CN105515599A - 无线通信装置 - Google Patents

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    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching

Abstract

本发明提供一种无线通信装置，其包括槽孔天线、电路板及与该电路板间隔设置的金属边框，该槽孔天线包括馈入点、接地点及辐射部，所述馈入点及接地点均连接于电路板与金属边框之间，该辐射部为金属边框的一部分，该辐射部与电路板形成槽孔，该电路板上设置有一多工带通滤波器、若干匹配电路及若干射频芯片，所述槽孔天线、多工带通滤波器、匹配电路及射频芯片依次连接。该槽孔天线工作于不同通信频段，有助于减少无线通信装置的体积。

Description

无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种无线通信装置，尤其涉及一种具有槽孔天线的无线通信装置。
背景技术
在无线通信装置中，用来发射、接收无线电波以传递、交换无线电数据信号的天线装置，无疑是无线通信装置中最重要的元件之一。近年来各种使用不同工作频带的通信系统及应用的不断出现，则使得天线的设计朝向涵盖多个系统频带发展。为了确保无线通信装置于使用不同工作频带的多种无线通信系统中均可进行信号传输，该天线装置必须能够收发多种不同频率之信号。另一方面，槽孔天线一般结构较为复杂，但由于天线模块的外观亦趋向于轻薄与微型化，使得天线设计除了宽带之外，亦需同时具备有小型化的特征。如何在不增加无线通信装置体积的前提下使天线具有宽带的特性，已成为各家天线厂商最大的挑战。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种可工作于不同频段且体积较小的槽孔天线。
一种无线通信装置，其包括槽孔天线、电路板及与该电路板间隔设置的金属边框，该槽孔天线包括馈入点、接地点及辐射部，所述馈入点及接地点均连接于电路板与金属边框之间，该辐射部为金属边框的一部分，该辐射部与电路板形成槽孔，该电路板上设置有一多工带通滤波器、若干匹配电路及若干射频芯片，所述槽孔天线、多工带通滤波器、匹配电路及射频芯片依次连接。
上述的无线通信装置通过整合槽孔天线与多工带通滤波器，槽孔天线谐振，使得该无线通信装置工作于不同通信频段，有助于减少无线通信装置的体积。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的无线通信装置的立体图。
图2为图1所示的无线通信装置的部分立体图。
图3为图1所示的无线通信装置的正面图。
图4为图1所示的无线通信装置的功能模块图。
图5为图1所示的无线通信装置的槽孔天线的散射参数曲线图。
图6为图1所示的无线通信装置的槽孔天线的隔离度曲线图。
图7为图1所示的无线通信装置的槽孔天线的天线效率图。
主要元件符号说明
槽孔天线 100
无线通信装置 200
电路板 220
金属边框 240
耳机接口 260
辐射部 226
馈入点 222
接地点 224
槽孔 228
第一矩形槽孔 2281
第一矩形槽孔 2282
多工带通滤波器 30
输入端 305
第一输出端 301
第二输出端 302
第三输出端 303
匹配电路 32
第一匹配电路 321
第二匹配电路 322
第三匹配电路 323
射频芯片 34
第一射频芯片 341
第二射频芯片 342
第三射频芯片 343
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1-3，本发明较佳实施方式提供一种无线通信装置200，其可以为移动电话、平板电脑、个人数码产品等。该无线通信装置200包括槽孔天线100、电路板220及与该电路板220间隔设置的金属边框240。本实施方式的无线通信装置200以移动电话为例来说明，因此，本实施方式的无线通信装置200亦具有移动电话的基本构件，如耳机接口260等，然而，这些基本构件广为业内人士所熟知且非本案的改进重点，在此不再赘述。
该槽孔天线100包括至少一馈入点222、若干接地点224及辐射部226。所述馈入点222及接地点224均连接于电路板220与金属边框240之间，该馈入点222用于馈入电磁波信号，该接地点224用于系统接地。该辐射部226为金属边框240的一部分，用于辐射电磁波信号。该辐射部226与电路板220之间形成槽孔228。在本实施方式中，该金属边框240为矩形框，该电路板220呈凸字形。该电路板220置于金属边框240内，且该电路板220及金属边框240之间通过九个接地点224及一个馈入点222连接。其中金属边框240的相对侧对称间隔设置有四个接地点224，连接相对侧的其中一侧间隔设置一接地点224及一馈入点222。具体地，该槽孔228透过馈入点222作分隔，该槽孔228包括第一矩形槽孔2281及第二矩形槽孔2282，该第一矩形槽孔2281用于容置耳机接口260。在实际应用中，应对耳机接口260的排线做适当屏蔽处理，以降低对槽孔天线100的影响。第二矩形槽孔2282为接地点224至第一矩形槽孔2281之间的间隙。
可以理解，该槽孔228可直接开设于电路板220上。
可以理解，槽孔天线100的形状可以根据需要设置，增加槽孔228的宽度可增加天线频宽及辐射效率，增加槽孔228的长度可以降低天线的工作频段。
请参阅图4，该电路板220上设置有一多工带通滤波器30、若干匹配电路32及若干射频芯片34。所述槽孔天线100、多工带通滤波器30、匹配电路32及射频芯片34依次连接，槽孔天线100接收到信号后从馈入点222馈入多工带通滤波器30，再通过相应的匹配电路32直至达到对应的射频芯片34，以实现无线通信装置200工作于多个频段。具体地，该多工带通滤波器30用于允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的波，其包括输入端305、第一输出端301、第二输出端302及第三输出端303，该输入端305连接于馈入点222。所述匹配电路32用于达到较佳的阻抗匹配，其包括第一匹配电路321、第二匹配电路322及第三匹配电路323。所述射频芯片34包括第一射频芯片341、第二射频芯片342及第三射频芯片343。所述第一输出端301通过第一匹配电路321电性连接至第一射频芯片341，所述第二输出端302通过第二匹配电路322电性连接于第二射频芯片342，所述第三输出端303通过第三匹配电路323电性连接于第三射频芯片343。在本实施方式中，第一射频芯片341用于处理低频信号，如GPS频段信号；第二射频芯片342用于处理中频信号，如蓝牙信号或WIFI2.4GHz等；第三射频芯片343用于处理高频信号，如WIFI5.0GHz信号。
当该无线通信装置200接收信号时，槽孔天线100谐振于外界的无线信号，以产生感应电流，电流通过馈入点222馈入至多工带通滤波器30的输入端305，多工带通滤波器30根据感应电流的频率选择从第一输出端301、第二输出端302及第三输出端303输出，以使实现不同频段的信号传送至相应的第一射频芯片341、第二射频芯片342及第三射频芯片343；当该无线通信装置200发射信号时，所述第一射频芯片341、第二射频芯片342及第三射频芯片343可分别发射不同频段的信号，并依次通过匹配电路32及多工带通滤波器30传送至槽孔天线100，最后通过槽孔天线100辐射出去，从而实现该无线通信装置200可由该槽孔天线100收发于多个频段。
图5所示为本发明的无线通信装置200的槽孔天线100的散射参数曲线图，曲线M1-M3分别表示槽孔天线100在不同频率下的散射参数曲线。由散射参数曲线M1可知，该槽孔天线100在频率1575MHz性能较佳，由散射参数曲线M2可知，该槽孔天线100在频率2.4GHz性能较佳，由散射参数曲线M3可知，该槽孔天线100在频率5GHz性能较佳，无线通信装置200可涵盖GPS、WIFI等多个频段的无线信号。
图6所示为本发明的无线通信装置200的槽孔天线100的隔离度曲线图，曲线L1-L3分别表示槽孔天线100在不同频率下的隔离度曲线。由隔离度曲线L2-L3可知，该槽孔天线100在1575MHz频段时，1575MHz对2.4GHz及5.0GHz频段的隔离度均为-13dB；由隔离度曲线L1可知，在2.4GHz频段时，2.4GHz对5.0GHz的隔离度为-13dB；由隔离度曲线L1可知，在5.0GHz频段时，2.4GHz对5.0GHz的隔离度为皆小于-20dB。
图7所示为本发明的无线通信装置200的槽孔天线100的天线效率图，无线N1-N3分别表示槽孔天线100在不同频率下的天线效率曲线。由天线效率曲线N1可知，该槽孔天线100在收发频率大致为1575MHz的无线信号时效率约为30%，由天线效率曲线N2可知，在收发频率大致为2.4GHz的无线信号时效率约为42%，由天线效率曲线N3可知，在收发频率大致为5GHz的无线信号时效率约为42%。
本发明的无线通信装置200通过整合槽孔天线100与多工带通滤波器30，槽孔天线100谐振，使得该无线通信装置200工作于不同通信频段，有助于减少无线通信装置200的体积。

Claims (5)

1.一种无线通信装置，其包括槽孔天线、电路板及与该电路板间隔设置的金属边框，该槽孔天线包括馈入点、接地点及辐射部，其特征在于：所述馈入点及接地点均连接于电路板与金属边框之间，该辐射部为金属边框的一部分，该辐射部与电路板之间形成槽孔，该电路板上设置有一多工带通滤波器、若干匹配电路及若干射频芯片，所述槽孔天线、多工带通滤波器、匹配电路及射频芯片依次连接。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：该金属边框设置至少两个接地点，连接于电路板，以形成所述槽孔，并具有一馈入点设置于该槽孔上。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：该槽孔透过馈入点作分隔，包括第一矩形槽孔及第二矩形槽孔，该第一矩形槽孔用于容置耳机接口，第二矩形槽孔为馈入点至第一矩形槽孔之间的间隙。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：该槽孔包括第一矩形槽孔及第二矩形槽孔，该第一矩形槽孔用于容置耳机接口，第二矩形槽孔为接地点至第一矩形槽孔之间的间隙。
5.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：该多工带通滤波器包括输入端、第一输出端、第二输出端及第三输出端，该匹配电路包括第一匹配电路、第二匹配电路及第三匹配电路，该射频芯片包括第一射频芯片、第二射频芯片及第三射频芯片，所述第一输出端通过第一匹配电路电性连接至第一射频芯片，所述第二输出端通过第二匹配电路电性连接于第二射频芯片，所述第三输出端通过第三匹配电路电性连接于第三射频芯片。
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