CN104796173B

CN104796173B - 无线通信装置

Info

Publication number: CN104796173B
Application number: CN201410021128.6A
Authority: CN
Inventors: 张琨盛; 邹明佑; 林敬基
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2014-01-16
Filing date: 2014-01-16
Publication date: 2017-06-30
Anticipated expiration: 2034-01-16
Also published as: CN104796173A

Abstract

本发明提供一种无线通信装置，该无线通信装置包括天线元件与谐振分配器。天线元件具有一共振路径，以使天线元件的操作频率涵盖第一频段与第二频段。谐振分配器电性连接天线元件，并提供与部分的共振路径相互并联的一电流路径。谐振分配器延迟在电流路径上的电流，以使天线元件的操作频率不涵盖在第一频段与第二频段之间的间隔频段。

Description

无线通信装置

技术领域

本发明是有关于一种无线通信装置，且特别是有关于一种具有谐振分配器的无线通信装置。

背景技术

近年来，无线通信装置不断地朝向高效能与多功能的设计发展。因此，无线通信装置必须支持多种通信协议，以藉此提供多元化的服务。为了满足各种通信协议，无线通信装置中的天线元件必须能够操作在多个频段。举例来说，在第3代移动通信(3G)中，天线元件的操作频率必须涵盖1565～1612MHz与1920～2170MHz两个频段，以支持全球定位系统的功能。此外，位于上述两个频段之间的间隔频段1710～1920MHz为天线元件在高频应用上无须支持的频段。

然而，现有技术往往受限于天线的物理特性，而直接将天线元件可操作的频率范围设计为1565～2170MHz。换言之，现有技术往往受限于天线的物理特性，而将天线元件无须支持的间隔频段都一并纳入可操作的频率范围内。如此一来，将导致天线元件在所需支持的频段上无法具有较佳的增益，进而影响无线通信装置在实际应用上的效能。

发明内容

本发明提供一种无线通信装置，将谐振分配器所提供的电流路径与天线元件的部分的共振路径相互并联。藉此，天线元件的能量将可集中在第一频段与第二频段上，并跳过位于第一频段与第二频段之间的间隔频段。

本发明的无线通信装置，包括天线元件与谐振分配器。天线元件具有一共振路径，以使天线元件的操作频率涵盖第一频段与第二频段。谐振分配器电性连接天线元件，并提供与部分的共振路径相互并联的一电流路径。其中，谐振分配器延迟在电流路径上的电流，以使天线元件的操作频率不涵盖在第一频段与第二频段之间的间隔频段。

基于上述，本发明的天线元件具有一共振路径，且谐振分配器所提供的电流路径与部分的共振路径相互并联。藉此，天线元件的操作频率将可涵盖第一频段与第二频段，且不涵盖位于第一频段与第二频段之间的间隔频段。如此一来，天线元件的能量将可集中第一频段与第二频段上，进而满足无线通信装置在应用上的需求。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的无线通信装置的示意图；

图2为依据本发明一实施例的天线元件的增益的示意图；

图3为依据本发明另一实施例的天线元件的增益的示意图；

图4为依据本发明又一实施例的天线元件的增益的示意图。

附图标记说明：

100：无线通信装置；

110：天线元件；

111：接地部；

112：连接部；

113：第一延伸部；

114：第二延伸部；

120：谐振分配器；

130：接地面；

101、103：共振路径；

102：电流路径；

FP1：馈入点；

C1：电容元件；

210、220、310、320、410、420：增益曲线；

231、331、431：第一频段；

232、332、432：第二频段；

240、340、440：间隔频段。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的无线通信装置的示意图。如图1所示，无线通信装置100包括天线元件110与谐振分配器120。其中，天线元件110可例如是一平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna，简称PIFA），且天线元件110包括接地部111、连接部112、第一延伸部113与第二延伸部114。

具体而言，接地部111的第一端电性连接至一接地面130。连接部112的第一端具有一馈入点FP1，且连接部112的第一端电性连接至接地部111的第二端。第一延伸部113的第一端电性连接至连接部112的第二端，且第一延伸部113的第二端为一开路端。第二延伸部114的第一端电性连接至连接部112的第二端，且第二延伸部114的第二端为一开路端。

谐振分配器120电性连接天线元件110，并提供一电流路径102。值得注意的是，天线元件110中的连接部112与第一延伸部113可形成一共振路径101，且谐振分配器120所提供的电流路径102与部分的共振路径101相互并联。藉此，流经第一延伸部113的电流将部分地分流到谐振分配器120。

在操作上，天线元件110可通过共振路径101操作在第一频段与第二频段。也即是，天线元件110可通过共振路径101而使其操作频率涵盖第一频段与第二频段。此外，谐振分配器120会延迟电流路径102上的电流，进而使天线元件110的操作频率不涵盖在第一频段与第二频段之间的一间隔频段。换言之，随着谐振分配器120的设置，天线元件110将可跳过无须支持的间隔频段，进而可将能量集中在第一频段与第二频段上。藉此，将可有效地增加天线元件110操作在第一频段与第二频段时的增益。

举例来说，图2为依据本发明一实施例的天线元件的增益的示意图。其中，图2实施例是将天线元件110应用在3G Aux技术中。也即是，天线元件110可例如是第3代移动通信中的辅助天线，并用以支持第3代移动通信的全球定位系统的功能。在3G Aux的应用上，天线元件110必须可操作在第一频段231(1565～1612MHz)与第二频段232(1920～2170MHz)，且间隔频段240(1612～1920MHz)是天线元件110无须支持的频段。

此外，在图2实施例中，增益曲线210是用以表示天线元件110在没有设置谐振分配器120时的增益，且增益曲线220是用以表示是天线元件110在设置谐振分配器120时的增益。如增益曲线210所示，在没有设置谐振分配器120的情况下，天线元件110在无须支持的间隔频段240上具有较佳的增益。此外，随着谐振分配器120的设置，天线元件110将可以跳过无须支持的间隔频段240，且天线元件110在第一频段231与第二频段232下的增益也可相对地被提升，进而满足无线通信装置100在应用上的需求。

图3为依据本发明另一实施例的天线元件的增益的示意图。其中，图3实施例是将天线元件110应用在长期演进技术（Long Term Evolution，简称LTE）的高频频段中。因此，天线元件110必须可操作在第一频段331(1710～1785MHz)与第二频段332(2110～2170MHz)，且间隔频段340(1785～2110MHz)是天线元件110无须支持的频段。此外，增益曲线310与增益曲线320分别用以表示天线元件110在没有设置与有设置谐振分配器120时的增益。比对增益曲线310与320来看，可以得知，随着谐振分配器120的设置，天线元件110将可以跳过无须支持的间隔频段340，且天线元件110在第一频段331与第二频段332下的增益也可相对地被提升。

图4为依据本发明又一实施例的天线元件的增益的示意图。其中，图4实施例是将天线元件110应用在微波存取全球互通(WiMAX)技术的3G频段与无线局域网(WLAN)技术的2G频段中。因此，天线元件110必须可操作在第一频段431(2400～2500MHz)与第二频段432(3500～3800MHz)，且间隔频段440(2500～3500MHz)是天线元件110无须支持的频段。此外，增益曲线410与增益曲线420分别用以表示天线元件110在没有设置与有设置谐振分配器120下的增益。比对增益曲线410与增益曲线420来看，可以得知，随着谐振分配器120的设置，天线元件110将可以跳过无须支持的间隔频段440，且天线元件110在第一频段431与第二频段432下的增益也可相对地被提升。

请继续参照图1。天线元件110中的连接部112与第二延伸部114可形成另一共振路径103。此外，天线元件110可通过共振路径103操作在第三频段。也即是，天线元件110还通过第二延伸部114与连接部112操作在第三频段。此外，谐振分配器120包括电容元件C1，且电容元件C1与部分的第一延伸部113相互并联。在图1实施例中，利用第二延伸部114所形成的共振路径103的长度大于共振路径101的长度。因此，第三频段的频率低于第一频段与第二频段的频率。

值得一提的是，在另一实施例中，利用第二延伸部114所形成的共振路径103的长度也可例如是小于共振路径101的长度。此时，第三频段的频率将高于第一频段与第二频段的频率。此外，当天线元件110所操作的第三频段的频率低于第一频段与第二频段的频率时，电容元件C1的电容值可例如是介于0.1pF(picofarad)至3pF之间。此外，当天线元件110所操作的第三频段的频率高于第一频段与第二频段的频率时，电容元件C1的电容值可例如是介于3pF至8pF之间。

换言之，在实际应用上，电容元件C1的电容值反比于天线元件110的第二频段的频率。举例来说，针对图2至图4实施例而言，当天线元件110应用在3G Aux、WiMAX技术或是LTE的高频频段时，天线元件110所操作的第二频段的频率大于1.9GHz，且此时电容元件C1的电容值可例如是介于0.1pF至3pF之间。相对地，当天线元件110所操作的第二频段的频率小于1.9GHz时，电容元件C1的电容值将相对地变大，例如：电容元件C1的电容值可例如是介于3pF至8pF之间。

除此之外，虽然图1实施例列举了天线元件110的实施形态，但其并非用以限定本发明。举例来说，本领域技术人员可依设计所需，以单极天线(monopole antenna)、双极天线(dipole antenna)或是环形天线(loop antenna)来实现天线元件110，并将谐振分配器120的电流路径102并联于单极天线、双极天线或是环形天线中的一共振路径。藉此，随着谐振分配器120的设置，单极天线、双极天线或是环形天线将可在所需支持的频段上具有较佳的增益，进而满足无线通信装置100在应用上的需求。

综上所述，本发明的天线元件具有一共振路径，且谐振分配器所提供的电流路径与部分的共振路径相互并联。藉此，天线元件的操作频率将可涵盖第一频段与第二频段，且不涵盖位于第一频段与第二频段之间的间隔频段。如此一来，在实际应用上，天线元件的能量将可集中在所需支持的第一频段与第二频段上，并跳过无须支持的间隔频段。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种无线通信装置，其特征在于，包括：

一天线元件，包括电性相连的一连接部与一第一延伸部，该连接部具有一馈入点，该连接部与该第一延伸部形成一共振路径，该天线元件通过该共振路径操作在一第一频段与一第二频段；以及

一谐振分配器，与部分的该第一延伸部相互并联，并提供与部分的该共振路径相互并联的一电流路径，其中该谐振分配器延迟在该电流路径上的电流，以使该天线元件的操作频率不涵盖在该第一频段与该第二频段之间的一间隔频段。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该谐振分配器包括一电容元件。

3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，该天线元件还包括：

一接地部，其第一端电性连接至一接地面，其中该连接部的第一端具有该馈入点，该连接部的第一端电性连接至该接地部的第二端，该第一延伸部的第一端电性连接至该连接部的第二端，该第一延伸部的第二端为一开路端，且该电容元件与部分的该第一延伸部相互并联。

4.根据权利要求3所述的无线通信装置，其特征在于，该天线元件还包括：

一第二延伸部，其第一端电性连接至该连接部的第二端，且该第二延伸部的第二端为一开路端，其中该天线元件还通过该第二延伸部与该连接部操作在一第三频段。

5.根据权利要求4所述的无线通信装置，其特征在于，当该第三频段的频率低于该第一频段与该第二频段的频率时，该电容元件的电容值介于0.1pF至3pF之间。

6.根据权利要求4所述的无线通信装置，其特征在于，当该第三频段的频率高于该第一频段与该第二频段的频率时，该电容元件的电容值介于3pF至8pF之间。

7.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，该电容元件的电容值反比于该第二频段的频率。

8.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，该天线元件为一平面倒F天线、一单极天线、一双极天线或是一环形天线。