TW201530912A - 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201530912A
TW201530912A TW103102646A TW103102646A TW201530912A TW 201530912 A TW201530912 A TW 201530912A TW 103102646 A TW103102646 A TW 103102646A TW 103102646 A TW103102646 A TW 103102646A TW 201530912 A TW201530912 A TW 201530912A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
metal piece
antenna structure
wireless communication
grounding
communication device
Prior art date
Application number
TW103102646A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI630758B (zh
Inventor
Yen-Hui Lin
Original Assignee
Chiun Mai Comm Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chiun Mai Comm Systems Inc filed Critical Chiun Mai Comm Systems Inc
Publication of TW201530912A publication Critical patent/TW201530912A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI630758B publication Critical patent/TWI630758B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/335—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors at the feed, e.g. for impedance matching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

一種天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置，該天線結構包括饋入部、接地部、第一金屬片、第二金屬片、連接部及耦合部，所述連接部與該饋入部連接，所述耦合部與該連接部連接，且與該第一金屬片間隔設置，所述第一金屬片與接地部連接，該第二金屬片與該第一金屬片相對設置且與該連接部相連。

Description

天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
本發明涉及一種天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置。
隨著無線通訊技術之進步，無線通訊裝置不斷朝向輕薄趨勢發展，消費者對於產品外觀之要求亦越來越高。由於金屬殼體於外觀、機構強度、散熱效果等方面具有優勢，因此越來越多之廠商設計出具有金屬殼體之無線通訊裝置來滿足消費者之需求。然，金屬殼體容易干擾遮蔽設置於其內之天線所輻射之訊號，導致內置天線之輻射性能不佳。且隨著長期演進(Long Term Evolution，LTE)技術之不斷發展，天線之頻寬不斷增加。因此，如何利用金屬殼體設計出具有較寬頻寬之天線，為天線設計面臨之一項重要課題。
有鑒於此，有必要提供一種結構簡單之多頻天線結構。
另，有必要提供一種應用該天線結構之無線通訊裝置。
一種天線結構，應用於無線通訊裝置中，該天線結構包括饋入部、接地部、第一金屬片及第二金屬片；該天線結構還包括連接部及耦合部，所述連接部與該饋入部連接，所述耦合部與該連接部連接，且與該第一金屬片間隔設置，所述第一金屬片與接地部連接，該第二金屬片與該第一金屬片相對設置且與該連接部相連。
一種無線通訊裝置，包括上述項所述之天線結構。
上述無線通訊裝置藉由將第一金屬片與第二金屬片作為天線結構之一部分，並藉由耦合部將電流耦合至第一金屬片，將所述連接部連接至第二金屬片，從而使得該天線結構收發多個頻段之無線訊號。
100‧‧‧無線通訊裝置
10‧‧‧基板
12‧‧‧淨空區
121‧‧‧饋入點
122‧‧‧接地點
30‧‧‧殼體
50‧‧‧天線結構
51‧‧‧第一金屬片
53‧‧‧第二金屬片
55‧‧‧饋入部
57‧‧‧連接部
571‧‧‧第一連接段
573‧‧‧第二連接段
58‧‧‧耦合部
59‧‧‧接地部
591‧‧‧第一接地段
593‧‧‧第二接地段
70‧‧‧匹配電路
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
L‧‧‧電感
圖1為本發明較佳實施例之無線通訊裝置之立體圖。
圖2為圖1所示無線通訊裝置中匹配電路之電路圖。
圖3為圖1所示無線通訊裝置中天線結構之回波損耗示意圖。
圖4為圖1所示無線通訊裝置中天線結構之另一回波損耗示意圖。
圖5為改變圖2所述匹配電路中之第一電容之容值時，該天線結構之回波損耗示意圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種天線結構50，其應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置100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100還包括基板10及殼體30，該殼體30罩設於該基板10之外側，該天線結構50設置於該基板10上且與該殼體30間隔設置。
該基板10可為一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，其上設置淨空區12。於本實施方式中，該淨空區12形成於基板10之一端。該淨空區12是指基板10上無導體存於之區域，用以防止外於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)等對天線結構50產生干擾，造成其工作頻率偏移或輻射效率變低。於本實施例中，該淨空區之尺寸為60×7.5mm。該淨空區12上設置饋入點121及接地點122，該饋入點121用於向該天線結構50饋入電流。該接地點122用以為該天線結構50提供接地。
該天線結構50包括第一金屬片51、第二金屬片53、饋入部55、連接部57、耦合部58及接地部59。第一金屬片51及第二金屬片53基本平行設置，連接部57及耦合部58設於第一金屬片51及第二金屬片53之間。
該第一金屬片51及第二金屬片53均為所述無線通訊裝置 100之金屬殼體(例如金屬電池後蓋)之一部分，並同時作為該天線結構50之一部分。該第一金屬片51與第二金屬片53均為矩形片體，二者間隔平行設置於該基板10之淨空區12相對之兩側。該第一金屬片51與該殼體30之間形成第一狹槽g1。該第二金屬片53與該殼體30之間形成第二狹槽g2。於本實施例中，該第一狹槽g1與第二狹槽g2之寬度均為1mm。
該饋入部55為直條狀片體，其設置於該淨空區12上且與該淨空區12上之饋入點121電性連接，以為所述天線結構50饋入電流。
該連接部57包括第一連接段571及第二連接段573。該第一連接段571大致為條狀片體，其整體佈設於與該基板10相垂直之平面內，且與該饋入部55遠離饋入點121之一端垂直連接。該第二連接段573大致呈條狀，其整體佈設於該第一連接段571所在平面。該第二連接段573與該第一連接段571垂直連接，且其兩端分別朝第一金屬片51及第二金屬片53所在方向延伸，以使得該連接部57大致形成一“T”型結構。該第二連接段573中沿所述第一金屬片51所在方向延伸之一端與該第一金屬片51間隔設置。該第二連接段573中沿所述第二金屬片53所在方向延伸之一端則垂直連接至該第二金屬片53。
該耦合部58大致呈矩形條狀，其所在平面與該基板10所在平面相互平行。該耦合部58夾設於該基板10與第一金屬片51之間，且與該第二連接段573靠近第一金屬片51之末端垂直相連。該耦合部58與該第一金屬片51間隔設置以使得電流由該耦合部58耦合至該第一金屬片51。於本實施例中，該耦合部58與該第一金屬片51之間之距離為3mm。
該接地部59包括第一接地段591及第二接地段593。該第一接地段591大致呈條狀，其與該連接部57位於同一平面。該第一接地段591垂直連接該第一金屬片51與淨空區12，且與該第二連接段573相互平行設置。該第二接地段593佈設於該基板10上，且與該饋入部55相互平行設置。該第二接地段593之一端垂直連接該第一接地段591遠離該第一金屬片51之一端，另一端連接至該接地點122。
請一併參閱圖2，該無線通訊裝置100進一步包括匹配電路70，該匹配電路70連接於該饋入點121與天線結構50之間，用於調整該 天線結構50之阻抗匹配，從而調節該天線結構50之低頻模態。於本實施例中，該匹配電路70包括第一電容C1、電感L與第二電容C2。該電感L與該第一電容C1串接於該饋入點121與該天線結構50之間。該第二電容C2之一端電性連接於該電感L與該第一電容C1之間，另一端接地。該電感L之電感值優選為2納亨(Nh)。該第一電容C1為一可變電容。該第二電容C2之電容值優選為0.5皮法(pF)。
下面將進一步說明該天線結構50之工作原理：電流從饋入點121饋入，經過匹配電路70後再由饋入部55饋入並流經該連接部57及耦合部58，由於該耦合部58與該第一金屬片51之距離符合設定要求，因此，一部分電流由該耦合部58耦合至該第一金屬片51，並藉由該接地部59接地。另一部分電流藉由該連接部57流入該第二金屬片53。
電流於該耦合部58、第一金屬片51、第二金屬片53及接地部59上激發出低頻模態。同時，電流於耦合部58、第一金屬片51、第二金屬片53及接地部59上產生倍頻效應，以分別激發出第一高頻模態及第二高頻模態。另外，電流於第一連接段571與接地部59上激發出第三高頻模態。於本實施例中，該低頻模態之中心頻率約為850MHZ。該第一高頻模態之中心頻率約為1800MHZ。該第二高頻模態之中心頻率約為2500MHZ。該第三高頻模態之中心頻率約2000MHZ。
圖3為該天線結構50之回波損耗示意圖。其中，虛線S31為未設置耦合部58時該天線結構50之回波損耗曲線。實線S32為未設置第一連接段571時該天線結構50之回波損耗曲線。實線S33為設置該耦合部58及第一連接段571時該天線結構50之回波損耗曲線。顯然，該耦合部58主要用於拓寬所述天線結構50之頻寬；而所述第一連接段571主要用於激發該天線結構50產生第三高頻模態。
圖4為該天線結構50之另一回波損耗示意圖。其中虛線S41為未設置接地部59時該天線結構50之回波損耗曲線。實線S42為未設置第二連接段573時該天線結構50之回波損耗曲線。實線S43為設置該接地部59及第二連接段573時該天線結構50之回波損耗曲線。顯然，該接地 部59主要用於激發該天線結構50之低頻模態；該第二連接段573主要用於拓寬該天線結構50於高頻段之頻寬。
請一併參閱圖5，當第一電容C1之容值為4pF時，該第一低頻模態使該天線結構50工作於704-894MHz頻段(參虛線S51)。當所述第一電容C1之容值為20pF時，該第一低頻模態使該天線結構50工作於750-960MHz頻段(參實線S52)；而其高頻頻寬可涵蓋至1710-2690MHz頻段。另外，從圖3-5可看出，該天線結構50可收發上述多個頻段之無線訊號且具有較寬之帶寬。
本發明之無線通訊裝置100藉由將第一金屬片51與第二金屬片53作為天線結構50之一部分，並藉由耦合部58將電流耦合至第一金屬片51，將所述第二連接段573連接至第二金屬片53，從而使得該天線結構50收發多個頻段之無線訊號。另外，該無線通訊裝置100藉由匹配電路70連接饋入點121與該天線結構50，藉由調整匹配電路70，以使得該天線結構50於低頻頻段具有較寬之帶寬，提高了天線設計之靈活性，增強了用戶體驗。
100‧‧‧無線通訊裝置
10‧‧‧基板
12‧‧‧淨空區
121‧‧‧饋入點
122‧‧‧接地點
30‧‧‧殼體
50‧‧‧天線結構
51‧‧‧第一金屬片
53‧‧‧第二金屬片
55‧‧‧饋入部
57‧‧‧連接部
571‧‧‧第一連接段
573‧‧‧第二連接段
58‧‧‧耦合部
59‧‧‧接地部
591‧‧‧第一接地段
593‧‧‧第二接地段

Claims (10)

  1. 一種天線結構，應用於無線通訊裝置中，該天線結構包括饋入部、接地部、第一金屬片及第二金屬片；其改良在於：該天線結構還包括連接部及耦合部，所述連接部與該饋入部連接，所述耦合部與該連接部連接，且與該第一金屬片間隔設置，所述第一金屬片與接地部連接，該第二金屬片與該第一金屬片相對設置且與該連接部相連。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該連接部包括第一連接段及第二連接段，該第一連接段與該饋入部之一端垂直連接，該第二連接段佈設於該第一連接段所在平面，該第二連接段與該第一連接段垂直連接，且該第二連接段之兩端分別朝第一金屬片及第二金屬片所在方向延伸。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中該第二連接段中沿所述第一金屬片所在方向延伸之一端與該第一金屬片間隔設置，該第二連接段中沿所述第二金屬片所在方向延伸之一端垂直連接至該第二金屬片。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中該耦合部所在平面與該第一金屬片所在平面相互平行，且該耦合部與該第二連接段靠近第一金屬片之末端垂直相連。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中該接地部包括第一接地段及第二接地段，該第一接地段與該連接部位於同一平面，該第一接地段垂直連接至該第一金屬片，且與該第二連接段相互平行設置，該第二接地段與該饋入部相互平行設置，且該第二接 地段之一端垂直連接該第一接地段遠離該第一金屬片之一端。
  6. 一種無線通訊裝置，包括如申請專利範圍第1-5項中任一項所述之天線結構。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置進一步包括殼體，該第一金屬片、第二金屬片與該殼體間隔設置，所述第一金屬片與該殼體之間形成第一狹槽，所述第二金屬片與該殼體之間形成第二狹槽。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置還包括基板，所述基板設置於所述殼體內，所述天線結構設置於所述基板上，所述基板上設置有饋入點與接地點，所述饋入點與接地點分別與所述饋入部及接地部電性連接。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置還包括匹配電路，該匹配電路連接於該饋入點與天線結構之間，用於調整該天線結構之阻抗匹配。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之無線通訊裝置，其中所述匹配電路包括第一電容、第二電容與電感，該電感與第一電容串接於該饋入點與天線結構之間，該第二電容一端電性連接與該電感與該第一電容之間，另一端接地。
TW103102646A 2013-12-23 2014-01-24 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置 TWI630758B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310713082.XA CN104733852B (zh) 2013-12-23 2013-12-23 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置
??201310713082.X 2013-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201530912A true TW201530912A (zh) 2015-08-01
TWI630758B TWI630758B (zh) 2018-07-21

Family

ID=53401106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103102646A TWI630758B (zh) 2013-12-23 2014-01-24 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9705179B2 (zh)
CN (1) CN104733852B (zh)
TW (1) TWI630758B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9139737B1 (en) 2011-11-21 2015-09-22 Nanophase Technologies Corporation Multifunctional coated powders and high solids dispersions
WO2018058300A1 (zh) * 2016-09-27 2018-04-05 北京小米移动软件有限公司 终端壳体及终端
US10555892B1 (en) 2017-03-09 2020-02-11 Nanophase Technologies Corporation Functionalized siloxane or polysiloxane coated particles with enhanced light filtering properties
US10590278B2 (en) 2017-04-10 2020-03-17 Nanophase Technologies Corporation Coated powders having high photostability

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608603B2 (en) * 2001-08-24 2003-08-19 Broadcom Corporation Active impedance matching in communications systems
US6842158B2 (en) * 2001-12-27 2005-01-11 Skycross, Inc. Wideband low profile spiral-shaped transmission line antenna
US7079079B2 (en) * 2004-06-30 2006-07-18 Skycross, Inc. Low profile compact multi-band meanderline loaded antenna
US20090153423A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Motorola, Inc. Wireless communication device with a multi-band antenna system
US20120262354A1 (en) * 2011-04-18 2012-10-18 Ziming He High gain low profile multi-band antenna for wireless communications
CN103403962B (zh) * 2012-10-17 2016-10-26 华为终端有限公司 多模宽带天线模块及无线终端

Also Published As

Publication number Publication date
US9705179B2 (en) 2017-07-11
CN104733852B (zh) 2020-04-17
US20150180113A1 (en) 2015-06-25
CN104733852A (zh) 2015-06-24
TWI630758B (zh) 2018-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI619303B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI630759B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI622222B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI628848B (zh) 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
TWI622231B (zh) 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置
TWI606641B (zh) 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
TWI608658B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI630752B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI622230B (zh) 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置
TWI645612B (zh) 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置
TWI619314B (zh) 多頻天線
TW201511406A (zh) 寬頻天線
TWI628849B (zh) 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
TW201442338A (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TWI536668B (zh) 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
TW201530912A (zh) 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置
TW201501411A (zh) 無線通訊裝置
TWI628847B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TW201628264A (zh) 多頻段天線
TWI617093B (zh) 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
TW201403947A (zh) 無線通訊裝置
TWI663783B (zh) 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置
TW201338266A (zh) 天線組件
TWI594495B (zh) 多頻天線及應用該多頻天線的無線通訊裝置
TWI628864B (zh) 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置