TW201616727A - 無線通訊裝置 - Google Patents

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TW201616727A
TW201616727A TW104102282A TW104102282A TW201616727A TW 201616727 A TW201616727 A TW 201616727A TW 104102282 A TW104102282 A TW 104102282A TW 104102282 A TW104102282 A TW 104102282A TW 201616727 A TW201616727 A TW 201616727A
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蘇威誠
林彥輝
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群邁通訊股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種無線通訊裝置，其包括槽孔天線、電路板及與該電路板間隔設置的金屬邊框，該槽孔天線包括饋入點、接地點及輻射部，所述饋入點及接地點均連接於電路板與金屬邊框之間，該輻射部為金屬邊框的一部分，該輻射部與電路板形成槽孔，該電路板上設置有一多工帶通濾波器、若干匹配電路及若干射頻晶片，所述槽孔天線、多工帶通濾波器、匹配電路及射頻晶片依次連接。該槽孔天線工作於不同通信頻段，有助於減少無線通訊裝置的體積。

Description

無線通訊裝置
本發明涉及一種無線通訊裝置，尤其涉及一種具有槽孔天線的無線通訊裝置。
在無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料信號的天線裝置，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信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信號傳輸，該天線裝置必須能夠收發多種不同頻率之信號。另一方面，槽孔天線一般結構較為複雜，但由於天線模組的外觀亦趨向於輕薄與微型化，使得天線設計除了寬頻之外，亦需同時具備有小型化的特徵。如何在不增加無線通訊裝置體積的前提下使天線具有寬頻的特性，已成為各家天線廠商最大的挑戰。
鑒於以上情況，有必要提供一種可工作於不同頻段且體積較小的槽孔天線。
一種無線通訊裝置，其包括槽孔天線、電路板及與該電路板間隔設置的金屬邊框，該槽孔天線包括饋入點、接地點及輻射部，所述饋入點及接地點均連接於電路板與金屬邊框之間，該輻射部為金屬邊框的一部分，該輻射部與電路板形成槽孔，該電路板上設置有一多工帶通濾波器、 若干匹配電路及若干射頻晶片，所述槽孔天線、多工帶通濾波器、匹配電路及射頻晶片依次連接。
上述的無線通訊裝置通過整合槽孔天線與多工帶通濾波器，槽孔天線諧振，使得該無線通訊裝置工作於不同通信頻段，有助於減少無線通訊裝置的體積。
100‧‧‧槽孔天線
200‧‧‧無線通訊裝置
220‧‧‧電路板
240‧‧‧金屬邊框
260‧‧‧耳機介面
226‧‧‧輻射部
222‧‧‧饋入點
224‧‧‧接地點
228‧‧‧槽孔
2281‧‧‧第一矩形槽孔
2282‧‧‧第二矩形槽孔
30‧‧‧多工帶通濾波器
305‧‧‧輸入端
301‧‧‧第一輸出端
302‧‧‧第二輸出端
303‧‧‧第三輸出端
32‧‧‧匹配電路
321‧‧‧第一匹配電路
322‧‧‧第二匹配電路
323‧‧‧第三匹配電路
34‧‧‧射頻晶片
341‧‧‧第一射頻晶片
342‧‧‧第二射頻晶片
343‧‧‧第三射頻晶片
圖1為本發明較佳實施例的無線通訊裝置的立體圖。
圖2為圖1所示的無線通訊裝置的部分立體圖。
圖3為圖1所示的無線通訊裝置的正面圖。
圖4為圖1所示的無線通訊裝置的功能模組圖。
圖5為圖1所示的無線通訊裝置的槽孔天線的散射參數曲線圖
圖6為圖1所示的無線通訊裝置的槽孔天線的隔離度曲線圖。
圖7為圖1所示的無線通訊裝置的槽孔天線的天線效率圖。
請參閱圖1-3，本發明較佳實施方式提供一種無線通訊裝置200，其可以為行動電話、平板電腦、個人數碼產品等。該無線通訊裝置200包括槽孔天線100、電路板220及與該電路板220間隔設置的金屬邊框240。本實施方式的無線通訊裝置200以行動電話為例來說明，因此，本實施方式的無線通訊裝置200亦具有行動電話的基本構件，如耳機介面260等，然而，這些基本構件廣為業內人士所熟知且非本案的改進重點，在此不再贅述。
該槽孔天線100包括至少一饋入點222、若干接地點224及輻射部226。所述饋入點222及接地點224均連接於電路板220與金屬邊框240 之間，該饋入點222用於饋入電磁波信號，該接地點224用於系統接地。該輻射部226為金屬邊框240的一部分，用於輻射電磁波信號。該輻射部226與電路板220之間形成槽孔228。在本實施方式中，該金屬邊框240為矩形框，該電路板220呈凸字形。該電路板220置於金屬邊框240內，且該電路板220及金屬邊框240之間通過九個接地點224及一個饋入點222連接。其中金屬邊框240的相對側對稱間隔設置有四個接地點224，連接相對側的其中一側間隔設置一接地點224及一饋入點222。具體地，該槽孔228透過饋入點222作分隔，該槽孔228包括第一矩形槽孔2281及第二矩形槽孔2282，該第一矩形槽孔2281用於容置耳機介面260。在實際應用中，應對耳機介面260的排線做適當遮罩處理，以降低對槽孔天線100的影響。第二矩形槽孔2282為接地點224至第一矩形槽孔2281之間的間隙。
可以理解，該槽孔228可直接開設於電路板220上。
可以理解，槽孔天線100的形狀可以根據需要設置，增加槽孔228的寬度可增加天線頻寬及輻射效率，增加槽孔228的長度可以降低天線的工作頻段。
請參閱圖4，該電路板220上設置有一多工帶通濾波器30、若干匹配電路32及若干射頻晶片34。所述槽孔天線100、多工帶通濾波器30、匹配電路32及射頻晶片34依次連接，槽孔天線100接收到信號後從饋入點222饋入多工帶通濾波器30，再通過相應的匹配電路32直至達到對應的射頻晶片34，以實現無線通訊裝置200工作於多個頻段。具體地，該多工帶通濾波器30用於允許特定頻段的波通過同時遮罩其他頻段的波，其包括輸入端305、第一輸出端301、第二輸出端302及第三輸出端303，該輸入端305連接於饋入點222。所述匹配電路32用於達到較佳的阻抗匹配，其包括第一匹配電路321、第二匹配電路322及第三匹配電路323。所述射頻晶片 34包括第一射頻晶片341、第二射頻晶片342及第三射頻晶片343。所述第一輸出端301通過第一匹配電路321電性連接至第一射頻晶片341，所述第二輸出端302通過第二匹配電路322電性連接於第二射頻晶片342，所述第三輸出端303通過第三匹配電路323電性連接於第三射頻晶片343。在本實施方式中，第一射頻晶片341用於處理低頻信號，如GPS頻段信號；第二射頻晶片342用於處理中頻信號，如藍牙信號或WIFI 2.4GHz等；第三射頻晶片343用於處理高頻信號，如WIFI 5.0GHz信號。
當該無線通訊裝置200接收信號時，槽孔天線100諧振於外界的無線信號，以產生感應電流，電流通過饋入點222饋入至多工帶通濾波器30的輸入端305，多工帶通濾波器30根據感應電流的頻率選擇從第一輸出端301、第二輸出端302及第三輸出端303輸出，以使實現不同頻段的信號傳送至相應的第一射頻晶片341、第二射頻晶片342及第三射頻晶片343；當該無線通訊裝置200發射信號時，所述第一射頻晶片341、第二射頻晶片342及第三射頻晶片343可分別發射不同頻段的信號，並依次通過匹配電路32及多工帶通濾波器30傳送至槽孔天線100，最後通過槽孔天線100輻射出去，從而實現該無線通訊裝置200可由該槽孔天線100收發於多個頻段。
圖5所示為本發明的無線通訊裝置200的槽孔天線100的散射參數曲線圖，曲線M1-M3分別表示槽孔天線100在不同頻率下的散射參數曲線。由散射參數曲線M1可知，該槽孔天線100在頻率1575MHz性能較佳，由散射參數曲線M2可知，該槽孔天線100在頻率2.4GHz性能較佳，由散射參數曲線M3可知，該槽孔天線100在頻率5GHz性能較佳，無線通訊裝置200可涵蓋GPS、WIFI等多個頻段的無線信號。
圖6所示為本發明的無線通訊裝置200的槽孔天線100的隔離度曲線圖，曲線L1-L3分別表示槽孔天線100在不同頻率下的隔離度曲線。 由隔離度曲線L2-L3可知，該槽孔天線100在1575MHz頻段時，1575MHz對2.4GHz及5.0GHz頻段的隔離度均為-13dB；由隔離度曲線L1可知，在2.4GHz頻段時，2.4GHz對5.0GHz的隔離度為-13dB；由隔離度曲線L1可知，在5.0GHz頻段時，2.4GHz對5.0GHz的隔離度為皆小於-20dB。
圖7所示為本發明的無線通訊裝置200的槽孔天線100的天線效率圖，無線N1-N3分別表示槽孔天線100在不同頻率下的天線效率曲線。由天線效率曲線N1可知，該槽孔天線100在收發頻率大致為1575MHz的無線信號時效率約為30%，由天線效率曲線N2可知，在收發頻率大致為2.4GHz的無線信號時效率約為42%，由天線效率曲線N3可知，在收發頻率大致為5GHz的無線信號時效率約為42%。
本發明的無線通訊裝置200通過整合槽孔天線100與多工帶通濾波器30，槽孔天線100諧振，使得該無線通訊裝置200工作於不同通信頻段，有助於減少無線通訊裝置200的體積。
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在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，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧槽孔天線
30‧‧‧多工帶通濾波器
305‧‧‧輸入端
301‧‧‧第一輸出端
302‧‧‧第二輸出端
303‧‧‧第三輸出端
32‧‧‧匹配電路
321‧‧‧第一匹配電路
322‧‧‧第二匹配電路
323‧‧‧第三匹配電路
34‧‧‧射頻晶片
341‧‧‧第一射頻晶片
342‧‧‧第二射頻晶片
343‧‧‧第三射頻晶片

Claims (5)

  1. 一種無線通訊裝置，包括槽孔天線、電路板及與該電路板間隔設置的金屬邊框，該槽孔天線包括饋入點、接地點及輻射部，其改良在於：所述饋入點及接地點均連接於電路板與金屬邊框之間，該輻射部為金屬邊框的一部分，該輻射部與電路板之間形成槽孔，該電路板上設置有一多工帶通濾波器、若干匹配電路及若干射頻晶片，所述槽孔天線、多工帶通濾波器、匹配電路及射頻晶片依次連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該金屬邊框設置至少兩個接地點，連接於電路板，以形成所述槽孔，並具有一饋入點設置於該槽孔上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該槽孔透過饋入點作分隔，包括第一矩形槽孔及第二矩形槽孔，該第一矩形槽孔用於容置耳機介面，第二矩形槽孔為饋入點至第一矩形槽孔之間的間隙。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該槽孔包括第一矩形槽孔及第二矩形槽孔，該第一矩形槽孔用於容置耳機介面，第二矩形槽孔為接地點至第一矩形槽孔之間的間隙。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無線通訊裝置，其中該多工帶通濾波器包括輸入端、第一輸出端、第二輸出端及第三輸出端，該匹配電路包括第一匹配電路、第二匹配電路及第三匹配電路，該射頻晶片包括第一射頻晶片、第二射頻晶片及第三射頻晶片，所述第一輸出端通過第一匹配電路電性連接至第一射頻晶片，所述第二輸出端通過第二匹配電路電性連接於第二射頻晶片，所述第三輸出端通過第三匹配電路電性連接於第三射頻晶片。
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