CN114520411A - 天线结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种天线结构，包括：一馈入辐射部、一第一辐射部、一第二辐射部、一非导体支撑元件以及一周边元件。馈入辐射部具有一馈入点。第一辐射部包括一分支部分和一增宽部分，其中馈入辐射部经由第一辐射部耦接至一接地电位。第二辐射部耦接至馈入辐射部和第一辐射部。非导体支撑元件可承载馈入辐射部、第一辐射部以及第二辐射部。周边元件包括一非导体外壳和一内部金属元件，其中第一辐射部的分支部分和增宽部分都设置于周边元件的非导体外壳上。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线结构(Antenna Structure)，特别是涉及一种宽频带(Wideband)的天线结构。
背景技术
随着移动通讯技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式计算机、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通讯的功能。有些涵盖长距离的无线通讯范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通讯，而有些则涵盖短距离的无线通讯范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通讯。
天线(Antenna)为无线通讯领域中不可缺少的元件。倘若用于接收或发射信号的天线其频宽(Bandwidth)不足，则很容易造成移动装置的通讯品质下降。因此，如何设计出小尺寸、宽频带的天线元件，对天线设计者而言是一项重要课题。
发明内容
在优选实施例中，本发明提出一种天线结构，包括：一馈入辐射部，具有一馈入点；一第一辐射部，包括一分支部分和一增宽部分，其中该馈入辐射部经由该第一辐射部耦接至一接地电位；一第二辐射部，耦接至该馈入辐射部和该第一辐射部；一非导体支撑元件，承载该馈入辐射部、该第一辐射部以及该第二辐射部；以及一周边元件，包括一非导体外壳和一内部金属元件，其中该第一辐射部的该分支部分和该增宽部分都设置于该周边元件的该非导体外壳上。
在一些实施例中，该周边元件为一扬声器模块、一相机模块、一扫描器模块或是一通用序列总线插槽模块。
在一些实施例中，该天线结构涵盖一第一频带、一第二频带以及一第三频带，该第一频带介于699MHz至960MHz之间，该第二频带介于1400MHz至2170MHz之间，而该第三频带介于2300MHz至2700MHz之间。
在一些实施例中，该第一辐射部与该周边元件的该内部金属元件之间产生耦合效应，使得该天线结构于该第一频带内的辐射效率会大幅上升。
在一些实施例中，该馈入辐射部呈现一Z字形。
在一些实施例中，该馈入辐射部具有一第一端和一第二端，而该馈入点位于该馈入辐射部的该第一端处。
在一些实施例中，该第一辐射部呈现一立体蜿蜒结构。
在一些实施例中，该第一辐射部具有一第一端和一第二端，该第一辐射部的该第一端耦接至该馈入辐射部的该第二端，而耦接至该接地电位的一接地点位于该第一辐射部的该第二端处。
在一些实施例中，该第一辐射部的该分支部分呈现一U字形。
在一些实施例中，该第一辐射部的该增宽部分呈现一五边形。
在一些实施例中，该馈入辐射部和该第一辐射部的总长度小于或等于该第一频带的0.5倍波长。
在一些实施例中，该第二辐射部呈现一直条形。
在一些实施例中，该第二辐射部与该第一辐射部至少部分平行。
在一些实施例中，该第二辐射部具有一第一端和一第二端，该第二辐射部的该第一端耦接至该馈入辐射部的该第二端，而该第二辐射部的该第二端为一开路端。
在一些实施例中，该馈入辐射部和该第二辐射部的总长度大于或等于该第三频带的0.25倍波长。
在一些实施例中，该天线结构还包括：一切换器；一第一阻抗元件；一第二阻抗元件；以及一第三阻抗元件，其中该切换器是根据一控制信号来选择该第一阻抗元件、该第二阻抗元件以及该第三阻抗元件之一者，而该接地点经由所选择的阻抗元件耦接至该接地电位。
在一些实施例中，该第一阻抗元件、该第二阻抗元件以及该第三阻抗元件具有不同的阻抗值。
在一些实施例中，该第一阻抗元件为一电感器。
在一些实施例中，该第二阻抗元件为一短路路径。
在一些实施例中，该第三阻抗元件为一电容器。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的天线结构的立体图；
图2为本发明一实施例所述的天线结构的俯视图；
图3为本发明一实施例所述的天线结构的侧视图；
图4为本发明一实施例所述的天线结构的背视图；
图5为本发明一实施例所述的天线结构的频率调整机制的示意图；
图6为本发明一实施例所述的天线结构的返回损失图；
图7为本发明一实施例所述的天线结构的辐射效率图。
符号说明
100:天线结构
110:馈入辐射部
111:馈入辐射部的第一端
112:馈入辐射部的第二端
120:第一辐射部
121:第一辐射部的第一端
122:第一辐射部的第二端
125:半封闭区域
130:第一辐射部的分支部分
135:缺口区域
140:第一辐射部的增宽部分
150:第二辐射部
151:第二辐射部的第一端
152:第二辐射部的第二端
155:槽孔区域
160:第一辐射部的第一弯折部分
170:第一辐射部的第二弯折部分
180:非导体支撑元件
190:周边元件
192:周边元件的非导体外壳
194:周边元件的内部金属元件
510:切换器
520:第一阻抗元件
530:第二阻抗元件
540:第三阻抗元件
CC1:第一曲线
CC2:第二曲线
CC3:第三曲线
CC4:第四曲线
CC5:第五曲线
FB1:第一频带
FB2:第二频带
FB3:第三频带
FP:馈入点
GP:接地点
L1,L2,L3,L4,L5:长度
SC:控制信号
VSS:接地电位
W3,W4,W5,WS:宽度
具体实施方式
为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包含」及「包括」一词为开放式的用语，故应解释成「包含但不仅限定于」。「大致」一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，「耦接」一词在本说明书中包含任何直接及间接的电连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电连接至该第二装置，或经由其它装置或连接手段而间接地电连接至该第二装置。
以下的揭露内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的揭露内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本揭露书叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，也可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下揭露书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，其与空间相关用词。例如「在…下方」、「下方」、「较低的」、「上方」、「较高的」及类似的用词，为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中绘示的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。
图1是显示根据本发明一实施例所述的天线结构(Antenna Structure)100的立体图。图2是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的俯视图。图3是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的侧视图。图4是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的背视图。请一并参考图1～图4。天线结构100可应用于一移动装置(Mobile Device)当中，例如：一智慧型手机(Smart Phone)、一平板计算机(Tablet Computer)或是一笔记型计算机(Notebook Computer)。如图1～图4所示，天线结构100包括：一馈入辐射部(FeedingRadiation Element)110、一第一辐射部(Radiation Element)120、一第二辐射部150、一非导体支撑元件(Nonconductive Support Element)180以及一周边元件(AccessoryElement)190，其中馈入辐射部110、第一辐射部120以及第二辐射部150都可用金属材质制成，例如：铜、银、铝、铁，或是其合金。
馈入辐射部110可以大致呈现一Z字形或一N字形。详细而言，馈入辐射部110具有一第一端111和一第二端112，其中一馈入点(Feeding Point)FP位于馈入辐射部110的第一端111处。馈入点FP还可耦接至一信号源(Signal Source)(未显示)。例如，前述信号源可为一射频(Radio Frequency，RF)模块，其可用于激发天线结构100。
第一辐射部120可以大致呈现一立体蜿蜒结构(3D Meandering Structure)。详细而言，第一辐射部120具有一第一端121和一第二端122，其中第一辐射部120的第一端121耦接至馈入辐射部110的第二端112，而耦接至一接地电位(Ground Voltage)VSS的一接地点(Grounding Point)GP位于第一辐射部120的第二端122处。亦即，馈入辐射部110可经由第一辐射部120耦接至接地电位VSS。接地电位VSS可由天线结构100的一系统接地面(SystemGround Plane)所提供(未显示)。
第一辐射部120至少包括一分支部分(Branch Portion)130和一增宽部分(Widening Portion)140。第一辐射部120的分支部分130可以大致呈现一U字形。在一些实施例中，第一辐射部120的分支部分130具有一缺口区域(Notch Region)135，其可大致呈现一直条形。第一辐射部120的增宽部分140可以大致呈现一五边形，其宽度明显大于第一辐射部120的其余部分。另外，前述的五边形可具有互相平行的至少二个对边。在一些实施例中，第一辐射部120包围住一半封闭区域(Semi-Enclosed Region)125，其中第一辐射部120的分支部分130和增宽部分140都邻近于此半封闭区域125。必须注意的是，本说明书中所谓「邻近」或「相邻」一词可指对应的二元件间距小于一既定距离(例如：5mm或更短)，也可包括对应的二元件彼此直接接触的情况(亦即，前述间距缩短至0)。
在一些实施例中，第一辐射部120还包括一第一弯折部分(Bending Portion)160和一第二弯折部分170。例如，第一辐射部120的第一弯折部分160可以大致呈现一L字形，而第一辐射部120的第二弯折部分170可以大致呈现一W字形，但亦不仅限于此。在一些实施例中，馈入辐射部110依序经由第一辐射部120的第一弯折部分160、第二弯折部分170、分支部分130以及增宽部分140耦接至接地点GP。必须理解的是，第一辐射部120的第一弯折部分160和第二弯折部分170都属于选用元件(Optional Element)，其形状尚可依不同需求进行调整。
第二辐射部150可以大致呈现一直条形，其可与第一辐射部120至少部分平行。详细而言，第二辐射部150具有一第一端151和一第二端152，其中第二辐射部150的第一端151耦接至馈入辐射部110的第二端112和第一辐射部120的第一端121，而第二辐射部150的第二端152为一开路端(Open End)，其可朝远离馈入辐射部110的方向作延伸。在一些实施例中，一槽孔区域(Slot Region)155形成于第一辐射部120和第二辐射部150之间。例如，前述的槽孔区域155具有一开口端(Open End)和一闭口端(Closed End)，并可大致呈现一直条形。
非导体支撑元件180至少部分承载馈入辐射部110、第一辐射部120以及第二辐射部150。在一些实施例中，馈入辐射部110、第一辐射部120以及第二辐射部150都设置于一软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPC)上(未显示)，而此软性电路板再贴合于非导体支撑元件180上。
周边元件190可以是与天线结构100功能相异的另一模块。例如，周边元件190可以是一扬声器模块(Speaker Module)、一相机模块(Camera Module)、一扫描器模块(ScannerModule)或是一通用序列总线插槽模块(Universal Serial Bus Module)，但亦不仅限于此。详细而言，周边元件190包括一非导体外壳(Nonconductive Housing)192和一内部金属元件(Internal Metal Element)194，其中第一辐射部120的分支部分130和增宽部分140都设置于周边元件190的非导体外壳192上。在一些实施例中，前述的软性电路板更贴合于周边元件190的非导体外壳192上。
图5是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的频率调整机制的示意图。在图5的实施例中，天线结构100还包括一切换器(Switch Element)510、一第一阻抗元件(Impedance Element)520、一第二阻抗元件530以及一第三阻抗元件540。切换器510具有一第一端和一第二端，其中切换器510的第一端耦接至接地点GP，而切换器510的第二端可于第一阻抗元件520、第二阻抗元件530以及第三阻抗元件540之间作切换。第一阻抗元件520、第二阻抗元件530以及第三阻抗元件540可具有不同的阻抗值。例如，第一阻抗元件520可为一固定电感器(Fixed Inductor)或一可变电感器(Variable Inductor)，第二阻抗元件530可为一短路路径(Short-Circuited Path)，而第三阻抗元件540可为一固定电容器(FixedCapacitor)或一可变电容器(Variable Capacitor)，但亦不仅限于此。切换器510可根据一控制信号(Control Signal)SC来选择第一阻抗元件520、第二阻抗元件530以及第三阻抗元件540之一者，使得接地点GP可经由所选择的阻抗元件耦接至接地电位VSS。例如，前述的控制信号SC可由一处理器(Processor)根据一使用者输入而产生(未显示)。在另一些实施例中，切换器510也可改为互相独立的三个子切换器，其分别耦接至第一阻抗元件520、第二阻抗元件530以及第三阻抗元件540，此亦不致影响本发明功效。必须理解的是，切换器510、第一阻抗元件520、第二阻抗元件530以及第三阻抗元件540都为选用元件，在其他实施例中也可改由一直接接地路径所取代。
图6是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的返回损失(Return Loss)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表返回损失(dB)。一第一曲线(Curve)CC1代表当切换器510选择第一阻抗元件520时天线结构100的操作特性。一第二曲线CC2代表当切换器510选择第二阻抗元件530时天线结构100的操作特性。一第三曲线CC3代表当切换器510选择第三阻抗元件540时天线结构100的操作特性。根据图6的测量结果，天线结构100可涵盖一第一频带(Frequency Band)FB1、一第二频带FB2以及一第三频带FB3。例如，第一频带FB1可介于699MHz至960MHz之间，第二频带FB2可介于1400MHz至2170MHz之间，而第三频带FB3可介于2300MHz至2700MHz之间。因此，天线结构100将至少可支援LTE(Long TermEvolution)的宽频操作。
在天线原理方面，馈入辐射部110和第一辐射部120可共同激发产生一基频共振模态(Fundamental Resonant Mode)，以形成前述的第一频带FB1。馈入辐射部110和第一辐射部120更可共同激发产生一高阶共振模态(Higher-Order Resonant Mode)，以形成前述的第二频带FB2。另外，馈入辐射部110和第二辐射部150则可共同激发产生前述的第三频带FB3。必须注意的是，由于第一辐射部120的分支部分130和增宽部分140都邻近于周边元件190，故第一辐射部120与周边元件190的内部金属元件194之间会产生耦合效应(CouplingEffect)。根据实际测量结果，在此设计下，天线结构100于第一频带FB1内的辐射效率(Radiation Efficiency)会大幅上升。
图7是显示根据本发明一实施例所述的天线结构100的辐射效率图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表辐射效率(％)。一第四曲线CC4代表当第一辐射部120未邻近周边元件190时天线结构100的操作特性(无耦合效应)。一第五曲线CC5代表当第一辐射部120已邻近周边元件190时天线结构100的操作特性(如本发明的设计，即第一辐射部120与周边元件190的内部金属元件194之间会产生耦合效应)。根据图7的测量结果，因为周边元件190的内部金属元件194可视为天线结构100的一延伸辐射部(Extension RadiationElement)，所以天线结构100于前述的第一频带FB1内的辐射效率可有效提升大约13％，此已能满足一般移动通讯置的实际应用需求。
在一些实施例中，天线结构100的元件尺寸和元件参数可如下列所述。馈入辐射部110和第一辐射部120的总长度L1可小于或等于天线结构100的第一频带FB1的0.5倍波长(λ/2)。馈入辐射部110和第二辐射部150的总长度L2可大于或等于天线结构100的第三频带FB3的0.25倍波长(λ/4)。在第一辐射部120中，分支部分130的长度L3可介于8mm至12mm之间，而分支部分130之宽度W3可介于3mm至4mm之间。缺口区域135的长度L4可介于4mm至6mm之间，而缺口区域135的宽度W4可介于1mm至2mm之间。在第一辐射部120中，增宽部分140的长度L5可介于12mm至16mm之间，而分支部分140的宽度W5可介于4mm至6mm之间。槽孔区域155的宽度WS可介于0.5mm至1mm之间。第一阻抗元件520的电感值(Inductance)可介于8nH至12nH之间。第二阻抗元件530的电阻值(Resistance)可大致等于0Ω。第三阻抗元件540的电容值(Capacitance)可介于2pF至6pF之间。以上尺寸和参数范围系根据多次实验结果而得出，其有助于最佳化天线结构100的操作频宽(Operation Bandwidth)和阻抗匹配(Impedance Matching)。
本发明提出一种新颖的天线结构，其包括一周边元件。由于周边元件可与天线结构的辐射部之间产生耦合效应，故天线结构的辐射效率将能有效改善。与传统技术相比，本发明至少具有小尺寸、宽频带、低制造成本，以及能适应不同使用环境等优势，故其很适合应用于各种各式的移动通讯装置当中。
值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件形状、元件参数以及频率范围都非为本发明的限制条件。天线设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的天线结构并不仅限于图1～图7所图示的状态。本发明可以仅包括图1～图7的任何一或多个实施例的任何一或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均需同时实施于本发明的天线结构当中。
在本说明书以及权利要求中的序数，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (20)
1.一种天线结构，其特征在于，包括：
馈入辐射部，具有馈入点；
第一辐射部，包括分支部分和增宽部分，其中该馈入辐射部经由该第一辐射部耦接至接地电位；
第二辐射部，耦接至该馈入辐射部和该第一辐射部；
非导体支撑元件，承载该馈入辐射部、该第一辐射部以及该第二辐射部；以及
周边元件，包括非导体外壳和内部金属元件，其中该第一辐射部的该分支部分和该增宽部分都设置于该周边元件的该非导体外壳上。
2.如权利要求1所述的天线结构，其中该周边元件为扬声器模块、相机模块、扫描器模块或是通用序列总线插槽模块。
3.如权利要求1所述的天线结构，其中该天线结构涵盖第一频带、第二频带以及第三频带，该第一频带介于699MHz至960MHz之间，该第二频带介于1400MHz至2170MHz之间，而该第三频带介于2300MHz至2700MHz之间。
4.如权利要求3所述的天线结构，其中该第一辐射部与该周边元件的该内部金属元件之间产生耦合效应，使得该天线结构于该第一频带内的辐射效率会大幅上升。
5.如权利要求1所述的天线结构，其中该馈入辐射部呈现Z字形。
6.如权利要求1所述的天线结构，其中该馈入辐射部具有第一端和第二端，而该馈入点位于该馈入辐射部的该第一端处。
7.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一辐射部呈现立体蜿蜒结构。
8.如权利要求6所述的天线结构，其中该第一辐射部具有第一端和第二端，该第一辐射部的该第一端耦接至该馈入辐射部的该第二端，而耦接至该接地电位的接地点位于该第一辐射部的该第二端处。
9.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一辐射部的该分支部分呈现U字形。
10.如权利要求1所述的天线结构，其中该第一辐射部的该增宽部分呈现五边形。
11.如权利要求3所述的天线结构，其中该馈入辐射部和该第一辐射部的总长度小于或等于该第一频带的0.5倍波长。
12.如权利要求1所述的天线结构，其中该第二辐射部呈现直条形。
13.如权利要求1所述的天线结构，其中该第二辐射部与该第一辐射部至少部分平行。
14.如权利要求6所述的天线结构，其中该第二辐射部具有第一端和第二端，该第二辐射部的该第一端耦接至该馈入辐射部的该第二端，而该第二辐射部的该第二端为开路端。
15.如权利要求3所述的天线结构，其中该馈入辐射部和该第二辐射部的总长度大于或等于该第三频带的0.25倍波长。
16.如权利要求8所述的天线结构，还包括：
切换器；
第一阻抗元件；
第二阻抗元件；以及
第三阻抗元件，其中该切换器根据控制信号来选择该第一阻抗元件、该第二阻抗元件以及该第三阻抗元件之一者，而该接地点经由所选择的阻抗元件耦接至该接地电位。
17.如权利要求16所述的天线结构，其中该第一阻抗元件、该第二阻抗元件以及该第三阻抗元件具有不同的阻抗值。
18.如权利要求16所述的天线结构，其中该第一阻抗元件为电感器。
19.如权利要求16所述的天线结构，其中该第二阻抗元件为短路路径。
20.如权利要求16所述的天线结构，其中该第三阻抗元件为电容器。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202695703U (zh) * | 2012-06-29 | 2013-01-23 | 加利电子(无锡)有限公司 | 集成扬声器的双射模宽频手机天线 |
| CN203367464U (zh) * | 2013-04-27 | 2013-12-25 | 普尔思（苏州）无线通讯产品有限公司 | 一种用于3g手机的天线 |
| CN107026314A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 北京小米移动软件有限公司 | 移动终端的天线 |
| CN109103570A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-28 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 回路天线系统及移动终端 |
| CN109216885A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 广达电脑股份有限公司 | 移动装置 |
| CN109638410A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-16 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 天线结构及电子设备 |
| CN208923348U (zh) * | 2018-08-03 | 2019-05-31 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 回路天线系统及移动终端 |
| CN210404046U (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-24 | 深圳市三极技术有限公司 | 一种应用于智能终端的天线box组件 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103633436B (zh) * | 2012-08-20 | 2016-06-01 | 联想(北京)有限公司 | 一种天线装置及具有该天线装置的电子设备 |
| US10879588B2 (en) * | 2016-12-27 | 2020-12-29 | Htc Corporation | Mobile device and manufacturing method thereof |
| TWI638485B (zh) * | 2017-10-05 | 2018-10-11 | 廣達電腦股份有限公司 | 穿戴式裝置 |
| TW202032851A (zh) * | 2019-02-18 | 2020-09-01 | 宏碁股份有限公司 | 行動裝置和天線模組 |
| TWI709280B (zh) * | 2019-10-01 | 2020-11-01 | 和碩聯合科技股份有限公司 | 天線結構及通訊裝置 |
-
2020
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN202695703U (zh) * | 2012-06-29 | 2013-01-23 | 加利电子(无锡)有限公司 | 集成扬声器的双射模宽频手机天线 |
| CN203367464U (zh) * | 2013-04-27 | 2013-12-25 | 普尔思（苏州）无线通讯产品有限公司 | 一种用于3g手机的天线 |
| CN107026314A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 北京小米移动软件有限公司 | 移动终端的天线 |
| CN109216885A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 广达电脑股份有限公司 | 移动装置 |
| CN109103570A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-28 | 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 | 回路天线系统及移动终端 |
| CN208923348U (zh) * | 2018-08-03 | 2019-05-31 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 回路天线系统及移动终端 |
| CN109638410A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-16 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 天线结构及电子设备 |
| CN210404046U (zh) * | 2019-11-06 | 2020-04-24 | 深圳市三极技术有限公司 | 一种应用于智能终端的天线box组件 |
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