CN104241818A - 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

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、第二天线，所述天线结构还包括微带线，所述第一天线包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体及第二辐射体均与馈入端连接，所述第二天线与接地端连接，且与第二辐射体间隔设置，所述微带线与馈入端及接地端连接。本发明还提供一种应用所述天线结构的无线通信装置。本发明将无线通信装置的本发明的天线结构利用第一天线馈入电流信号并耦合至第二天线上形成宽带天线架构，同时，通过在馈入端及接地端之间加入微带线，通过调整天线匹配，从而使该天线结构获得较宽的带宽及较高的辐射效率。

Description

天线结构及应用该天线结构的无线通信装置

技术领域

本发明涉及一无线通信装置及其天线结构，尤其涉及一种带宽范围较广且辐射效率较高的天线结构。

背景技术

随着无线通信产品的热潮，各通信产品设计朝向轻薄趋势发展，天线设计空间不断受到限制，天线周围的金属组件容易对天线造成屏蔽效应，降低天线传输特性，影响天线的辐射效率。此外，4G LTE等频段的加入使得通信产品对天线的带宽需求增加。因而，如何在提高天线的带宽同时，提升天线的阻抗匹配，使天线获得较佳的辐射效率，是天线设计领域面临的一大课题。

发明内容

鉴于以上情况，有必要提供一种带宽范围较广且辐射效率较高的天线结构。

另，还有必要提供一种应用所述天线结构的无线通信装置。

一种天线结构，其包括馈入端、接地端、第一天线、第二天线，所述天线结构还包括微带线，所述第一天线包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体及第二辐射体均与馈入端连接，所述第二天线与接地端连接，且与第二辐射体间隔设置，所述微带线与馈入端及接地端连接。

一种无线通信装置，其包括电路板、金属组件及天线结构，所述天线结构设于电路板上，所述金属组件设于天线结构周围，所述天线结构包括馈入端、接地端、第一天线、第二天线及微带线，所述第一天线包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体及第二辐射体均与馈入端连接，所述第二天线与接地端连接，且与第二辐射体间隔设置，所述微带线与馈入端及接地端连接。

本发明将无线通信装置的本发明的天线结构利用第一天线馈入电流信号并耦合至第二天线上形成宽带天线架构，同时，通过在馈入端及接地端之间加入微带线，通过调整天线匹配，从而使该天线结构获得较宽的带宽及较高的辐射效率。

附图说明

图1是本发明第一实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图2是本发明第二实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图3是本发明第三实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图4是本发明第四实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图5是本发明第五实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图6是本发明第六实施例的具有天线结构的无线通信装置的立体图。

图7是图1所示的无线通信装置之天线结构的回波损耗图。

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	30
第一辐射体	31
		第二辐射体	32
第一延长段	321
		第二延长段	322
第三延长段	323
		第二天线	50
第一间隙	S1
		微带线	70
第一片体	71
		第二片体	72
第三片体	73
		延伸段	74
延长片	80
		第一直片	81
第二直片	82
		第三直片	83
第四直片	84
		第五直片	85
第六直片	86
		连接段	87
第二间隙	S2
		无线通信装置	200
电路板	220
		金属组件	240

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，本发明第一实施例中，提供一种天线结构100，其应用于移动电话、平板电脑等具有金属组件的无线通信装置200中。

该无线通信装置200包括一电路板220及金属组件240，该电路板220上设有馈入点及接地点（图未示）。该天线结构100包括馈入端10、接地端20、第一天线30、第二天线50及一微带线70。该微带线70的宽度远小于第一天线30及第二天线50的宽度，本第一实施例中，该微带线70的宽度为0.3mm。该第一天线30、第二天线50及微带线70设置于电路板220的一端。该馈入点及接地点通过电路板上的金属走线分别与天线结构100上的馈入端10及接地端20连接。该馈入点及接地点分别为天线结构100馈入电流信号及提供系统接地，该馈入端10及接地端20设于金属组件240上方，本第一实施例中，该金属组件240为一USB接口，其布设于天线结构100周围，并与天线结构100共同设置于电路板的凈空区内。

该第一天线30包括第一辐射体31及第二辐射体32。该第一辐射体31为一平直的金属片体，其与馈入端10连接，并朝远离馈入端10的一侧延伸。该第二辐射体32包括依次连接的第一延长段321、第二延长段322及第三延长段323，该第一延长段321与馈入端10连接，并朝与该第一辐射体31相反的方向延伸，且二者大致位于同一直在线。该第二延长段322及第三延长段323共面，且该第二延长段322及第三延长段323所在平面与第一延长段321所在的平面垂直，该第三延长段323与第二延长段322垂直连接，并朝靠近馈入端10的方向延伸。

该第二天线50为一平直的金属片体，其与接地端20连接。该第二天线50与第一延长段321共面并朝与第一延长段321平行的方向延伸。该第二天线50与第一延长段321平行间隔设置从而形成第一间隙S1，本实施例中，该第一间隙S1的距离为1mm。

该微带线70与第二天线50共面设置，该微带线70的二末端分别与馈入端10及接地端20连接。在本实施例中，该微带线70包括第一片体71、第二片体72及第三片体73。该第一片体71与馈入端10连接，并与第一辐射体31平行设置从而形成第二间隙S2。本实施例中，该第一片体71的长度小于第一辐射体31的长度，该第二间隙S2的距离为1mm。该第二片体72垂直连接在第一片体71与第三片体73之间，该第三片体73与第一片体71平行设置，其末端与接地端20连接。

本发明的天线结构100由于直接在馈入端10及接地端20之间加入微带线70，且该微带线70的宽度相较于第一天线30及第二天线50的宽度更小，当不同频段的电流信号馈入该天线结构100中，该微带线70上会有很强的电流分布。因而该微带线70可有效改善天线匹配阻抗与带宽，从而克服金设于天线结构100附近的金属组件240对天线结构100造成的影响，提高天线结构100的辐射效率。

请参阅图2，与第一实施例的微带线70的第一片体71不同的是，本发明的第二实施例的微带线70’包括延伸段74，该延伸段74用以调整天线匹配，从而满足天线结构100其他带宽设计需求。在本实施例中，该延伸段74连接在馈入端10及第二片体72之间，其包括形状相同且并排设置的若干“∏”形结构，该“∏”形结构依次连接且共面设置呈方波状。

请参阅图3，本发明的第三实施例的天线结构100’，与第一实施例的天线结构100不同的是，该天线结构100’还包括延长片80，藉由该延长片80调整天线低频段带宽，提高天线辐射效率。该延长片80包括第一直片81、第二直片82、第三直片83、第四直片84、第五直片85及第六直片86。该第一直片81及第二直片82共面，该第三直片83、第四直片84、第五直片85及第六直片86共面。该第一直片81由第三片体73相对接地端20的一端延伸而出，其宽度大于第三片体73。该第二直片82与第一直片81垂直连接，该第二直片82朝靠近第一辐射体31的方向延伸，并与该第一辐射体31的末端间隔设置。该第三直片83垂直连接在第二直片82与第四直片84之间。该第四直片84朝与第一辐射体31的延伸方向的相反方向延伸。该第五直片85垂直连接在第四直片84与第六直片86之间，并与第三直片83平行设置。该第六直片86与第四直片84平行间隔设置，并朝靠近第三直片83的方向延伸。

请参阅图4，本发明的第四实施例中，与第三实施例不同的是，该第一片体71与第一辐射体31彼此连接，二者之间无间隙存在，藉由调整天线结构100低频段的带宽。

请参阅图5，与第三实施例不同的是，本发明的第五实施例具有第一辐射体31’ ，该第一辐射体31’的长度小于第三实施例中第一辐射体31的长度，该延长片80还包括连接段87，该连接段87垂直连接在第六直片86与第一辐射体31’之间，构成一环形结构，以改变天线结构100之电流信号路径，提高天线阻抗匹配。

请参阅图6，本发明的第六实施例中，与第三实施例不同的是，第四直片84、第五直片85及第六直片86为一连接段87所代替。该第一辐射体31一侧延伸出一侧片33，该连接段87与第三直片83连接，且与该侧片33共面且间隔设置。

下面进一步说明该天线结构100的工作原理：首先，该馈入端10从电路板220馈入电流后，馈入端10上一部分电流流过第一辐射体31，以激发出第一共振模态，进而收发第一中心频率约为1850MHz的无线信号。该馈入端10上一部分电流流向第二辐射体32上的第一延长段321，第一延长段321上一部分电流耦合至第二天线50并流向接地端20，以激发出第二中心频率约为2600MHz的无线信号对应修改。该第一延长段321上另一部分电流通过第二延长段322及第三延长段323激发出带宽约为700～960MHz的无线信号，同时该第二辐射体32以倍频共振的方式激发出第三中心频率约为2300MHZ的无线信号；该馈入端10上另一部分电流通过微带线70并通过接地端20系统接地。由图7可知，该天线结构100在收发带宽为700 MHz～960MHz及1710 MHz~2700MHz的无线信号时具有较佳效果。

本发明的天线结构100利用第一天线30馈入电流信号并耦合至第二天线50上形成宽带天线架构，同时，通过在馈入端10及接地端20之间加入微带线70，通过调整天线阻抗匹配，克服天线结构100周围金属组件240的影响，提高天线辐射效率，并使该天线结构100获得较广带宽。

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、接地端、第一天线及第二天线，其特征在于：所述天线结构还包括微带线，所述第一天线包括第一辐射体及第二辐射体，所述第一辐射体及第二辐射体均与馈入端连接，所述第二天线与接地端连接，且与第二辐射体间隔设置，所述微带线同时与馈入端及接地端连接。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第二辐射体包括依次连接的第一延长段、第二延长段及第三延长段，所述第一延长段与馈入端连接，并朝与所述第一辐射体相反的方向延伸且二者位于同一直线，所述第二延长段及第三延长段共面，所述第三延长段与第一延长段垂直连接。

3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述第二天线与第一延长段共面并朝与第一延长段平行的方向延伸，所述第二天线与第一延长段平行间隔设置从而形成第一间隙。

4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述微带线与第二天线共面设置，所述微带线包括第一片体、第二片体及第三片体，所述第一片体与馈入端连接，所述第一片体与第一辐射体间隔设置从而形成第二间隙，所述第二片体垂直连接在第一片体与第三片体之间，所述第三片体末端与接地端连接。

5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括一延长片，其包括第一直片、第二直片、第三直片、第四直片、第五直片及第六直片，所述第一直片由第三片体延伸而出，所述第一直片的宽度大于第三片体，所述第二直片与第一直片垂直连接，并与该第一辐射体的末端间隔设置，所述第三直片垂直连接在第二直片与第四直片之间，第五直片垂直连接在第四直片与第六直片之间，且所述第六直片与第四直片平行间隔设置。

6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述延长片还包括一连接段，所述连接段垂直连接在第六直片与第一辐射体之间，以构成一环形结构。

7.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括一延长片，其包括第一直片、第二直片、第三直片及宽片，所述第一直片由第三片体延伸而出，所述第二直片垂直连接在第一直片及第三直片之间，所述第一辐射体一侧延伸出一侧片，所述宽片与第三直片连接，且与所述侧片共面且间隔设置 。

8.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述微带线包括依次连接的延伸段、第二片体及第三片体，所述延伸段包括状相同且并排设置的若干“∏”形结构，所述“∏”形结构依次连接于馈入端及第二片体之间，所述第三片体末端与接地端连接。

9.一种无线通信装置，其包括电路板及天线结构，所述天线结构设于电路板上，所述天线结构包括馈入端、接地端、第一天线、第二天线，其特征在于：所述天线结构如权利要求1-8项任一项所述的天线结构。

10.如权利要求9项所述的无线通信装置，其特征在于：微带线的宽度小于所述第一天线及第二天线的宽度，所述微带线用以调整天线阻抗匹配。