TW201530914A - 天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線組件，包括第一饋入端、第二饋入端、輻射體、接地端和匹配網路，所述第一饋入端、第二饋入端和該接地端均電性連接於該輻射體上，該匹配網路包括第一匹配網路和第二匹配網路，該第一匹配網路和該第一饋入端相連，用於實現該天線組件在第一頻段上的共振模態調節和阻抗匹配，該第二匹配網路和該第二饋入端相連，用於實現該天線組件在第二頻段上的共振模態調節和阻抗匹配。另，本發明還提供一種應用該天線組件的無線通訊裝置。

Description

天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置
本發明涉及天線組件，尤其涉及一種天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置。
天線作為無線通訊裝置的關鍵元件之一，使其在無線通訊產品設計中佔據著極其重要的地位。傳統的天線結構需佔據較大的空間和淨空區，隨著無線通訊裝置的輕薄化發展，對天線結構設計的要求越來越高。近年來具有金屬材質外殼的無線通訊裝置倍受青睞，在天線結構設計中通常將無線通訊裝置的金屬邊框作為其天線輻射體的一部分，以兼顧無線通訊裝置產品外觀和天線輻射效率的均衡。然而，當產品外觀確定後，其金屬邊框的結構被定型，即利用該金屬邊框作為輻射體的天線組件及其共振模態也跟著確定，而這裡所確定的共振模態並不一定滿足產品設計的需求。在不改變天線輻射體結構的前提條件下，為了獲得理想的天線共振模態，需要採取措施將天線組件的共振模態調整至產品設計所需求的頻段內。
鑒於以上情況，有必要提供一種能夠自動調節共振模態的天線組件。
另，還有必要提供一種應用該天線組件的無線通訊裝置。
一種天線組件，包括第一饋入端、第二饋入端、輻射體、接地端和匹配網路，所述第一饋入端、第二饋入端和該接地端均電性連接於該輻射體上，該匹配網路包括第一匹配網路和第二匹配網路，該第一匹配網路和該第一饋入端相連，用於實現該天線組件在第一頻段上的共振模態調節和阻抗匹配，該第二匹配網路和該第二饋入端相連，用於實現該天線組件在第二頻段上的共振模態調節和阻抗匹配。
一種無線通訊裝置，包括天線組件，該天線組件包括第一饋入端、第二饋入端、輻射體、接地端和匹配網路，所述第一饋入端、第二饋入端和該接地端均電性連接於該輻射體上，該匹配網路包括第一匹配網路和第二匹配網路，該第一匹配網路和該第一饋入端相連，用於實現該天線組件在第一頻段上的共振模態調節和阻抗匹配，該第二匹配網路和該第二饋入端相連，用於實現該天線組件在第二頻段上的共振模態調節和阻抗匹配。
該天線組件藉由該匹配網路實現高頻和低頻兩個共振模態的自動調節和阻抗匹配，結構簡單，且無需其他控制電路即可實現。
200‧‧‧無線通訊裝置
210‧‧‧基板
211‧‧‧側邊緣
220‧‧‧金屬側邊
230‧‧‧射頻收發器
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧第一饋入端
20‧‧‧第二饋入端
30‧‧‧輻射體
40‧‧‧接地端
50‧‧‧匹配網路
501‧‧‧第一匹配網路
502‧‧‧第二匹配網路
51‧‧‧分頻器
511‧‧‧第一埠
512‧‧‧第二埠
513‧‧‧第三埠
52‧‧‧第一匹配電路
L1‧‧‧第一電感
C1‧‧‧第一電容
53‧‧‧第二匹配電路
L2‧‧‧第二電感
C2‧‧‧第二電容
54‧‧‧第一濾波器
55‧‧‧第二濾波器
圖1為本發明較佳實施方式的天線組件之平面圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施例提供一種天線組件100，其可應用於手機、平板電腦等無線通訊裝置200中，用以發送和接收無線通訊訊號。
該無線通訊裝置200包括基板210、金屬側邊220和射頻收發器230，該基板210具有一側邊緣211，該側邊緣211靠近該金屬側邊220並與之保留一定間隔，該射頻收發器230設置於該基板210上，並與所述天線組件100電連接。在本實施例中，該基板210為該無線通訊裝置200的系統電路板，該射頻收發器230為一雙頻Wi-Fi晶片。
在本實施例中，該天線組件100為一雙頻Wi-Fi天線組件，該天線組件100包括第一饋入端10、第二饋入端20、輻射體30、接地端40和匹配網路50。該輻射體30為所述金屬側邊220的一部分，該第一饋入端10鄰近該第二饋入端20並相互平行間隔設置，且二者均大致垂直地與該輻射體30電性連接，該接地端40遠離該第一饋入端10設置，並垂直連接於該輻射體30和所述基板210的側邊緣211之間以藉由該基板210接地，該匹配網路50為一三埠網路，其中一埠與所述射頻收發器230連接，另外兩個埠分別與所述第一饋入端10和第二饋入端20連接，該匹配網路50用於實現該天線組件100的共振模態的自動調節和阻抗匹配，即將該天線組件 100自身的共振模態匹配至雙頻Wi-Fi所需求的第一頻段2.4~2.485GHz及第二頻段5.15~5.85GHz範圍內。
該匹配網路50包括第一匹配網路501和第二匹配網路502，該第一匹配網路501第一匹配電路52和第一濾波器54，用於實現該天線組件100在所述第一頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配；該第二匹配網路502包括第二匹配電路53和第二濾波器55，用於實現該天線組件100在所述第二頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配。該匹配網路50進一步包括分頻器51，該分頻器51包括第一埠511、第二埠512和第三埠513，其中，該第一埠511為射頻訊號輸入埠，其與所述射頻收發器230電性連接，該第二埠512和該第三埠513為射頻訊號輸出埠。該第一匹配電路52與該分頻器51的第二埠512連接，該第二匹配電路53與該分頻器51的第三埠513連接，該第一濾波器54連接於該第一匹配電路52和所述第一饋入端10之間，該第二濾波器55連接於該第二匹配電路53和所述第二饋入端20之間。在本實施例中，該分頻器51的第一埠511到該第二埠512之間等效為一低通濾波器，僅允許頻率在3.5GHz以下的訊號通過；該第一埠511到該第三埠513之間等效為一帶通濾波器，僅允許頻率在4.9~6.5GHz範圍內的訊號通過。
具體地，該第一匹配電路52包括第一電感L1和第一電容C1，該第一電感L1一端連接至該分頻器51的第二埠512，另一端與該第一電容C1的一端連接，該第一電容C1的另一端接地。該第二匹配電路53包括第二電容C2和第二電感L2，該第二電容C2一端連接至該分頻器51的第三埠513，另一端與該第二電感L2的一端連接，該第二電感L2的另一端接地。該第一濾波器54一端連接至該第一電感L1和該第一電容C1之間，另一端與所述第一饋入端10連接。該第二濾波器55一端連接至該第二電容C2和該第二電感L2之間，另一端與所述第二饋入端20連接。在本實施例中，該第一濾波器54為一低通濾波器，該第二濾波器55為一高通濾波器。
下面進一步說明該天線組件100的工作原理：所述射頻收發器230輸出的包含所述第一頻段和第二頻段的射頻訊號由該分頻器51的第一埠511輸入後，經該分頻器51的分頻作用，使所述第一頻段訊號從該分 頻器51的第二埠512輸出，同時該第一匹配電路52將天線的共振模態調整至雙頻Wi-Fi所需求的第一頻段2.4~2.485GHz範圍內，以實現該天線組件100與該射頻收發器230在第一頻段上的阻抗匹配；所述第二頻段訊號從該分頻器51的第三埠513輸出，同時該第二匹配電路53將天線的共振模態調整至雙頻Wi-Fi所需求的第二頻段5.15~5.85GHz範圍內，以實現該天線組件100與該射頻收發器230在第二頻段上的阻抗匹配。所述第一頻段訊號由該第一饋入端10饋入後經過該輻射體30，然後由該接地端40接地，從而形成第一電流回路。由於所述第二電感L2相對於低頻的第一頻段訊號而言可視為短路，為防止第一頻段訊號經第二饋入端20和該第二電感L2接地而影響天線的輻射特性，在該第二饋入端20和該第二匹配電路53之間串接一高通濾波器，即所述第二濾波器55；所述第二頻帶的訊號由該第二饋入端20饋入後經過該輻射體30，然後由該接地端40接地，從而形成第二電流回路。由於所述第一電容C1相對於高頻的第二頻段訊號而言可視為短路，為防止第二頻段訊號經第一饋入端10和該第一電容C1接地而影響天線的輻射特性，第一饋入端10和該第一匹配電路52之間串接一低通濾波器，即所述第一濾波器54。
所述天線組件100藉由在其饋入端加入該匹配網路50，在不改變該輻射體30的結構的情況下分別實現高頻和低頻兩個共振模態的自動調節和阻抗匹配，且無需其他控制電路即可實現。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非是對本發明作任何形式上的限定。另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含於本發明所要求保護的範圍之內。
200‧‧‧無線通訊裝置
210‧‧‧基板
211‧‧‧側邊緣
220‧‧‧金屬側邊
230‧‧‧射頻收發器
100‧‧‧天線組件
10‧‧‧第一饋入端
20‧‧‧第二饋入端
30‧‧‧輻射體
40‧‧‧接地端
50‧‧‧匹配網路
501‧‧‧第一匹配網路
502‧‧‧第二匹配網路
51‧‧‧分頻器
511‧‧‧第一埠
512‧‧‧第二埠
513‧‧‧第三埠
52‧‧‧第一匹配電路
L1‧‧‧第一電感
C1‧‧‧第一電容
53‧‧‧第二匹配電路
L2‧‧‧第二電感
C2‧‧‧第二電容
54‧‧‧第一濾波器
55‧‧‧第二濾波器

Claims (10)

  1. 一種天線組件，其包括第一饋入端、第二饋入端、輻射體、接地端和匹配網路，所述第一饋入端、第二饋入端和該接地端均電性連接於該輻射體上，該匹配網路包括第一匹配網路和第二匹配網路，該第一匹配網路和該第一饋入端相連，用於實現該天線組件在第一頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配，該第二匹配網路和該第二饋入端相連，用於實現該天線組件在第二頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中所述第一匹配網路包括第一匹配電路和第一濾波器，用於實現該天線組件在所述第一頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線組件，其中所述第二匹配網路包括第二匹配電路和第二濾波器，用於實現該天線組件在所述第二頻段上的共振模態自動調節和阻抗匹配。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中所述匹配網路進一步包括分頻器，該分頻器包括第一埠、第二埠和第三埠，其中，該第一埠為射頻訊號輸入埠，該第二埠和該第三埠為射頻訊號輸出埠，該第一匹配電路與該分頻器的第二埠連接，該第二匹配電路與該分頻器的第三埠連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之天線組件，其中所述第一匹配電路包括第一電感和第一電容，該第一電感一端連接至該分頻器的第二埠，另一端與該第一電容的一端連接，該第一電容的另一端接地。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之天線組件，其中所述第一濾波器一端連接至該第一電感和該第一電容之間，另一端與所述第一饋入端連接，該第一濾波器為一低通濾波器。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之天線組件，其中所述第二匹配電路包括第二電容和第二電感，該第二電容一端連接至該分頻器的第三埠，另一端與該第二電感的一端連接，該第二電感的另一端接地。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之天線組件，其中所述第二濾波器一端連接至該第二電容和該第二電感之間，另一端與所述第二饋入端連接，該第二濾波器為一高通濾波器。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中所述第一饋入端鄰近該第 二饋入端並相互平行間隔設置。
  10. 一種無線通訊裝置，其包括基板、射頻收發器和如申請專利範圍第1-9項任意一項所述的天線組件，該天線組件設於基板上，並與射頻收發器電連接。
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