TW201448346A - 多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

一種多頻天線,其包括饋入部、第一輻射體及第二輻射體,所述第一輻射體包括接地端及第一輻射部、第二輻射部,所述第一輻射部與所述饋入部間隔設置,所述接地端連接於所述第一輻射部及第二輻射部之間,所述第二輻射體位於所述第二輻射部的下方,並包括第一延長段、接地部、第二延長段及第三延長段,所述第一延長段與所述饋入部間隔設置,所述第二延長段連接於所述第一延長段並沿所述第一延長段的方向平直延伸,所述接地部連接於所述第一延長段及第二延長段之間,所述第三延長段同時與所述第一延長段及第二延長段連接。本發明還提供一種應用該多頻天線的無線通訊裝置。

Description

多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置
本發明涉及一種多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置。
隨著無線通訊技術的不斷進步及人們生活水平的不斷提高,行動電話、個人數位助理(Personal digital assistant, PDA)等便攜式無線通訊裝置層出不窮,便攜式無線通訊裝置已成為現代人們生活不可或缺的一部分。而且現今無線通訊裝置的功能日益增多,導致無線通訊裝置的通訊頻段不斷增加,需要設計能夠接收多頻訊號的天線裝置來實現無線通訊多功能的需求。而習知的多頻天線通過設置饋入部、第一輻射體及第二輻射體的形式來實現多頻訊號的接收,且第一輻射體及第二輻射體的體積較大,結構不緊湊,不適於無線通訊裝置小型化的發展,且習知之多頻天線多為雙頻天線難以滿足用戶更多頻段的功能需求。因此,如何設計佔用空間較小且能夠接收多頻信號的天線裝置是天線設計面臨的一項重要課題。
有鑒於此,有必要提供一種佔用空間較小的多頻天線。
另,還有必要提供一種應用該多頻天線的無線通訊裝置。
一種多頻天線,其包括饋入部、第一輻射體及第二輻射體,所述第一輻射體包括接地端及第一輻射部、第二輻射部,所述第一輻射部與所述饋入部間隔設置,所述接地端連接於所述第一輻射部及第二輻射部之間,所述第二輻射體位於所述第二輻射部的下方,並包括第一延長段、接地部、第二延長段及第三延長段,所述第一延長段與所述饋入部間隔設置,所述第二延長段連接於所述第一延長段並沿所述第一延長段的方向平直延伸,所述接地部連接於所述第一延長段及第二延長段之間,所述第三延長段同時與所述第一延長段及第二延長段連接。
一種無線通訊裝置,其包括殼體,電路板及設置於電路板上的多頻天線,所述殼體罩設所述電路板及多頻天線,所述多頻天線包括饋入端、第一輻射體及第二輻射體,所述第一輻射體及第二輻射體設置於所述電路板的兩側,所述第一輻射體包括接地端及第一輻射部、第二輻射部,所述第一輻射部與所述饋入部間隔設置,所述接地端連接於所述第一輻射部及第二輻射部之間,所述第二輻射體位於所述第二輻射部的下方,並包括第一延長段、接地部、第二延長段及第三延長段,所述第一延長段與所述饋入部間隔設置,所述第二延長段連接於所述第一延長段並沿所述第一延長段的方向平直延伸,所述接地部連接於所述第一延長段及第二延長段之間,所述第三延長段同時與所述第一延長段及第二延長段連接。
上述的無線通訊裝置的第一輻射體及第二輻射體均與所述饋入部間隔設置,通過電流耦合的方式使得該多頻天線能夠收發多個頻段的無線訊號,具有良好的輻射性能且可滿足無線通訊裝置對於多頻的要求。而且,由於將第二輻射體設置於第一輻射體第二輻射部的下方,使得該多頻天線形成一立體結構,從而使得該多頻的結構更為緊湊,節省了無線通訊裝置的內部空間,適應於無線通訊裝置輕薄化的發展需求。
200...無線通訊裝置
210...電路板
220...殼體
230...凈空區
100...多頻天線
10...饋入部
11...饋入端
12...過渡段
13...第一連接片
14...第二連接片
20...第一輻射體
21...第一輻射部
211...第一結合段
2111...第一狹槽
212...第二結合段
2121...第二狹槽
22...接地端
221...第一接地段
222...第二接地段
23...第二輻射部
231...第一連接段
232...第二連接段
233...第三連接段
2331...第一彎折段
2332...第二彎折段
30...第二輻射體
31...第一延長段
311...第三狹槽
32...接地部
33...第二延長段
34...第三延長段
341...第一延伸段
342...第二延伸段
343...第四狹槽
圖1係本發明較佳實施例的具有多頻天線的無線通訊裝置的示意圖。
圖2係圖1所示多頻天線第一視角之立體圖。
圖3係圖2所示多頻天線第二視角之立體圖。
圖4係圖1所示多頻天線之返回損失測量結果示意圖。
請參照圖1,本發明的較佳實施方式公開一種多頻天線100,所述多頻天線100為一立體結構,其應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置200中,用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。
該無線通訊裝置200包括電路板210及殼體220。該多頻天線100設置於該電路板210上,該殼體220罩設於電路板210上以保護該多頻天線100。該電路板210的一端設置寬度約3mm的凈空區230,該淨空區230指電路板210上無導體存在的區域,用以防止外在環境中電子元件如電池、振動器、喇叭、電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)等對無線通訊裝置200的多頻天線100產生干擾,造成其工作頻率偏移或輻射效率變低。
在本實施例中,該多頻天線100之尺寸約為3mm×60mm×7.9mm,其包括饋入部10、第一輻射體20及第二輻射體30。該第一輻射體20與第二輻射體30均設置於電路板210的凈空區230,且分別位於該電路板210的兩側,以使得該多頻天線100獲得良好的輻射性能。該第一輻射體20及第二輻射體30分別與該饋入部10間隔一定距離設置,以將該饋入部10的電流耦合至該第一輻射體20及第二輻射體30上。
請參閱圖2及圖3,該饋入部10包括饋入端11、過渡段12、第一連接片13及第二連接片14。該饋入端11為一狹長片體,其與電路板210垂直連接,並朝電路板210一側延伸。該過渡段12與饋入端11垂直連接,以形成一“L”型結構。該第一連接片13連接於該過渡段12遠離該饋入端11的一端。該第二連接片14垂直連接於該第一連接片13且與該饋入端11平行設置,該第一連接片13與第二連接片14形成一“L”型結構。
該第一輻射體20包括依次連接的第一輻射部21、接地端22及第二輻射部23。
該第一輻射部21包括依次連接的第一結合段211及第二結合段212。該第一結合段211為一與該饋入部10的第一連接片13共面設置的“L”型片體。該第一結合段211與該過渡段12及第一連接片13之間形成一第一狹槽2111。該第二結合段212與該第二連接片14共面設置,且一端垂直連接於該第一結合段211,另一端沿平行於該第二連接片14的方向延伸。該第二結合段212與該第二連接片14之間形成一第二狹槽2121。該第二狹槽2121與該第一狹槽2111連通。
該接地端22包括第一接地段221及第二接地段222。該第一接地段221與該第二結合段212共面設置且垂直連接於該第二結合段212的末端。該第二接地段222垂直連接於該第一連接段221且與電路板210電性連接,以為該第一輻射部21提供接地。
該第二輻射部23包括依次連接的第一連接段231、第二連接段232及第三連接段233。該第一連接段231與該第二連接片14共面設置且連接於該接地端22與該第一輻射部21的結合處。該第二連接段232大致為一直角”U”型結構且與該第一連接段231共面設置。該第三連接段233所在的平面與第二連接段232所在的平面垂直,其包括依次連接的第一彎折段2331及第二彎折段2332。該第一彎折段2331垂直連接於該第二連接段232。該第二彎折段2332一端垂直連接於該第一彎折段2331,另一端平直延伸並越過接地端22。在本實施例中,該第一輻射部21的總體長度略大於該第二輻射部23的總體長度。
該第二輻射體30整體與所述第一連接片13共面設置,並大致位於該第二輻射部23的下方。該第二輻射體30包括第一延長段31、接地部32、第二延長段33及第三延長段34。該第一延長段31與該饋入部10的過渡段12間隔設置且與該第一連接片13形成一第三狹槽311。該接地部32與該饋入端11平行設置,且連接於該第一延長段31與電路板210之間,以為該第一延長段31提供接地。該第二延長段33連接於該第一延長段31與該接地部32的結合處,且沿該第一延長段31的方向平直延伸。該第三延長段34包括依次連接的第一延伸段341及第二延伸段342。該第一延伸段341垂直連接於該第一延長段31且與該過渡段12平行設置。該第二延伸段342垂直連接於該第一延伸段341,且沿平行於該第二延長段33的方向平直延伸,進而與該第二延長段33之間形成一第四狹槽343。在本實施例中,該第二延長段33的長度略大於該第三延長段34的長度,該第三延長段34的長度略大於該第一延長段31的長度。
請一並參閱圖4,下面進一步說明本實施例中該多頻天線100的工作原理:當饋入部10從電路板210上饋入電流後,由於第一輻射體20、第二輻射體30與饋入部10的間隔距離符合預定要求,電流由饋入部10耦合至第一輻射體20及第二輻射體30上。當第一輻射體20上有電流流過時,一部分電流流經第一輻射部21並通過接地端22接地形成第一電流路徑,另一部分電流流經第二輻射部23形成第二電流路徑,使得該多頻天線100收發具有第一中心頻率及第二中心頻率的無線訊號。在設計制造階段,通過調整該第一輻射部21、第二輻射部23的尺寸及第一狹槽2111、第二狹槽2121的大小,使得該多頻天線100在收發第一頻寬為824MHZ~894MHZ(即GSM850頻段)及第二頻宽為880MHZ~960MHZ(即GSM900頻段)的無線訊號時具有較佳的效果。同時,當該第二輻射體30上有電流流過時,電流流經該第一延長段31並通過接地部32接地形成第三電流路徑,使得該多頻天線100收發具有第三中心頻率的無線訊號。在設計制造階段,通過調整該第一延長段31的尺寸及第三狹槽311的大小,使得該多頻天線100在收發第三頻寬為1920MHZ~2170MHZ的(即UMTS頻段)時具有較佳的效果。此外,電流分別流經該第二延長段33及第三延長段34形成第四電流路徑及第五電流路徑,使得該多頻天線100收發具有第四中心頻率及第五中心頻率的無線訊號。在設計制造階段,通過調整該第二延長段33的尺寸、第三延長段34的尺寸及第四狹槽343的大小,使得該多頻天線100分別在收發第四頻寬為1710MHZ~1880MHZ(即DCS頻段)及第五頻寬為1850MHZ~1990MHZ(即PCS頻段)時具有較佳的效果。由圖4可知,該多頻天線100之通訊頻段可涵蓋GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900及UMTS2100五個通訊頻段,且在上述頻段具有較佳的輻射效果。
本發明的多頻天線100通過設置在饋入部10兩側間隔設置第一輻射體20及第二輻射體30,並在第一輻射體20上設置第一輻射部21、第二輻射部22,第二輻射體30上設置第一延長段31、第二延長段33及第三延長段34,通過耦合饋入電流的方式使得該多頻天線能夠收發多個頻段的無線訊號,具有良好的輻射性能且可滿足無線通訊裝置200對於多頻的要求,增強了用戶體驗。而且,由於將部分第一輻射體20與饋入部10的第二連接片14共面設置,並將第二輻射體30設置於第一輻射體20的第二輻射部23的下方且與饋入部10的第一連接片13共面設置,從而使得該天線結構100的結構更為緊湊以適用於具有較小凈空區的無線通訊裝置,節省了無線通訊裝置的內部空間,適應於無線通訊裝置輕薄化的發展需求。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施方式,舉凡熟悉本案技藝之人士,於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100...多頻天線
10...饋入部
11...饋入端
12...過渡段
13...第一連接片
14...第二連接片
20...第一輻射體
21...第一輻射部
211...第一結合段
2111...第一狹槽
212...第二結合段
2121...第二狹槽
22...接地端
221...第一接地段
222...第二接地段
23...第二輻射部
231...第一連接段
232...第二連接段
233...第三連接段
2331...第一彎折段
2332...第二彎折段
30...第二輻射體
31...第一延長段
311...第三狹槽
32...接地部
33...第二延長段
34...第三延長段
341...第一延伸段
342...第二延伸段
343...第四狹槽

Claims (9)

  1. 一種多頻天線,其包括饋入部、第一輻射體及第二輻射體,其改良在於:所述第一輻射體包括接地端及第一輻射部、第二輻射部,所述第一輻射部與所述饋入部間隔設置,所述接地端連接於所述第一輻射部及第二輻射部之間,所述第二輻射體位於所述第二輻射部的下方,並包括第一延長段、接地部、第二延長段及第三延長段,所述第一延長段與所述饋入部間隔設置,所述第二延長段連接於所述第一延長段並沿所述第一延長段的方向平直延伸,所述接地部連接於所述第一延長段及第二延長段之間,所述第三延長段同時與所述第一延長段及第二延長段連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多頻天線,其中所述饋入部包括饋入端、過渡段、第一連接片及第二連接片,所述饋入端與所述過渡段垂直連接,所述過渡段與所述第一連接片共面,所述第一連接片與所述第二連接片垂直連接。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的多頻天線,其中所述第一輻射部包括相互垂直連接的第一結合段及第二結合段,所述第一結合段與所述第一連接片共面設置,所述第二結合段與所述第二連接片共面設置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的多頻天線,其中所述第一結合段與所述第一連接片形成第一狹槽,所述第二結合段與所述第二連接片形成第二狹槽,所述第二狹槽與所述第一狹槽連通。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的多頻天線,其中所述第二輻射部包括依次連接的第一連接段、第二連接段及第三連接段,所述第一連接段與所述第二連接段共面設置,所述第一連接段連接於所述第二結合段,所述第二連接段為一U型結構,所述第三連接段所在的平面垂直於所述第一連接段所在的平面,並包括依次垂直連接段第一彎折段及第二彎折段,所述第一彎折段與第二連接段垂直連接,所述第二彎折段一端垂直連接於第一彎折段,另一端平直延伸並越過接地端。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的多頻天線,其中所述第一延長段、第二延長段及第三延長段與所述第二連接片共面設置,所述第三延長段包括依次垂直連接的第一延伸段及第二延伸段,所述第一延伸段垂直連接於所述第一延長段,所述第二延伸段沿平行於所述第二延長段的方向延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的多頻天線,其中所述第一延長段與所述第一連接片形成第三狹槽,所述第二延伸段與所述第二延長段形成第四狹槽。
  8. 一種無線通訊裝置,其包括殼體、電路板及設置於電路板上的多頻天線,所述殼體罩設所述電路板及多頻天線,其改良在於:所述的多頻天線為申請專利範圍第1~7項中任一項所述的多頻天線。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的無線通訊裝置,其中所述電路板一側設置凈空區,所述第一輻射體及第二輻射體分別設置於所述凈空區的兩側。
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