GSM850及GSM900的无线信号时具有较佳效果。
下面进一步说明该无线通信装置200的工作原理，当天线结构100在收发LTE Band17的通信信号时，该切换开关231与开回路232接通，该天线结构100从主板210的馈入点211馈入信号后，该电流依次流经第一天线单元30、第二天线单元40及第三天线单元50，并通过开回路232接地。当天线结构100在收发LTE Band 13的通信信号时，该切换开关231与第一匹配电路233连通，该第一匹配电路233对天线进行阻抗匹配，电流信号经天线结构100及第一匹配电路233后接地。当天线结构100在收发GSM850的通信信号时，该切换开关231与第二匹配电路234连通，该第二匹配电路234对天线进行阻抗匹配，电流信号经天线结构100及第二匹配电路234后接地。当天线结构100在收发GSM900的通信信号时，该切换开关231与第三匹配电路235连通，该第三匹配电路235对天线进行阻抗匹配，电流信号经天线结构100及第三匹配电路235后接地。
本发明的天线结构100采用弯折的阵列式结构设计，充分利用无线通信装置200之内部空间，减小了天线所占内部空间。同时，通过在第三天线单元50的末端接入匹配电路230，达成宽带域的频率可调整式天线设计，可涵盖包含第四代通信系统LTE-Advance所需要之系统带宽。
尽管对本发明的优选实施方式进行了说明和描述，但是本技术领域人员将领悟到，可以作出不同的变化，这些都不超出本发明的范围。因此期望，本发明并不局限于所公开的作为实现本发明所设想的最佳实施方式。

Claims (10)

1.一种天线结构，其包括馈入端及接地端，其特征在于：所述天线结构还包括第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元，所述第一天线单元与馈入端连接，第三天线单元末端与接地端连接，所述第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元依次连接形成阵列，所述第一天线单元包括依次连接的第一延长段、第二延长段及第三延长段，所述第一延长段与第三延长段平行，所述第二延长段与第一延长段不共面，所述第二天线单元及第三天线单元与第一天线单元形状相同，所述第二延长段包括第一延长片和第二延长片，所述第一延长片与所述第二延长片共面，所述第二延长片还延伸出一片体，该片体与所述第二延长片垂直连接，所述第一延长段包括第一片体及第二片体，第二片体与第一片体弧形连接；所述第三天线单元的末端远离所述第二天线单元的一侧还延伸出一调整段，所述调整段包括第一调整片及第二调整片，所述第一调整片与所述第二调整片垂直连接，藉由调整所述调整段的尺寸以调整所述天线结构之辐射频率。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括第一过渡段及第二过渡段，所述第一天线单元、第二天线单元及第三天线单元并排设置，所述第一天线单元的一端与第二天线的一端通过第一过渡段连接，第三天线单元的一端与第二天线单元的另一端通过第二过渡段连接。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第一片体与馈入端连接。
4.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于：所述第二延长段还包括第三延长片，所述第一延长片、第二延长片及第三延长片共面，所述第一延长片与第二片体垂直连接，所述第二延长片垂直连接在第一延长片及第三延长片之间，且第一延长片与第三延长片平行间隔设置。
5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述第三延长段包括第一长片及第二长片，该第一长片与第三延长片垂直连接，且该第一长片与第二片体平行共面设置，该第二长片与第一长片弧形连接，且该第二长片与第一片体平行共面设置。
6.一种无线通信装置，其包括一主板、一天线载体及设置于天线载体上的天线结构，所述天线载体设置于主板末端，其特征在于：所述的天线结构为权利要求第1～5项中任一项所述的天线结构。
7.如权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于：所述无线通信装置还包括一匹配电路，所述匹配电路与天线结构的接地端连接。
8.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述匹配电路包括切换开关、开回路、第一匹配电路、第二匹配电路及第三匹配电路，所述切换开关与天线结构之接地端连接，且切换于开回路、第一匹配电路、第二匹配电路及第三匹配电路之间，所述开回路直接接地。
9.如权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于：该第一匹配电路包括串联接地的第一电感和第二电感。
10.如权利要求9所述的无线通信装置，其特征在于：所述第二匹配电路包括 接地的第三电感，该第三匹配电路包括接地的第四电感。
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