TW201707279A - 電子裝置及其多頻段天線 - Google Patents

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Abstract

一種多頻段天線，應用於一電子裝置中。該多頻段天線包括第一天線主體、第二天線主體、以及設於該第一天線主體與第二天線主體之間的切換開關單元。該第一天線主體的一端部設有第一天線饋點，該第二天線主體的兩端部之間設有多個電連接點，其中一端部設有接地點。該切換開關單元用於選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的任意一個電連接點的電連接，使該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠支援不同的頻率。

Description

電子裝置及其多頻段天線
本發明涉及無線通訊領域，特別涉及一種電子裝置及其多頻段天線。
隨著無線通訊技術的發展，電子裝置的通訊功能越來越強大，單個天線已不能滿足人們無線通訊的需求。因此，很多電子裝置都配備了多個天線以接收不同頻段的無線信號，如GSM，WIFI等信號。然而，多個天線會佔用較大的空間，不符合終端小型化的趨勢和要求，成本也較高。
有鑒於此，有必要提出一種電子裝置及其多頻段天線，以解決上述問題。
一種多頻段天線，應用於一電子裝置中。該多頻段天線包括第一天線主體、第二天線主體、以及設於該第一天線主體與第二天線主體之間的切換開關單元。該第一天線主體的一端部設有第一天線饋點，該第二天線主體的兩端部之間設有多個電連接點，且其中一端部設有接地點。該切換開關單元用於選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的任意一個電連接點的電連接，使該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠支援不同的頻率。
一種電子裝置包括基帶控制模組以及多頻段天線。該多頻段天線包括第一天線主體、第二天線主體、以及設於該第一天線主體與第二天線主體之間的切換開關單元。該第一天線主體的一端部設有第一天線饋點，該第二天線主體的兩端部之間設有多個電連接點，且其中一端部設有接地點。該基帶控制模組用於發出多種控制信號以控制該切換開關單元處於不同的導通狀態，從而選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的相應電連接點的電連接，使該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠支援不同的頻率。
本發明的多頻段天線可同時支援兩種預設頻段的磁共振模式，且藉由控制多頻段天線上的切換開關單元的導通狀態可實現多頻段的切換，從而使該多頻段天線具有較高的天線利用率，同時有效減少了天線的數量以及天線在電路基板上所佔用的空間。
圖1是本發明一實施方式中的多頻段天線的結構示意圖。
如圖1所示，是本發明一實施方式中的多頻段天線20的結構示意圖。在本實施方式中，該多頻段天線20應用於一電子裝置100，例如手機、平板電腦等中。
該多頻段天線20包括第一天線主體21、第二天線主體22、以及設於該第一天線主體21與第二天線主體22之間的切換開關單元23。在本實施方式中，該第一天線主體21的一端部設有第一天線饋點211。該第二天線主體22的兩端部之間設有多個電連接點223，且其中一端部設有接地點221，另一端部設有第二天線饋點222。
該切換開關單元23用於選擇導通該第一天線主體21的另一端部與設於該第二天線主體22上的多個電連接點223中的任意一個電連接點223的電連接，使該第一天線主體21與第二天線主體22的組合能夠支援不同的頻率。
在本實施方式中，該切換開關單元23包括多個連接端子，其中一個連接端子與該第一天線主體21的另一端部電連接，其他連接端子分別與設於該第二天線主體22上的多個電連接點223電連接。該切換開關單元23藉由選擇導通該其中一個連接端子與其他連接端子中的任意一個連接端子的電連接，從而選擇導通該第一天線主體21的另一端部與設於該第二天線主體22上的多個電連接點223中的任意一個電連接點223的電連接，並在該第一天線饋點211與該接地點221之間形成不同長度的接地路徑。在本實施方式中，該第二天線主體22的兩端部之間設有三個電連接點223，該切換開關單元23為一單刀三擲開關。
在本實施方式中，該電子裝置100還包括電路基板30、以及設於該電路基板30上的頻帶控制模組31、通訊模組32、第一天線共用器33和第二天線共用器34。該頻帶控制模組31與第一天線共用器33、第二天線共用器34以及該切換開關單元23電連接。
該頻帶控制模組31與該切換開關單元23電連接，用於發出多種控制信號以控制該切換開關單元23處於不同的導通狀態，從而選擇導通該第一天線主體21的另一端部與設於該第二天線主體22上的多個電連接點223中的相應電連接點223的電連接。
該第一天線饋點211藉由該第一天線共用器33與該通訊模組32電連接，該第一天線共用器33用於接收該頻帶控制模組31發出的多種控制信號，並根據不同的控制信號而將天線頻率調諧到不同的預設頻段，使該調諧的預設頻段與該多頻段天線20支援的頻率對應。
在本實施方式中，當該切換開關單元23導通該第一天線主體21的另一端部與距離該接地點221最遠的電連接點223的電連接時，該第一天線共用器33將位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體的天線頻率調諧到第一預設頻段，即，位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體被激勵成工作於第一預設頻段的磁共振模式。
當該切換開關單元23導通該第一天線主體21的另一端部與距離該接地點221最近的電連接點223的電連接時，該第一天線共用器33將位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體的天線頻率調諧到第二預設頻段，即，位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體被激勵成工作於第二預設頻段的磁共振模式。
當該切換開關單元23導通該第一天線主體21的另一端部與其他電連接點223的電連接時，該第一天線共用器33將位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體的天線頻率調諧到第三預設頻段，即，位於該第一天線饋點211與該接地點221之間的天線主體被激勵成工作於第三預設頻段的磁共振模式。
其中，該第一預設頻段的頻率低於該第二預設頻段的頻率，該第三預設頻段的頻率高於該第一預設頻段的頻率且低於該第二預設頻段的頻率。
在本實施方式中，各個電連接點223與該接地點221之間的距離為小於或等於各個電連接點223與該接地點221之間的部分第二天線主體22和該第一天線主體21共同支援的相應預設頻段的頻率所對應波長的四分之一與所述第一天線主體21的長度之差。
該第二天線饋點222藉由該第二天線共用器34與該通訊模組32電連接，該第二天線共用器34用於接收該頻帶控制模組31發出的控制信號，並根據該控制信號而將天線頻率調諧到一第四預設頻段，即，該第二天線主體22被激勵成工作於第四預設頻段的磁共振模式，從而該多頻段天線20通過該第二天線主體22以及該第一天線主體21與第二天線主體22的組合能夠同時支援不同的頻率的磁共振模式。
在本實施方式中，該第二天線主體22的長度為小於或等於該第四預設頻段的頻率所對應波長的四分之一。
在本實施方式中，該通訊模組32可為一2G/3G/4G網路通訊系統，其中，2G網路可以是全球移動通訊系統（Global System for Mobile Communication，GSM）網路，3G網路可以是通用移動通訊系統(Universal Mobile Telecommunication System，UMTS)網路，4G網路可以是長期演進技術(Long Term Evolution，LTE)網路。
在本實施方式中，該第一、第二、第三或第四預設頻段可為2G/3G/4G頻段中頻率為700~960MHz的低頻段，頻率為1710~2170MHz的中頻段，和頻率為1710~2700MHz的高頻段中的任意一頻段，從而該電子裝置100可通過該多頻段天線20實現2G/3G/4G通信的遠距離傳輸功能。
例如，該第一預設頻段可為2G/3G/4G頻段的低頻段，該第二頻段可為2G/3G/4G頻段的中頻段，該第四預設頻段可為2G/3G/4G頻段的高頻段。這樣，該第一天線饋點211則為2G/3G/4G頻段的中低頻天線饋點，該第二天線饋點222則為2G/3G/4G頻段的高頻天線饋點。
在其他實施方式中，該第一、第二、第三和第四預設頻段中的其中一個或多個還可為近場通信（Near Field Communication，NFC）頻段、無線電能傳輸（Wireless Power Transmission，WPT）頻段、WIFI頻段、或藍牙（BULETOOTH）頻段等中的任意一頻段，從而該電子裝置100可通過該多頻段天線20實現NFC、WPT、WIFI或BULETOOTH等通信的短距離傳輸功能。
本發明的多頻段天線20可同時支援兩種預設頻段的磁共振模式，且藉由控制多頻段天線20上的切換開關單元23的導通狀態可實現多頻段的切換，從而使該多頻段天線20具有較高的天線利用率，同時有效減少了天線的數量以及天線在電路基板30上所佔用的空間。
對於實施例中所闡述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干的變形和改進，這些也應該視為屬於本發明的保護範圍之內。
100‧‧‧電子裝置
20‧‧‧多頻段天線
21‧‧‧第一天線主體
211‧‧‧第一天線饋點
22‧‧‧第二天線主體
221‧‧‧接地點
222‧‧‧第二天線饋點
223‧‧‧電連接點
23‧‧‧切換開關單元
30‧‧‧電路基板
31‧‧‧頻帶控制模組
32‧‧‧通訊模組
33‧‧‧第一天線共用器
34‧‧‧第二天線共用器
無
100‧‧‧電子裝置
20‧‧‧多頻段天線
21‧‧‧第一天線主體
211‧‧‧第一天線饋點
22‧‧‧第二天線主體
221‧‧‧接地點
222‧‧‧第二天線饋點
223‧‧‧電連接點
23‧‧‧切換開關單元
30‧‧‧電路基板
31‧‧‧頻帶控制模組
32‧‧‧通訊模組
33‧‧‧第一天線共用器
34‧‧‧第二天線共用器

Claims (10)

  1. 一種多頻段天線，應用於一電子裝置中，其改良在於：該多頻段天線包括：
    第一天線主體，該第一天線主體的一端部設有第一天線饋點；
    第二天線主體，該第二天線主體的兩端部之間設有多個電連接點，且其中一端部設有接地點；以及
    設於該第一天線主體與第二天線主體之間的切換開關單元，該切換開關單元用於選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的任意一個電連接點的電連接，使該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠支援不同的頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多頻段天線，其中：
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與距離該接地點最遠的電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第一預設頻段的磁共振模式；
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與距離該接地點最近的電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第二預設頻段的磁共振模式；或
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與其他電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第三預設頻段的磁共振模式；
    其中，該第一預設頻段的頻率低於該第二預設頻段的頻率，該第三預設頻段的頻率高於該第一預設頻段的頻率且低於該第二預設頻段的頻率。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之多頻段天線，其中：各個電連接點與該接地點之間的距離為小於或等於各個電連接點與該接地點之間的部分第二天線主體和該第一天線主體共同支援的相應預設頻段的頻率所對應波長的四分之一與所述第一天線主體的長度之差。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之多頻段天線，其中：該切換開關單元包括多個連接端子，其中一個連接端子與該第一天線主體的另一端部電連接，其他連接端子分別與設於該第二天線主體上的多個電連接點電連接，該切換開關單元藉由選擇導通該其中一個連接端子與其他連接端子中的任意一個連接端子的電連接，從而選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的任意一個電連接點的電連接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之多頻段天線，其中：該第二天線主體還包括設於該第二天線主體的另一端部的第二天線饋點，該第二天線主體被激勵成工作於第四預設頻段的磁共振模式，從而該多頻段天線通過該第二天線主體以及該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠同時支援不同的頻率的磁共振模式。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多頻段天線，其中：該第二天線主體的長度為小於或等於該第四預設頻段的頻率所對應波長的四分之一。
  7. 一種電子裝置，包括：
    基帶控制模組；以及
    多頻段天線，包括：
    第一天線主體，該第一天線主體的一端部設有第一天線饋點；
    第二天線主體，該第二天線主體的兩端部之間設有多個電連接點，且其中一端部設有接地點；以及
    設於該第一天線主體與第二天線主體之間的切換開關單元，該基帶控制模組用於發出多種控制信號以控制該切換開關單元處於不同的導通狀態，從而選擇導通該第一天線主體的另一端部與設於該第二天線主體上的多個電連接點中的相應電連接點的電連接，使該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠支援不同的頻率。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中：該電子裝置還包括第一天線共用器與通訊模組，該第一天線饋點藉由該第一天線共用器與該通訊模組電連接，該第一天線共用器用於接收該基帶控制模組發出的多種控制信號，並根據不同的控制信號而將天線頻率調諧到不同的預設頻段，使該調諧的預設頻段與該多頻段天線支援的頻率對應。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中：
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與距離該接地點最遠的電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第一預設頻段的磁共振模式；
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與距離該接地點最近的電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第二預設頻段的磁共振模式；或
    當該切換開關單元導通該第一天線主體的另一端部與其他電連接點的電連接時，位於該第一天線饋點與該接地點之間的天線主體被激勵成工作於第三預設頻段的磁共振模式；
    其中，該第一預設頻段的頻率低於該第二預設頻段的頻率，該第三預設頻段的頻率高於該第一預設頻段的頻率且低於該第二預設頻段的頻率。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中：該第二天線主體還包括設於該第二天線主體的另一端部的第二天線饋點，該電子裝置還包括第二天線共用器與通訊模組，該第二天線饋點藉由該第二天線共用器與該通訊模組電連接，該第二天線共用器用於接收該基帶控制模組發出的控制信號，並根據該控制信號而將天線頻率調諧到一第四預設頻段，從而該多頻段天線通過該第二天線主體以及該第一天線主體與第二天線主體的組合能夠同時支援不同的頻率的磁共振模式。
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