CN107634313A - 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 Download PDF

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CN107634313A CN201710517452.0A CN201710517452A CN107634313A CN 107634313 A CN107634313 A CN 107634313A CN 201710517452 A CN201710517452 A CN 201710517452A CN 107634313 A CN107634313 A CN 107634313A
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李承翰
许溢文
叶维轩
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chiun Mai Communication Systems Inc
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chiun Mai Communication Systems Inc
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Abstract

本发明提供一种天线结构,包括壳体、第一馈入源以及切换电路,所述壳体包括前框、背板以及边框,所述边框夹设于所述前框与所述背板之间,所述边框上开设有开槽,所述前框上开设有缝隙,所述缝隙设置于所述开槽的两个末端之间,且与所述开槽连通并延伸至隔断所述前框,所述缝隙一侧的前框形成第一分支、所述缝隙另一侧的前框直至其延伸至所述开槽的其中一末端相对应的部分形成第二分支,所述第一馈入源分别电连接至所述第一分支及第二分支,且所述第一分支通过所述切换电路接地。该天线结构中的背板构成全金属结构,可有效避免由于开槽、断线或断点的设置而影响背板的完整性和美观性。本发明还提供一种具有该天线结构的无线通信装置。

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向轻薄趋势发展,消费者对于产品外观的要求也越来越高。由于金属壳体在外观、机构强度、散热效果等方面具有优势,因此越来越多的厂商设计出具有金属壳体,例如金属背板的无线通信装置来满足消费者的需求。但是,金属壳体容易干扰遮蔽设置在其内的天线所辐射的信号,不容易达到宽频设计,导致内置天线的辐射性能不佳。再者,所述背板上通常还设置有开槽及断点,如此将影响背板的完整性和美观性。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种天线结构及具有该天线结构的无线通信装置。
一种天线结构,包括壳体、第一馈入源以及切换电路,所述壳体包括前框、背板以及边框,所述边框夹设于所述前框与所述背板之间,所述边框上开设有开槽,所述前框上开设有缝隙,所述缝隙设置于所述开槽的两个末端之间,且与所述开槽连通并延伸至隔断所述前框,所述缝隙一侧的前框形成第一分支、所述缝隙另一侧的前框直至其延伸至所述开槽的其中一末端相对应的部分形成第二分支,所述第一馈入源分别电连接至所述第一分支及第二分支,且所述第一分支通过所述切换电路接地。
一种无线通信装置,包括上述所述的天线结构。
上述天线结构及具有该天线结构的无线通信装置可涵盖至低频、中频、高频、GPS频段及WIFI 2.4G频段,频率范围较广。另外,该天线结构的壳体上的开槽、断点及缝隙均设置于所述前框及边框上,并未设置于所述背板上,使得所述背板构成全金属结构,即所述背板上并没有绝缘的开槽、断线或断点,使得所述背板可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响背板的完整性和美观性。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。
图2为图1所示无线通信装置的组装示意图。
图3为图1所示天线结构的电路图。
图4为图2所示无线通信装置另一角度下的组装示意图。
图5为图1所示天线结构中切换电路的电路图。
图6为图5所示切换电路设置有谐振电路的电路图。
图7为图5所示切换电路设置有谐振电路的另一电路图。
图8为当图6所示切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图9为当图7所示切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图10为图6所示谐振电路的另一电路图。
图11为图7所示谐振电路的另一电路图。
图12为当图10-11所示切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图13为图1所示天线结构工作的电流走向示意图。
图14为图1所示天线结构工作于低频模态、GPS模态以及中频模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图15为图1所示天线结构工作于低频模态、GPS模态以及中频模态时的总辐射效率图。
图16为图1所示天线结构工作于高频模态及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图17为图1所示天线结构工作于高频模态及WIFI 2.4G模态时的总辐射效率图。
图18为本发明第二较佳实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。
图19为图18所示无线通信装置的组装示意图。
图20为图18所示天线结构的电路图。
图21为图19所示无线通信装置另一角度下的组装示意图。
图22为图18所示天线结构中第一切换电路的电路图。
图23为图22所示第一切换电路设置有谐振电路的电路图。
图24为图22所示第一切换电路设置有谐振电路的另一电路图。
图25为当图23所示第一切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图26为当图24所示第一切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图27为图23所示谐振电路的另一电路图。
图28为图24所示谐振电路的另一电路图。
图29为当图27-28所示第一切换电路设置有谐振电路时产生窄频模态的工作原理图。
图30为图18所示天线结构工作的电流走向示意图。
图31为图18所示天线结构工作于低、中、高频时的S参数(散射参数)曲线图。
图32为图18所示天线结构工作于低、中、高频时的总辐射效率图。
图33为本发明第三较佳实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。
图34为图33所示天线结构工作的电流走向示意图。
图35为本发明第四较佳实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。
图36为图35所示天线结构工作的电流走向示意图。
主要元件符号说明
天线结构 100、200、200a、200b
壳体 11、21
前框 111、211
背板 112、212
边框 113、213
容置空间 114、214
末端部 115、215
第一侧部 116、216
第二侧部 117、217
第一开孔 218
第二开孔 219
开槽 118、220
断点 119
缝隙 120
第一断点 221
第二断点 222、322
第一辐射部 A1
第二辐射部 A2
第一部分 F1
第二部分 F2
第一末端 E1、D1
第二末端 E2、D2
第一分支 B1、H1、K1
第二分支 B2、H2、K2
第一馈入源 13、22、31、33
匹配电路 23、32
第一匹配电路 16
第二匹配电路 17
连接部 18
第一连接段 181
第二连接段 183
第三连接段 185
第四连接段 187
第一接地部 24
切换电路 19
第一切换电路 25
切换单元 191、251
切换元件 193、253
谐振电路 195、255
电感 L、L1-Ln
电容 C、C1-Cn
辐射体 26
第二馈入源 15、27
第二接地部 28
第二切换电路 29
无线通信装置 300、400
显示单元 301、401
第一电子元件 302
第二电子元件 303
相机镜头 304、402
闪光灯 305、403
开孔 306、307、404、405
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
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当一个元件被称为“电连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件,它可以是接触连接,例如,可以是导线连接的方式,也可以是非接触式连接,例如,可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
请参阅图1,本发明较佳实施方式提供一种天线结构100,其可应用于移动电话、个人数字助理等无线通信装置400中,用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。
请一并参阅图2及图3,所述天线结构100包括壳体11、第一馈入源13、第二馈入源15、第一匹配电路16、第二匹配电路17、连接部18以及切换电路19。所述壳体11可以为所述无线通信装置400的外壳。在本实施例中,所述壳体11由金属材料制成。所述壳体11包括前框111、背板112及边框113。所述前框111、背板112及边框113可以是一体成型的。所述前框111、背板112以及边框113构成所述无线通信装置400的外壳。所述前框111上设置有一开口(图未标),用于容置所述无线通信装置400的显示单元401。可以理解,所述显示单元401具有一显示平面,该显示平面裸露于该开口,且该显示平面与所述背板112大致平行设置。
请一并参阅图4,所述背板112与所述前框111相对设置。所述背板112与边框113直接连接,所述背板112与边框113之间没有空隙。所述背板112为一体成型的单一金属片,为显露相机镜头402与闪光灯403等元件,所述背板112设置开孔404、405。所述背板112其上并没有设置任何用于分割所述背板112的绝缘的开槽、断线或断点。所述背板112可作为所述天线结构100的地。
所述边框113夹设于所述前框111与所述背板112之间,且分别环绕所述前框111及所述背板112的周缘设置,以与所述显示单元401、所述前框111以及背板112共同围成一容置空间114。所述容置空间114用以容置所述无线通信装置400的电路板、处理单元等电子元件或电路模块于其内。
所述边框113至少包括末端部115、第一侧部116以及第二侧部117。在本实施例中,所述末端部115为所述无线通信装置400的顶端。所述末端部115连接所述前框111与所述背板112。所述第一侧部116与所述第二侧部117相对设置,两者分别设置于所述末端部115的两端,优选垂直设置。所述第一侧部116与所述第二侧部117亦连接所述前框111与所述背板112。
所述边框113上还开设有开槽118,所述前框111上开设有断点119及缝隙120。在本实施例中,所述开槽118布设于所述末端部115上,并且分别延伸至所述第一侧部116及第二侧部117。可以理解,在其他实施例中,所述开槽118也可仅设置于所述末端部115,而未延伸至所述第一侧部116及第二侧部117中的任何一个,或者所述开槽118设置于所述末端部115,且仅沿延伸至所述第一侧部116及第二侧部117中的其中之一。
所述断点119与所述开槽118连通,并延伸至隔断所述前框111。在本实施例中,所述断点119邻近所述第一侧部116设置,如此所述断点119将对应所述开槽118的所述前框111划分为两部分,即第一辐射部A1及第二辐射部A2。其中,所述断点119一侧的前框111直至其延伸至与所述开槽118的第一末端E1相对应的部分共同形成所述第一辐射部A1。所述断点119另一侧的前框111直至其延伸至与所述开槽118的第二末端E2相对应的部分形成所述第二辐射部A2。在本实施例中,所述断点119开设的位置并非对应到所述末端部115的中间,因此所述第一辐射部A1的长度小于第二辐射部A2的长度。
所述缝隙120与所述开槽118连通,并延伸至隔断所述前框111。在本实施例中,所述缝隙120邻近所述第二侧部117设置,如此所述缝隙120将所述第二辐射部A2进一步划分出两部分,即第一分支B1及第二分支B2。其中,所述断点119与缝隙120之间的前框111形成所述第一分支B1。所述缝隙120远离所述断点119一侧的前框111直至其延伸至与所述开槽118的第二末端E2相对应的部分共同形成所述第二分支B2。在本实施例中,所述缝隙120开设的位置并非对应到所述第二辐射部A2的中间,因此所述第一分支B1的长度大于所述第二分支B2的长度。另外,所述第一辐射部A1的长度小于所述第二分支B2的长度。
在本实施例中,所述开槽118、所述断点119及所述缝隙120内均填充有绝缘材料(例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等,但不以此為限),进而区隔所述第一辐射部A1、第二辐射部A2的第一分支B1及第二分支B2与所述壳体11的其余部分。
可以理解,在本实施例中,所述开槽118开设于所述边框113靠近所述背板112的一端,并延伸至所述前框111,以使得所述第一辐射部A1、第二辐射部A2的第一分支B1及第二分支B2完全由部分所述前框111构成。当然,在其他实施例中,所述开槽118的开设位置亦可根据具体需求进行调整。例如,所述开槽118开设于所述边框113靠近所述背板112的一端,并朝所述前框111所在方向延伸,以使得所述第一辐射部A1、第二辐射部A2的第一分支B1及第二分支B2由部分所述前框111及部分所述边框113构成。
可以理解,所述前框111与边框113的上半部除了所述开槽118、断点119及缝隙120以外没有再设置其他绝缘的开槽、断线或断点,因此所述前框111的上半部就只有断点119及缝隙120,没有其他断点。
所述第一馈入源13设置于所述容置空间114内,且邻近所述开槽118的第二末端E2设置。所述第一馈入源13的一端通过所述第一匹配电路16及连接部18分别电连接至所述第一分支B1及第二分支B2,进而分别为所述第一分支B1及第二分支B2馈入电流,以使得所述第一分支B1激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号,所述第二分支B2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号。在本实施例中,所述第一模态为低频模态,所述第一频段为LTE-A 734-960MHz频段。所述第二模态为中频模态,所述第二频段为LTE-A 1805-2170频段。
在本实施例中,所述连接部18包括第一连接段181、第二连接段183、第三连接段185及第四连接段187。所述第一连接段181、第二连接段183、第三连接段185及第四连接段187共面设置。所述第一连接段181大致呈矩形条状,其一端通过所述第一匹配电路16连接至所述第一馈入源13,另一端沿平行所述末端部115且靠近所述第一侧部116的方向延伸。所述第二连接段183大致呈矩形条状,其一端垂直连接至所述第一连接段181远离所述第一馈入源13的一端,另一端沿平行所述第一侧部116且靠近所述末端部115的方向延伸,直至与所述第一分支B1邻近所述缝隙120的部分连接,进而馈入电流至所述第一分支B1。
所述第三连接段185大致呈矩形条状,其一端连接至所述第一连接段181与所述第一馈入源13的连接处,另一端沿平行所述第二连接段183且远离所述末端部115的方向延伸。所述第四连接段187大致呈矩形条状,其一端垂直连接至所述第三连接段185远离所述第一馈入源13的一端,另一端沿平行所述第一连接段181且靠近所述第二侧部117的方向延伸,直至与所述第二分支B2邻近所述第二末端E2的部分连接,进而馈入电流至所述第二分支B2。
在本实施例中,所述第二馈入源15设置于所述容置空间114内,且邻近所述开槽118的第一末端E1设置。所述第二馈入源15的一端通过所述第二匹配电路17与所述第一辐射部A1电连接,另一端电连接至所述背板112,进而为所述第一辐射部A1馈入电流,使得所述第一辐射部A1激发一第三模态以产生第三频段的辐射信号。本实施例中,所述第三模态为一高频模态,所述第三频段为LTE-A 2300-2400MHz、LTE-A 2496-2690MHz及WIFI 2.4GHz频段。
请一并参阅图5,所述切换电路19的一端电连接至所述第一分支B1靠近所述第二连接段183的位置,另一端电连接至所述背板112,即接地。所述切换电路19包括切换单元191及至少一切换元件193。所述切换单元191电连接至所述第一分支B1。所述切换元件193可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件193之间相互并联,且其一端电连接至所述切换单元191,另一端电连接至背板112,即接地。如此,通过控制所述切换单元191的切换,可使得所述第一分支B1切换至不同的切换元件193。由于每一个切换元件193具有不同的阻抗,因此通过所述切换单元191的切换,可有效调整所述第一分支B1的第一模态的频段。
可以理解,在本实施例中,所述第一分支B1还可额外激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号。具体的,请一并参阅图6及图7,所述切换电路19还可包括谐振电路195。请参阅图6,在其中一实施例中,所述谐振电路195的数量为一个,所述谐振电路195包括相互串联的电感L及电容C。所述谐振电路195电连接于所述第一分支B1及背板112之间,且与所述切换单元191及至少一切换元件193并联设置。
请参阅图7,在另外一实施例中,所述谐振电路195的数量与所述切换元件193的数量一致,即为多个。每一谐振电路195包括相互串联的电感L1-Ln及电容C1-Cn。每一个所述谐振电路195分别电连接于所述切换单元191及背板112之间,并与对应的切换元件193并联设置。
可以理解,所述背板112可作为所述天线结构100和所述无线通信装置400的地。在另一实施例中,在所述显示单元401朝向所述背板112那一面可设置用于屏蔽电磁干扰的屏蔽罩(shielding mask)或支撑所述显示单元401的中框。所述屏蔽罩或中框以金属材料制作。所述屏蔽罩或中框可以和所述背板112相连接以作为所述天线结构100和所述无线通信装置400的地。在图5-7中,所述屏蔽罩或中框可以取代所述背板112以供所述切换电路19接地。
图8为在图6所示所述切换电路19并联一个谐振电路195,且所述谐振电路195包括相互串联的电感L及电容C时,所述第二辐射部A2的S参数(散射参数)与频率之间的关系原理图。其中,假设当所述切换电路19未增加图6所示所述谐振电路195时,所述天线结构100的第一分支B1工作于第一模态(请参曲线S81)。当所述切换电路19增加所述谐振电路195时,所述谐振电路195可使得所述第一分支B1额外共振出一窄频模态,即第四模态(请参曲线S82),以产生第四频段的辐射信号,即可有效增加所述天线结构100的应用频段,达到多频或宽频应用。在一实施例中,所述第四频段可以是GPS频段,所述第四模态也就是GPS谐振模态。
图9为在图7所示所述切换电路19中每一切换元件193一侧并联一个谐振电路195,且所述谐振电路195包括相互串联的电感L1-Ln及电容C1-Cn时,所述第二辐射部A2的S参数(散射参数)与频率之间的关系原理图。其中,假设当所述切换电路19未增加图7所示所述谐振电路195时,所述天线结构100的第一分支B1工作于第一模态(请参曲线S91)。如此当所述切换电路19增加所述谐振电路195时,所述谐振电路195可使得所述第一分支B1额外共振出所述窄频模态(请参曲线S92),也就是GPS共振模态,即可有效增加所述天线结构100的应用频段,达到多频或宽频应用。另外,通过设置所述谐振电路195中电感L1-Ln的电感值与所述电容C1-Cn的电容值,可决定所述第一模态切换时所述窄频模态的频段。例如,在其中一个实施例中,例如图9所示,可通过设置所述谐振电路195中的电感值与电容值,使切换单元191切换至不同的切换元件193时,所述天线结构100的窄频模态(即第四模态)也随之切换,例如可由f1移动至fn,移动范围十分广泛。
可以理解,在另一实施例中,还可以通过设置所述谐振电路195中的电感值与电容值而固定所述窄频模态的频段,从而使所述切换单元191无论切换至哪一个切换元件193,所述窄频模态的频段都固定不动。
可以理解的是,在其他实施例中,所述谐振电路195不局限于包括所述电感L及电容C,其还可由其他的谐振元件组成。例如,请一并参阅图10及图11,在另外一实施例中,所述谐振电路195仅包括电容C或电容C1-Cn。如此,请参阅图12,为电压驻波比(standingwave ratio,SWR)与频率的关系示意图。当改变所述电容C或电容C1-Cn的电容值时,可有效移动所述窄频模态f1的倍频模态fh,应用范围十分广泛。
图13为所述天线结构100的电流走向示意图。显然,当电流自所述第一馈入源13馈入后,一部分电流将经所述连接部18流入所述第二辐射部A2的第一分支B1,并流向所述断点119(参路径P1),进而激发出所述第一模态以产生第一频段的辐射信号。当电流自所述第一馈入源13馈入后,另外一部分电流将经所述连接部18流入所述第二辐射部A2的第二分支B2,并流向所述缝隙120(参路径P2),进而激发出所述第二模态以产生第二频段的辐射信号。当电流自所述第二馈入源15进入后,将流经所述第一辐射部A1,并流向所述断点119(参路径P3),进而激发出所述第三模态以产生第三频段的辐射信号。
可以理解,由于所述天线结构100设置有切换电路19,因此可利用所述切换电路19的切换,进而切换所述第一频段,同时不影响中、高频的操作。再者,由于所述切换电路19设置有所述谐振电路195。如此,可使得电流自所述切换电路19流向所述断点119(参路径P4),以使得所述第一分支B1搭配所述谐振电路195而激发出所述第四模态以产生第四频段的辐射信号。
图14为所述天线结构100工作于低频模态、GPS模态以及中频模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中,曲线S141为所述天线结构100工作于LTE-A 734-756MHz时的S11值。曲线S142为所述天线结构100工作于LTE-A 791-821MHz时的S11值。曲线S143为所述天线结构100工作于LTE-A 869-894MHz时的S11值。曲线S144为所述天线结构100工作于LTE-A 925-960MHz时的S11值。曲线S145为所述天线结构100工作于1575MHz时的S11值。曲线S146为所述天线结构100工作于LTE-A 1805-2170MHz时的S11值。显然,曲线S141-S144分别对应四个不同频段,并分别对应所述切换电路19可切换的多个低频模态的其中四个。
图15为所述天线结构100工作于低频模态、GPS模态以及中频模态时的总辐射效率图。其中,曲线S151为所述天线结构100工作于LTE-A 734-756MHz时的总辐射效率。曲线S152为所述天线结构100工作于LTE-A 791-821MHz时的总辐射效率。曲线S153为所述天线结构100工作于LTE-A 869-894MHz时的总辐射效率。曲线S154为所述天线结构100工作于LTE-A 925-960MHz时的总辐射效率。曲线S155为所述天线结构100工作于1575MHz时的总辐射效率。曲线S156为所述天线结构100工作于LTE-A 1805-2170MHz时的总辐射效率。显然,曲线S151-S154分别对应四个不同频段,并分别对应所述切换电路19可切换的多个低频模态的其中四个。
图16为所述天线结构100工作于高频模态(即LTE-A 2300-2400MHz及LTE-A 2496-2690MHz)及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。图17为所述天线结构100工作于高频模态(即LTE-A 2300-2400MHz及LTE-A 2496-2690MHz)及WIFI 2.4G模态时的辐射效率图。
显然,从图14至图17可知,所述天线结构100可工作于相应的低频频段,例如LTE-A734-960MHz频段。另外,所述天线结构100还可工作于GPS频段、中频段(LTE-A 1805-2170MHz频段)、高频段(即LTE-A 2300-2400MHz、LTE-A 2496-2690MHz)及WIFI 2.4G频段,即涵盖至低、中、高频、GPS频段、WIFI 2.4G频段,频率范围较广,且当所述天线结构100工作于上述频段时,其工作频率均可满足天线工作设计要求,并具有较佳的辐射效率。
如前面各实施例所述,所述天线结构100通过设置所述开槽118、断点119以及缝隙120,以自所述前框111划分出第一辐射部A1及第二辐射部A2的第一分支B1、第二分支B2。所述天线结构100还设置有第一馈入源13及第二馈入源15,进而使得所述第一馈入源13及第二馈入源15的电流可分别馈入所述第二辐射部A2的第一分支B1、第二分支B2及所述第一辐射部A1。如此,所述第二辐射部A2的第一分支B1可激发第一模态以产生低频频段的辐射信号。所述第二辐射部A2的第二分支B2可激发第二模态以产生中频频段的辐射信号。所述第一辐射部A1可激发第三模态以产生高频频段的辐射信号。因此无线通信装置400可使用长期演进技术升级版(LTE-Advanced)的载波聚合(CA,Carrier Aggregation)技术同时在多个不同频段接收或发送无线信号以增加传输频宽。
另外,该天线结构100通过设置所述壳体11,且所述壳体11上的开槽118、断点119及缝隙120均设置于所述前框111及边框113上,并未设置于所述背板112上,使得所述背板112构成全金属结构,即所述背板112上并没有绝缘的开槽、断线或断点,使得所述背板112可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响背板112的完整性和美观性。
实施例2
请参阅图18,本发明第二较佳实施方式提供一种天线结构200,其可应用于移动电话、个人数字助理等无线通信装置300中,用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。
请一并参阅图19及图20,所述天线结构200包括壳体21、第一馈入源22、匹配电路23及第一接地部24。所述壳体21可以为所述无线通信装置300的外壳。在本实施例中,所述壳体21由金属材料制成。所述壳体21包括前框211、背板212及边框213。所述前框211、背板212及边框213可以是一体成型的。所述前框211、背板212以及边框213构成所述无线通信装置300的外壳。所述前框211上设置有一开口(图未标),用于容置所述无线通信装置300的显示单元301。可以理解,所述显示单元301具有一显示平面,该显示平面裸露于该开口,且该显示平面与所述背板212大致平行设置。
请一并参阅图21,所述背板212与所述前框211相对设置。所述背板212与边框213直接连接,所述背板212与边框213之间没有空隙。所述背板212为一体成型的单一金属片,为显露相机镜头304与闪光灯305等元件,所述背板112设置开孔306、307。所述背板112其上并没有设置任何用于分割所述背板212的绝缘的开槽、断线或断点。所述背板212相当于所述天线结构200与所述无线通信装置300的地。
所述边框213夹设于所述前框211与所述背板212之间,且分别环绕所述前框211及所述背板212的周缘设置,以与所述显示单元301、所述前框211以及背板212共同围成一容置空间214。所述容置空间214用以容置所述无线通信装置300的电路板、处理单元等电子元件或电路模块于其内。
所述边框213至少包括末端部215、第一侧部216以及第二侧部217。在本实施例中,所述末端部215为所述无线通信装置300的底端。所述末端部215连接所述前框211与所述背板212。所述第一侧部216与所述第二侧部217相对设置,两者分别设置于所述末端部215的两端,优选垂直设置。所述第一侧部216与所述第二侧部217亦连接所述前框211与所述背板212。
所述边框213上还开设有第一开孔218、第二开孔219及开槽220。所述前框211上开设有第一断点221及第二断点222。所述第一开孔218及第二开孔219均开设于所述末端部215上,两者间隔设置且均贯通所述末端部215。
所述无线通信装置300还包括至少一电子元件。在本实施例中,所述无线通信装置300包括第一电子元件302及第二电子元件303。所述第一电子元件302为一耳机接口模块,其设置于所述容置空间214内,且邻近所述第一侧部216设置。所述第一电子元件302与所述第一开孔218相对应,以使得所述第一电子元件302从所述第一开孔218部分露出。如此用户可将一耳机通过所述第一开孔218插入,进而与所述第一电子元件302建立电性连接。
所述第二电子元件303为一USB模块,其设置于所述容置空间214内,且位于所述第一电子元件302与所述第二侧部217之间。所述第二电子元件303与所述第二开孔219相对应,以使得所述第二电子元件303从所述第二开孔219部分露出。如此用户可将一USB设备通过所述第二开孔219插入,进而与所述第二电子元件303建立电性连接。
在本实施例中,所述开槽220布设于所述末端部215上,且连通所述第一开孔218及第二开孔219,并且分别延伸至所述第一侧部216及第二侧部217。
所述第一断点221及第二断点222均与所述开槽220连通,并延伸至隔断所述前框211。在本实施例中,所述第一断点221开设于所述前框211上,且与所述开槽220布设于所述第一侧部216的第一末端D1连通。所述第二断点222开设于所述前框211上,且与所述开槽220布设于所述第二侧部217的第二末端D2连通。如此,所述开槽220、第一断点221及第二断点222共同将所述壳体21划分为相互间隔设置的第一部分F1及第二部分F2。其中,所述壳体21中由所述开槽220、第一断点221及第二断点222共同围成的部分构成所述第一部分F1,所述壳体21剩余的部分则构成所述第二部分F2。在本实施例中,所述第一部分F1构成所述天线结构200的天线结构,用以接收和/或发射无线电波以传递、交换无线信号。所述第二部分F2接地。
可以理解,在本实施例中,所述开槽220开设于所述边框213靠近所述背板212的一端,并延伸至所述前框211的边缘,以使得所述第一部分F1完全由部分所述前框212构成。当然,在其他实施例中,所述开槽220的开设位置亦可根据具体需求进行调整。例如,所述开槽220开设于所述边框213靠近所述背板212的一端,并朝所述前框211所在方向延伸,以使得所述第一部分F1由部分所述前框211及部分所述边框213构成。
可以理解,在其他实施例中,所述开槽220也可仅设置于所述末端部215,而未延伸至所述第一侧部216及第二侧部217中的任何一个,或者所述开槽220设置于所述末端部215,且仅沿延伸至所述第一侧部216及第二侧部217中的其中之一。如此,所述第一断点221及第二断点222的位置亦可根据所述开槽220的位置进行调整。例如,所述第一断点221及第二断点222可均开设于所述前框211对应所述末端部215的位置。例如,所述第一断点221及第二断点222中的一个可开设于所述前框211对应所述末端部215的位置,而所述第一断点221及第二断点222中的另一个可开设于所述前框211对应所述第一侧部216或第二侧部217的位置。显然,所述开槽220的形状、位置以及所述第一断点221及第二断点222于所述边框212上的位置均可根据具体需求进行调整,仅需保证所述开槽220、所述第一断点221及第二断点222可共同将所述壳体21划分为间隔设置的第一部分F1及第二部分F2即可。
可以理解,在本实施例中,除了第一开孔218与第二开孔219的位置以外,所述开槽220、所述第一断点221及第二断点222内均填充有绝缘材料(例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等,但不以此為限),进而区隔所述第一部分F1与第二部分F2。
可以理解,在本实施例中,所述第一馈入源22设置于所述容置空间214内,且位于所述第二电子元件303与所述第二侧部217之间,并邻近所述第二电子元件303设置。所述第一馈入源22通过所述匹配电路23电连接至所述第一部分F1,以为所述第一部分F1馈入电流,并将所述第一部分F1划分为两部分,即第一分支H1及第二分支H2。其中,所述第一馈入源22一侧的前框211直至其延伸至所述前框211设置有所述第一断点221的部分形成所述第一分支H1。所述第一馈入源22另一侧的前框211直至其延伸至所述前框211设置有所述第二断点222的部分形成所述第二分支H2。在本实施例中,所述第一馈入源22开设的位置并非对应到所述第一部分F1的中间,因此所述第一分支H1的长度大于第二分支H2的长度。
所述第一接地部24大致呈矩形条状,其设置于所述容置空间214内,且位于所述第一馈入源22与所述第二侧部217之间。所述第一接地部24的一端电连接至所述第二分支H2,另一端电连接至所述背板212,即接地,进而为所述第二分支H2提供接地。
可以理解,在本实施例中,当电流自所述第一馈入源22进入后,电流将流入所述第一部分F1的第一分支H1,并流向所述第一断点221,进而使得所述第一分支H1激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号。本实施例中,所述第一模态为一低频模态。所述第一频段为LTE-A704-960MHz频段。另外,当电流自所述第一馈入源22进入后,电流还将流入所述第二分支H2,并流向所述第二断点222,且通过所述第一接地部24接地,进而使得所述第二分支H2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号。本实施例中,所述第二模态为一中频模态。所述第二频段的频率高于所述第一频段的频率。所述第二频段为1710-1990MHz频段。
可以理解,在其他实施例中,为调节所述第一频段的频宽,即使得所述天线结构200具有较佳的低频频宽,所述天线结构200还包括第一切换电路25。所述第一切换电路25设置于所述容置空间214内,且位于所述第一电子元件302及第二电子元件303之间。所述第一切换电路25的一端电连接至所述第一分支H1,另一端电连接至所述背板212,即接地。
请一并参阅图22,所述第一切换电路25包括切换单元251及至少一切换元件253。所述切换单元251电连接至所述第一分支H1。所述切换元件253可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件253之间相互并联,且其一端电连接至所述切换单元251,另一端电连接至所述背板212,即接地。如此,通过控制所述切换单元251的切换,可使得所述第一分支H1切换至不同的切换元件253。由于每一个切换元件253具有不同的阻抗,因此通过所述切换单元251的切换,可调整所述第一分支H1的第一模态所产生的第一频段。
可以理解,在本实施例中,所述第一分支H1还可额外激发一第三模态以产生第三频段的辐射信号。具体的,请一并参阅图23及图24,所述第一切换电路25还包括谐振电路255。请参阅图23,在其中一实施例中,所述谐振电路255的数量为一个,所述谐振电路255包括相互串联的电感L及电容C。所述谐振电路255电连接于所述第一分支H1及背板212之间,且与所述切换单元251及至少一个切换元件253并联设置。
请参阅图24,在另外一实施例中,所述谐振电路255的数量与所述切换元件253的数量一致,即为多个。每一谐振电路255包括相互串联的电感L1-Ln及电容C1-Cn。每一个所述谐振电路255分别电连接于切换单元251及背板212之间,并与对应的切换元件253并联设置。
图25为在图23所示所述第一切换电路25的切换单元251一侧并联一个谐振电路255,且所述谐振电路255包括相互串联的电感L及电容C时,所述第一分支H1的S参数(散射参数)与频率之间的关系原理图。其中,假设当所述第一切换电路25未增加图23所示所述谐振电路255时,所述天线结构200的第一分支H1工作于第一模态(请参曲线S251)。当所述第一切换电路25增加所述谐振电路255时,所述谐振电路255可使得所述第一分支H1额外共振出一窄频模态,即第三模态(请参曲线S252),以产生第三频段的辐射信号,即可有效增加所述天线结构200的应用频段,达到多频或宽频应用。在一实施例中,所述第三频段可以是中频段,所述第三模态也就是中频谐振模态。所述第三频段的频率高于第二频段的频率。所述第三频段为2110-2170MHz频段。
图26为在图24所示所述第一切换电路25中每一切换元件253一侧并联一个谐振电路255,且所述谐振电路255包括相互串联的电感L1-Ln及电容C1-Cn时,所述第一分支H1的S参数(散射参数)与频率之间的关系原理图。其中,假设当所述第一切换电路25未增加图24所示所述谐振电路255时,所述天线结构200的第一分支H1工作于第一模态(请参曲线S261)。如此当所述第一切换电路25增加所述谐振电路255时,所述谐振电路255可使得所述第一分支H1额外共振出所述窄频模态(请参曲线S262),也就是中频共振模态,即可有效增加所述天线结构200的应用频段,达到多频或宽频应用。另外,通过设置所述谐振电路255中电感L1-Ln的电感值与所述电容C1-Cn的电容值,可决定所述第一模态切换时所述窄频模态的频段。例如,在其中一个实施例中,例如图26所示,可通过设置所述谐振电路255中的电感值与电容值,使切换单元251切换至不同的切换元件253时,所述天线结构200的窄频模态(即第三模态)也随之切换,例如可由f1移动至fn,移动范围十分广泛。
可以理解,在另一实施例中,还可以通过设置所述谐振电路255中的电感值与电容值而固定所述窄频模态的频段,从而使所述切换单元251无论切换至哪一个切换元件253,所述窄频模态的频段都固定不动。
可以理解,在其他实施例中,所述谐振电路255不局限于包括所述电感L及电容C,其还可由其他的谐振元件组成。例如,请一并参阅图27及图28,在另外一实施例中,所述谐振电路255仅包括电容C或电容C1-Cn。如此,请参阅图29,为电压驻波比(standing waveratio,SWR)与频率的关系示意图。当改变所述电容C或电容C1-Cn的电容值时,可有效移动所述窄频模态f1的倍频模态fh,移动范围十分广泛。
可以理解,请再次参阅图18,在其他实施例,所述天线结构200还包括辐射体26、第二馈入源27、第二接地部28及第二切换电路29。
在本实施例中,所述辐射体26设置于所述容置空间214内,且邻近所述第一断点221设置,并与所述背板212间隔设置。在本实施例中,所述辐射体26大致呈直条状,跨越所述第一电子元件302的上方且与所述第一电子元件302间隔设置。所述辐射体26的一端邻近所述第一电子元件302设置,另一端沿平行所述末端部215且靠近所述第二侧部217的方向延伸,并跨过所述第一电子元件302,以继续沿平行所述末端部215且靠近所述第二侧部217的方向延伸。
所述第二馈入源27设置于所述第一侧部216与所述第一电子元件302之间。所述第二馈入源27的一端电连接至所述辐射体26靠近所述第二接地部28的一端,另一端电连接至所述背板212,即接地,用以为所述辐射体26馈入电流信号。所述第二接地部28的一端电连接至所述辐射体26,另一端电连接至所述背板212,即接地,进而为所述辐射体26提供接地。如此,当电流自所述第二馈入源27进入后,将流过所述辐射体26,进而使得所述辐射体26激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号。在本实施例中,所述第四模态为高频模态,所述第四频段的频率高于所述第三频段的频率。
所述第二馈入源27与第二接地部28设置于所述第一电子元件302靠近所述第一侧部216的一侧,所述第二切换电路29设置于所述第一电子元件302靠近所述第二侧部217的一侧。所述第二切换电路29的一端电连接至所述辐射体26的中部位置,另一端电连接至所述背板212,即接地。所述第二切换电路29用于调整所述辐射体26的高频模态的频段,使其高频模态涵盖LTE-A 2300-2400MHz及LTE-A 2496-2690MHz的应用频段,即LTE-A 2300-2690MHz频段。该第二切换电路29的具体电路结构及工作原理可参阅图22的第一切换电路25的描述,在此不再赘述。
图30为所述天线结构200的电流走向示意图。显然,当电流自所述第一馈入源22进入后,电流将流经所述第一分支H1,并流向所述第一断点221(参路径I1),进而激发出所述第一模态以产生第一频段的辐射信号。同时,当电流自所述第一馈入源22馈入后,所述电流还将流经所述第二分支H2,并流向所述第二断点222(参路径I2),最后通过所述第一接地部24接地,进而激发出所述第二模态以产生第二频段的辐射信号。另外,由于所述天线结构200设置有所述第一切换电路25,因此可利用所述第一切换电路25的切换,进而切换所述第一模态,同时不影响中、高频的操作。
再者,由于所述天线结构200设置有所述谐振电路255。如此,可使得流过所述第一分支H1中的电流流向所述第一切换电路25中的谐振电路255,并最终流向所述第一断点221(参路径I3),以使得所述第一分支H1搭配所述谐振电路255,进而使得所述第一分支H1额外激发出所述第三模态以产生第三频段的辐射信号。另外,当电流自所述第二馈入源27馈入后,将流经所述辐射体26(参路径I4),进而激发出所述第四模态以产生第四频段的辐射信号。显然,结合图22与图30可知,所述背板212相当于所述天线结构200的地。
可以理解,所述背板212可作为所述天线结构200和所述无线通信装置300的地。在另一实施例中,在所述显示单元301朝向所述背板212那一面可设置用于屏蔽电磁干扰的屏蔽罩(shielding mask)或支撑所述显示单元301的中框。所述屏蔽罩或中框以金属材料制作。所述屏蔽罩或中框可以和所述背板212相连接以作为所述天线结构200和所述无线通信装置300的地。在上述的每一处接地,所述屏蔽罩或中框可以取代所述背板212以供所述天线结构100或所述无线通信装置300接地。
图31为所述天线结构200工作于LTE-A低频模态、中频模态以及高频模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中,曲线S311为所述天线结构200工作于704-746MHz时的S11值。曲线S312为所述天线结构200工作于746-787MHz时的S11值。曲线S313为所述天线结构200工作于791-862MHz时的S11值。曲线S314为所述天线结构200工作于824-894MHz时的S11值。曲线S315为所述天线结构200工作于880-960MHz时的S11值。曲线S316为所述天线结构200工作于1710-2170MHz时的S11值。曲线S317为所述天线结构200工作于2300-2400MHz时的S11值。曲线S318为所述天线结构200工作于2500-2690MHz时的S11值。显然,曲线S311-S315分别对应五个不同频段,并分别对应所述第一切换电路25可切换的多个低频模态的其中五个。
图32为所述天线结构200工作于LTE-A低频模态、中频模态以及高频模态时的总辐射效率图。其中,曲线S321为所述天线结构200工作于704-746MHz时的总辐射效率。曲线S322为所述天线结构200工作于746-787MHz时的总辐射效率。曲线S323为所述天线结构200工作于791-862MHz时的总辐射效率。曲线S324为所述天线结构200工作于824-894MHz时的总辐射效率。曲线S325为所述天线结构200工作于880-960MHz时的总辐射效率。曲线S326为所述天线结构200工作于1710-2170MHz时的总辐射效率。曲线S327为所述天线结构200工作于2300-2400MHz时的总辐射效率。曲线S328为所述天线结构200工作于2500-2690MHz时的总辐射效率。显然,曲线S321-S325分别对应五个不同频段,并分别对应第一切换电路25可切换的多个低频模态的其中五个。
显然,从图31至图32可知,所述天线结构200可工作于相应的低频频段,例如704-960MHz频段。另外,所述天线结构200还可工作于中频段(1710-2170MHz频段)以及高频段(即2300-2400MHz、2500-2690MHz频段),即涵盖至低、中、高频,频率范围较广,且当所述天线结构200工作于上述频段时,其工作频率均可满足天线工作设计要求,并具有较佳的辐射效率。
如前面各实施例所述,所述天线结构200通过设置所述开槽220、第一断点221以及第二断点222,以将所述前框211划分为第一部分F1及第二部分F2。所述天线结构200还设置有第一馈入源22,以将所述第一部分F1进一步划分为第一分支H1及第二分支H2,进而使得所述第一馈入源22的电流可分别馈入所述第一分支H1及第二分支H2。如此,所述第一分支H1可激发第一模态以产生低频频段的辐射信号,所述第二分支H2可激发第二模态以产生中频频段的辐射信号。另外,所述第一分支H1可搭配所述谐振电路255,进而额外激发出第三模态以产生第三频段的辐射信号。再者,所述天线结构200还设置有辐射体26及所述第二馈入源27,如此可使得所述辐射体26激发出第四模态以产生第四频段的辐射信号。因此无线通信装置300可使用长期演进技术升级版(LTE-Advanced)的载波聚合(CA,CarrierAggregation)技术与所述辐射体26、第一分支H1及第二分支H2其中至少两者同时在多个不同频段接收或发送无线信号以增加传输频宽。
另外,该天线结构200通过设置所述壳体21,且所述壳体21上的第一开孔218、第二开孔219、开槽219、第一断点221及第二断点222均设置于所述前框211及边框213上,并未设置于所述背板212上,使得所述背板212构成全金属结构,即所述背板212上并没有绝缘的开槽、断线或断点,使得所述背板212可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响背板212的完整性和美观性。
实施例3、4
请一并参阅图33,为本发明第三较佳实施例提供的天线结构200a。所述天线结构200a包括壳体21、第一馈入源31、匹配电路23、匹配电路32、第一切换电路25、辐射体26、第二馈入源27、第二接地部28及第二切换电路29。所述壳体21包括前框211、背板212及边框213。所述边框213至少包括末端部215、第一侧部216以及第二侧部217。所述边框213上还开设有开槽220。所述前框211上开设有第一断点221及第二断点322。
可以理解,所述天线结构200a与天线结构200的区别在于,所述天线结构200a中并未设置第一接地部24,所述天线结构200a仅包括一个接地部,即第二接地部28。
可以理解,在本实施例中,所述天线结构200a中第二断点322的位置与天线结构200中第二断点222的位置不同。具体的,所述第一断点221开设于所述前框211上,且与所述开槽220布设于所述第一侧部216的第一末端D1连通。所述第二断点322开设于所述前框211上。所述第二断点322并非设置于所述前框211与所述开槽220的第二末端D2相对应的地方,而是设置于所述第一末端D1与第二末端D2之间,且邻近所述第二侧部217设置。如此,所述开槽220及第一断点221共同自所述壳体21划分出第一部分F1及第二部分F2。其中,所述第一断点221一侧的所述前框211直至其延伸至与所述开槽220的第二末端D2相对应的部分共同形成所述第一部分F1,所述壳体21剩余的部分则构成所述第二部分F2。所述第二部分F2接地。
另外,所述第二断点322进一步将所述第一部分F1划分为两部分,即第一分支K1及第二分支K2。其中,所述第一断点221与第二断点322之间的所述前框211构成所述第一分支K1。所述第二断点322一侧的前框211直至其延伸至与所述开槽220的第二末端D2相对应的部分所述第二分支K2。所述第一分支K1的长度大于所述第二分支K2的长度。
可以理解,在本实施例中,所述第一馈入源31与其他元件的连接关系亦不同于与天线结构200中的第一馈入源22。具体的,所述第一馈入源31的一端通过匹配电路23电连接至所述第一分支K1邻近所述第二断点322的位置,所述第一馈入源31的另一端则通过另一匹配电路32电连接至所述第二分支K2邻近所述第二末端D2的位置,用以分别为所述第一分支K1及第二分支K2馈入电流。
请一并参阅图34,当电流自所述第一馈入源31进入后,电流将流入所述第一部分F1的第一分支K1,并流向所述第一断点221(参路径J1),进而使得所述第一分支K1激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号。本实施例中,所述第一模态为一低频模态。所述第一频段为704-960MHz频段。另外,当电流自所述第一馈入源31进入后,电流还将流入所述第二分支K2,并流向所述第二断点322(参路径J2),进而使得所述第二分支K2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号。本实施例中,所述第二模态为一中频模态。所述第二频段的频率高于所述第一频段的频率。所述第二频段为1710-1990MHz频段。另外,流过所述第一分支K1中的电流流向所述第一切换电路25中的谐振电路255,并最终流向所述第一断点221(参路径J3),以使得所述第一分支K1搭配所述谐振电路255,进而使得所述第一分支K1额外激发出所述第三模态以产生第三频段的辐射信号。所述第三频段为2110-2170MHz频段。当电流自所述第二馈入源27馈入后,将流经所述辐射体26(参路径J4),进而激发出所述第四模态以产生第四频段的辐射信号。所述第四频段为2300-2690MHz频段。所述天线结构200a工作于LTE-A低、中、高频时的S参数(散射参数)和总辐射效率均与所述天线结构200相同,如图31与图32所示。
请一并参阅图35,为本发明第四较佳实施例提供的天线结构200b。所述天线结构200b包括壳体21、第一馈入源33、匹配电路23、第一切换电路25、辐射体26、第二馈入源27、第二接地部28及第二切换电路29。所述壳体21包括前框211、背板212及边框213。所述边框213至少包括末端部215、第一侧部216以及第二侧部217。所述边框213上还开设有开槽220。所述前框211上开设有第一断点221及第二断点322。
可以理解,所述天线结构200b与天线结构200a的区别在于,所述第一馈入源33与其他元件的连接关系亦不同于与天线结构200a中的第一馈入源31。具体的,所述第一馈入源33的一端通过匹配电路23电连接至所述第一分支K1邻近所述第二断点322的位置,所述第一馈入源33的另一端则电连接至所述背板212,即接地。
请一并参阅图36,当电流自所述第一馈入源33进入后,电流将流入所述第一部分F1的第一分支K1,并流向所述第一断点221(参路径Q1),进而使得所述第一分支K1激发第一模态以产生第一频段的辐射信号。另外,当电流自所述第一馈入源33进入所述第一分支K1后,电流还将通过所述第二断点322耦合至所述第二分支K2,并流向所述背板212(参路径Q2),进而使得所述第二分支K2激发第二模态以产生第二频段的辐射信号。另外,流过所述第一分支K1中的电流流向所述第一切换电路25中的谐振电路255,并最终流向所述第一断点221(参路径Q3),以使得所述第一分支K1搭配所述谐振电路255,进而使得所述第一分支K1额外激发出所述第三模态以产生第三频段的辐射信号。当电流自所述第二馈入源27馈入后,将流经所述辐射体26(参路径Q4),进而激发出所述第四模态以产生第四频段的辐射信号。所述路径Q1-Q4所对应的第一模态至第四模态与第一频段至第四频段分别与图34其中的路径J1-J4相同。所述天线结构200b工作于LTE-A低、中、高频时的S参数(散射参数)和总辐射效率均与所述天线结构200相同,如图31与图32所示。
本发明第一较佳实施例的天线结构100、本发明第二较佳实施例的天线结构200、本发明第三较佳实施例的天线结构200a及本发明第四较佳实施例的天线结构200b可应用在同一个无线通信装置。例如将天线结构100设置在该无线通信装置的上端作为副天线,并将天线结构200、200a或200b设置在该无线通信装置的下端作为主天线。当该无线通信装置发送无线信号时,该无线通信装置使用所述主天线发送无线信号。当该无线通信装置接收无线信号时,该无线通信装置使用所述主天线和所述副天线一起接收无线信号。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计,只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (16)

1.一种天线结构,包括壳体、第一馈入源以及切换电路,所述壳体包括前框、背板以及边框,所述边框夹设于所述前框与所述背板之间,所述边框上开设有开槽,所述前框上开设有缝隙,所述缝隙设置于所述开槽的两个末端之间,且与所述开槽连通并延伸至隔断所述前框,所述缝隙一侧的前框形成第一分支、所述缝隙另一侧的前框直至其延伸至所述开槽的其中一末端相对应的部分形成第二分支,所述第一馈入源分别电连接至所述第一分支及第二分支,且所述第一分支通过所述切换电路接地。
2.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于:所述前框上还开设有断点,所述断点设置于所述开槽的另一末端与所述缝隙之间,且与所述开槽连通并延伸至隔断所述前框,所述断点与所述缝隙之间的前框形成所述第一分支,所述第一分支的长度大于所述第二分支的长度。
3.如权利要求2所述的天线结构,其特征在于:当电流自所述第一馈入源进入所述第一分支后,将流经所述第一分支,并流向所述断点,进而激发出第一模态以产生第一频段的辐射信号。
4.如权利要求3所述的天线结构,其特征在于:当电流自所述第一馈入源进入所述第二分支后,将流经所述第二分支,并流向所述缝隙,进而激发出第二模态以产生第二频段的辐射信号,所述第二频段的信号高于所述第一频段的信号。
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第二馈入源,所述断点一侧的前框直至其延伸至所述开槽的另一末端相对应的部分共同形成第一辐射部,所述第二馈入源的一端电连接至所述第一辐射部,另一端电连接至所述背板,当电流自所述第二馈入源进入所述第一辐射部后,将流经所述第一辐射部,并流向所述断点,进而激发出第三模态以产生第三频段的辐射信号,所述第三频段的信号高于所述第二频段的信号。
6.如权利要求2所述的天线结构,其特征在于:所述开槽、所述断点及所述缝隙内均填充有绝缘材料。
7.如权利要求3所述的天线结构,其特征在于:所述切换电路包括切换单元及至少一切换元件,所述切换单元电连接至所述第一分支,所述切换元件之间相互并联,且其一端电连接至所述切换单元,另一端电连接至所述背板,通过控制所述切换单元的切换,使得所述切换单元切换至不同的切换元件,进而调整所述第一频段。
8.如权利要求7所述的天线结构,其特征在于:所述切换电路还包括谐振电路,所述谐振电路用以使得所述第一分支额外激发出第四模态以产生第四频段的辐射信号,所述第四频段的频率高于所述第一频段的频率。
9.如权利要求8所述的天线结构,其特征在于:所述谐振电路的数量为一个,所述谐振电路电连接于所述第一分支及所述背板之间,且与所述切换单元及至少一个切换元件并联设置。
10.如权利要求8所述的天线结构,其特征在于:所述谐振电路的数量与所述切换元件的数量一致,每一所述谐振电路分别电连接至所述切换单元及所述背板,并与对应的切换元件并联设置,当所述第二频段被调整时,所述谐振电路使所述第四频段维持不变。
11.如权利要求8所述的天线结构,其特征在于:所述谐振电路的数量与所述切换元件的数量一致,每一所述谐振电路分别电连接至所述切换单元及所述背板,并与对应的切换元件并联设置,当所述第二频段被调整时,所述谐振电路对应调整所述第四频段。
12.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于:所述第一馈入源还通过连接部电连接至所述第一分支及第二分支,所述边框至少包括末端部、第一侧部及第二侧部,所述第一侧部与所述第二侧部分别连接所述末端部的两端,所述连接部包括第一连接段、第二连接段、第三连接段及第四连接段,所述第一连接段一端连接至所述第一馈入源,另一端沿平行所述末端部且靠近所述第一侧部的方向延伸,所述第二连接段一端垂直连接至所述第一连接段远离所述第一馈入源的一端,另一端沿平行所述第一侧部且靠近所述末端部的方向延伸,直至与所述第一分支邻近所述缝隙的部分连接;所述第三连接段一端连接至所述第一连接段与所述第一馈入源的连接处,另一端沿平行所述第二连接段且远离所述末端部的方向延伸,所述第四连接段一端垂直连接至所述第三连接段远离所述第一馈入源的一端,另一端沿平行所述第一连接段且靠近所述第二侧部的方向延伸,直至与所述第二分支连接。
13.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于:无线通信装置使用载波聚合技术并使用所述第一分支及所述第二分支同时在多个不同频段接收或发送无线信号。
14.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于:所述背板为一体成型的单一金属片,所述背板与边框直接连接,所述背板与边框之间没有空隙,所述背板上并无设置任何用于分割所述背板的绝缘的开槽、断线或断点。
15.一种无线通信装置,包括如权利要求1-14中任一项所述的天线结构。
16.如权利要求15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显示单元,所述前框、背板以及边框构成所述无线通信装置的外壳,所述前框设置有开口用于容置所述显示单元,所述显示单元具有显示平面,该显示平面裸露于该开口,且该显示平面与所述背板平行设置。
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