TW201501417A - 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構，其包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，所述第一天線包括依次連接的第一輻射體及第二輻射體，所述第一輻射體及第二輻射體均與饋入端連接，所述第二天線包括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部，所述第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部依次連接且構成一半封閉環形結構，所述第一輻射部與第一輻射體間隔設置，所述第二輻射部與第二輻射體間隔設置，所述第一輻射部及第四輻射部分別與第一接地端及第二接地端連接。

Description

天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
本發明涉及一無線通訊裝置及其天線結構，尤其涉及一種涵蓋多個頻段的無線通訊裝置及其天線結構。
在無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號的天線裝置，無疑是無線通訊裝置中最重要的元件之一。近年來各種使用不同工作頻帶的通訊系統及應用的不斷出現，則使得天線的設計朝向涵蓋多個系統頻帶的天線結構發展。為了確保無線通訊裝置於使用不同工作頻帶的多種無線通訊系統中均可進行訊號傳輸，該天線裝置必須能夠收發多種不同頻率之訊號。另一方面，天線結構一般結構較為複雜，但由於天線模組的外觀亦趨向於輕薄與微型化，使得天線設計除了接收多頻段之外，亦需同時具備有小型化的特徵。如何在不增加天線佔用空間的前提下使天線涵蓋多個頻段，已成為各家天線廠商最大的挑戰。
鑒於以上情況，有必要提供一種能接收多頻段訊號的天線結構。
另，還有必要提供一種應用所述天線結構的無線通訊裝置。
一種天線結構，其包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，所述第一天線包括依次連接的第一輻射體及第二輻射體，所述第一輻射體及第二輻射體均與饋入端連接，所述第二天線包括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部，所述第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部依次連接且構成一環形結構，所述第一輻射部與第一輻射體間隔設置，所述第二輻射部與第二輻射體間隔設置，所述第一輻射部及第四輻射部分別與第一接地端及第二接地端連接。
一種無線通訊裝置，其包括天線結構、電路板，所述天線結構設於電路板上，所述天線結構包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，所述第一天線包括依次連接的第一輻射體及第二輻射體，所述第一輻射體及第二輻射體均與饋入端連接，所述第二天線包括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部，所述第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部依次連接且構成一環形結構，所述第一輻射部與第一輻射體間隔設置，所述第二輻射部與第二輻射體間隔設置，所述第一輻射部及第四輻射部分別與第一接地端及第二接地端連接。
本發明的天線結構通過第一天線饋入電流訊號，並耦合至第二天線上，該第二天線的第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部依次連接並構成環形結構，從而共振激發出多個模態，使天線收發多個頻段的無線訊號。同時通過環形彎折結構設計，有利於減小天線所佔空間體積，符合無線通訊裝置小型化發展趨勢。
100‧‧‧天線結構
10‧‧‧饋入端
21‧‧‧第一接地端
22‧‧‧第二接地端
30‧‧‧第一天線
31‧‧‧第一輻射體
32‧‧‧第二輻射體
321‧‧‧第一延伸片
322‧‧‧第二延伸片
50‧‧‧第二天線
51‧‧‧第一輻射部
52‧‧‧第二輻射部
521‧‧‧第一片體
522‧‧‧第二片體
53‧‧‧第三輻射部
531‧‧‧第一延伸段
532‧‧‧第二延伸段
533‧‧‧第三延伸段
534‧‧‧第四延伸段
535‧‧‧第五延伸段
536‧‧‧第六延伸段
54‧‧‧第四輻射部
541‧‧‧第一延長段
542‧‧‧第二延長段
543‧‧‧第三延長段
544‧‧‧第四延長段
545‧‧‧第五延長段
546‧‧‧第六延長段
547‧‧‧第七延長段
548‧‧‧第八延長段
200‧‧‧無線通訊裝置
220‧‧‧電路板
221‧‧‧饋入點
222‧‧‧第一接地點
223‧‧‧第二接地點
圖1係本發明較佳實施例的具有天線結構的無線通訊裝置的立體圖。
圖2係圖1所示的天線結構的回波損耗圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施方式公開一種天線結構100，其應用於行動電話、平板電腦無線通訊裝置200中。
該無線通訊裝置200包括一電路板220，該電路板220上設置一饋入點221、第一接地點222及第二接地點223。該饋入點221用於為天線結構100饋入電流，該第一接地點222及第二接地點223為天線結構100提供系統接地。本實施例中，該天線結構100懸設於電路板220的一端。
該天線結構100包括饋入端10、第一接地端21、第二接地端22、第一天線30及第二天線50。該饋入端10與饋入點221連接，該第一接地端21及第二接地端22平行間隔設置，並分別與第一接地點222及第二接地點223連接。
該第一天線30包括第一輻射體31及第二輻射體32。該第一輻射體31及第二輻射體32共面設置，該第一輻射體31為一直片體結構，其與饋入端10連接並朝靠近第一接地端21的方向延伸。該第二輻射體32呈”L”形，其包括第一延伸片321及第二延伸片322。該第一延伸片321與饋入端10連接並與第一輻射體31大致位於同一直線上，該第二延伸片322與第一延伸片321垂直連接。
該第二天線50為雙短路回圈金屬，其包括依次連接的第一輻射部51、第二輻射部52、第三輻射部53及第四輻射部54。其中，第一輻射部51與第一接地端21連接，第四輻射部54與第二接地端22連接，從而使第二天線50形成一環形結構。該第一輻射部51朝與第一輻射體31平行的方向延伸，且與第一輻射體31平行間隔設置。本實施例中，該第一輻射部51的長度略大於第一輻射體31的長度。該第二輻射部52包括第一片體521及第二片體522，該第一片體521與第一輻射部51連接且大致位於同一直線上，該第一片體521與第一延伸片321平行間隔設置，該第二片體522與第一片體521垂直連接，且與第二延伸片322平行間隔設置。本實施例中，該第一片體521及第二片體522的長度與第一延伸片321及第二延伸片322的長度相等。
該第三輻射部53所在平面與第二輻射部52所在平面垂直，其包括第一延伸段531、第二延伸段532、第三延伸段533、第四延伸段534、第五延伸段535及第六延伸段536。該第一延伸段531與第二片體522連接，該第二延伸段532與第一延伸段531垂直連接，且朝一側平直延伸。該第三延伸段533為一矩形片體結構，其垂直連接在第二延伸段532及第四延伸段534之間。該第四延伸段534朝與第二延伸段532 相反的方向延伸，並與第二延伸段532平行間隔設置從而形成第一間隙S1。該第五延伸段535垂直連接在第四延伸段534及第六延伸段536之間。該第六延伸段536朝與第二延伸段532相同的方向延伸，並與第四延伸段534平行間隔設置從而形成第二間隙S2。在設計製造階段，通過改變第一間隙S1及第二間隙S2的尺寸，以調整天線結構100的頻率範圍。
該第四輻射部54包括第一延長段541、第二延長段542、第三延長段543、第四延長段544、第五延長段545、第六延長段546、第七延長段547及第八延長段548。該第一延長段541與第六延伸段536連接且位於同一直線上，該第二延長段542垂直連接在第一延長段541及第三延長段543之間，並與第五延伸段535平行設置。該第三延長段543與第一延長段541平行間隔設置從而形成第三間隙S3，且該第三延長段543大致與第四延伸段534處於同一直線上。該第四延長段544垂直連接在第三延長段543與第五延長段545之間，並與第三延伸段533相對設置。該第五延長段545朝與第四延長段544相反的方向延伸，且與第三延長段543平行間隔設置從而形成第四間隙S4。該第六延長段546與第五延長段545垂直連接，且與第三延伸段533平行設置。該第七延長段547與第六延長段546垂直連接，且該第七延長段547與第一輻射部51共面。該第八延長段548與第七延長段547共面，該第八延長段548朝與第一輻射部51相反的方向延伸，且該第八延長段548末端與第二接地端22連接。本實施例中，該第八延長段548朝與第一輻射部51處於同一直線上且相對設置。
下面進一步說明該天線結構100的工作原理：首先，該饋入端10從電路板220上饋入電流訊號，電流分別流向第一輻射體31及第二輻射體32，流向第一輻射體31上的電流耦合至第一輻射部51上並通過第一接地端21接地，該第一輻射體31及第一輻射部51共同激發出第一模態，使天線結構100在收發中心頻率大約為1710MHz的無線訊號是具有較佳效果。流過該第二輻射體32上一部分電流耦合至第二天线50並依次经过第二輻射部
52、第三輻射部53及第四輻射部54从而激發出第二模態，使天線結構100在收發中心頻率大約為800MHz的無線訊號是具有較佳效果，該第二輻射體32上另一部分電流耦合至第二輻射部52上，並共同激發出第三模態，使天線結構100在收發中心頻率大約為2650MHz的無線訊號是具有較佳效果。耦合至第二輻射部52上電流流向第三輻射部53，第三輻射部53上電流依次經過第一延伸段531、第二延伸段532、第三延伸段533、第四延伸段534、第五延伸段535及第六延伸段536，並共振激發出第四模態，使天線結構100在收發中心頻率大約為2110MHz的無線訊號是具有較佳效果。第六延伸段536上電流流向第四輻射部54，並依次經過第一延長段541、第二延長段542、第三延長段543、第四延長段544、第五延長段545、第六延長段546、第七延長段547及第八延長段548，並通過第二接地端22接地，該第四輻射部54共振激發出第五模態，使天線結構100在收發中心頻率大約為2330MHz的無線訊號是具有較佳效果。圖2為該天線結構的回波損耗圖，由圖2可知，該天線結構100在收發頻段為704MHz～960MHz及1710Mhz～2690MHz的無線訊號時具有較佳效果。
本發明的天線結構100通過第一天線30饋入電流訊號，並耦合至第二天線50上，該第二天線50的第一輻射部51、第二輻射部52、第三輻射部53及第四輻射部54依次連接並構成半封閉環形結構，從而共振激發出多個模態，使天線收發多個頻段的無線訊號，同時通過環形彎折結構設計，有利於減小天線所佔空間體積，符合無線通訊裝置小型化發展趨勢。
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。
無
100‧‧‧天線結構
10‧‧‧饋入端
21‧‧‧第一接地端
22‧‧‧第二接地端
30‧‧‧第一天線
31‧‧‧第一輻射體
32‧‧‧第二輻射體
321‧‧‧第一延伸片
322‧‧‧第二延伸片
50‧‧‧第二天線
51‧‧‧第一輻射部
52‧‧‧第二輻射部
521‧‧‧第一片體
522‧‧‧第二片體
53‧‧‧第三輻射部
531‧‧‧第一延伸段
532‧‧‧第二延伸段
533‧‧‧第三延伸段
534‧‧‧第四延伸段
535‧‧‧第五延伸段
536‧‧‧第六延伸段
54‧‧‧第四輻射部
541‧‧‧第一延長段
542‧‧‧第二延長段
543‧‧‧第三延長段
544‧‧‧第四延長段
545‧‧‧第五延長段
546‧‧‧第六延長段
547‧‧‧第七延長段
548‧‧‧第八延長段
200‧‧‧無線通訊裝置
220‧‧‧電路板
221‧‧‧饋入點
222‧‧‧第一接地點
223‧‧‧第二接地點

Claims (10)

  1. 一種天線結構，其包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，其改良在於：所述第一天線包括依次連接的第一輻射體及第二輻射體，所述第一輻射體及第二輻射體均與饋入端連接，所述第二天線包括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部，所述第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及第四輻射部依次連接且構成一半封閉的環形結構，所述第一輻射部與第一輻射體間隔設置，所述第二輻射部與第二輻射體間隔設置，所述第一輻射部及第四輻射部分別與第一接地端及第二接地端連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射體為一直片體結構，其朝靠近第一接地端的方向延伸。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第二輻射體與第一輻射體共面設置，包括第一延伸片及第二延伸片，所述第一延伸片與饋入端連接且與第一輻射體位於同一直線上，所述第二延伸片與第一延伸片垂直連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述第一輻射部朝與第一輻射體平行的方向延伸，所述第二輻射部包括第一片體及第二片體，所述第一片體與第一輻射部連接並位於同一直線上，所述第一片體與第一延伸片間隔設置，所述第二片體與第一片體垂直連接，且與第二延伸片間隔設置。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之天線結構，其中所述第三輻射部包括依次連接的第一延伸段、第二延伸段、第三延伸段、第四延伸段、第五延伸段及第六延伸段，所述第一延伸段與第二片體連接，且所述第一延伸段所在平面與第二片體所在平面垂直，所述第三延伸段垂直連接在第二延伸段及第四延伸段之間，所述第四延伸段與第二延伸段間隔設置從而形成第一間隙，所述第五延伸段垂直連接在第四延伸段及第六延伸段之間，所述第六延伸段與第四延伸段間隔設置從而形成第二間隙。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述第四輻射部包括共面設置的第一延長段、第二延長段、第三延長段、第四延長段、第五延長段、第六延長段，所述第一延長段由第六延伸段平直延伸而出，所述第二延長段垂直連接在第一延長段及第三延長段之間，且所述第三延長段與第一延長段間隔設置從而形成第三間隙，所述第四延長段垂直連接在第三延長段與第五延長段之間，且所述第三延長段與第五延長段平行間隔設置從而形成第四間隙，所述第六延長段與第五延長段垂直連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之天線結構，其中所述第四輻射部還包括依次連接的第七延伸段及第八延伸段，所述第七延長段與第六延長段連接，且該第七延長段所在平面與第六延長段所在平面垂直，所述第八延長段與第七延長段共面，且所述第八延長段末端與第二接地端連接。
  8. 一種無線通訊裝置，其包括天線結構及電路板，所述天線結構設於電路板上，其改良在於：所述的天線結構為申請專利範圍第1~7項中任一項所述的天線結構。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述電路板上設有彼此間隔的饋入點、第一接地點及第二接地點，所述饋入端與饋入點連接，所述第一接地端、第二接地端平行間隔設置，並分別與第一接地點及第二接地點連接。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述第一輻射體及第一輻射部共同激發出第一模態，所述第二輻射體激發出第二模態，所述第二輻射體與第二輻射部共同激發出第三模態，所述第三輻射部共振激發出第四模态，所述第六延伸段共振激發出第五模態。
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