CN107681249A - 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

Abstract

一种天线结构包括金属件、第一馈入部、第一接地部及第二接地部，金属件包括金属前框、金属背板及金属边框，金属边框包括底部、第一侧部及第二侧部，金属边框上开设开槽，金属前框上开设第一断点及第二断点，第一断点及第二断点位于开槽的两个末端，位于第一断点与第二断点之间的金属前框形成辐射段，天线结构还包括一延伸段，延伸段连接至辐射段，第一馈入部电连接至辐射段，电流自第一馈入部馈入至辐射段并分别流向辐射段的两端以分别激发第一频段与第二频段的辐射信号，电流还沿辐射段流向延伸段以激发第三频段的辐射信号，第一频段的频率高于第二频段的频率，第三频段的频率高于第一频段的频率。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，所述金属背板上通常还设置有开槽及断点，如此将影响金属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，包括金属件、第一馈入部、第一接地部及第二接地部，所述金属件包括金属前框、金属背板以及金属边框，所述金属边框夹设于所述金属前框与所述金属背板之间，所述金属边框至少包括底部、第一侧部以及第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部分别连接所述底部的两端，所述金属边框上开设有开槽，所述开槽至少布设于所述底部上，所述金属前框上开设第一断点及第二断点，所述第一断点及第二断点分别位于所述开槽的两个末端，所述第一断点及第二断点与所述开槽连通并延伸至隔断所述金属前框，位于第一断点与第二断点之间的金属前框形成辐射段，所述天线结构还包括一延伸段，所述延伸段设置于所述金属前框、金属边框以及金属背板共同围成的容置空间之内，所述延伸段连接至所述辐射段靠近第二断点的一端，所述第一馈入部电连接至所述辐射段，且第一馈入部位于所述第一接地部与第二接地部之间，电流自所述第一馈入部馈入至所述辐射段并分别流向所述辐射段的两端以分别激发第一频段与第二频段的辐射信号，电流还沿辐射段流向延伸段以激发第三频段的辐射信号，所述第一频段的频率高于第二频段的频率，第三频段的频率高于第一频段的频率。

一种无线通信装置，包括天线结构，天线结构包括金属件、第一馈入部、第一接地部及第二接地部，所述金属件包括金属前框、金属背板以及金属边框，所述金属边框夹设于所述金属前框与所述金属背板之间，所述金属边框至少包括底部、第一侧部以及第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部分别连接所述底部的两端，所述金属边框上开设有开槽，所述开槽至少布设于所述底部上，所述金属前框上开设第一断点及第二断点，所述第一断点及第二断点分别位于所述开槽的两个末端，所述第一断点及第二断点与所述开槽连通并延伸至隔断所述金属前框，位于第一断点与第二断点之间的金属前框形成辐射段，所述天线结构还包括一延伸段，所述延伸段设置于所述金属前框、金属边框以及金属背板共同围成的容置空间之内，所述延伸段连接至所述辐射段靠近第二断点的一端，所述第一馈入部电连接至所述辐射段，且第一馈入部位于所述第一接地部与第二接地部之间，电流自所述第一馈入部馈入至所述辐射段并分别流向所述辐射段的两端以分别激发第一频段与第二频段的辐射信号，电流还沿辐射段流向延伸段以激发第三频段的辐射信号，所述第一频段的频率高于第二频段的频率，第三频段的频率高于第一频段的频率。。

所述天线结构通过设置所述金属件，且所述金属件上的开槽及断点均设置于所述金属前框及金属边框上，并未设置于所述金属背板上，使得所述金属背板构成全金属结构，即所述金属背板上并没有绝缘的开槽、断线或断点，使得所述金属背板可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响金属背板的完整性和美观性。

附图说明

图1为本发明第一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所示无线通信装置另一角度下的组装示意图。

图4为本发明第一实施例的天线结构中切换电路的电路图。

图5图1所示天线结构工作时的电流走向图。

图6为图1所示天线结构工作于LTE-A低频模态、LTE-A中频模态、LTE-A高频模态及GPS模态时的回波损耗曲线图。

图7为图1所示天线结构工作于WiFi 2.4G模态及WiFi 5G模态时的回波损耗曲线图。

图8为图1所示天线结构工作于LTE-A低频模态、LTE-A中频模态、LTE-A高频模态及GPS模态时的辐射效率图。

图9为图1所示天线结构工作于WiFi 2.4G模态及WiFi 5G模态时的辐射效率图。

图10为本发明第二实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。

图11为图10所示无线通信装置的组装示意图。

图12为图10所示无线通信装置另一角度下的组装示意图。

图13为本发明第二实施例的天线结构中切换电路的电路图。

图14图10所示天线结构工作时的电流走向图。

图15为图10所示天线结构工作于LTE-A低频模态、LTE-A中频模态、LTE-A高频模态及GPS模态时的回波损耗曲线图。

图16为图10所示天线结构工作于WiFi 2.4G模态及WiFi 5G模态时的回波损耗曲线图。

图17为图10所示天线结构工作于LTE-A低频模态、LTE-A中频模态、LTE-A高频模态及GPS模态时的辐射效率图。

图18为图10所示天线结构工作于WiFi 2.4G模态及WiFi 5G模态时的辐射效率图。

图19为本发明第三实施例的天线结构应用至无线通信装置的示意图。

图20为图19所示无线通信装置的组装示意图。

图21为图20所示无线通信装置部分组装示意图。

图22为图21所示天线结构工作时的电流走向图。

图23为本发明第三实施例的天线结构中匹配电路的电路图。

图24为本发明第三实施例的天线结构中切换电路的电路图。

图25为本发明第三实施例的天线结构工作时的S参数曲线图。

图26为本发明第三实施例的天线结构工作时的辐射效率图。

主要元件符号说明

实施例1

天线结构 100

金属件 11

金属前框 111

金属背板 112

金属边框 113

容置空间 114

顶部 115

第一侧部 116

第二侧部 117

开槽 118

第一断点 1112

第二断点 1114

第三断点 1116

第四断点 1118

第一辐射段 22

第二辐射段 24

第三辐射段 26

金属短臂 A1

金属长臂 A2

第一馈入部 12

第一接地部 27

第二接地部 28

第二馈入部 13

第一辐射体 15

第三接地部 152

第二辐射体 16

第四馈入部 17

第一辐射臂 161

第二辐射臂 162

第三辐射臂 163

第四辐射臂 164

第五辐射臂 165

第四接地部 166

第三辐射体 18

第五馈入部 19

第五接地部 182

切换电路 20

切换单元 222

切换元件 224

无线通信装置 200

显示单元 201

后置双镜头 202

受话器 203

开孔 204、205

前置镜头 207

电路板 210

实施例2

天线结构 300

金属件 31

金属前框 311

金属背板 312

金属边框 313

容置空间 314

顶部 315

第一侧部 316

第二侧部 317

开槽 318

第一断点 3112

第二断点 3114

第三断点 3116

第一辐射段 42

第二辐射段 44

金属短臂 B1

金属长臂 B2

第一馈入部 32

第一臂 322

第二臂 324

第三臂 326

第一接地部 33

第二接地部 34

第二馈入部 35

第四臂 352

第五臂 354

第六臂 356

第七臂 358

第三接地部 36

辐射体 37

第三馈入部 38

第四接地部 39

第一切换电路 46

第二切换电路 47

切换单元 462

切换元件 464

无线通信装置 400

显示单元 401

后置双镜头 402

受话器 403

开孔 404、405

前置镜头 407

电路板 410

实施例3

天线结构 500

金属件 51

金属前框 511

金属背板 512

金属边框 513

容置空间 514

底部 515

第一侧部 516

第二侧部 517

开槽 518

开孔 5182、5183

第一断点 5112

第二断点 5114

辐射段 62

金属短臂 C1

金属长臂 C2

第一馈入部 52

第一接地部 53

第一臂 532

第二臂 534

第三臂 536

第二接地部 54

延伸段 55

辐射体 56

第四臂 562

第五臂 564

第六臂 566

第二馈入部 57

第三接地部 58

馈入源 59

匹配电路 64

第一阻抗元件 641

第二阻抗元件 642

第三阻抗元件 643

第四阻抗元件 644

第五阻抗元件 645

第一切换电路 66

第二切换电路 67

切换单元 662

切换元件 664

无线通信装置 600

显示单元 601

耳机插座 602

USB连接器 603

电路板 610

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，本发明第一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200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包括金属件11、第一馈入部12、第二馈入部13、第三馈入部14、第一辐射体15、第二辐射体16、第四馈入部17、第三辐射体18、第五馈入部19及第一切换电路20(参图4)。

所述金属件11可以为所述无线通信装置200的外壳。所述金属件11包括金属前框111、金属背板112及金属边框113。所述金属前框111、金属背板112及金属边框113可以是一体成型的。所述金属前框111、金属背板112以及金属边框113构成所述无线通信装置200的外壳。所述金属前框111上设置有一开口(图未标)，用于容置所述无线通信装置200的显示单元201。可以理解，所述显示单元201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金属背板112大致平行设置。

所述金属背板112与所述金属前框111相对设置。所述金属背板112与金属边框113直接连接。所述金属背板112与金属边框113之间没有空隙。所述金属背板112为一体成型的单一金属片。所述金属背板112为显露后置双镜头202与受话器203等元件而设置开孔204、205。所述金属背板112其上并没有设置任何用于分割所述金属背板112的绝缘的开槽、断线或断点(请参图2)。所述金属背板112可作为所述天线结构100的地。

所述金属边框113夹设于所述金属前框111与所述金属背板112之间，且分别环绕所述金属前框111及所述金属背板112的周缘设置，以与所述显示单元201、所述金属前框111以及金属背板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200的电路板210、处理单元等电子元件或电路模块于其内。本实施例中，所述电子元件至少包括所述后置双镜头202、所述受话器203及前置镜头207，所述后置双镜头202、所述受话器203及前置镜头207并排且间隔设置于所述无线通信装置200的电路板210。

所述金属边框113至少包括顶部115、第一侧部116以及第二侧部117。所述顶部115连接所述金属前框111与所述金属背板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顶部115的两端，优选垂直设置于所述顶部115的两端。所述第一侧部116与所述第二侧部117亦连接所述金属前框111与所述金属背板112。所述金属边框113上还开设有开槽118。在本实施例中，所述开槽118布设于所述顶部115上，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也可仅设置于所述顶部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设置于所述顶部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。

所述金属前框111的顶边间隔开设有第一断点1112及第二断点1114，两侧边靠近该顶边分别开设有一第三断点1116及一第四断点1118。所述第三断点1116及第四断点1118分别位于所述开槽118的相对两个末端。所述断点1112、1114、1116、1118与所述开槽118连通，并延伸至隔断所述金属前框111。所述四个断点自金属前框111划分出三部分，这三部分至少包括第一辐射段22、第二辐射段24及第三辐射段26。在本实施例中，所述第一断点1112及第二断点1114分别设置于金属前框111的顶边的相对两端靠近拐角处，第一辐射段22位于第一断点1112与第二断点1114之间；所述第二辐射段24位于第一断点1112与第三断点1116之间，第二辐射段24由金属前框111的顶边延伸至侧边，且延伸经过该金属前框111的一圆弧形拐角；所述第三辐射段26位于第二断点1114与第四断点1118之间，第三辐射段26由金属前框111的顶边延伸至另一侧边，且延伸经过该金属前框111的另一圆弧形拐角。另外，所述开槽118及所述断点1112、1114、1116、1118内均填充有绝缘材料(例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限)，进而区隔所述第一辐射段22、第二辐射段24、第三辐射段26与所述金属件11的其余部分。

可以理解，所述金属前框111上半部除了所述断点以外没有再设置其他绝缘的开槽、断线或断点，因此所述金属前框111的上半部就只有四个断点1112、1114、1116、1118，没有其他断点。

所述第一馈入部12可通过匹配电路(图未示)电连接至所述第一辐射段22较为靠近第一断点1112的一端，从而第一馈入部12为所述第一辐射段22馈入电流。本实施例中，从第一馈入部12馈入电流后，所述电流在第一辐射段22分别向该第一断点1112和第二断点1114传送，从而使得第一辐射段22以该第一馈入部12为分隔点分为相向该第一断点1112的金属短臂A1及相向该第二断点1114的金属长臂A2。在本实施例中，所述第一馈入部12接入的位置并非对应到第一辐射段22的中间，因此所述金属长臂A2的长度大于金属短臂A1的长度。所述金属短臂A1激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号，所述金属长臂A2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号。本实施例中，所述第一模态为LTE-A中频模态，所述第一频段为1805-2170MHz频段；所述第二模态为LTE-A低频模态，所述第二频段为703-960MHz频段。所述LTE-A为进阶长期演进技术(Long Term Evolution Advanced)的简写。

该第一辐射段22还连接至一第一接地部27及一第二接地部28。所述第一接地部27与第二接地部28分别位于该第一馈入部12的两侧。所述第一接地部27与第二接地部28均大致呈L型金属臂。

所述第一辐射体15大致呈L型，其一个臂部平行并间隔于所述第一接地部27并连接至一第三接地部152，另一个臂部平行并间隔于所述第一辐射段22。所述第一辐射体15从该第一辐射段22耦合以谐振出所述第一频段。本实施例中，所述第一辐射段22、第一馈入部12、第一接地部27、第二接地部28、第一辐射体15及第三接地部152组成第一分集天线，所述第一分集天线共振出所述LTE-A低频模态及LTE-A中频模态的辐射信号。

所述第二馈入部13大致呈L形金属臂，第二馈入部13的一端连接至所述第二辐射段24靠近第三断点1116的一端。所述第二辐射段24从第二馈入部13馈入电流，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GPS模态，所述第三频段为1575MHz的频段。本实施例中，所述第二辐射段24及第二馈入部13组成GPS天线，所述GPS天线共振出所述涵盖GPS频段的辐射信号。

所述第三馈入部14大致呈L形金属臂，第三馈入部14的一端连接至所述第三辐射段26靠近第四断点1118的一端。所述第三辐射段26从第三馈入部14馈入电流，激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号。本实施例中，所述第四模态为WiFi 2.4G模态，所述第四频段为2400-2484MHz频段。本实施例中，所述第三辐射段26及第三馈入部14组成WiFi 2.4G天线，所述WiFi 2.4G天线共振出所述涵盖WiFi 2.4G频段的辐射信号。

所述第二辐射体16间隔所述第一辐射段22、第二辐射段24、第二馈入部13及前置镜头207设置。所述第二辐射体16设置于所述第一辐射段22、第二辐射段24、第二馈入部13及前置镜头207所包围的空间内。所述第二辐射体16包括均呈直条状的第一辐射臂161、第二辐射臂162、第三辐射臂163、第四辐射臂164及第五辐射臂165。所述第二辐射体16还电性连接至所述第四馈入部17及一第四接地部166。本实施例中，所述第四馈入部17及第四接地部166均呈直条状且相互平行。所述第一辐射臂161大致垂直连接至所述第四馈入部17与第四接地部166之间。所述第二辐射臂162垂直连接至所述第一辐射臂161与第三辐射臂163之间，所述第一辐射臂161与第三辐射臂163相互平行且由第二辐射臂162的相对两端向相反方向延伸。所述第二辐射臂162与第四辐射臂164相互平行且由第三辐射臂163的相对两端向相同方向延伸。所述第四辐射臂164垂直连接至所述第三辐射臂163与第五辐射臂165之间，所述第三辐射臂163与第五辐射臂165相互平行且由第四辐射臂164的相对两端向相同方向延伸。所述第五辐射臂165的长度大于所述第三辐射臂163，所述第四辐射臂164的长度大于所述第二辐射臂162。所述第三辐射臂163间隔且平行于所述第二辐射段24，所述第四辐射臂164间隔且平行于所述金属短臂A1，所述第四馈入部17间隔且平行于所述第二馈入部13。所述第二辐射体16从第四馈入部17馈入电流，激发一第五模态以产生第五频段的辐射信号。本实施例中，所述第五模态为LET-A高频模态，所述第五频段为2300-2690MHz频段。本实施例中，所述第二辐射体16、第四馈入部17及第四接地部166组成第二分集天线，所述第二分集天线共振出所述高频频段的辐射信号。

所述第三辐射体18间隔所述后置双镜头202、第三辐射段26及第二断点1114设置。所述第三辐射体18设置于所述后置双镜头202及第三辐射段26所包围的空间内。所述第三辐射体18呈直条状，其间隔且平行于所述第三辐射段26。所述第三辐射体18电性连接至所述第五馈入部19及一第五接地部182。本实施例中，所述第五馈入部19及第五接地部182均呈直条状且相互平行。所述第三辐射体18从第五馈入部19馈入电流，激发一第六模态以产生第六频段的辐射信号。本实施例中，所述第六模态为WiFi 5G模态，所述第六频段为5150-5850MHz频段。本实施例中，所述第三辐射体18、第五馈入部19及第五接地部182组成WiFi5G天线，所述WiFi 5G天线共振出涵盖所述WiFi 5G频段的辐射信号。

请参阅图4，所述切换电路20设置于电路板210上。所述切换电路20一端电性连接至所述第二接地部28，另一端连接至接地面。所述接地面可以是所述金属背板112。或者，在所述显示单元201朝向金属背板112那一边可设置一个用于屏蔽电磁干扰的遮罩(shielding mask)或支撑所述显示单元201的中框。所述遮罩或中框以金属材料制作。所述接地面也可以是所述遮罩或中框。所述遮罩或中框可以和所述金属背板112相连接以构成更大的接地面。所述接地面是所述天线结构100的地。也就是说，所述的每一个接地部均直接连接或间接连接所述接地面。

所述切换电路20包括切换单元222及至少一切换元件224。所述切换元件224可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件224之间相互并联，且其一端电连接至所述切换单元222，另一端电连接至所述接地面。如此，通过控制所述切换单元222的切换，可使得所述金属长臂A2切换至不同的切换元件224。由于每一个切换元件224具有不同的阻抗，因此通过所述切换单元222的切换，可调整所述金属长臂A2的第二模态的频段。所述的调整频段就是使该频段往低频偏移或往高频偏移。

本实施例中，为得到较佳的天线特性，所述开槽118的宽度可设置为3.83毫米，也即所述第一辐射段22、第二辐射段24及第三辐射段26距离金属背板112设置为3.83毫米，以使得第一辐射段22、第二辐射段24及第三辐射段26远离所述金属背板112，以提升所述辐射段的天线效率。所述断点1112、1114、1116、1118的宽度设置为2毫米，以在不影响所述天线结构100的整体外观的情况下进一步提升所述辐射段的天线效率。

本实施例中，所述第二辐射体16间隔设置于所述前置镜头207的一侧。所述第一接地部27间隔设置于所述前置镜头207的另一侧。所述第二接地部28间隔设置于所述后置双镜头202与受话器203之间。所述第三辐射体18间隔设置于所述后置双镜头202的一侧。

图5为所述天线结构100工作时的电流走向示意图。当电流自所述第一馈入部12进入所述第一辐射段22后，分别向两侧方向流动，其中一个方向为流经所述金属短臂A1，并流向所述第一断点1112(参路径P1)，同时电流耦合至所述第一辐射体15，其电流方向与所述P1方向相反(参路径P2)，电流路径P1与P2共同激发出所述LTE-A中频模态。电流自所述第一馈入部12进入所述第一辐射段22后，向另一个方向为流经所述金属长臂A2，并流向所述第二断点1114(参路径P3)，进而激发出所述LTE-A低频模态。另外，由于所述天线结构100设置有切换电路20，因此可利用所述切换电路20切换所述金属长臂A2的LTE-A低频模态。当电流自所述第二馈入部13进入所述第二辐射段24后，流经所述第二辐射段24并流向所述第一断点1112(参路径P4)，进而激发出所述GPS模态。当电流自所述第三馈入部14进入所述第三辐射段26后，流经所述第三辐射段26并流向所述第二断点1114(参路径P5)，进而激发出所述WiFi 2.4G模态。当电流自所述第四馈入部17进入所述第二辐射体16后，沿第二辐射体16的延伸方向流经所述第二辐射体16(参路径P6)，进而激发出所述LTE-A高频模态。当电流自所述第五馈入部19进入所述第三辐射体18后，沿第三辐射体18的延伸方向流经所述第三辐射体18(参路径P7)，进而激发出所述WiFi 5G模态。

图6为所述天线结构100的第一分集天线、第二分集天线及GPS天线工作时的回波损耗(Return Loss)曲线图。其中，曲线S1、S2、S3为金属长臂A2工作于低频时的回波损耗值，由于切换电路20对频段调整以呈现不同的频率曲线形态。曲线S4为第二辐射体16工作于高频(2300-2690MHz)时的回波损耗值。曲线S5为第二辐射段24工作于GPS频段(中心频率为1575MHz)时的回波损耗值。

图7为所述天线结构100的WiFi 2.4G天线及WiFi 5G天线工作时的回波损耗(Return Loss)曲线图。其中，曲线S6为第三辐射段26工作于WiFi 2.4G频段(2400-2484MHz)时的回波损耗值。曲线S7为第三辐射体18工作于WiFi 5G频段(5150-5850MHz)时的回波损耗值。

图8为所述天线结构100的第一分集天线、第二分集天线及GPS天线工作时的效率曲线图。其中，曲线S81、S82、S83为金属长臂A2工作于低频时的辐射效率，由于切换电路20对频段调整以呈现不同的频率曲线形态。曲线S84为第一分集天线工作于中频时的辐射效率。S85为第二辐射体16工作于高频(2300-2690MHz)时的辐射效率。曲线S86为第二辐射段24工作于GPS频段(中心频率为1575MHz)时的辐射效率。

图9为所述天线结构100的WiFi 2.4G天线及WiFi 5G天线工作时的的效率曲线图。其中，曲线S87为第三辐射段26工作于WiFi 2.4G频段(2400-2484MHz)时的辐射效率。曲线S88为第三辐射体18工作于WiFi 5G频段(5150-5850MHz)时的辐射效率。

显然，从图5至图8可知，所述天线结构100可工作于相应的低频频段(703-960MHz)、中频频段(1805-2170MHz)、高频频段(2300-2690MHz)。另外，所述天线结构100还可工作于GPS频段(1575MHz)、WiFi 2.4G频段(2244-2484MHz)以及WiFi 5G频段(5150-5850MHz)，即涵盖至低、中、高频，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。

所述天线结构100通过设置所述金属件11，且所述金属件11上的开槽及断点均设置于所述金属前框111及金属边框113上，并未设置于所述金属背板112上，使得所述金属背板112构成全金属结构，即所述金属背板112上并没有绝缘的开槽、断线或断点，使得所述金属背板112可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响金属背板112的完整性和美观性。

实施例2

请参阅图10，本发明第二较佳实施方式提供一种天线结构300，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11及图12，所述天线结构300包括金属件31、第一馈入部32、第一接地部33、第二接地部34、第二馈入部35、第三接地部36、辐射体37、第三馈入部38、第四接地部39、第一切换电路46及第二切换电路47(参图13)。

所述金属件31可以为所述无线通信装置400的外壳。所述金属件31包括金属前框311、金属背板312及金属边框313。所述金属前框311、金属背板312及金属边框313可以是一体成型的。所述金属前框311、金属背板312以及金属边框313构成所述无线通信装置400的外壳。所述金属前框311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金属背板312大致平行设置。

所述金属背板312与所述金属前框311相对设置。所述金属背板312与金属边框313直接连接。所述金属背板312与金属边框313之间没有空隙。所述金属背板312为一体成型的单一金属片。所述金属背板312为显露后置双镜头402与受话器403而设置开孔404、405。所述金属背板312其上并没有设置任何用于分割所述金属背板312的绝缘的开槽、断线或断点(请参图11)。所述金属背板312可作为所述天线结构300的地。

所述金属边框313夹设于所述金属前框311与所述金属背板312之间，且分别环绕所述金属前框311及所述金属背板312的周缘设置，以与所述显示单元401、所述金属前框311以及金属背板312共同围成一容置空间314。所述容置空间314用以容置所述无线通信装置400的电路板410、处理单元等电子元件或电路模块于其内。本实施例中，所述电子元件至少包括所述后置双镜头402、所述受话器403及前置镜头407，所述后置双镜头402、所述受话器403及前置镜头407并排且间隔设置于电路板410上。

所述金属边框313至少包括顶部315、第一侧部316以及第二侧部317。所述顶部315连接所述金属前框311与所述金属背板312。所述第一侧部316与所述第二侧部317相对设置，两者分别设置于所述顶部315的两端，优选垂直设置于所述顶部315的两端。所述第一侧部316与所述第二侧部317亦连接所述金属前框311与所述金属背板312。所述金属边框313上还开设有开槽318。在本实施例中，所述开槽318布设于所述顶部315上，且分别延伸至所述第一侧部316及第二侧部317。可以理解，在其他实施例中，所述开槽318也可仅设置于所述顶部315，而未延伸至所述第一侧部316及第二侧部317中的任何一个，或者所述开槽318设置于所述顶部315，且仅沿延伸至所述第一侧部316及第二侧部317其中之一。

所述金属前框311的两侧边靠近该顶边分别对称开设有一第一断点3112及一第三断点3116，顶边开设有第二断点3114。所述第一断点3112及第三断点3116分别位于所述开槽318的相对两个末端。所述断点3112、3114、3116与所述开槽318连通，并延伸至隔断所述金属前框311。所述三个断点将金属前框311划分为两个部分，至少包括第一辐射段42及第二辐射段44。在本实施例中，所述第二断点3114设置于金属前框311的顶边的一端靠近拐角处，第一辐射段42位于第二断点3114与第三断点3116之间，第一辐射段42由金属前框311的顶边延伸至一侧边，且延伸经过该金属前框311的一圆弧形拐角；所述第二辐射段44位于第一断点3112与第二断点3114之间，第二辐射段44由金属前框311的顶边延伸至另一侧边，且延伸经过该金属前框311的另一圆弧形拐角。第一辐射段42的长度大于第二辐射段44的长度。另外，所述开槽318及所述断点3112、3114、3116内均填充有绝缘材料(例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限)，进而区隔所述第一辐射段42、第二辐射段44与所述金属件31的其他部分。

可以理解，所述金属前框311上半部除了所述断点以外没有再设置其他绝缘的开槽、断线或断点，因此所述金属前框311的上半部就只有三个断点3112、3114、3116，没有其他断点。

所述第一馈入部32的一端电连接至所述第一辐射段42较为靠近第二断点3114的一端。第一馈入部32的另一端电连接至馈入源(图未示)以为所述第一辐射段42馈入电流。本实施例中，从第一馈入部32馈入电流后，所述电流在第一辐射段42分别向该第二断点3114和第三断点3116传送，从而使得第一辐射段42以该第一馈入部32为分隔点分为相向该第二断点3114的金属短臂B1及相向该第三断点3116的金属长臂B2。在本实施例中，所述第一馈入部32接入的位置并非对应到第一辐射段42的中间，因此所述金属长臂B2的长度大于金属短臂B1的长度。

该第一辐射段42还连接至一第一接地部33及一第二接地部34。所述第一接地部33与第二接地部34分别位于该第一馈入部32的两侧。请参阅图11及13，该第一接地部33连接至该金属短臂B1，该第二接地部34连接至该金属长臂B2。所述第一馈入部32包括第一臂322、第二臂324及第三臂326。该第二臂324大致呈U形，其两端分别垂直连接该第一臂322及第三臂326。该第一臂322及第二臂324间隔该第一辐射段42设置，该第三臂326连接该第二臂324及第一辐射段42。所述第一接地部33与第二接地部34均为大致呈L型金属臂。

所述金属短臂B1激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号，所述金属长臂B2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号，所述金属长臂B2与金属短臂B1共同激发一第三模态以产生第三频段的辐射信号。本实施例中，所述第一模态为LTE-A中频模态，所述第一频段为1575-2170MHz频段；所述第二模态为LTE-A低频模态，所述第二频段为703-960MHz频段；所述第三模态为一GPS模态，所述第三频段为1575MHz频段。所述第一辐射段42、第一馈入部32、第一接地部33及第二接地部34组成第一分集/GPS天线，所述第一分集/GPS天线共振出所述LTE-A低频模态、LTE-A中频模态及GPS模态的辐射信号。

所述第一切换电路46及第二切换电路47均设置于电路板410上。请一并参阅图14，所述第一切换电路46一端电性连接至所述第一接地部33，另一端连接至接地面。所述第二切换电路47一端电性连接至所述第二接地部34，另一端连接至接地面。所述接地面可以是所述金属背板312。或者，在所述显示单元401朝向金属背板312那一边可设置一个用于屏蔽电磁干扰的遮罩(shielding mask)或支撑所述显示单元401的中框。所述遮罩或中框以金属材料制作。所述接地面也可以是所述遮罩或中框。所述遮罩或中框可以和所述金属背板312相连接以构成更大的接地面。所述接地面是所述天线结构300的地。也就是说，所述的每一个接地部均直接连接或间接连接所述接地面。

所述第一切换电路46包括切换单元462及至少一切换元件464。所述切换元件464可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件464之间相互并联，且其一端电连接至所述切换单元462，另一端电连接至接地面。如此，通过控制所述切换单元462的切换，可使得所述金属短臂B1切换至不同的切换元件464。由于每一个切换元件464具有不同的阻抗，因此通过所述切换单元462的切换，可调整所述金属短臂B1的第一模态的频段。所述的调整频段就是使该频段往低频偏移或往高频偏移。所述第二切换电路47的结构与第一切换电路46大致相同，用于调整所述金属长臂B2的第二模态的频段。通过第二切换电路47调整适当匹配阻抗值，使得所述LTE-A低频模态可以涵盖703-804MHz、824-894MHz及880-960MHz频段。

所述第二馈入部35的一端连接至所述第二辐射段44靠近第一断点3112的一端。所述第二馈入部35包括第四臂352、第五臂354、第六臂356及第七臂358。所述第三接地部36大致呈直条形金属臂并连接所述接地面。所述第四臂352与第三接地部36间隔且平行设置，所述第五臂354连接于第四臂352与第三接地部36之间。所述第六臂356大致呈U形，其两端分别连接所述第五臂354及第七臂358，且第六臂356连接第五臂354的一端还连接该第四臂352，且与该第五臂354共线。该第四臂352、第五臂354、第六臂356及第三接地部36与该第二辐射段44间隔设置，该第七臂358连接于该第六臂356与第二辐射段44之间。所述第二辐射段44从第二馈入部35馈入电流，激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号。本实施例中，所述第四模态为LTE-A高频模态，所述第四频段为2300-2690MHz频段。其中，所述第四模态包括一第五模态，所述第五模态为WiFi 2.4G模态，即第四频段涵盖一第五频段，所述第五频段为WiFi 2.4G频段，所述WiFi 2.4G频段为2400-2484MHz。本实施例中，所述第二辐射段44、第二馈入部35及第三接地部36组成第二分集/WiFi 2.4G天线，共振出所述涵盖高频频段及WiFi 2.4G频段的辐射信号。

所述辐射体37设置于后置双镜头402、金属长臂B2与第三断点3116之间，且所述辐射体37间隔后置双镜头402、金属长臂B2与第三断点3116设置。所述辐射体37、第三馈入部38及第四接地部39均呈直条状，其中第三馈入部38及第四接地部39间隔且平行设置，辐射体37连接于第三馈入部38及第四接地部39的同一侧并相向该金属前框311的顶边延伸。所述第四接地部39连接所述接地面。所述辐射体37从第三馈入部38馈入电流，激发一第六模态以产生第六频段的辐射信号。本实施例中，所述第六模态为WiFi 5G模态，所述第六频段为5150-5850MHz频段。本实施例中，所述辐射体37、第三馈入部38及第四接地部39组成WiFi5G天线，所述WiFi 5G天线共振出涵盖所述WiFi 5G频段的辐射信号。

本实施例中，为得到较佳的天线特性，所述开槽318的宽度可设置为3.83毫米，也即所述第一辐射段42、第二辐射段44距离金属背板312设置为3.83毫米，该开槽318的宽度的可调范围为3～4.5毫米，以使得第一辐射段42、第二辐射段44远离所述金属背板312，以提升所述辐射段的天线效率。所述断点3112、3114、3116的宽度设置为2毫米，该断点3112、3114、3116的宽度的可调范围为1.5～2.5毫米，以在不影响所述天线结构300的整体外观的情况下进一步提升所述辐射段的天线效率。

图13为所述天线结构300工作时的电流走向示意图。当电流自所述第一馈入部32进入所述第一辐射段42后，分别向两侧方向流动，其中一个方向为流经所述金属短臂B1，并流向所述第二断点3114及第一接地部33(参路径P1)，进而激发出所述LTE-A中频模态。电流自所述第一馈入部32进入所述第一辐射段42后，向另一个方向为流经所述金属长臂B2，并流向所述第三断点3116及第二接地部34(参路径P2)，进而激发出所述LTE-A低频模态。另外，电流自所述第一馈入部32进入所述第一辐射段42后，分别沿金属短臂B1向第二断点3114及沿金属长臂B2向第三断点3116方向流动，并同时向第二接地部34流动(参路径P3)，进而激发出所述GPS模态。当电流自所述第二馈入部35进入所述第二辐射段44后，流经所述第二辐射段44并流向所述第二断点3114(参路径P4)，进而激发出所述LTE-A高频模态及WiFi 2.4G模态。当电流自所述第三馈入部38进入所述辐射体37后，沿辐射体37的延伸方向流经所述辐射体37(参路径P5)，进而激发出所述WiFi 5G模态。

图15为所述天线结构300的第一分集/GPS天线及第二分集/WiFi 2.4G天线工作时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S1、S2、S3为第一分集/GPS天线及第二分集/WiFi2.4G天线在第一切换电路46及第二切换电路47切换时的频段调整下分别工作于低频(703-960MHz)、GPS频段(1575MHz)及中频(1575-2170MHz)时的回波损耗值。曲线S4为第二分集/WiFi 2.4G天线工作于WiFi 2.4G频段时的回波损耗值。

图16为所述天线结构300的第二分集/WiFi 2.4G天线及WiFi 5G天线工作时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S5为第二分集/WiFi 2.4G天线工作于WiFi 2.4G频段时的回波损耗值。曲线S5与图15中的曲线S4为同一曲线。曲线S6为辐射体37工作于WiFi 5G频段(5150-5850MHz)时的回波损耗值。

图17为所述天线结构300的第一分集/GPS天线及第二分集/WiFi 2.4G天线工作时的效率曲线图。其中，曲线S81、S82、S83为第一分集/GPS天线及第二分集/WiFi 2.4G天线在所述第一切换电路46及第二切换电路47切换时的频段调整下分别工作于各频段的辐射效率。

图18为所述天线结构300的第二分集/WiFi 2.4G天线及WiFi 5G天线工作时的的效率曲线图。其中，曲线S87为第二辐射段44工作于WiFi 2.4G频段(2044-2484MHz)时的辐射效率。曲线S88为辐射体37工作于WiFi 5G频段(5150-5850MHz)时的辐射效率。

显然，从图14至图17可知，所述第一分集/GPS天线、第二分集/WiFi 2.4G天线及WiFi 5G天线适用的工作频率范围涵盖低频频段(703-960MHz)、中频频段(1575-2170MHz)、高频频段(2300-2690MHz)。另外，所述天线结构300还可工作于GPS频段(1575MHz)、WiFi2.4G频段(2044-2484MHz)以及WiFi 5G频段(5150-5850MHz)，即涵盖至低、中、高频，频率范围较广，可应用于GSM Qual-band，UMTS Band I/II/V/VIII频段，以及LTE-A700/850/900/1800/1900/2100/2300/2500频段的操作，且当所述天线结构300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。

所述天线结构300通过设置所述金属件31，且所述金属件31上的开槽318及断点3112、3114、3116均设置于所述金属前框311及金属边框313上，并未设置于所述金属背板312上，使得所述金属背板312构成全金属结构，即所述金属背板312上并没有绝缘的开槽、断线或断点，使得所述金属背板312可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响金属背板312的完整性和美观性。

实施例3

请参阅图19，本发明第三较佳实施方式提供一种天线结构500，其可应用于移动电话、个人数字助理等无线通信装置600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20及图21，所述天线结构500包括金属件51、第一馈入部52、第一接地部53、第二接地部54、延伸段55、辐射体56、第二馈入部57、第三接地部58、匹配电路64(参图23)、第一切换电路66及第二切换电路67(参图24)。

所述金属件51可以为所述无线通信装置600的外壳。所述金属件51包括金属前框511、金属背板512及金属边框513。所述金属前框511、金属背板512及金属边框513可以是一体成型的。所述金属前框511、金属背板512以及金属边框513构成所述无线通信装置600的外壳。所述金属前框511上设置有一开口(图未标)，用于容置所述无线通信装置600的显示单元601。可以理解，所述显示单元601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金属背板512大致平行设置。

所述金属背板512与所述金属前框511相对设置。所述金属背板512与金属边框513直接连接。所述金属背板512与金属边框513之间没有空隙。所述金属背板512为一体成型的单一金属片。所述金属背板512为显露后置双镜头与受话器等元件而设置开孔及出音孔。所述金属背板512其上并没有设置任何用于分割所述金属背板512的绝缘的开槽、断线或断点。所述金属背板512可作为所述天线结构500的地。

所述金属边框513夹设于所述金属前框511与所述金属背板512之间，且分别环绕所述金属前框511及所述金属背板512的周缘设置，以与所述显示单元601、所述金属前框511以及金属背板512共同围成一容置空间514。所述容置空间514用以容置所述无线通信装置600的电路板610、处理单元等电子元件或电路模块于其内。本实施例中，所述电子元件至少包括所述耳机插座602及USB连接器603。所述耳机插座602及USB连接器603并排且间隔设置于所述无线通信装置600的电路板610。

所述金属边框513至少包括底部515、第一侧部516以及第二侧部517。所述底部515连接所述金属前框511与所述金属背板512。所述第一侧部516与所述第二侧部517相对设置，两者分别设置于所述底部515的两端，优选垂直设置于所述底部515的两端。所述第一侧部516与所述第二侧部517亦连接所述金属前框511与所述金属背板512。所述金属边框513上还开设有开槽518。在本实施例中，所述开槽518布设于所述底部515上，且分别延伸至所述第一侧部516及第二侧部517。可以理解，在其他实施例中，所述开槽518也可仅设置于所述底部515，而未延伸至所述第一侧部516及第二侧部517中的任何一个，或者所述开槽518设置于所述底部515，且仅沿延伸至所述第一侧部516及第二侧部517中的其中之一。

所述金属前框511的两侧边分别对称开设有一第一断点5112及一第二断点5114。所述第一断点5112及第二断点5114分别位于所述开槽518的相对两个末端。所述断点5112、5114与所述开槽518连通，并延伸至隔断所述金属前框511。所述金属前框511位于第一断点5112及第二断点5114之间的部分形成辐射段62。在本实施例中，所述辐射段62由金属前框511的底边分别向两边延伸至两侧边，且延伸经过该金属前框511的两个圆弧形拐角。另外，所述开槽518及所述断点5112、5114内均填充有绝缘材料(例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限)，进而区隔所述辐射段62与所述金属件51的其余部分。

所述开槽518设置两个开孔5182、5183，所述开孔5182、5183分别对应所述耳机插座602及USB连接器603，使所述耳机插座602及USB连接器603可以部份露出以供连接耳机与USB装置。

可以理解，所述金属前框511下半部除了所述断点以外没有再设置其他绝缘的开槽、断线或断点，因此所述金属前框511的下半部就只有两个断点5112、5114，没有其他断点。

所述第一馈入部52的一端电连接至所述辐射段62，所述第一馈入部52的另一端通过所述匹配电路64(参见图23)电连接至馈入源59，从而馈入源59通过匹配电路64与第一馈入部52为所述辐射段62馈入电流。本实施例中，从第一馈入部52馈入电流后，所述电流在辐射段62分别向该第一断点5112和第二断点5114传送，从而使得辐射段62以该第一馈入部52为分隔点分为相向该第一断点5112的金属短臂C1及相向该第二断点5114的金属长臂C2。在本实施例中，所述第一馈入部52接入的位置并非对应到辐射段62的中间，因此所述金属长臂C2的长度大于金属短臂C1的长度。

所述辐射段62还连接至一第一接地部53及一第二接地部54。所述第一接地部53与第二接地部54分别位于该第一馈入部52的两侧。该第一接地部53连接至该金属短臂C1，该第二接地部54连接至该金属长臂C2。所述第一馈入部52与第二接地部54均大致呈L型金属臂。所述第一馈入部52与第一接地部53分别设置于所述耳机插座602的两侧，其中所述第一接地部53靠近所述耳机插座602设置。所述第一馈入部52与第二接地部54分别设置于USB连接器603的两侧。所述第一接地部53包括第一臂532、第二臂534及第三臂536。该第二臂534大致呈U形，其两端分别垂直连接该第一臂532及第三臂536。所述第二臂534围绕开孔5182。该第二臂534及第三臂536间隔该辐射段62设置，该第一臂532连接该第二臂534及金属短臂C1。所述第三臂536连接至所述金属背板512，即接地。

所述延伸段55设置于所述容置空间514之内。所述延伸段55由所述金属长臂C2靠近所述第二断点5114的一端向远离所述第二断点5114的方向延伸，并且延伸至越过所述第二接地部54。所述延伸段55间隔且平行于所述金属前框511的底部。

所述金属短臂C1及第一接地部53激发一第一模态以产生第一频段的辐射信号，所述金属长臂C2激发一第二模态以产生第二频段的辐射信号，所述金属长臂C2及所述延伸段55激发一第三模态以产生第三频段的辐射信号。本实施例中，所述第一模态为LTE-A中频模态，所述第一频段为1710-1990MHz频段；所述第二模态为LTE-A低频模态，所述第二频段为703-960MHz频段；所述第三模态为LTE-A中频模态，所述第三频段为2110-2170MHz频段。

请参阅图23，所述匹配电路64电性连接于所述第一馈入部52与馈入源59之间。所述匹配电路64与馈入源59均可设置于电路板610上。所述匹配电路64包括第一阻抗元件641、第二阻抗元件642、第三阻抗元件643、第四阻抗元件644及第五阻抗元件645。所述第一阻抗元件641、第二阻抗元件642、第三阻抗元件643依次串联连接，所述第一阻抗元件641电性连接至所述馈入源59，所述第三阻抗元件643电性连接至所述第一馈入部52。所述第四阻抗元件644一端电性连接至第一阻抗元件641与第二阻抗元件642之间，另一端接地；所述第五阻抗元件645一端电性连接至第二阻抗元件642与第三阻抗元件643之间，另一端接地。所述辐射段62通过所述匹配电路64使得增加所述中频的频宽。本实施例中，该第一阻抗元件641可为9.8nH(纳亨)的电感，该第二阻抗元件642可为1.8nH的电感，该第三阻抗元件643可为0.8pF(皮法)的电容，该第四阻抗元件644可为0.87pF的电容，该第五阻抗元件645可为0.3pF的电容。

请参阅图24，所述第一切换电路66一端电性连接至所述第二接地部54，另一端连接至接地面。所述接地面可以是所述金属背板512。或者，在所述显示单元601朝向金属背板512那一边可设置一个用于屏蔽电磁干扰的遮罩(shielding mask)或支撑所述显示单元601的中框。所述遮罩或中框以金属材料制作。所述接地面也可以是所述遮罩或中框。所述遮罩或中框可以和所述金属背板512相连接以构成更大的接地面。所述接地面是所述天线结构500的地。也就是说，所述的每一个接地部均直接连接或间接连接所述接地面。

所述第一切换电路66包括切换单元662及至少一切换元件664。所述切换元件664可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件664之间相互并联，且其一端电连接至所述切换单元662，另一端电连接至所述接地面。如此，通过控制所述切换单元662的切换，可使得所述金属长臂C2切换至不同的切换元件664。由于每一个切换元件664具有不同的阻抗，因此通过所述切换单元662的切换，可调整所述金属长臂C2的第二模态的频段。所述的调整频段就是使该频段往低频偏移或往高频偏移。通过第一切换电路66调整适当电感值的大小，使得所述LTE-A低频模态可以涵盖703-804MHz、824-894MHz及880-960MHz频段。所述第二切换电路67的结构与第一切换电路66大致相同。所述第二切换电路67一端电性连接至所述第三接地部58，另一端连接至所述接地面。可以理解，通过调整第一接地部53连接至金属短臂C1的位置，可调整第一模态的频率高低。通过调整第一接地部53弯折的长度，可调整匹配及第一模态的频率高低。可以理解，通过调整延伸段55的长度，可以调整第三模态的频段高低，所述延伸段55的长度越长，第三模态的频率越低；反之，减小延伸段55的长度，则可提高第三模态的频率。

所述辐射体56包括第四臂562、第五臂564及第六臂566。所述第四臂562大致垂直地连接至所述金属背板512。所述第五臂564大致垂直地连接至第四臂562远离金属背板512的一端，且延伸方向与所述延伸段55的延伸方向相同，并间隔平行所述延伸段55，所述第五臂564延伸至所述USB连接器603的上方。所述第六臂566大致呈L形金属条，其连接至所述第五臂564远离第四臂562的一端，第六臂566由第五臂564向外延伸后折回相向第四臂562方向延伸，且间隔平行于第五臂564。所述第二馈入部57及第三接地部58均呈长条状。所述第二馈入部57间隔且平行所述第四臂562设置，并连接至所述第五臂564。所述第三接地部58间隔且平行所述第二馈入部57，并连接至所述第五臂564。所述辐射体56从第二馈入部57馈入电流，激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号。本实施例中，所述第四模态为LTE-A高频模态，所述第四频段为2300-2690MHz频段。

本实施例中，为得到较佳的天线特性，所述开槽518的宽度可设置为3-4.5毫米，较佳地，可设置为3.9毫米，也即所述辐射段62距离金属背板512设置为3.9毫米，以使得辐射段62远离所述金属背板512，以提升所述辐射段的天线效率。所述断点5112、5114的宽度设置为1.5-2.5毫米，较佳地，可设置为2毫米，以在不影响所述天线结构500的整体外观的情况下进一步提升所述辐射段的天线效率。所述金属前框511的厚度可设置为1.5毫米，也即所述断点5112、5114的厚度可设置为1.5毫米。

图22为所述天线结构500工作时的电流走向示意图。当电流自所述第一馈入部52进入所述辐射段62后，分别向两侧方向流动，其中一个方向为流经所述金属短臂C1，并流向所述第一断点5112及第一接地部53(参路径P1)，进而激发出所述第一模态。电流自所述第一馈入部52进入所述辐射段62后，向另一个方向为流经所述金属长臂C2，并流向所述第二断点5114(参路径P2)，进而激发出所述第二模态。另外，电流自所述第一馈入部52进入所述辐射段62后，向另一个方向为流经所述金属长臂C2，并流向所述第二断点5114，并进一步流向所述延伸段55(参路径P3)，进而激发出所述第三模态。当电流自所述第二馈入部57进入所述辐射体56后，沿辐射体56的延伸方向，并流经所述第三接地部58(参路径P4)，进而激发出所述第四模态。

图25为所述天线结构500工作于各频段时的S参数(散射参数)曲线图。

图26为所述天线结构500工作于各频段时的辐射效率曲线图。

显然，所述天线结构500适用的工作频率范围涵盖LTE-A低频频段(703-960MHz)、LTE-A中频频段(1710-1990MHz)、LTE-A中频频段(2110-2170MHz)、LTE-A高频频段(2300-2690MHz)，频率范围较广，可应用于多种频段的操作，且当所述天线结构500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。

所述天线结构500通过设置所述金属件51，且所述金属件51上的开槽及断点均设置于所述金属前框511及金属边框513上，并未设置于所述金属背板512上，使得所述金属背板512构成全金属结构，即所述金属背板512上并没有绝缘的开槽、断线或断点，使得所述金属背板512可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响金属背板512的完整性和美观性。

本发明的实施例1的天线结构100、实施例2的天线结构300和实施例3的天线结构500可应用在同一个无线通信装置。例如将天线结构100或天线结构300设置在该无线通信装置的上方作为副天线，并将天线结构500设置在该无线通信装置的下方作为主天线。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与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 (20)

1.一种天线结构，包括金属件、第一馈入部、第一接地部及第二接地部，所述金属件包括金属前框、金属背板以及金属边框，所述金属边框夹设于所述金属前框与所述金属背板之间，所述金属边框至少包括底部、第一侧部以及第二侧部，所述第一侧部与所述第二侧部分别连接所述底部的两端，其特征在于：所述金属边框上开设有开槽，所述开槽至少布设于所述底部上，所述金属前框上开设第一断点及第二断点，所述第一断点及第二断点分别位于所述开槽的两个末端，所述第一断点及第二断点与所述开槽连通并延伸至隔断所述金属前框，位于第一断点与第二断点之间的金属前框形成辐射段，所述天线结构还包括一延伸段，所述延伸段设置于所述金属前框、金属边框以及金属背板共同围成的容置空间之内，所述延伸段连接至所述辐射段靠近第二断点的一端，所述第一馈入部电连接至所述辐射段，且第一馈入部位于所述第一接地部与第二接地部之间，电流自所述第一馈入部馈入至所述辐射段并分别流向所述辐射段的两端以分别激发第一频段与第二频段的辐射信号，电流还沿辐射段流向延伸段以激发第三频段的辐射信号，所述第一频段的频率高于第二频段的频率，第三频段的频率高于第一频段的频率。

2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述开槽及所述第一断点与第二断点内均填充有绝缘材料。

3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述开槽由金属边框的底部分别延伸至第一侧部和第二侧部。

4.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于：所述辐射段以该第一馈入部为分隔点分为相向该第一断点的金属短臂及相向该第二断点的金属长臂，金属长臂的长度大于金属短臂的长度。

5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述第一接地部连接至该金属短臂，第一切换电路的一端通过所述第二接地部连接至该金属长臂，所述第一切换电路的另一端接地。

6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述第一接地部包括第一臂、第二臂及第三臂；该第二臂大致呈U形，其两端分别垂直连接该第一臂及第三臂；该第二臂及第三臂间隔该辐射段设置，该第一臂连接该第二臂及所述金属短臂；所述第三臂连接至所述金属背板。

7.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述延伸段由所述金属长臂靠近所述第二断点的一端向远离所述第二断点的方向延伸，并且延伸至越过所述第二接地部；所述延伸段间隔且平行于所述金属前框的底部。

8.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括一匹配电路，所述匹配电路包括第一阻抗元件、第二阻抗元件、第三阻抗元件、第四阻抗元件及第五阻抗元件；所述第一阻抗元件、第二阻抗元件、第三阻抗元件依次串联连接，所述第一阻抗元件电性连接至馈入源，所述第三阻抗元件电性连接至所述第一馈入部；所述第四阻抗元件一端电性连接至第一阻抗元件与第二阻抗元件之间，另一端接地；所述第五阻抗元件一端电性连接至第二阻抗元件与第三阻抗元件之间，另一端接地。

9.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述第一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二接地部，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，另一端接地，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，进而调整所述第二频段。

10.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：所述金属短臂激发一第一模态以产生所述第一频段的辐射信号，所述金属长臂激发一第二模态以产生所述第二频段的辐射信号，所述金属长臂及所述延伸段激发一第三模态以产生第三频段的辐射信号；所述第一模态为LTE-A中频模态，所述第一频段为1710-1990MHz频段；所述第二模态为LTE-A低频模态，所述第二频段为703-960MHz频段；所述第三模态为LTE-A中频模态，所述第三频段为2110-2170MHz频段。

11.如权利要求10所述的天线结构，其特征在于：通过调整第一接地部连接至金属短臂的位置，可调整第一模态的频率高低；通过调整第一接地部弯折的长度，可调整匹配及第一模态的频率高低；通过调整延伸段的长度，可以调整第三模态的频段高低，所述延伸段的长度越长，第三模态的频率越低；反之，减小延伸段的长度，则第三模态的频率增加。

12.如权利要求10所述的天线结构，其特征在于：所述天线还包括辐射体，所述辐射体包括第四臂、第五臂及第六臂；所述第四臂大致垂直地连接至所述金属背板；所述第五臂大致垂直地连接至第四臂远离金属背板的一端，且延伸方向与所述延伸段的延伸方向相同，并间隔平行所述延伸段，所述第六臂大致呈L形金属条，其连接至所述第五臂远离第四臂的一端，第六臂由第五臂向外延伸后折回相向第四臂方向延伸，且间隔平行于第五臂。

13.如权利要求12所述的天线结构，其特征在于：所述天线还包括第二馈入部及第三接地部，所述第二馈入部及第三接地部均呈长条状。所述第二馈入部间隔且平行所述第四臂设置，并连接至所述第五臂，所述第三接地部间隔且平行所述第二馈入部，并连接至所述第五臂。

14.如权利要求13所述的天线结构，其特征在于：所述辐射体从第二馈入部馈入电流，激发一第四模态以产生第四频段的辐射信号，所述第四模态为LTE-A高频模态，所述第四频段为2300-2690MHz频段。

15.如权利要求14所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括第二切换电路，所述第二切换电路的结构与第一切换电路的结构大致相同，所述第二切换电路的一端电性连接至所述第三接地部，另一端接地，所述第二切换电路用于调整所述第四频段。

16.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于：所述开槽的宽度设置为3-4.5毫米，也即所述辐射段距离金属背板为3-4.5毫米；所述断点的宽度设置为1.5-2.5毫米。

17.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述金属背板为一体成型的单一金属片，所述金属背板上并未设置任何用于分割所述金属背板的绝缘的开槽、断线或断点。

18.一种无线通信装置，包括如权利要求1-17中任一项所述的天线结构。

19.如权利要求18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，所述金属前框、金属背板以及金属边框构成所述无线通信装置的外壳，所述金属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金属背板平行设置。

20.如权利要求18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耳机插座及USB连接器，所述耳机插座及USB连接器并排且间隔设置，所述第一馈入部与第一接地部分别设置于所述耳机插座的两侧，其中所述第一接地部靠近所述耳机插座设置；所述第一馈入部与第二接地部分别设置于USB连接器的两侧；所述辐射体的第五臂延伸至所述USB连接器的上方。