CN105633546A - 天线结构及具有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及具有该天线结构的无线通信装置，该天线结构包括由金属材料制成的第一边框及第二边框、天线载体及辐射体，所述天线载体包括顶壁、垂直所述顶壁设置的第一侧壁及第二侧壁，所述第一边框与所述第一侧壁相对且相互平行设置，所述第二边框与所述第二侧壁相对且相互平行设置，所述辐射体至少布设于所述顶壁、所述第一侧壁及所述第二侧壁上。所述天线结构的收发性能较佳，且占用空间较小。

Description

天线结构及具有该天线结构的无线通信装置

技术领域

本发明涉及一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置。

背景技术

随着无线通信技术的进步，无线通信装置不断朝轻薄趋势发展，消费者对于无线通信装置的外观和性能要求越来越高。目前大多数无线通信装置皆具备有全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)功能，以用来辅助驾驶人了解道路状况、位置、方向、速度等。以天线设计而言，GPS天线大多会分别被设计在无线通信装置的不同位置上。另外，由于金属机壳在外观、机构强度、散热效果等具有优势，使得具有金属机壳的通信产品得到较快发展。然而金属机壳的加入将使得天线的设计空间受到缩减，进而导致天线的收发性能降低。

发明内容

针对上述问题，有必要提供一种可有效提高天线收发性能的天线结构。

另，还有必要提供一种具有该天线结构的无线通信装置。

一种天线结构，包括由金属材料制成的第一边框及第二边框、天线载体及辐射体，所述天线载体包括顶壁、垂直所述顶壁设置的第一侧壁及第二侧壁，所述第一边框与所述第一侧壁相对且相互平行设置，所述第二边框与所述第二侧壁相对且相互平行设置，所述辐射体至少布设于所述顶壁、所述第一侧壁及所述第二侧壁上。

一种无线通信装置，包括电路板及上述天线结构，所述天线载体装设于所述电路板上，所述第一边框间隔设置于所述电路板的一侧，所述第二边框间隔设置于所述电路板相邻的另一侧。

上述天线结构及无线通信装置通过调整第一边框及第二边框相对于辐射体的间距，如此可有效提高该天线结构的收发性能并涵盖较宽的频宽。另外上述天线结构的占用空间较小，有利于无线通信装置的小型化。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的无线通信装置的分解示意图。

图2为图1所示所示无线通信装置的组装示意图。

图3为图2所示无线通信装置另一角度下的组装示意图。

图4为图1所示无线通信装置中天线结构的回波损耗示意图。

主要元件符号说明

无线通信装置	100
		底板	20
电路板	30
		信号馈入端	31
接地端	33
		定位孔	35
连接器	37
		天线结构	50
天线载体	51
		顶壁	511
第一侧壁	513
		第二侧壁	515
第三侧壁	517
		安装孔	519
第一边框	53
		接地点	531
第二边框	55
		辐射体	57
馈入部	571
		辐射部	573
连接段	5731
		第一辐射段	5733
第二辐射段	5735
		第三辐射段	5737
固定件	70

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，本发明较佳实施方式提供一种天线结构50，其应用于移动电话、个人数字助理等无线通信装置100中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。

该无线通信装置100还包括底板20及电路板30。在本实施例中，该底板20由金属材料制成。该电路板30装设于所述底板20上。该电路板30上设置有信号馈入端31、接地端33、定位孔35及连接器37。在本实施例中，该信号馈入端31为一金属弹片，用以为该天线结构50馈入电流。该接地端33用以为所述天线结构50提供接地。在本实施例中，该接地端33还电性连接至所述信号馈入端31，即所述接地端33与所述信号馈入端31共用一金属弹片。该定位孔35用以将所述天线结构50组装至所述电路板30上。该连接器37设置于该电路板30的一侧，且邻接该定位孔35设置。

该天线结构50包括天线载体51、第一边框53、第二边框55及辐射体57。该天线载体51由金属材料制成。在本实施例中，该天线载体51大致呈框体结构，包括顶壁511、第一侧壁513、第二侧壁515及第三侧壁517。该顶壁511上开设有贯通该顶壁511的安装孔519。通过将一固定件70，例如螺钉依次穿过所述安装孔519及定位孔35，从而将该天线载体51固定装设于该电路板30上。该第一侧壁513与第三侧壁517相对且相互平行设置，且分别连接于该第二侧壁515的两端。该第三侧壁517还邻接所述连接器37设置。该第一侧壁513、第二侧壁515及第三侧壁517均垂直于所述顶壁511设置，进而与所述顶壁511共同形成一容置空间（图未标）。该容置空间用以当所述天线载体51装设于电路板30上时，将所述信号馈入端31及接地端33收容于其内。在本实施例中，该容置空间的尺寸约为18.8mm×4.2mm×1.4mm。

该第一边框53及第二边框55均由金属材料制成。在本实施例中，该第一边框53及第二边框55均为该无线通信装置100的外观件，例如金属边框。该第一边框53间隔设置于所述电路板30的一侧，且与所述第一侧壁513相对且相互平行设置。该第二边框55垂直第一边框53设置，且间隔设置于所述电路板30相邻的一侧，并与该第二侧壁515相对且相互平行设置。在本实施例中，所述第一边框53与该第一侧壁513之间的间距为2.3mm。所述第二边框55与该第二侧壁515之间的间距为2.3mm。该第一边框53朝向所述第一侧壁513的一侧还设置有一接地点531，用以为该第一边框53提供接地。

在本实施例中，该辐射体57为一全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)天线，其采用镭雕工艺制成。该辐射体57包括馈入部571及辐射部573。该馈入部571大致呈矩形片体状，其装设于该容置空间内且抵持该信号馈入端31，进而与该信号馈入端31建立电性连接，以为所述辐射体57馈入电流。该辐射部573电性连接至所述馈入部571，且与该馈入部571共同围成一环状回路。

该辐射部573包括依次电性连接的连接段5731、第一辐射段5733、第二辐射段5735及第三辐射段5737。该连接段5731大致呈弧形，其电性连接至该馈入部571的一侧。该第一辐射段5733整体布设于所述第一侧壁513上。在本实施例中，该第一辐射段5733为一直条状体，其一端电性连接至所述连接段5731远离该馈入部571的端部，另一端沿平行于所述第一边框53且靠近所述第二边框55的方向延伸。该第二辐射段5735整体布设在所述第二侧壁515上。在本实施例中，该第二辐射段5735为一条状体，其一端电性连接至所述第一辐射段5733远离该连接段5731的端部，另一端沿平行于所述第二边框55且靠近所述第三侧壁517的方向延伸。该第三辐射段5737为一曲折型片体，其整体布设于该顶壁511靠近第三侧壁517的一侧，且电性连接至所述第二辐射段5735的末端。

请一并参阅图2，当需要装配该无线通信装置100时，先将所述辐射体57的馈入部571及连接段5731设置于所述容置空间内，且使得所述馈入部571抵持该信号馈入端31，进而与该信号馈入端31建立电性连接，以为所述辐射体57馈入电流。将该辐射体57的第一辐射段5733及第二辐射段5735分别贴附于该天线载体51的第一侧壁513及第二侧壁515上，并使得该第三辐射段5737整体布设于该天线载体51的顶壁511上。接着，将所述固定件70，例如螺钉依次穿过所述安装孔519及定位孔35，从而将装设有辐射体57的天线载体51固定装设于该电路板30上。可以理解，该连接段5731、第一辐射段5733、第二辐射段5735及第三辐射段5737的形状及结构可依据该天线载体51的形状对应调整。

下面结合图3详细说明该无线通信装置100的工作原理：电流自馈入部571进入后，依次流经连接段5731、第一辐射段5733及第二辐射段5735，最后通过该第三辐射段5737接地，以形成第一电流路径，进而使得所述天线结构50可工作于GPS频段。另外，通过调节该第一边框53及第二边框55的位置，使得该第一辐射段5733与第一边框53之间的间距及第二辐射段5735与第二边框55之间的间距均满足天线辐射标准，且所述第三辐射段5737与所述连接器37间隔设置。如此，当电流依次流经该辐射体57的第一辐射段5733、第二辐射段5735及第三辐射段5737时，该第一辐射段5733与该第一边框53、该第二辐射段5735与第二边框55、该第三辐射段5737与连接器37将分别发生耦合效应，进而有效拓宽该天线结构50的频宽，并使得辐射部573的能量能完全辐射出去。另外，由于该信号馈入端31电性连接至接地端33，因此，可使得该辐射体57的电流能通过该接地端33大面积接地，进而使得该天线结构50的上半球场型最强能量集中在无线通信装置100的顶端，如此以有效提高该天线结构50的收发性能。

图4为该天线结构50的回波损耗示意图。显然，从图4可以明显看出，该天线结构50不仅可工作于GPS频段（1.575GHz），还可涵盖至全球卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GLONASS）频段（1.605GHz），即该天线结构50可工作于双卫星定位系统，满足天线设计要求。

本发明的无线通信装置100通过调整第一边框53及第二边框55相对于辐射体57的间距并于第一边框53上设置接地点531，如此可有效提高辐射体57的收发性能并涵盖较宽的频宽。由于辐射体57采用回绕式设计，使得辐射体57具有良好的收发性能，且其占用空间明显减小，有利于无线通信装置100的小型化。另外，通过将接地端33电性连接至该信号馈入端31，即使得所述信号馈入端31与接地端33共用同一弹片，如此可有效节约设计成本。

Claims (10)

1.一种天线结构，包括由金属材料制成的第一边框及第二边框，其特征在于：所述天线结构还包括天线载体及辐射体，所述天线载体包括顶壁、垂直所述顶壁设置的第一侧壁及第二侧壁，所述第一边框与所述第一侧壁相对且相互平行设置，所述第二边框与所述第二侧壁相对且相互平行设置，所述辐射体至少布设于所述顶壁、所述第一侧壁及所述第二侧壁上。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：该天线载体由金属材料制成。

3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第一边框朝向所述第一侧壁的一侧设置有接地点。

4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述辐射体包括馈入部及辐射部，所述辐射部电性连接至所述馈入部，且与所述馈入部共同围成一环状回路。

5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述天线载体还包括第三侧壁，所述第三侧壁与所述第一侧壁相对且相互平行，且与所述第一侧壁分别连接至所述第二侧壁的两端，所述顶壁、所述第一侧壁、所述第二侧壁及所述第三侧壁共同形成一容置空间，所述馈入部收容于所述容置空间内。

6.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述辐射部包括连接段、第一辐射段、第二辐射段及第三辐射段，所述连接段电性连接至所述馈入部的一侧，且收容于所述容置空间内，所述第一辐射段布设于所述第一侧壁上，所述第一辐射段的一端电性连接至所述连接段远离所述馈入部的端部，另一端沿平行于所述第一边框且靠近所述第二边框的方向延伸，所述第二辐射段布设在所述第二侧壁上，所述第二辐射段的一端电性连接至所述第一辐射段远离所述连接段的端部，另一端沿平行于所述第二边框且靠近所述第三侧壁的方向延伸，所述第三辐射段布设于所述顶壁上，且电性连接至所述第二辐射段的末端。

7.一种无线通信装置，包括电路板，其特征在于：该无线通信装置还包括如权利要求1-6中任一项所述的天线结构，所述天线载体装设于所述电路板上，所述第一边框间隔设置于所述电路板的一侧，所述第二边框间隔设置于所述电路板相邻的另一侧。

8.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板上还设置有信号馈入端及接地端，所述信号馈入端与所述馈入部电性连接，所述接地端电性连接至所述信号馈入端。

9.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板上还设置有定位孔，所述天线载体的顶壁上设置有相应的安装孔，通过将一固定件依次穿过所述安装孔及定位孔，以将所述天线载体安装于所述电路板上。

10.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：所述电路板上还设置有连接器，所述连接器邻接所述第三侧壁设置。