CN114079147A - 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线结构及具有该结构的无线通信装置。所述天线结构包括边框部及馈入部，所述边框部开设有第一断点及第二断点，所述第一断点及第二断点共同将所述边框部划分为第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述第二辐射部及/或所述第三辐射部内侧形成至少一侧槽，通过调节所述侧槽的长度，调节所述侧槽所在的辐射部的辐射频段。本发明提供的天线结构及具有该天线结构的无线通信装置可通过所述第一侧槽及第二侧槽有效调整辐射频段。

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
随着无线通信技术不断的发展与演进，移动终端产品，如手机等，已越来越朝向功能多样化、轻薄化及全面屏等趋势发展。然而其相对的可容纳天线的空间也就越来越小。而且随着无线通信技术的发展，天线的频宽需求也不断增加。因此，如何在有限的空间内设计出具有较宽频宽的天线，是天线设计面临的一项重要课题。
发明内容
鉴于以上内容，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。
本发明第一方面提供一种天线结构，所述天线结构包括边框部及馈入部，所述边框部开设有第一断点及第二断点，所述第一断点及所述第二断点均贯通且隔断所述边框部，所述第一断点及所述第二断点共同将所述边框部划分为第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述馈入部设置于所述第一辐射部靠近所述第二断点的位置，所述馈入部一端电连接至所述第一辐射部，另一端电连接至馈入点，以为所述第一辐射部馈入电流，所述第二辐射部及/或所述第三辐射部内侧还形成至少一侧槽，通过调节所述侧槽的长度，调节所述侧槽所在的辐射部的辐射频段。
进一步地，所述馈入部设置于所述第一辐射部上，所述馈入部馈入电流后，所述电流流经所述第一辐射部，以激发第一工作模态而产生第一辐射频段的辐射信号，所述第一工作模态包括全球移动通信系统(Global System for Mobile communications，GSM)模态及长期演进技术升级版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低频模态；所述电流还流向所述第一断点及所述第二断点，流向所述第一断点的电流通过所述第一断点耦合至所述第二辐射部，并通过所述第二辐射部接地，以激发第二工作模态而产生第二辐射频段的辐射信号，所述第二工作模态包括长期演进技术升级版高频模态、蓝牙工作模态及WIFI 2.4G工作模态；流向所述第二断点的电流通过所述第二断点耦合至所述第三辐射部，并通过所述第三辐射部接地，以激发第三工作模态而产生第三辐射频段的辐射信号，所述第三工作模态包括长期演进技术升级版中频模态及通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)模态。
进一步地，所述天线结构还包括中框部，所述边框部设置于所述中框部的周缘，所述侧槽包括第一侧槽及第二侧槽，所述中框部靠近所述第二辐射部的一侧部分挖空，形成所述第一侧槽，所述第一侧槽从所述第二辐射部所在方向向所述第一辐射部所在位置延伸；所述中框部靠近所述第三辐射部的一侧部分挖空，形成所述第二侧槽，所述第二侧槽从所述第三辐射部所在位置向所述第一辐射部所在位置延伸。
进一步地，所述第一侧槽的长度增加时，所述第二辐射频段往中频方向偏移；所述第一侧槽的长度减少时，所述第二辐射频段往更高频的方向偏移；所述第二侧槽的长度减少时，所述第三辐射频段往高频方向偏移。
进一步地，所述第二辐射部还形成有第三断点，所述第三断点与所述第一断点间隔设置，所述第三断点将所述第二辐射部分割为第一辐射段与第二辐射段，所述馈入部馈入电流后，流向所述第一断点的电流通过所述第一断点耦合至所述第一辐射段，流经所述第一辐射段的电流通过所述第三断点耦合至所述第二辐射段。
进一步地，当所述第三断点在所述第二辐射部上的位置向远离所述第一辐射部的方向移动时，所述第二辐射频段向高频方向移动；当所述第三断点在所述第二辐射部上的位置向靠近所述第一辐射部的方向移动时，所述第二辐射频段往低频方向移动。
进一步地，所述馈入部通过匹配电路电连接至所述馈入点，所述匹配电路包括第一电感、第二电感及电容，所述第一电感一端接地，另一端电连接至所述馈入部，所述第二电感一端电连接至所述馈入点，另一端电连接至所述馈入部，所述电容一端接地，另一端电连接至所述馈入部。
进一步地，所述天线结构还包括接地部，所述接地部设置于所述第三辐射部上，所述接地部的一端点电连接至所述第三辐射部，另一端通过第三电感电连接至接地点，当所述第三电感的电感值减小时，所述第三辐射频段由中频方向向高频方向偏移。
进一步地，所述天线结构还包括切换电路，所述切换电路一端电连接至所述第一辐射部，另一端通过第四电感电连接至接地点，当所述第四电感的电感值减小时，所述第一辐射频段由低频向中频方向偏移。
本发明另一方面还提供一种无线通信装置，包括如上任一项所述的天线结构。
本发明的天线结构通过在中框部上设置所述第一断点及第二断点，以自所述边框部上划分出三个辐射部。所述天线结构还通过分别在所述第二辐射部及第三辐射部上设置所述第一侧槽及第二侧槽，如此可通过调整所述第一侧槽及第二侧槽的长度，调整所述第二辐射部及第三辐射部的辐射频段，从而调整所述天线结构高频及中频的频率。
附图说明
图1为本发明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天线结构中第一匹配电路的电路图。
图4为图1中所示天线结构中第二匹配电路的电路图。
图5为图1中所示天线结构中切换电路的电路图。
图6为当调整图1所示第一侧槽的长度时，所述天线结构工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图7为当调整图1所示天线结构中第一侧槽的长度时，所述天线结构工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的史密斯图。
图8为当调整图1所示天线结构中第二侧槽的长度时，所述天线结构工作于LTE-ABand10频段(1.71GHz～2.17GHz)及LTE-A Band41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的S参数(散射参数)曲线图。
图9为当调整图1所示天线结构中第二侧槽的长度时，所述天线结构工作于LTE-ABand10频段(1.71GHz～2.17GHz)时的史密斯图。
图10为当调整图1所示天线结构中第二侧槽的长度时，所述天线结构工作于LTE-ABand41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的史密斯图。
图11为当调整图1所示天线结构中第三断点靠近所述第一断点的一端与所述末端部的距离H3时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图12为当调整图1所示天线结构中第三断点靠近所述第一断点的一端与所述末端部的距离H3时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的史密斯图。
图13为当图4所示匹配元件切换至不同的电感时，所述天线结构工作于LTE-A中频模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图14为当图4所示匹配元件切换至不同的电感时，所述天线结构工作于LTE-A中频模态时的史密斯图。
图15为当图5所示切换电路切换至不同的电感时，所述天线结构工作于LTE-A低频模态时的S参数(散射参数)曲线图。
图16为当图5所示切换电路切换至不同的电感时，所述天线结构工作于LTE-A低频模态时的史密斯图。
主要元件符号说明
天线结构 100
壳体 11
边框部 110
中框部 111
背板 112
末端部 113
第一侧部 114
第二侧部 115
第一断点 117
第二断点 118
第三断点 121
第一辐射段 122
第二辐射段 123
第一侧槽 119
第二侧槽 120
电路板 130
馈入点 1301
接地点 1302
电子元件 140
第一电子元件 141
第二电子元件 142
馈入部 12
接地部 13
匹配电路 124
匹配元件 131
切换电路 14
净空区 150
电池 160
无线通信装置 200
显示单元 201
第一辐射部 F1
第二辐射部 F2
第三辐射部 F3
第一电感 L1
第二电感 L2
第三电感 L3
第四电感 L4
电容 C1
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。
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。
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200中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。
所述天线结构100包括壳体11、馈入部12、接地部13及切换电路14。
所述壳体11至少包括边框部110、中框部111及背板112。所述边框部110、中框部111及背板112围成的空间内设置有电路板130、电子元件140及电池160。
所述边框部110大致呈环状结构，其由金属或其他导电材料制成。所述边框部110设置于所述中框部111的周缘。
在本实施例中，所述中框部111大致呈矩形片状，其由金属或其他导电材料制成。所述中框部111与所述背板112大致平行设置。
请一并参阅图2，所述边框部110远离所述背板112的一侧设置有一开口(图未标)，用于容置所述无线通信装置200的显示单元201。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。在本实施例中，所述显示屏为全面屏。
在本实施例中，所述背板112由塑胶材料制成。所述背板112设置于所述边框部110的边缘。在本实施例中，所述背板112设置于所述中框部111背向所述显示单元201的一侧，且与所述显示单元201的显示平面及所述中框部111大致间隔平行设置。
可以理解，所述边框部110及中框部111可以构成一体成型的金属框体。所述中框部111是位于所述显示单元201与所述背板112之间的金属片。所述中框部111用于支撑所述显示单元201、提供电磁屏蔽、及提高所述无线通信装置200的机构强度。
在本实施例中，所述边框部110、所述背板112及所述显示单元201的周缘还设置有绝缘材料，并通过所述绝缘材料将所述边框部110、背板112及所述显示单元201封装为一体。
在本实施例中，所述边框部110至少包括末端部113、第一侧部114及第二侧部115。所述末端部113为所述无线通信装置200的底端，即所述天线结构100构成所述无线通信装置200的下天线。所述第一侧部114与所述第二侧部115相对设置，两者分别设置于所述末端部113的两端，优选垂直设置。
在本实施例中，所述中框部111靠近所述末端部113的一侧与所述边框部110间隔设置，从而形成一净空区150。
所述边框部110上还开设有至少两断点，例如第一断点117与第二断点118。所述第一断点117开设于所述末端部113靠近所述第一侧部114的位置。所述第二断点118开设于所述末端部113靠近所述第二侧部115的位置。所述第一断点117与所述第二断点118间隔设置。所述第一断点117与所述第二断点118均贯通且隔断所述边框部110。所述第一断点117与所述第二断点118均与所述净空区150连通。
所述第一断点117及所述第二断点118共同将所述边框部110划分为间隔设置的第一辐射部F1、第二辐射部F2及第三辐射部F3。其中，所述第一断点117与所述第二断点118之间的所述边框部110形成所述第一辐射部F1。所述第一断点117远离所述第一辐射部F1及所述第二断点118一侧的所述边框部110形成所述第二辐射部F2。所述第二断点118远离所述第一辐射部F1及所述第一断点117一侧的所述边框部110形成所述第三辐射部F3。
在本实施例中，所述电路板130部分设置于所述中框部111远离所述显示单元201的一侧，使得所述电路板130部分覆盖所述净空区150。所述电路板130还靠近所述第二侧部115及所述末端部113设置。所述电子元件140靠近所述第一侧部114及所述末端部113设置。
在本实施例中，所述电子元件140至少包括第一电子元件141及第二电子元件142。
所述第一电子元件141为一USB-TypeC元件。所述第一电子元件141靠近所述第一辐射部F1的边缘设置，且收容于所述电路板130形成的缺口中。在本实施例中，所述中框部111上对应所述第一电子元件141开设有Type-C插口(图未示)。所述Type-C插口开设于所述末端部113上。所述第二电子元件142为一扬声器元件。所述第二电子元件142设置于所述净空区150内，且大致对应所述第一断点117设置，并与所述电路板130间隔设置。
可以理解，在本实施例中，所述第一断点117及所述第二断点118的宽度相同，均为2毫米。
可以理解，在本实施例中，所述第一断点117及所述第二断点118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)。
可以理解，在本实施例中，所述馈入部12设置于所述壳体11内部，且位于所述电路板130与所述边框部110之间的净空区150。进一步地，所述馈入部12设置于所述第一辐射部F1上，具体设置于所述第一辐射部F1靠近所述第二断点118的位置。所述馈入部12的一端电连接至所述第一辐射部F1，另一端通过匹配电路124(请参阅图3)电连接至所述电路板130上的信号馈入点1301，用以馈入电流至所述第一辐射部F1。
在本实施例中，所述接地部13设置于所述壳体11内部，且位于所述电路板130与所述边框部110之间的净空区150。进一步地，所述接地部13设置于所述第三辐射部F3上，具体设置于所述第三辐射部F3靠近所述第二断点118的位置。所述接地部13的一端电连接至所述第三辐射部F3，另一端通过匹配元件131(请参阅图4)电连接至所述电路板130上的接地点1302，用以为所述第三辐射部F3提供接地。
可以理解，所述馈入部12及所述接地部13可由铁件、金属铜箔、激光直接成型技术(Laser Direct structuring，LDS)制程中的导体等材质制成。
在本实施例中，所述切换电路14设置于所述壳体11内部，且位于所述电路板130与所述边框部110之间的净空区150。进一步地，所述切换电路14与所述馈入部12间隔设置，其一端电连接至所述第一辐射部F1，另一端电连接至所述电路板130的接地点1302，即接地。
请再次参阅图1，当所述馈入部12馈入电流后，所述电流流经所述第一辐射部F1，流向所述第一断点117，并通过所述切换电路14接地(参路径P1)，激发第一工作模态以产生第一辐射频段的辐射信号。同时，流向所述第一断点117的电流通过所述第一断点117耦合至所述第二辐射部F2，并通过所述第二辐射部F2与所述中框部111连接，进而接地(参路径P2)，激发第二工作模态以产生第二辐射频段的辐射信号。
当所述馈入部12馈入电流后，所述电流流经所述第一辐射部F1，还流向所述第二断点118。流向所述第二断点118的电流通过所述第二断点118耦合至所述第三辐射部F3，并通过设置于所述第三辐射部F3上的接地部13接地(参路径P3)，激发第三工作模态以产生第三辐射频段的辐射信号。
可以理解，在本实施例中，所述第二辐射部F2及/或所述第三辐射部F3的内侧形成至少一侧槽。通过调节所述侧槽的长度，可对应调节所述侧槽所在的辐射部的工作频段。
在本实施例中，所述侧槽包括第一侧槽119及第二侧槽120。所述中框部111靠近所述第二辐射部F2的一侧部分挖空，进而使得所述第二辐射部F2部分与所述中框部111间隔设置，形成所述第一侧槽119。所述第一侧槽119从所述第二辐射部F2所在位置向所述第一辐射部F1所在位置延伸。所述中框部111靠近所述第三辐射部F3的一侧部分挖空，进而使得所述第三辐射部F3的内侧与所述中框部111间隔设置，形成所述第二侧槽120。所述第二侧槽120从所述第三辐射部F3所在位置向所述第一辐射部F1所在位置延伸。可以理解，所述净空区150、所述第一侧槽119与所述第二侧槽120互相连通。
所述第一侧槽119的第一端位于所述第二辐射部F2与所述电池160相对的位置，第二端与所述净空区150连通。通过调节所述第一侧槽119的长度，以调整所述第二辐射部F2的辐射频段。在本实施例中，所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为28.3毫米。当所述第一侧槽119的长度增加时，即所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1增加时，所述第二辐射部F2产生的第二辐射频段往中频方向偏移。当所述第一侧槽119的长度减少时，即所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1减少时，所述第二辐射部F2产生的第二辐射频段往更高频方向偏移。例如，当所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为28.3毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-A Band41频段(2.496GHz～2.69GHz)；当所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为29.3毫米时，所述第二辐射频段涵盖至2.4GHz～2.5GHz频段，即所述第二辐射段向低频方向偏移；当所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为30.3毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-A Band40频段(2.3GHz～2.4GHz)，即所述第二辐射段继续向低频方向偏移；当所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为27.3毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-A Band7频段(2.5GHz～2.69GHz)，即所述第二辐射段向高频方向偏移；当所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为26.3毫米时，所述第二辐射频段涵盖至2.6GHz～2.8GHz，即所述第二辐射段继续向高频方向偏移。
所述第二侧槽120的第一端位于所述第三辐射部F3与所述电池160相对的位置，第二端与所述净空区150连通。通过调节所述第二侧槽120的长度，以调整所述第三辐射部F3的辐射频段。在本实施例中，所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为21.2毫米。当所述第二侧槽120的长度减少时，即所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2减少时，所述第三辐射部F3产生的第三辐射频段向高频方向偏移。例如，当所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为21.2毫米或20.2毫米时，所述第三辐射频段涵盖至LTE-A Band10频段(1.71GHz～2.17GHz)。当所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为19.2毫米、18.2毫米或17.2毫米时，所述第三辐射频段涵盖至LTE-ABand41频段(2.49GHz～2.69GHz)，即所述第三辐射频段向高频方向偏移。
在本实施例中，所述第一工作模态包括全球移动通信系统(Global System forMobile communications，GSM)模态及长期演进技术升级版(Long Term EvolutionAdvanced，LTE-A)低频模态，所述第二工作模态包括长期演进技术升级版高频模态、蓝牙工作模态及WIFI 2.4G工作模态，所述第三工作模态包括长期演进技术升级版中频工作模态及通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)工作模态。所述第一辐射频段的频率包括0.69GHz～0.96GHz，所述第二辐射频段的频率包括2.3GHz～2.69GHz，所述第三辐射频段的频率包括1.71GHz～2.17GHz。
可以理解，在本实施例中，通过调节所述第一侧槽119的长度，可调整所述第二辐射频段的频率。例如，当所述第一侧槽119的长度增加时，所述天线结构100的第二辐射频段往中频方向偏移。当所述第一侧槽119的长度减少时，所述天线结构100的第二辐射频段往更高频方向偏移。如此，可通过对所述第一侧槽119的长度的调整，以使得所述第二辐射部F2工作于第二工作模态或第三工作模态。
在本实施例中，通过调节所述第二侧槽120的长度，可调整所述第三辐射频段的频率。当所述第二侧槽120的长度减少时，所述天线结构100的第三辐射频段往高频方向偏移。如此，可通过对所述第二侧槽120的长度的调整，以使得所述第三辐射部F3工作于第二工作模态或第三工作模态。
在其他实施例中，所述第二辐射部F2上还开设有第三断点121。所述第三断点121开设于所述第一侧部114上对应所述第二电子元件142的位置。所述第三断点121与所述第一断点117间隔设置。所述第三断点121贯通且隔断所述边框部110，且与所述净空区150连通。所述第三断点121将所述第二辐射部F2分割为第一辐射段122及第二辐射段123。在本实施例中，所述第三断点121的宽度为2毫米。
可以理解，当所述馈入部12馈入电流后，所述电流流向所述第一断点117，并通过所述第一断点117耦合至所述第一辐射段122。所述电流流经所述第一辐射段122，并通过所述第三断点121耦合至所述第二辐射段123，共同激发所述第二工作模态以产生所述第二辐射频段的辐射信号。
可以理解，通过调节所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置，以调整所述第二辐射频段的频率。例如，当所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置向远离所述第一辐射部F1的方向移动时，所述第二辐射频段向高频方向移动。当所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置向靠近所述第一辐射部F1的方向移动时，所述第二辐射频段往低频方向移动。在本实施例中，所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3为13毫米，如此，所述第二辐射部F2产生的第二辐射频段涵盖至LTE-A Band41频段(2.496GHz～2.69GHz)；当所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3为14毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-A Band38频段(2.57GHz～2.62GHz)，即所述第二辐射频段向高频方向偏移；当所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3为15毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-A Band7频段(2.5GHz～2.69GHz)，即所述第二辐射频段向高频方向偏移；当所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3为12毫米时，所述第二辐射频段涵盖至2.4GHz～2.5GHz，即所述第二辐射频段向低频方向偏移；当所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3为11毫米时，所述第二辐射频段涵盖至LTE-ABand40频段(2.3GHz～2.4GHz)，即所述第二辐射频段继续向低频方向偏移。
请参阅图3，在本实施例中，所述匹配电路124包括第一电感L1、第二电感L2及电容C1。所述第一电感L1一端接地，另一端电连接至所述馈入部12。所述第二电感L2一端电连接至所述电路板130的馈入点1301，另一端电连接至所述馈入部12。所述电容C1一端接地，另一端电连接至所述馈入部12，即所述电容C1与所述第一电感L1并联后，与所述第二电感L2串联至所述电路板130与所述第一辐射部F1的馈入部12之间。
在本实施例中，所述第一电感L1的电感值为10nH，所述第二电感L2的电感值为1nH，所述第一电容C1的电容值为1.5pF。
请参阅图4，在本实施例中，所述匹配元件131包括第三电感L3。所述第三电感L3一端电连接至所述电路板130的接地点1302，即接地。另一端电连接至所述接地部13。可以理解，通过调整所述第三电感L3的电感值，以调整所述第三辐射频段，从而有效调整所述天线结构100的中频频段的频率。其中，当所述第三电感L3的电感值减小时，所述第三辐射频段由中频方向向高频方向偏移。例如，当所述第三电感L3的电感值为10nH时，所述第三辐射部F3产生的第三辐射频段涵盖至LTE-A Band3频段(1.71GHz～1.88GHz)；当所述第三电感L3的电感值为6.8nH时，所述第三辐射部F3产生的第三辐射频段涵盖至LTE-A Band2频段(1.85GHz～1.99GHz)；当所述第三电感L3的电感值为3.3nH时，所述第三辐射部F3产生的第三辐射频段涵盖至LTE-A Band1频段(1.92GHz～2.17GHz)。
请参阅图5，在本实施例中，所述切换电路14包括第四电感L4。所述第四电感L4一端电连接至所述接地点1302，即接地。另一端电连接至所述第一辐射部F1。所述切换电路14用以调整所述第一辐射频段。可以理解，在本实施例中，通过调节所述第四电感L4的电感值，以调整所述第一辐射频段，从而有效调整所述天线结构100的低频频段的频率。其中，当所述第四电感L4的电感值减小时，所述第一辐射频段由低频向中频方向偏移。例如，当所述第四电感L4的电感值为15nH时，所述第一辐射频段涵盖至LTE-A Band17频段(704-746MHz)；当所述第四电感L4的电感值为6.8nH时，所述第一辐射频段涵盖至LTE-A Band13频段(746-787MHz)；当所述第四电感的电感值为3nH时，所述第一辐射频段涵盖至LTE-ABand20频段(791-862MHz)；当所述第四电感的电感值为1.5nH时，所述第一辐射频段涵盖至LTE-A Band8频段(880-960MHz)。如此，通过切换不同的电感值，使得所述天线结构100中第一工作模态的低频分别涵盖至LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)以及LTE-A Band8频段(880-960MHz)。
图6为当调整图1所示第一侧槽119的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S61、S62、S63、S64及S65分别为所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为28.3毫米、29.3毫米、30.3毫米、27.3毫米及26.3毫米时，所述天线结构100分别工作于LTE-A Band41频段(2.496GHz～2.69GHz)、WIFI 2.4G频段、LTE-A Band40频段(2.3GHz～2.4GHz)、LTE-A Band7频段(2.5GHz～2.69GHz)及2.6GHz～2.8GHz时的S11值。
图7为当调整图1所示第一侧槽119的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态，即2.3GHz～3GHz频段时的史密斯图。其中，曲线S71、S72、S73、S74及S75分别为所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1为28.3毫米、29.3毫米、30.3毫米、27.3毫米及26.3毫米时，所述天线结构100分别工作于2.3GHz～3GHz频段时的阻抗曲线。
显然，由图6及图7可看出，通过调整所述第一侧槽119的长度，以使得所述第二辐射部F2工作于第二辐射频段，例如为2.3GHz至2.69GHz时，其S11值及对应的阻抗曲线均可看出对应的回波损耗及反射系数较低，均可满足天线工作设计要求。其中，当所述第一侧槽119的长度增加时，即所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1增加时，所述第二辐射部F2产生的第二辐射频段往中频方向偏移。当所述第一侧槽119的长度减少时，即所述第一侧槽119的第一端与所述末端部113的距离H1减少时，所述第二辐射部F2产生的第二辐射频段往更高频方向偏移。
图8为当调整所述天线结构100中第二侧槽120的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A Band10频段(1.71GHz～2.17GHz)及LTE-A Band41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S81、S82、S83、S84及S85分别为所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米时，所述天线结构100分别工作于LTE-A Band10频段(1.71GHz～2.17GHz)及LTE-A Band41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的S11值。
图9为当调整所述天线结构100中第二侧槽120的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A Band10频段(1.71GHz～2.17GHz)的史密斯图。其中，曲线S91、S92、S93、S94及S95分别为所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米时，所述天线结构100分别工作于LTE-A Band10频段(1.71GHz～2.17GHz)时的阻抗曲线。
图10为当调整所述天线结构100中第二侧槽120的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A Band41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的史密斯图。其中，曲线S101、S102、S103、S104及S105分别为所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2为21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米时，所述天线结构100工作于LTE-A Band41频段(2.49GHz～2.69GHz)时的阻抗曲线。
显然，由图8、图9及图10可看出，通过调整所述第二侧槽120的长度，以使得所述第三辐射部F3工作于中频频段或高频频段，例如为1.71GHz至2.17GHz或2.49GHz至2.69GHz时，其S11值及对应的史密斯图均可看出对应的回波损耗及反射系数较低，均可满足天线工作设计要求。其中，当所述第二侧槽120的长度减少时，即所述第二侧槽120的第一端与所述末端部113的距离H2减少时，所述第三辐射部F3产生的第三辐射频段向高频方向偏移。
图11为当调整所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S111、S112、S113、S114及S115分别为所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3的长度为13毫米、14毫米、15毫米、12毫米及11毫米时，所述天线结构100工作于LTE-A Band41频段(2.496GHz～2.69GHz)、LTE-A Band38频段(2.57GHz～2.62GHz)、LTE-A Band7频段(2.5GHz～2.69GHz)、WIFI 2.4G模态及LTE-ABand40频段(2.3GHz～2.4GHz)时的S11值。
图12为当调整所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3的长度时，所述天线结构100工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态，即2.3GHz～3GHz频段时的史密斯图。其中，曲线S121、S122、S123、S124及S125分别为所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3的长度为13毫米、14毫米、15毫米、12毫米及11毫米时，所述天线结构100分别工作于2.3GHz～3GHz频段时的阻抗曲线。
显然，由图11及图12可看出，通过调整所述第三断点121靠近所述第一断点117的一端与所述末端部113的距离H3的长度，以使得所述第二辐射部F2工作于LTE-A高频模态及WIFI 2.4G模态，例如为LTE-A Band41频段(2.496GHz～2.69GHz)、LTE-A Band38频段(2.57GHz～2.62GHz)、LTE-A Band7频段(2.5GHz～2.69GHz)、2.4GHz～2.5GHz频段及LTE-ABand40频段(2.3GHz～2.4GHz)时，其S11值及对应的史密斯图均可看出对应的回波损耗及反射系数较低，均可满足天线工作设计要求。其中，当所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置向远离所述第一辐射部F1的方向移动时，所述第二辐射频段向高频方向移动。当所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置向靠近所述第一辐射部F1的方向移动时，所述第二辐射频段往低频方向移动。
图13为当图4所示匹配元件131切换至不同的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A中频模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S131、S132及S133分别为所述匹配元件131的电感值为10nH、6.8nH及3.3nH时，所述天线结构100分别工作于LTE-A Band3频段(1.71GHz～1.88GHz)、LTE-A Band2频段(1.85GHz～1.99GHz)及LTE-A Band1频段(1.92GHz～2.17GHz)时的S11值。
图14为当图4所示匹配元件131切换至不同的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A中频模态，即1.71GHz～2.17GHz频段时的史密斯图。其中，曲线S141、S142及S143分别为所述匹配元件131的电感值为10nH、6.8nH及3.3nH时，所述天线结构100分别工作于1.71GHz～2.17GHz频段时的阻抗曲线。
显然，由图13及图14可看出，通过调整所述接地部13的匹配元件131的电感值，以使得所述第三辐射部F3工作于第三辐射频段，即LTE-A中频频段或UMTS频段，例如为1.71GHz至2.17GHz时，其回波损耗及反射系数较低，均可满足天线工作设计要求。其中，当所述第三电感L3的电感值减小时，所述第三辐射频段由中频方向向高频方向偏移。
图15为当图5所示切换电路14切换至不同的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A低频模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S151、S152、S153及S154为所述切换电路14的第四电感L4分别切换至电感值为15nH、6.8nH、3nH及1.5nH的电感时，所述天线结构100分别工作于LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746MHz～787MHz)、LTE-A Band20频段(791MHz～862MHz)以及LTE-A Band8频段(880MHz～960MHz)时的S11值。
图16为当图5所示切换电路切换至不同的电感时，所述天线结构100工作于0.69GHz～0.96GHz频段时的史密斯图。其中，曲线S71、S72、S73及S74分别为所述切换电路14的第四电感L4分别切换至电感值为15nH、6.8nH、3nH及1.5nH时，所述天线结构100分别工作于0.69GHz～0.96GHz频段时的阻抗曲线。
显然，由图15及图16可看出，通过调整所述切换电路14的第四电感L4的电感值，以使得所述第一辐射部F1工作于LTE-A低频频段，即第一辐射频段，例如为0.69GHz至0.96GHz时，其回波损耗及反射系数均较低，可满足天线工作设计要求。其中，当所述第四电感L4的电感值减小时，所述第一辐射频段由低频向中频方向偏移。
可以理解，所述天线结构100通过设置第一断点117及第二断点118，以自所述边框部110划分出第一辐射部F1、第二辐射部F2及第三辐射部F3。所述天线结构100还设置有馈入部12，进而当所述馈入部12馈入电流后，所述电流流经所述第一辐射部F1，流向所述第一断点117，并通过切换电路14接地，以激发GSM工作模态及长期演进技术升级版(Long TermEvolution Advanced，LTE-A)低频模态，以产生第一辐射频段的低频辐射信号。流向所述第一断点117的电流还通过所述第一断点117耦合至所述第二辐射部F2，并通过所述第二辐射部F2接地，以激发长期演进技术升级版高频模态、蓝牙工作模态及WIFI 2.4G工作模态，以产生第二辐射频段的高频辐射信号。所述电流还流向所述第二断点118，流向所述第二断点118的电流还通过所述第二断点118耦合至所述第三辐射部F3，并通过接地部13接地，以激发长期演进技术升级版中频工作模态及通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)工作模态，以产生第三辐射频段的中频辐射信号。即所述天线结构100可涵盖GSM、UMTS及LTE-A低频、中频及高频频段的接收和发射功能。
再者，所述第二辐射部F2的内侧还形成有第一侧槽119，所述第三辐射部F3的内侧还形成有第二侧槽120。通过调节所述第一侧槽119及/或所述第二侧槽120的长度，有效调整所述第二辐射部F2及/或所述第三辐射部F3的辐射频段，从而灵活调整所述天线结构100的中频与高频的频率变化。所述第二辐射部F2还形成有第三断点121，通过调节所述第三断点121在所述第二辐射部F2上的位置，以调整所述第二辐射频段的频率。
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 (10)

1.一种天线结构，其特征在于：所述天线结构包括边框部及馈入部，所述边框部开设有第一断点及第二断点，所述第一断点及所述第二断点均贯通且隔断所述边框部，所述第一断点及所述第二断点共同将所述边框部划分为第一辐射部、第二辐射部及第三辐射部，所述馈入部设置于所述第一辐射部靠近所述第二断点的位置，所述馈入部一端电连接至所述第一辐射部，另一端电连接至馈入点，以为所述第一辐射部馈入电流，所述第二辐射部及/或所述第三辐射部内侧还形成至少一侧槽，通过调节所述侧槽的长度，调节所述侧槽所在的辐射部的辐射频段。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述馈入部设置于所述第一辐射部上，所述馈入部馈入电流后，所述电流流经所述第一辐射部，以激发第一工作模态而产生第一辐射频段的辐射信号，所述第一工作模态包括全球移动通信系统(Global System forMobile communications，GSM)模态及长期演进技术升级版(Long Term EvolutionAdvanced，LTE-A)低频模态；所述电流还流向所述第一断点及所述第二断点，流向所述第一断点的电流通过所述第一断点耦合至所述第二辐射部，并通过所述第二辐射部接地，以激发第二工作模态而产生第二辐射频段的辐射信号，所述第二工作模态包括长期演进技术升级版高频模态、蓝牙工作模态及WIFI 2.4G工作模态；流向所述第二断点的电流通过所述第二断点耦合至所述第三辐射部，并通过所述第三辐射部接地，以激发第三工作模态而产生第三辐射频段的辐射信号，所述第三工作模态包括长期演进技术升级版中频模态及通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)模态。
3.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括中框部，所述边框部设置于所述中框部的周缘，所述侧槽包括第一侧槽及第二侧槽，所述中框部靠近所述第二辐射部的一侧部分挖空，形成所述第一侧槽，所述第一侧槽从所述第二辐射部所在方向向所述第一辐射部所在位置延伸；所述中框部靠近所述第三辐射部的一侧部分挖空，形成所述第二侧槽，所述第二侧槽从所述第三辐射部所在位置向所述第一辐射部所在位置延伸。
4.如权利要求3所述的天线结构，其特征在于：所述第一侧槽的长度增加时，所述第二辐射频段往中频方向偏移；所述第一侧槽的长度减少时，所述第二辐射频段往更高频的方向偏移；所述第二侧槽的长度减少时，所述第三辐射频段往高频方向偏移。
5.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述第二辐射部还形成有第三断点，所述第三断点与所述第一断点间隔设置，所述第三断点将所述第二辐射部分割为第一辐射段与第二辐射段，所述馈入部馈入电流后，流向所述第一断点的电流通过所述第一断点耦合至所述第一辐射段，流经所述第一辐射段的电流通过所述第三断点耦合至所述第二辐射段。
6.如权利要求5所述的天线结构，其特征在于：当所述第三断点在所述第二辐射部上的位置向远离所述第一辐射部的方向移动时，所述第二辐射频段向高频方向移动；当所述第三断点在所述第二辐射部上的位置向靠近所述第一辐射部的方向移动时，所述第二辐射频段往低频方向移动。
7.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述馈入部通过匹配电路电连接至所述馈入点，所述匹配电路包括第一电感、第二电感及电容，所述第一电感一端接地，另一端电连接至所述馈入部，所述第二电感一端电连接至所述馈入点，另一端电连接至所述馈入部，所述电容一端接地，另一端电连接至所述馈入部。
8.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括接地部，所述接地部设置于所述第三辐射部上，所述接地部的一端点电连接至所述第三辐射部，另一端通过第三电感电连接至接地点，当所述第三电感的电感值减小时，所述第三辐射频段由中频方向向高频方向偏移。
9.如权利要求2所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括切换电路，所述切换电路一端电连接至所述第一辐射部，另一端通过第四电感电连接至接地点，当所述第四电感的电感值减小时，所述第一辐射频段由低频向中频方向偏移。
10.一种无线通信装置，其特征在于：包括如权利要求1至9任一项所述的天线结构。
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