TW201804666A - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種天線結構，包括金屬件與第一饋入源，所述金屬件包括金屬前框、金屬背板以及金屬邊框，所述金屬邊框夾設於所述金屬前框與所述金屬背板之間，所述金屬邊框至少包括頂部、第一側部以及第二側部，所述第一側部與所述第二側部分別連接所述頂部之兩端，所述金屬邊框上開設有開槽，所述金屬前框上開設有斷點，所述開槽至少佈設於所述頂部上，所述斷點與所述開槽連通並延伸至隔斷所述金屬前框，所述第一饋入源電連接至所述金屬前框。

Description

天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置

本發明涉及一種天線結構及具有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，例如金屬背板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，不容易達到寬頻設計，導致內置天線之輻射性能不佳。再者，所述金屬背板上通常還設置有開槽及斷點，如此將影響金屬背板之完整性與美觀性。

有鑑於此，有必要提供一種天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置。

一種天線結構，包括金屬件與第一饋入源，所述金屬件包括金屬前框、金屬背板以及金屬邊框，所述金屬邊框夾設於所述金屬前框與所述金屬背板之間，所述金屬邊框至少包括頂部、第一側部以及第二側部，所述第一側部與所述第二側部分別連接所述頂部之兩端，所述金屬邊框上開設有開槽，所述金屬前框上開設有斷點，所述開槽至少佈設於所述頂部上，所述斷點與所述開槽連通並延伸至隔斷所述金屬前框，所述第一饋入源電連接至所述金屬前框。

一種無線通訊裝置，包括上述項所述之天線結構。

上述天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置可涵蓋至低頻、中頻、高頻、GPS、WIFI 2.4/5GHz雙頻，頻率範圍較廣。另外，該天線結構之金屬件上之開槽及斷點均設置於所述金屬前框及金屬邊框上，並未設置於所述金屬背板上，使得所述金屬背板構成全金屬結構，即所述金屬背板上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述金屬背板可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響金屬背板之完整性與美觀性。

圖1為本發明第一較佳實施例之天線結構應用至無線通訊裝置之示意圖。

圖2為圖1所示無線通訊裝置之組裝示意圖。

圖3為圖2所示無線通訊裝置另一角度下之組裝示意圖。

圖4為圖1所示天線結構中第一切換電路之電路圖。

圖5為圖4所示第一切換電路設置有諧振電路之電路圖。

圖6為圖4所示第一切換電路設置有諧振電路之另一電路圖。

圖7為當圖5所示第一切換電路設置有諧振電路時產生窄頻模態之工作原理圖。

圖8為當圖6所示第一切換電路設置有諧振電路時產生窄頻模態之工作原理圖。

圖9為圖1所示天線結構工作於低頻模態及GPS模態時之電流走向圖。

圖10為圖1所示天線結構工作於1710-2690MHz頻段時之電流走向示意圖。

圖11為圖1所示天線結構工作於低頻模態及GPS模態時之S參數（散射參數）曲線圖。

圖12為圖1所示天線結構工作於低頻模態時之輻射效率圖。

圖13為圖1所示天線結構工作於GPS模態時之輻射效率圖。

圖14為圖1所示天線結構工作於1710-2690MHz頻段時之S參數（散射參數）曲線圖。

圖15為圖1所示天線結構工作於1710-2690MHz頻段時之輻射效率圖。

圖16為本發明第二較佳實施例之天線結構之結構示意圖。

圖17至圖19為圖16所示天線結構中隔離部之位置關係示意圖。

圖20為圖16所示天線結構工作於高頻模態時之電流走向示意圖。

圖21為圖16所示天線結構工作於雙頻WIFI模態時之電流走向示意圖。

圖22為圖16所示天線結構工作於中頻模態及高頻模態時之S參數（散射參數）曲線圖。

圖23為圖16所示天線結構工作於中頻模態及高頻模態時之輻射效率圖。

圖24為圖16所示天線結構工作於WIFI 2.4GHZ模態及WIFI 5GHz模態時之S參數（散射參數）曲線圖。

圖25為圖16所示天線結構工作於WIFI 2.4GHZ模態時之輻射效率圖。

圖26為圖16所示天線結構工作於WIFI 5GHz模態時之輻射效率圖。

下面將結合本發明實施例中之附圖，對本發明實施例中之技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述之實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部之實施例。基於本發明中之實施例，所屬領域具有通常知識者於沒有做出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施例，均屬於本發明保護之範圍。

需要說明之是，當一個元件被稱為“電連接”另一個元件，它可直接於另一個元件上或者亦可存在居中之元件。當一個元件被認為是“電連接”另一個元件，它可是接觸連接，例如，可是導線連接之方式，亦可是非接觸式連接，例如，可是非接觸式耦合之方式。

除非另有定義，本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於所屬領域具有通常知識者通常理解之含義相同。本文中於本發明之說明書中所使用之術語僅是為描述具體之實施例之目不是旨在於限制本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或多個相關之所列項目的任意之與所有之組合。

下面結合附圖，對本發明之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下，下述之實施例及實施例中之特徵可相互組合。

請參閱圖1，本發明第一較佳實施方式提供一種天線結構100，其可應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置400中，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。

請一併參閱圖2及圖3，所述天線結構100包括金屬件11、第一饋入源13、第二饋入源14及第一切換電路15。所述金屬件11可為所述無線通訊裝置400之外殼。所述金屬件11包括金屬前框111、金屬背板112及金屬邊框113。所述金屬前框111、金屬背板112及金屬邊框113可是一體成型。所述金屬前框111、金屬背板112以及金屬邊框113構成所述無線通訊裝置400之外殼。所述金屬前框111上設置有一開口（圖未標），用於容置所述無線通訊裝置400之顯示單元401。可理解，所述顯示單元401具有一顯示平面，該顯示平面裸露於該開口，且該顯示平面與所述金屬背板112大致平行設置。

所述金屬背板112與所述金屬前框111相對設置。所述金屬背板112為一體成型之單一金屬片，除了為顯露相機鏡頭402與閃光燈403等元件而設置之開孔404、405以外，其上並沒有設置任何絕緣之開槽、斷線或斷點（請參圖3）。所述金屬背板112相當於所述天線結構100之地。

所述金屬邊框113夾設於所述金屬前框111與所述金屬背板112之間，且分別環繞所述金屬前框111及所述金屬背板112之周緣設置，以與所述顯示單元401、所述金屬前框111以及金屬背板112共同圍成一容置空間114。所述容置空間114用以容置所述無線通訊裝置400之電路板、處理單元等電子元件或電路模組於其內。

所述金屬邊框113至少包括頂部115、第一側部116以及第二側部117。所述頂部115連接所述金屬前框111與所述金屬背板112。所述第一側部116與所述第二側部117相對設置，兩者分別設置於所述頂部115之兩端，優選垂直設置。所述第一側部116與所述第二側部117亦連接所述金屬前框111與所述金屬背板112。所述金屬邊框113上還開設有開槽118，所述金屬前框111上開設有斷點119。於本實施例中，所述開槽118佈設於所述頂部115上，且分別延伸至所述第一側部116及第二側部117。可理解，於其他實施例中，所述開槽118亦可僅設置於所述頂部115，而未延伸至所述第一側部116及第二側部117中之任何一個，或者所述開槽118設置於所述頂部115，且僅沿延伸至所述第一側部116及第二側部117中之其中之一。所述斷點119與所述開槽118連通，並延伸至隔斷所述金屬前框111。於本實施例中，所述斷點119鄰近所述第二側部117設置，如此所述斷點119將所述金屬前框111劃分出兩部分，即金屬長臂A1及金屬短臂A2。其中，所述斷點119一側之金屬前框111直至其延伸至與所述開槽118之其中一端點E1相對應之部分共同形成所述金屬長臂A1。所述斷點119另一側之金屬前框111直至其延伸至與所述開槽118之另一端點E2相對應之部分形成所述金屬短臂A2。於本實施例中，所述斷點119開設之位置並非對應到所述頂部115之中間，因此所述金屬長臂A1之長度大於金屬短臂A2之長度。另外，所述開槽118及所述斷點119內均填充有絕緣材料（例如塑膠、橡膠、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此為限），進而區隔所述金屬長臂A1、金屬短臂A2與所述金屬背板112。

可理解，所述金屬前框111與金屬邊框113之上半部除了所述開槽118與斷點119以外沒有再設置其他絕緣之開槽、斷線或斷點，因此所述金屬前框111之上半部就僅有一個斷點119，沒有其他斷點。

所述第一饋入源13可藉由匹配電路（圖未示）電連接至所述金屬長臂A1靠近所述第一側部116之一端，進而為所述金屬長臂A1饋入電流，使得所述金屬長臂A1激發一第一模態以產生第一頻段之輻射訊號。本實施例中，所述第一模態為一低頻模態，所述第一頻段為700-900MHz頻段。

所述第二饋入源14可藉由匹配電路（圖未示）電連接至所述金屬短臂A2靠近所述斷點119之一端，進而為所述金屬短臂A2饋入電流，使得所述金屬短臂A2激發出相應之兩個模態，這兩個模態組成一寬頻帶共振之應用（即1710-2690MHz頻段），該寬頻帶可涵蓋至中頻、高頻以及WIFI 2.4GHz頻段。

請一併參閱圖4，所述第一切換電路15電連接至所述金屬長臂A1，其包括切換單元151及至少一切換元件153。所述切換元件153可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述切換元件153之間相互並聯，且其一端電連接至所述切換單元151，另一端電連接至金屬背板112。如此，藉由控制所述切換單元151之切換，可使得所述金屬長臂A1切換至不同之切換元件153。由於每一個切換元件153具有不同之阻抗，因此藉由所述切換單元151之切換，可調整所述金屬長臂A1之第一模態之頻段。項所述之調整頻段就是使該頻段往低頻偏移或往高頻偏移。

可理解，請一併參閱圖5及圖6，所述第一切換電路15還可包括諧振電路155。請參閱圖5，於其中一實施例中，所述諧振電路155之數量為一個，所述諧振電路155包括相互串聯之電感L及電容C。所述諧振電路155電連接至所述切換單元151及金屬背板112。請參閱圖6，於另外一實施例中，所述諧振電路155之數量與所述切換元件153之數量一致，即為多個。每一諧振電路155包括相互串聯之電感L及電容C。每一個所述諧振電路155分別電連接至相應之切換元件153及金屬背板112。

圖7為於圖5所示所述第一切換電路15之切換單元151一側並聯一個諧振電路155時，所述S參數（散射參數）與頻率之間之關係原理圖。其中，假設當所述第一切換電路15未增加圖4所示所述諧振電路155時，所述天線結構100工作於第一模態（請參曲線S51）。當所述第一切換電路15增加所述諧振電路155時，所述諧振電路155可使得所述金屬長臂A1額外共振出一窄頻模態(第二模態，請參曲線S52)，以產生第二頻段之輻射訊號，即可有效增加所述天線結構100之應用頻段，達到多頻或寬頻應用。於一實施例中，所述第二頻段可是GPS頻段，所述第二模態亦就是GPS諧振模態。

圖8為於圖6所示所述第一切換電路15中每一切換元件153一側並聯一個諧振電路155時，所述S參數（散射參數）與頻率之間之關係原理圖。其中，假設當所述第一切換電路15未增加圖6所示所述諧振電路155時，所述天線結構100可工作於所述第一模態（請參曲線S61）。如此當所述第一切換電路15增加所述諧振電路155時，所述諧振電路155可使得所述金屬長臂A1額外共振出所述窄頻模態(請參曲線S62)，亦就是GPS共振模態，即可有效增加所述天線結構100之應用頻段，達到多頻或寬頻應用。另外，藉由設置所述諧振電路155中電感L之電感值與所述電容C之電容值，可決定所述第一模態切換時所述窄頻模態之頻段。例如，於其中一個實施例中，例如圖8所示，可藉由設置所述諧振電路155中之電感值與電容值，使切換單元151切換至不同之切換元件153時，所述天線結構100之窄頻模態亦隨之切換，例如可由f1移動至fn，移動範圍十分廣泛。

可理解，於另一實施例中，還可藉由設置所述諧振電路155中之電感值與電容值而固定所述窄頻模態之頻段，從而使所述切換單元151無論切換至哪一個切換元件153，所述窄頻模態之頻段均固定不動。

可理解之是，於其他實施例中，所述諧振電路155不局限於包括所述電感L及電容C，其還可由其他之諧振元件組成。

圖9為所述天線結構100工作於低頻模態及GPS模態時之電流走向示意圖。顯然，當電流自所述第一饋入源13進入所述金屬長臂A1後，將流經所述金屬長臂A1，並流向所述斷點119（參路徑P1），進而激發出所述低頻模態。另外，由於所述天線結構100設置有第一切換電路15，因此可利用所述第一切換電路15切換所述金屬長臂A1之低頻模態。再者，由於所述第一切換電路15中諧振電路155之設置，因此可使得所述低頻模態與GPS模態同時存於。亦就是說，於本實施例中，所述GPS模態之電流是由兩部分貢獻，其中一部分為所述低頻模態激發（參路徑P1），另外一部分是由所述諧振電路155之電感L與電容C阻抗匹配調整後激發（參路徑P2）。其中，路徑P2之電流是從所述金屬短臂A2靠近所述第二饋入源14之一端流向所述金屬短臂A2遠離所述第二饋入源14之另一端。

圖10為所述天線結構100工作於1710-2690MHz頻段時之電流走向示意圖。顯然，當電流自所述第二饋入源14進入所述金屬短臂A2後，電流將依次流經所述金屬前框111、第二側部117並流經至背面之金屬背板112（參路徑P3），進而激發出第三模態以產生第三頻段（即1710-2690MHz頻段）之輻射訊號，以涵蓋至中頻、高頻以及WIFI 2.4GHz頻段。顯然，結合圖4與圖10可知，所述金屬背板112相當於所述天線結構100之地。

圖11為所述天線結構100工作於低頻模態及GPS模態時之S參數（散射參數）曲線圖。其中，曲線S91為所述天線結構100工作於LTE Band 28頻段（703-803MHz）時之S11值。曲線S92為所述天線結構100工作於LTE Band 5頻段（869-894MHz）時之S11值。曲線S93為所述天線結構100工作於LTE Band 8頻段（925-926MHz）及GPS頻段（1.575GHz）時之S11值。顯然，曲線S91與S92分別對應兩個不同頻段，並分別對應所述切換電路15可切換之多個低頻模態之其中兩個。

圖12為所述天線結構100工作於低頻模態時之輻射效率圖。其中，曲線101為所述天線結構100工作於LTE Band 28頻段（703-803MHz）時之輻射效率。曲線S102為所述天線結構100工作於LTE Band 5頻段（869-894MHz）時之輻射效率。曲線S103為所述天線結構100工作於LTE Band 8頻段（925-926MHz）時之輻射效率。顯然，曲線S101、S102與S103分別對應三個不同頻段，並分別對應所述切換電路15可切換之多個低頻模態之其中三個。

圖13為所述天線結構100工作於GPS模態時之輻射效率圖。圖14為所述天線結構100工作於1710-2690MHz頻段（即中頻、高頻以及WIFI 2.4GHz頻段）時之S參數（散射參數）曲線圖。圖15為所述天線結構100工作於1710-2690MHz頻段（即中頻、高頻以及WIFI 2.4GHz頻段）時之輻射效率圖。

顯然，從圖11至圖15可知，所述天線結構100可工作於相應之低頻頻段，例如LTE Band 28頻段（703-803MHz）、LTE Band 5頻段（869-894MHz）、LTE Band 8頻段（925-926MHz）。另外，所述天線結構100還可工作於GPS頻段（1.575GHz）以及1710-2690MHz頻段，即涵蓋至低、中、高頻，頻率範圍較廣，且當所述天線結構100工作於上述頻段時，其工作頻率均可滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。

請一併參閱圖16，為本發明第二較佳實施例提供之天線結構200。所述天線結構200包括金屬件11、第一饋入源13、第二饋入源14以及第一切換電路15。所述金屬件11包括金屬前框111、金屬背板112及金屬邊框113。所述金屬邊框113至少包括頂部115、第一側部116以及第二側部117。所述金屬邊框113上還開設有開槽118，所述金屬前框111上還開設有斷點119。所述斷點119將所述金屬前框111劃分為兩部分，這兩部份分別包括金屬長臂A1及金屬短臂A2。

可理解，所述天線結構200與天線結構100之區別在於，所述天線結構200還包括第一輻射體26、第三饋入源27、隔離部28、第二切換電路29、第二輻射體30以及第四饋入源31。

所述第一輻射體26設置於所述金屬件11圍成之容置空間114內，且鄰近所述金屬短臂A2設置，並與所述金屬背板112間隔設置。於本實施例中，所述第一輻射體26大致呈直條狀，其與所述頂部215平行設置。所述第一輻射體26一端連接至所述隔離部28，另一端朝向所述第一側部116延伸。所述第三饋入源27之一端用於藉由匹配電路（圖未示）電連接至所述第一輻射體26，另一端電連接至所述隔離部28，用於為第一輻射體26饋入電流。

可理解，於本實施例中，由於所述第二饋入源14與所述第三饋入源27各自共振之頻帶較接近，容易產生天線隔離度之困擾。因此，所述隔離部28用以使得兩個饋入源，即所述第二饋入源14與所述第三饋入源27之結構電流路徑延長，以提升金屬短臂A2與第一輻射體26之間之隔離度。

可理解，所述隔離部28可為任意形狀及尺寸，或者為一平面金屬片，僅需確保所述隔離部28可達到延長所述第二饋入源14與所述第三饋入源27之結構電流路徑，以提高金屬短臂A2與第一輻射體26之間之隔離度即可。例如，於本實施例中，所述隔離部28呈塊狀，其設置於所述金屬背板112上，且由所述第二側部117朝向所述第一側部116延伸而成。

可理解，請一併參閱圖17，於其他實施例中，所述天線結構200還包括金屬框體32。所述金屬框體32設置於所述容置空間114內，且連接所述金屬件11。所述隔離部28呈塊狀，其設置於所述金屬背板112上，且由所述第二側部117朝向第一側部116延伸而成，並連接至所述金屬框體32。

可理解，請一併參閱圖18，於其他實施例中，所述天線結構200還包括金屬框體32。所述金屬框體32設置於所述容置空間114內，且連接所述金屬件11。所述隔離部28呈塊狀，其設置於所述金屬背板112上，且由所述第二側部117朝向第一側部116延伸而成，並與所述金屬框體32間隔設置。

可理解，請一併參閱圖19，於其他實施例中，所述天線結構200還包括金屬框體32。所述金屬框體32設置於所述容置空間114內，且連接所述金屬件11。所述隔離部28呈矩形片狀，其設置於所述金屬框體32之一側，且與所述第二側部117及所述金屬背板112均間隔設置。

請再次參閱圖16，所述第二切換電路29之一端電連接至所述第一輻射體26，另一端連接至所述金屬背板112。所述第二切換電路29用於調整所述第一輻射體26之高頻模態之頻段，其具體電路結構及工作原理可參閱圖4之第一切換電路15之描述，於此不再贅述。

可理解，所述第二輻射體30包括第一輻射部301及第二輻射部302。所述第一輻射部301大致呈U型，包括依次電連接之第一輻射段303、第二輻射段304以及第三輻射段305。所述第一輻射段303大致呈直條狀，且與所述頂部215平行設置。所述第二輻射段304呈直條狀，其一端垂直連接至所述第一輻射段303靠近所述第二側部117之端部，另一端沿平行所述第二側部117且靠近所述頂部215之方向延伸，進而與所述第一輻射段303構成一L型結構。所述第三輻射段305大致呈矩形條狀，其一端連接至所述第二輻射段304遠離所述第一輻射段303之一端，另一端沿平行所述第一輻射段303且靠近所述第一側部116之方向延伸，即所述第三輻射段305及所述第一輻射段303分別設置於所述第二輻射段304之同一側，且分別設置於所述第二輻射段304之兩端。

所述第二輻射部302大致呈T型，其包括第一連接段306、第二連接段307以及第三連接段308。所述第一連接段306大致呈矩形條狀，其一端電連接至所述第一輻射段303遠離第二輻射段304之端部，另一端沿平行所述第二輻射段304且靠近所述第三輻射段305之方向延伸。所述第二連接段307大致呈直條狀，其一端垂直連接至所述第一連接段306遠離第一輻射段303之一端，另一端沿平行所述第一輻射段303且靠近所述第二輻射段304之方向延伸。所述第三連接段308大致呈直條狀，其連接至所述第一連接段306及第二連接段307之連接點，並沿平行所述第一輻射段303且靠近所述第一側部116之方向延伸，以與所述第二連接段307位於同一直線，直至與所述第一側部116前方之金屬前框111連接。

所述第四饋入源31設置於所述金屬前框111上，且電連接至所述第一輻射段303與所述第一連接段306之連接點，用以分別饋入電流至所述第一輻射部301及第二輻射部302，進而激發相應之工作模態，例如WIFI 2.4GHz模態及WIFI 5GHz模態。

可理解，當所述天線結構200工作於低頻模態及GPS模態時，其電流走向與所述天線結構100工作於低頻模態及GPS模態時之電流走向一致，具體可參閱圖9，於此不再贅述。

可理解，當所述天線結構200工作於中頻模態時，其電流走向與所述天線結構100工作於1710-2690MHz頻段時之電流走向一致，具體可參閱圖10，於此不再贅述。

請一併參閱20，為所述天線結構200工作於高頻模態時之電流走向示意圖。顯然，當電流自所述第三饋入源27進入第一輻射體26後，將流向所述第一輻射體26遠離所述第三饋入源27之一端（參路徑P4），進而激發出第四模態以產生第四頻段之輻射訊號。本實施例之第四模態為高頻模態。另外，由於所述天線結構200設置有接地之第二切換電路29，因此可利用所述第二切換電路29切換所述高頻模態，例如可使得所述天線結構200切換至LTE Band 40頻段（2300-2400MHz）或LTE Band 41頻段（2496-2690MHz），並使得所述高頻模態與所述中頻模態同時存於。

圖21為所述天線結構200工作於雙頻WIFI模態時之電流走向示意圖。顯然，當電流自所述第四饋入源31進入第二輻射體30後，電流將依次流經所述第一輻射段303、第二輻射段304以及第三輻射段305（參路徑P5），進而激發出相應之第五模態以產生第五頻段之輻射訊號。本實施例之第五模態為WIFI 2.4GHz模態。另外，電流從所述第四饋入源31進入第二輻射體30後，還將依次流經所述第一連接段306以及第二連接段307（參路徑P6），進而激發出相應之第六模態以產生第六頻段之輻射訊號。本實施例之第六模態為WIFI 5GHz模態。

可理解，當所述天線結構200工作於低頻模態及GPS模態時，其S參數（散射參數）曲線圖以及輻射效率圖均與所述天線結構100工作於低頻模態及GPS模態時之S參數（散射參數）曲線圖以及輻射效率圖一致，具體可參閱10、圖11以及圖12，於此不再贅述。

圖22為所述天線結構200工作於中頻模態及高頻模態時之S參數（散射參數）曲線圖。其中曲線S201為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.13皮法（pf）時之S11值。曲線S202為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.15pf時之S11值。曲線S203為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.2pf時之S11值。曲線S204為所述天線結構200中第一切換電路15開路（即未切換至任何切換元件153）時之S11值。曲線S205為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.13pf時之S11值。曲線S206為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.15pf時之S11值。曲線S207為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.2pf時之S11值。曲線S208為所述天線結構200中第二切換電路29開路（即未切換至任何切換元件）時之S11值。

圖23為所述天線結構200工作於中頻模態及高頻模態時之輻射效率圖。其中曲線S211為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.13皮法（pf）時之輻射效率。曲線S212為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.15pf時之輻射效率。曲線S213為所述天線結構200中第一切換電路15之所述切換元件153之電感值為0.2pf時之輻射效率。曲線S214為所述天線結構200中第一切換電路15開路（即未切換至任何切換元件153）時之輻射效率。曲線S215為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.13pf時之輻射效率。曲線S216為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.15pf時之輻射效率。曲線S217為所述天線結構200中第二切換電路29之切換元件之電感值為0.2pf時之輻射效率。曲線S218為所述天線結構200中第二切換電路29開路（即未切換至任何切換元件）時之輻射效率。

圖24為所述天線結構200工作於所述WIFI 2.4GHZ頻段及WIFI 5GHz頻段時之S參數（散射參數）曲線圖。圖25為所述天線結構200工作於所述WIFI 2.4GHZ頻段時之輻射效率圖。圖26為所述天線結構200工作於所述WIFI 5GHz頻段時之輻射效率圖。

顯然，從圖11至圖13，以及圖22至圖26可知，所述天線結構200可工作於相應之低頻頻段，例如LTE Band 28頻段（703-803MHz）、LTE Band 5頻段（869-894MHz）、LTE Band 8頻段（925-926MHz）。另外，所述天線結構100還可工作於GPS頻段（1.575GHz）、中頻頻段（1805-2170MHz）、高頻頻段（2300-2400MHz及2496-2690MHz）以及WIFI 2.4/5GHz雙頻段，即涵蓋至低、中、高頻、WIFI 2.4/5GHz雙頻，頻率範圍較廣，且當所述天線結構200工作於上述頻段時，其工作頻率均可滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。

如前面各實施例所述，金屬長臂A1可激發第一模態以產生低頻頻段之輻射訊號，金屬短臂A2可激發第三模態以產生中頻頻段與高頻頻段之輻射訊號，第一輻射體26可激發出第四模態以產生高頻頻段之輻射訊號。因此無線通訊裝置400可使用長期演進技術升級版(LTE-Advanced)之載波聚合(CA，Carrier Aggregation)技術同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號以增加傳輸頻寬。更具體地說，無線通訊裝置400可使用所述載波聚合技術並使用第一輻射體26同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號。無線通訊裝置400亦可使用所述載波聚合技術並使用金屬長臂A1、金屬短臂A2與第一輻射體26其中至少兩者同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號。

可理解，於其他實施例中，所述第一輻射體26以及所述第二切換電路29與所述第二輻射體30之位置可互換，而所述隔離部28之位置不變。具體地，所述第一輻射體26之一端連接至所述金屬前框111，另一端朝所述第二側部117之方向延伸。所述第二切換電路29之一端電連接至所述第一輻射體26，另一端連接至所述金屬背板112。所述第三饋入源27設置於所述金屬前框111上，且電連接至所述第一輻射體26。所述第二輻射體30設置於所述金屬件11圍成之容置空間114內，且鄰近所述金屬短臂A2設置。所述第二輻射體30中第三連接段308連接至所述金屬前框111之一端更換至電連接至所述隔離部28。所述第四饋入源31之一端電連接至所述第一輻射段303與所述第一連接段306之連接點，另一端電連接至所述隔離部28。

另外，該天線結構100/200藉由設置所述金屬件11，且所述金屬件11上之開槽118及斷點119均設置於所述金屬前框111及金屬邊框113上，並未設置於所述金屬背板112上，使得所述金屬背板112構成全金屬結構，即所述金屬背板112上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述金屬背板112可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響金屬背板112之完整性與美觀性。

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、200‧‧‧天線結構

11‧‧‧金屬件

111‧‧‧金屬前框

112‧‧‧金屬背板

113‧‧‧金屬邊框

114‧‧‧容置空間

115‧‧‧頂部

116‧‧‧第一側部

117‧‧‧第二側部

118‧‧‧開槽

119‧‧‧斷點

A1‧‧‧金屬長臂

A2‧‧‧金屬短臂

E1、E2‧‧‧端點

13‧‧‧第一饋入源

14‧‧‧第二饋入源

15‧‧‧第一切換電路

151‧‧‧切換單元

153‧‧‧切換元件

155‧‧‧諧振電路

L‧‧‧電感

C‧‧‧電容

26‧‧‧第一輻射體

27‧‧‧第三饋入源

28‧‧‧隔離部

29‧‧‧第二切換電路

30‧‧‧第二輻射體

301‧‧‧第一輻射部

302‧‧‧第二輻射部

303‧‧‧第一輻射段

304‧‧‧第二輻射段

305‧‧‧第三輻射段

306‧‧‧第一連接段

307‧‧‧第二連接段

308‧‧‧第三連接段

31‧‧‧第四饋入源

32‧‧‧金屬框體

400‧‧‧無線通訊裝置

401‧‧‧顯示單元

402‧‧‧相機鏡頭

403‧‧‧閃光燈

404、405‧‧‧開孔

無

100‧‧‧天線結構

11‧‧‧金屬件

111‧‧‧金屬前框

112‧‧‧金屬背板

113‧‧‧金屬邊框

114‧‧‧容置空間

115‧‧‧頂部

116‧‧‧第一側部

117‧‧‧第二側部

118‧‧‧開槽

119‧‧‧斷點

A1‧‧‧金屬長臂

A2‧‧‧金屬短臂

E1、E2‧‧‧端點

13‧‧‧第一饋入源

14‧‧‧第二饋入源

15‧‧‧第一切換電路

400‧‧‧無線通訊裝置

401‧‧‧顯示單元

Claims (19)

1. 一種天線結構，包括金屬件與第一饋入源，所述金屬件包括金屬前框、金屬背板以及金屬邊框，所述金屬邊框夾設於所述金屬前框與所述金屬背板之間，所述金屬邊框至少包括頂部、第一側部以及第二側部，所述第一側部與所述第二側部分別連接所述頂部之兩端，所述金屬邊框上開設有開槽，所述金屬前框上開設有斷點，所述開槽至少佈設於所述頂部上，所述斷點與所述開槽連通並延伸至隔斷所述金屬前框，所述第一饋入源電連接至所述金屬前框。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述開槽及所述斷點內均填充有絕緣材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述斷點一側之所述金屬前框直至其延伸至與所述開槽之其中一端點相對應之部分共同形成一金屬長臂，所述第一饋入源電連接至所述金屬長臂，當電流自所述第一饋入源進入所述金屬長臂後，將流經所述金屬長臂，並流向所述斷點，進而激發出第一模態以產生第一頻段之輻射訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第一切換電路，所述第一切換電路包括切換單元及至少一切換元件，所述切換單元電連接至所述金屬長臂，所述切換元件之間相互並聯，且其一端電連接至所述切換單元，另一端連接至所述金屬背板，藉由控制所述切換單元之切換，使得所述切換單元切換至不同之切換元件，進而調整所述第一頻段。
5. 如申請專利範圍第4項所述之天線結構，其中所述第一切換電路還包括諧振電路，所述諧振電路用以使得所述金屬長臂額外激發出第二模態以產生第二頻段之輻射訊號，所述第二頻段之頻率高於所述第一頻段之頻率。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述諧振電路之數量為一個，所述諧振電路電連接至所述切換單元及所述金屬背板。
7. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述諧振電路之數量與所述切換元件之數量一致，每一所述諧振電路分別電連接至相應之切換元件及所述金屬背板，當所述第一頻段被調整時，所述諧振電路使所述第二頻段維持不變。
8. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述諧振電路之數量與所述切換元件之數量一致，每一所述諧振電路分別電連接至相應之切換元件及所述金屬背板，當所述第一頻段被調整時，所述諧振電路對應調整所述第二頻段。
9. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述斷點另一側之金屬前框直至其延伸至與所述開槽之另一端點相對應之部分共同形成一金屬短臂，所述金屬長臂之長度大於所述金屬短臂之長度，所述天線結構還包括第二饋入源，所述第二饋入源電連接至所述金屬短臂，當電流自所述第二饋入源藉由匹配電路進入所述金屬短臂後，將依次流經所述金屬前框、所述第二側部並流經至所述金屬背板，進而激發出第三模態以產生第三頻段之輻射訊號，所述第三頻段之頻率高於所述第一頻段之頻率。
10. 如申請專利範圍第9項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第一輻射體及第三饋入源，所述第一輻射體為直條狀片體，所述第一輻射體之一端連接至所述金屬前框，另一端朝向所述第二側部延伸，所述第三饋入源之一端電連接至所述金屬前框，另一端電連接至第一輻射體，當電流自所述第三饋入源進入至所述第一輻射體後，將激發出第四模態以產生第四頻段之輻射訊號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第二切換電路，所述第二切換電路之一端電連接至所述第一輻射體，所述第二切換電路之另一端連接至所述金屬背板，用以調整所述第四頻段。
12. 如申請專利範圍第10項所述之天線結構，其中無線通訊裝置使用載波聚合技術並使用所述第一輻射體同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號。
13. 如申請專利範圍第10項所述之天線結構，其中無線通訊裝置使用載波聚合技術並使用所述金屬長臂、所述金屬短臂與所述第一輻射體其中至少兩者同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號。
14. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第二輻射體及第四饋入源，所述第二輻射體鄰近所述金屬長臂設置，所述第四饋入源設置於所述金屬前框上，且電連接至所述第二輻射體，當電流自所述第四饋入源進入後，將流經所述第二輻射體，進而激發出第五模態以產生第五頻段之輻射訊號，並激發出第六模態以產生第六頻段之輻射訊號，其中所述第五頻段之頻率低於所述第六頻段之頻率。
15. 如申請專利範圍第14項所述之天線結構，其中所述第二輻射體包括第一輻射部，所述第一輻射部包括依次電連接之第一輻射段、第二輻射段以及第三輻射段，所述第一輻射段與所述頂部平行設置，所述第二輻射段一端垂直連接至所述第一輻射段靠近所述第二側部之端部，另一端沿平行所述第二側部且靠近所述頂部之方向延伸，所述第三輻射段一端連接至所述第二輻射段遠離所述第一輻射段之一端，另一端沿平行所述第一輻射段且靠近所述第一側部之方向延伸，當所述電流自所述第四饋入源進入後，將依次流經所述第一輻射段、第二輻射段以及第三輻射段，進而激發出所述第五模態。
16. 如申請專利範圍第15項所述之天線結構，其中所述第二輻射體還包括第二輻射部，所述第二輻射部包括第一連接段、第二連接段以及第三連接段，所述第一連接段一端電連接至所述第一輻射段遠離所述第二輻射段之端部，另一端沿平行所述第二輻射段且靠近所述第三輻射段之方向延伸，所述第二連接段一端垂直連接至所述第一連接段遠離第一輻射段之一端，另一端沿平行所述第一輻射段且靠近所述第二輻射段之方向延伸，所述第三連接段連接至所述第一連接段及第二連接段之連接點，並沿平行所述第一輻射段且靠近所述第一側部之方向延伸，以與所述第二連接段位於同一直線，直至與所述金屬前框連接，當電流從所述第四饋入源進入後，還將依次流經所述第一連接段以及第二連接段，進而激發出所述第六模態。
17. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述金屬背板為一體成型之單一金屬片，所述金屬背板上設置開孔以顯露相機鏡頭與閃光燈。
18. 一種無線通訊裝置，包括如申請專利範圍第1-17項中任一項所述之天線結構。
19. 如申請專利範圍第18項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括顯示單元，所述金屬前框、金屬背板以及金屬邊框構成所述無線通訊裝置之外殼，所述金屬前框設置有開口用於容置所述顯示單元，所述顯示單元具有顯示平面，該顯示平面裸露於該開口，且該顯示平面與所述金屬背板平行設置。