TW201813187A - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構，包括殼體、第一連接部、匹配單元、第二連接部以及第一切換電路，所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及第二斷點，所述第一斷點及第二斷點均與所述開槽貫通，並與所述開槽共同將所述殼體劃分為間隔設置之第一部分及第二部分，所述第二部分接地，所述第一連接部之一端電連接至所述第一部分，並將所述第一部分劃分為第一輻射部及第二輻射部，所述第一連接部之另一端藉由所述匹配單元電連接至一饋入點，所述第二連接部之一端電連接至所述第一輻射部，另一端藉由所述第一切換電路接地。

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。
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，包括殼體、第一連接部、匹配單元、第二連接部以及第一切換電路，所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及第二斷點，所述第一斷點及第二斷點均與所述開槽貫通，並與所述開槽共同將所述殼體劃分為間隔設置之第一部分及第二部分，所述第二部分接地，所述第一連接部之一端電連接至所述第一部分，並將所述第一部分劃分為第一輻射部及第二輻射部，所述第一連接部之另一端藉由所述匹配單元電連接至一饋入點，所述第二連接部之一端電連接至所述第一輻射部，另一端藉由所述第一切換電路接地。
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藉由設置所述輻射件，且藉由設置至少兩個切換電路，進而共同控制所述天線結構之低、中、高頻，同時使其符合長期演進技術升級版(LTE-Advanced)之載波聚合（Carrier Aggregation，CA）之需求。
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200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200還包括基板21。該基板21可採用環氧樹脂玻璃纖維（FR4）等介電材質製成。所述基板21上設置有第一接地點211、第二接地點212以及饋入點213。該第一接地點211及第二接地點212間隔設置於所述基板21上，用以為所述天線結構100提供接地。所述饋入點213設置於所述第一接地點211與第二接地點212之間，用以為所述天線結構100饋入電流。
請一併參閱圖2及圖3，所述天線結構100包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15以及第一匹配電路16。所述殼體10可為所述無線通訊裝置200之外殼。於本實施例中，所述殼體10為金屬材料製成。所述殼體10包括背板101及邊框102。所述背板101及邊框102可是一體成型。所述邊框102環繞所述背板101之周緣設置，以與所述背板101共同圍成一容置空間103。所述容置空間103用以容置所述無線通訊裝置200之基板21、處理單元等電子元件或電路模組於其內。
於本實施例中，所述邊框102至少包括末端部104、第一側部105以及第二側部106。所述第一側部105與所述第二側部106相對設置，兩者分別設置於所述末端部104之兩端，優選垂直設置。所述末端部104可是無線通訊裝置200之頂端或底端。
所述殼體10上開設有開槽107、第一斷點108以及第二斷點109。於本實施例中，所述開槽107大致呈倒U型，其佈設於所述背板101上，且靠近所述末端部104設置。所述第一斷點108以及第二斷點109均開設於所述邊框102上。其中，所述第一斷點108及第二斷點109分別開設於所述第一側部105及第二側部106上。所述第一斷點108及第二斷點109均與所述開槽107連通，並延伸至隔斷所述邊框102。如此，所述開槽107、第一斷點108及第二斷點109共同將所述殼體10分隔成相互間隔設置之第一部分A1及第二部分A2。
可理解，於其他實施例中，所述開槽107之形狀不局限於上述項所述之U型，其還可根據具體需求進行調整，例如還可為直條狀、斜線狀、曲折狀等等。
可理解，於本實施例中，所述開槽107開設於所述背板101靠近所述末端部104之一端，並延伸至所述末端部104之邊緣，以使得所述第一部分A1完全由所述末端部104、部分第一側部105及部分第二側部106構成，即由部分所述邊框102構成。當然，於其他實施例中，所述開槽107之開設位置亦可根據具體需求進行調整。例如，所述開槽107可開設於所述背板101之中部位置，以使得所述第一部分A1由部分邊框102及部分背板101構成。
可理解，於其他實施例中，所述開槽107之位置不局限於開設於所述背板101，例如可開設於所述末端部104。
可理解，於其他實施例中，所述第一斷點108及第二斷點109之位置亦可根據具體情況進行調整。例如，所述第一斷點108及第二斷點109可均開設於所述末端部104。例如，所述第一斷點108及第二斷點109中之一個可開設於所述末端部104，而所述第一斷點108及第二斷點109中之另一個可開設於所述第一側部105或第二側部106。顯然，所述開槽107之形狀、位置以及所述第一斷點108及第二斷點109於所述邊框102上之位置均可根據具體需求進行調整，僅需保證所述開槽107、所述第一斷點108及第二斷點109可共同將所述殼體10劃分為間隔設置之第一部分A1及第二部分A2即可。
請再次參閱圖1及圖3，於本實施例中，所述第一連接部11可為彈片、螺絲、微帶線、探針等連接結構。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1靠近所述第一斷點108之一端，以將所述第一部分A1劃分為第一輻射部E1及第二輻射部E2。其中，所述邊框102連接至所述第一連接部11之位置至所述邊框102設置有第一斷點108之部分形成所述第一輻射部E1。所述邊框102連接至所述第一連接部11之位置至所述邊框102設置有第二斷點109之部分形成所述第二輻射部E2。可理解，於本實施例中，所述第一連接部11連接至所述邊框102之位置並非對應到所述末端部104之中間，因此所述第一輻射部E1之長度小於所述第二輻射部E2之長度。所述第一連接部11之另一端則藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213，進而為所述第一部分A1饋入電流。
所述第二連接部13可為彈片、螺絲、微帶線、探針等連接結構。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一輻射部E1靠近所述第一斷點108之一端，另一端則藉由所述第一切換電路14電連接所述第一接地點211，即接地。
請一併參閱圖4，於本實施例中，所述第一切換電路14包括第一切換開關141及至少一第一切換元件143。所述第一切換開關141可為單刀單擲開關、單刀雙擲開關、單刀三擲開關、單刀四擲開關、單刀六擲開關、單刀八擲開關等。所述第一切換開關141電連接至所述第二連接部13，以藉由所述第二連接部13電連接至所述第一輻射部E1。所述第一切換元件143可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第一切換元件143之間相互並聯，且其一端電連接至所述第一切換開關141，另一端則電連接至所述第一接地點211，即接地。如此，藉由控制所述第一切換開關141之切換，可使得所述第一輻射部E1切換至不同之第一切換元件143。由於每一個第一切換元件143具有不同之阻抗，因此藉由所述第一切換開關141之切換，可調整所述第一輻射部E1之頻段。
所述第三連接部15可為彈片、螺絲、微帶線、探針等連接結構。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2靠近所述第一連接部11之位置。所述第三連接部15之另一端則藉由所述第一匹配電路16電連接至所述第二接地點212，即接地。
可理解，於本實施例中，所述天線結構100還包括第二切換電路17及第二匹配電路18。所述第二切換電路17與所述第二匹配電路18串聯後，再與所述第一匹配電路16並聯。即所述第二切換電路17及第二匹配電路18串接於所述第三連接部15與所述第二接地點212之間。
請一併參閱圖5，於本實施例中，所述第二切換電路17包括第二切換開關171及至少一第二切換元件173。所述第二切換開關171可為單刀單擲開關、單刀雙擲開關、單刀三擲開關、單刀四擲開關、單刀六擲開關、單刀八擲開關等。所述第二切換開關171電連接至所述第三連接部15，以藉由所述第三連接部15電連接至所述第二輻射部E2。所述第二切換元件173可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第二切換元件173之間相互並聯，且其一端電連接至所述第二切換開關171，另一端則藉由所述第二匹配電路18電連接至所述第二接地點212，即接地。如此，藉由控制所述第二切換開關171之切換，可使得所述第二輻射部E2切換至不同之第二切換元件173。由於每一個第二切換元件173具有不同之阻抗，因此藉由所述第二切換開關171之切換，可調整所述第二輻射部E2之頻段。
可理解，於本實施例中，所述第一匹配電路16及第二匹配電路18均可為L型匹配電路、T型匹配電路、π型匹配電路或其他電容、電感以及電容與電感之組合，用以調節所述第二輻射部E2之阻抗匹配。
可理解，於本實施例中，所述天線結構100還包括第三匹配電路19，所述第三匹配電路19之一端電連接至所述第一切換電路14，另一端電連接至所述第一接地點211，即接地。同樣，所述第三匹配電路19可為L型匹配電路、T型匹配電路、π型匹配電路或其他電容、電感以及電容與電感之組合，用以調節所述第一輻射部E1之阻抗匹配。
可理解，請一併參閱圖6，當電流自所述饋入點213進入後，電流將藉由所述匹配單元12流入所述第一連接部11，並流經所述第一輻射部E1，進而使得所述第一輻射部E1激發一第一模態以產生第一頻段之輻射訊號（請參路徑P1）。本實施例中，所述第一頻段為2000-2300MHz。電流自所述饋入點213進入後，電流將藉由所述匹配單元12流入所述第一連接部11，並流經所述第二輻射部E2，進而使得所述第二輻射部E2激發一第二模態以產生第二頻段之輻射訊號（請參路徑P2）。本實施例中，所述第二模態為一低頻模態，所述第二頻段為699-960MHz。電流自所述饋入點213進入後，電流將藉由所述匹配單元12流入所述第一連接部11，接著電流將流向所述第二輻射部E2，並藉由所述第三連接部15、第二切換電路17以及第二匹配電路18接地，進而使得所述天線結構100激發一第三模態以產生第三頻段之輻射訊號（請參路徑P3）。於本實施例中，所述第三模態為一高頻模態，所述第三頻段為2496-2690MHz（即LTE Band 41）。最後，當電流自所述饋入點213進入後，電流將藉由所述匹配單元12流入所述第一連接部11，並耦合至所述第一匹配電路16。耦合至所述第一匹配電路16之電流將進一步流過所述第三連接部13，最後藉由所述第三連接部13及所述第二輻射部E2流向所述第二斷點109所在方向，進而使得所述天線結構100額外激發出一第四模態以產生第四頻段之輻射訊號（請參路徑P4）。於本實施例中，所述第四模態為一中頻模態，所述第四頻段為1710-1880MHz。
如上述所述，所述天線結構100可激發第一模態及第三模態以產生高頻段之輻射訊號，激發第二模態以產生低頻段之輻射訊號，並激發第四模態以產生中頻段之輻射訊號。因此無線通訊裝置200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。即所述無線通訊裝置200可使用所述載波聚合技術並使用所述第一部分A1同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號，即同時實現2CA或3CA。
圖7為所述天線結構100之S參數（散射參數）曲線圖。圖8為所述天線結構100之輻射效率曲線圖。顯然，所述天線結構100可完整涵蓋目前常用之通訊系統所需要之系統頻寬。例如，所述天線結構100之低頻可涵蓋至700-960MHz，而所述天線結構100之中高頻可涵蓋至1710-1880MHz、2000-2300MHz、2496-2690MHz，符合天線設計需求。
請一併參閱圖9及圖10，圖9為所述第一切換電路14中所述第一切換開關141切換至不同之第一切換元件143時所述天線結構100之S參數（散射參數）曲線圖。圖10為所述第一切換電路14中所述第一切換開關141切換至不同之第一切換元件143時所述天線結構100之輻射效率曲線圖。顯然，當所述第一切換電路14中所述第一切換開關141切換至不同之第一切換元件143（例如三個不同之第一切換元件143）時，由於每一個第一切換元件143具有不同之阻抗，因此藉由所述第一切換開關141之切換，可有效調整所述天線結構100於中高頻之頻率，進而得到較佳之操作頻寬，並得到不同之LTE 2CA組合（例如低頻與高頻，或低頻與中頻）。
請一併參閱圖11及圖12，圖11為所述第二切換電路17中所述第二切換開關171切換至不同之第二切換元件173時所述天線結構100之S參數（散射參數）曲線圖。圖12為所述第二切換電路17中所述第二切換開關171切換至不同之第二切換元件173時所述天線結構100之輻射效率曲線圖。顯然，當所述第二切換電路17中所述第二切換開關171切換至不同之第二切換元件173（例如四個不同之第二切換元件173）時，由於每一個第二切換元件173具有不同之阻抗，因此藉由所述第二切換開關171之切換，可有效調整所述天線結構100於低頻段之頻率，並配合中頻與高頻而得到不同之LTE 3CA組合。
請一併參閱圖13，為本發明第二較佳實施例提供之天線結構300。所述天線結構300包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15、第一匹配電路16、第二切換電路17、第二匹配電路18以及第三匹配電路19。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述第一切換電路14及第三匹配電路19電連接至所述第一接地點211，即接地。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2，另一端藉由所述第一匹配電路16電連接至所述第二接地點212，即接地。所述第三連接部15之一端還藉由串聯之第二切換電路17及第二匹配電路18電連接至所述第二接地點212，即接地。
可理解，所述天線結構300與天線結構100之區別在於，所述天線結構300還包括一電子元件31。於本實施例中，所述電子元件31為一通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)介面模組。所述電子元件31設置於第一連接部11與第三連接部15之間，且與所述末端部104間隔設置。
可理解，所述第二輻射部E2上還開設有開口110，所述開口110與所述電子元件31相對應。如此，使用者可將一使用者設備藉由所述開口110插入，進而與所述電子元件31建立電性連接。
請一併參閱圖14，為所述天線結構300之輻射效率曲線圖。顯然，當所述天線結構300設置所述電子元件31後，所述電子元件31會影響所述天線結構300之高頻段，即LTE Band7頻段（2500-2690MHz）及Band 41頻段(2496-2690MHz)之輻射效率（參圖14中虛線）。然而，所述天線結構300可藉由所述第一切換電路14及第三匹配電路19來進行調整，並有效提升LTE Band7頻段及Band 41頻段，使得所述天線結構300與天線結構100類似，具有較佳之輻射效率（請參圖14中實線）。
請一併參閱圖15，為本發明第三較佳實施例提供之天線結構400。所述天線結構400包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15、第一匹配電路16、第二切換電路17、第二匹配電路18以及第三匹配電路19。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述第一切換電路14及第三匹配電路19電連接至所述第一接地點211，即接地。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2，另一端藉由所述第一匹配電路16電連接至所述第二接地點212，即接地。所述第三連接部15之一端還藉由串聯之第二切換電路17及第二匹配電路18電連接至所述第二接地點212，即接地。
可理解，所述天線結構400與所述天線結構100之區別在於，所述開槽407之位置與開槽107之位置不同。具體所述開槽407大致呈U型，其是開設於所述邊框102上，而非開設於所述背板101上。亦就是說，所述第一部分A1完全由所述邊框102構成，而所述背板101為完整之片體，其上並未設置任何中斷點及開槽。另外，所述第一部分A1與所述背板101間隔設置，進而形成相應之間隙D。可理解，藉由調整所述間隙D，可使得所述天線結構400具有較佳之輻射效率。於本實施例中，所述間隙D大約為1-20mm。如此，所述天線結構400可應用於全螢幕設計之無線通訊裝置上。當然，於本實施例中，所述背板101由非金屬材料製成，如此以有效避免當所述無線通訊裝置為全螢幕設計時，所述背板101之金屬屏蔽作用影響到所述天線結構400之輻射效率。
請一併參閱圖16，為本發明第四較佳實施例提供之天線結構500。所述天線結構500包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15、第一匹配電路16、第二切換電路17以及第三匹配電路19。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述第一切換電路14及第三匹配電路19電連接至所述第一接地點211。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2，另一端藉由所述第一匹配電路16電連接至所述第二接地點212。於本實施例中，所述第一匹配電路16為一電容。當然所述第一匹配電路16不局限於電容，其還可為L型匹配電路、T型匹配電路、π型匹配電路或其他電容、電感以及電容與電感之組合。所述第三連接部15還藉由所述第二切換電路17電連接至所述第二接地點212。即所述第一匹配電路16與所述第二切換電路17相互並聯於所述第三連接部15與所述第二接地點212之間。
可理解，於本實施例中，所述天線結構500與天線結構400之區別在於，所述天線結構500省略第二匹配電路18，並包括第三切換電路58。所述第三切換電路58之一端電連接至所述第三連接部15，以藉由所述第三連接部15電連接至所述第二輻射部E2。所述第三切換電路58之另一端電連接至所述第二接地點212，即接地。
可理解，於本實施例中，所述第三切換電路58之具體結構及工作原理與所述第一切換電路14及第二切換電路17類似，於此不再贅述。
於本實施例中，所述第二輻射部E2構成所述天線結構400之低頻段（700-1500MHz）之主要共振路徑。另外該低頻路徑所激發之三倍倍頻可使得所述天線結構500涵蓋至相應之高頻段（2500-2690MHz）。另外，藉由設置所述第一匹配電路16，可使得所述天線結構500額外激發一中頻段（1710-1880MHz）。所述饋入點213、匹配單元12、第一連接部11以及第一輻射部E1可共同激發一中頻段（1880-2400MHz）。於此架構下，可藉由所述匹配單元12之設置來對天線結構500之全頻段，即低、中、高頻段進行匹配調整，並藉由所述第二切換電路17及第三切換電路58之雙切換電路設計，以對所述天線結構500之低頻段進行較大範圍之頻率調整。最後，藉由所述第一切換電路14之設計，以對所述天線結構500之中頻頻段做較大範圍之調整。
請一併參閱圖17及圖18，圖17為所述第一切換電路14切換至不同之第一切換元件143時所述天線結構500之S參數（散射參數）曲線圖。顯然，當所述第一切換電路14中所述第一切換開關141切換至不同之第一切換元件143（例如三個不同之第一切換元件143）時，由於每一個第一切換元件143具有不同之阻抗，因此藉由所述第一切換開關141之切換，可有效調整所述天線結構500於中頻之頻率，進而得到較佳之操作頻寬。
圖18為所述第二切換電路17及第三切換電路58切換至不同之切換元件時所述天線結構500之S參數（散射參數）曲線圖。顯然，所述天線結構500藉由所述第二切換電路17及第三切換電路58之雙切換電路設計，以切換至不同之切換元件（例如四個不同之切換元件），進而有效調整所述天線結構500於低頻段之頻率。所述第二切換電路17及第三切換電路58可單獨切換或一起切換。
圖19為所述天線結構500之輻射效率曲線圖。顯然，所述天線結構500可完整涵蓋目前常用之通訊系統所需要之系統頻寬，例如，低頻可涵蓋至700-960MHz，而所述天線結構500之中高頻可涵蓋至1710-1880MHz、2000-2300MHz、2496-2690MHz，且所述天線結構500於每一頻段之效率均達到-5dB以上，符合天線設計需求。
請一併參閱圖20，為本發明第五較佳實施例提供之天線結構600。所述天線結構600包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15、第一匹配電路16、第二切換電路17以及第三匹配電路19。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述第一切換電路14及第三匹配電路19電連接至所述第一接地點211。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2，另一端藉由所述第二切換電路17及所述第一匹配電路16電連接至所述第二接地點212。
可理解，所述天線結構600與所述天線結構100之區別在於，所述天線結構600省略所述第二匹配電路18，並包括一電阻單元R。具體所述第一匹配電路16與所述電阻單元R並聯後，串接於所述第二切換電路17與第二接地點212之間。亦就是說，所述第一匹配電路16之一端電連接至所述第二切換電路17之一端及所述電阻單元R之一端，所述第一匹配電路16之另一端電連接至所述電阻單元R之另一端及所述第二接地點212。電阻單元R具有預設之電阻值。本實施例之電阻單元R為一段導體製成之導線，其理想電阻值為零歐姆。
請一併參閱圖21，為本發明第六較佳實施例提供之天線結構700。所述天線結構700包括殼體10、第一連接部11、匹配單元12、第二連接部13、第一切換電路14、第三連接部15以及第二切換電路17。所述第一連接部11之一端電連接至所述第一部分A1，另一端藉由所述匹配單元12電連接至所述饋入點213。所述第二連接部13之一端電連接至所述第一輻射部E1，另一端藉由所述第一切換電路14電連接至所述第一接地點211。所述第三連接部15之一端電連接至所述第二輻射部E2，另一端藉由所述第二切換電路17電連接至所述第二接地點212，即接地。
可理解，所述天線結構700與所述天線結構300之區別在於，所述天線結構700未設置所述第一匹配電路16、第二匹配電路18以及第三匹配電路19。另外，所述天線結構700還包括切換模組71。所述切換模組71之一端電連接至所述匹配單元12，另一端接地。
請一併參閱圖22，於本實施例中，所述切換模組71包括切換單元711及至少一組匹配元件。所述切換單元711可為單刀單擲開關、單刀雙擲開關、單刀三擲開關、單刀四擲開關、單刀六擲開關、單刀八擲開關等。所述切換單元711電連接至所述匹配單元12，以藉由所述匹配單元12電連接至第一連接部11。於本實施例中，所述切換模組71包括兩組匹配元件，即第一組匹配元件713及第二組匹配元件715。所述第一組匹配元件713及第二組匹配元件715之間相互並聯，且一端電連接至所述切換單元711，另一端均接地。
於本實施例中，所述第一組匹配元件713包括兩個第一匹配元件717。其中一個第一匹配元件717為電感值為4.7nH之電感，另外一個第一匹配元件717為電容值為2.2pF之電容。所述兩個第一匹配元件717相互並聯，且一端均電連接至所述切換單元711，另一端接地。
當然，所述第一組匹配元件713中之所述第一匹配元件717不局限於上述項所述之電感及電容，其還可為其他電感、電容或者電感與電容之組合。另外，所述第一匹配元件717之數量亦不局限為兩個，其數量可根據實際情況進行調整。
於本實施例中，所述第二組匹配元件715包括兩個第二匹配元件719。其中一個第二匹配元件719為電感值為15nH之電感，另外一個第二匹配元件719為電容值為0.7pF之電容。所述兩個第二匹配元件719相互並聯，且一端均電連接至所述切換單元711，另一端接地。
當然，所述第二組匹配元件715中之所述第二匹配元件719不局限於上述項所述之電感及電容，其還可為其他電感、電容或者電感與電容之組合。另外，所述第二匹配元件719之數量亦不局限為兩個，其數量可根據實際情況進行調整。
請一併參閱圖23及圖24，圖23為所述天線結構700之電壓駐波比（voltage standing wave ratio，VSWR）曲線圖。其中曲線S231為所述天線結構700工作於LTE band 5頻段時之VSWR值。曲線S232為所述天線結構700工作於LTE band 8頻段時之VSWR值。曲線S233為所述天線結構700工作於1800/1900頻段時之VSWR值。曲線S234為所述天線結構700工作於band 7/38/40/41頻段時之VSWR值。
圖24為所述天線結構700之輻射效率曲線圖。其中曲線S241為所述天線結構700工作於LTE band 5頻段時之輻射效率。曲線S242為所述天線結構700工作於LTE band 8頻段時之輻射效率。曲線S243為所述天線結構700工作於1800/1900頻段時之輻射效率。曲線S244為所述天線結構700工作於band 7/38/40/41頻段時之輻射效率。曲線S245為所述天線結構700工作於LTE band 5頻段時之總輻射效率。曲線S246為所述天線結構700工作於LTE band 8頻段時之總輻射效率。曲線S247為所述天線結構700工作於1800/1900頻段時之總輻射效率。曲線S248為所述天線結構700工作於band 7/38/40/41頻段時之總輻射效率。
可理解，請一併參閱表1，表1為所述天線結構700中第一切換電路14、第二切換電路17與切換模組71切換時，所述天線結構700所工作之頻段。
表2 天線結構700於不同之切換狀態時工作之頻段關係表
請一併參閱表2，表1為所述天線結構700工作於相應之頻段時之總輻射效率與增益關係表。
表2 天線結構700工作之頻段與總輻射效率及增益關係表
顯然，所述天線結構100/200/300/400/500/600/700藉由設置所述殼體10，且藉由設置至少兩個切換電路，例如第一切換電路14及第二切換電路17，進而共同控制所述天線結構100/200/300/400/500/600/700之低、中、高頻之頻段，同時使其符合長期演進技術升級版(LTE-Advanced)之載波聚合（Carrier Aggregation，CA）之需求。
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、300、400、500、600、700‧‧‧天線結構
10‧‧‧殼體
101‧‧‧背板
102‧‧‧邊框
103‧‧‧容置空間
104‧‧‧末端部
105‧‧‧第一側部
106‧‧‧第二側部
107、407‧‧‧開槽
108‧‧‧第一斷點
109‧‧‧第二斷點
110‧‧‧開口
A1‧‧‧第一部分
A2‧‧‧第二部分
E1‧‧‧第一輻射部
E2‧‧‧第二輻射部
11‧‧‧第一連接部
12‧‧‧匹配單元
13‧‧‧第二連接部
14‧‧‧第一切換電路
141‧‧‧第一切換開關
143‧‧‧第一切換元件
15‧‧‧第三連接部
16‧‧‧第一匹配電路
17‧‧‧第二切換電路
171‧‧‧第二切換開關
173‧‧‧第二切換元件
18‧‧‧第二匹配電路
19‧‧‧第三匹配電路
31‧‧‧電子元件
58‧‧‧第三切換電路
71‧‧‧切換模組
711‧‧‧切換單元
713‧‧‧第一組匹配元件
715‧‧‧第二組匹配元件
717‧‧‧第一匹配元件
719‧‧‧第二匹配元件
R‧‧‧電阻單元
200‧‧‧無線通訊裝置
21‧‧‧基板
211‧‧‧第一接地點
212‧‧‧第二接地點
213‧‧‧饋入點
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所示無線通訊裝置另一角度下之示意圖。 圖3為圖1所示天線結構之電路圖。 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1所示天線結構中第二切換電路之電路圖。 圖6為圖1所示天線結構之電流走向圖。 圖7為圖1所示天線結構之S參數（散射參數）曲線圖。 圖8為圖1所示天線結構之輻射效率曲線圖。 圖9為圖4所示第一切換電路中所述第一切換開關切換至不同之第一切換元件時天線結構之S參數（散射參數）曲線圖。 圖10為圖4所示第一切換電路中所述第一切換開關切換至不同之第一切換元件時天線結構之輻射效率曲線圖。 圖11為圖5所示第二切換電路中所述第二切換開關切換至不同之第二切換元件時天線結構之S參數（散射參數）曲線圖。 圖12為圖5所示第二切換電路中所述第二切換開關切換至不同之第二切換元件時天線結構之輻射效率曲線圖。 圖13為本發明第二較佳實施例之天線結構示意圖。 圖14為圖13所示天線結構之輻射效率曲線圖。 圖15為本發明第三較佳實施例之天線結構示意圖。 圖16為本發明第四較佳實施例之天線結構示意圖。 圖17為圖16所示第一切換電路切換至不同之切換元件時天線結構之S參數（散射參數）曲線圖。 圖18為圖16所示第二切換電路及第三切換電路切換至不同之切換元件時天線結構之S參數（散射參數）曲線圖。 圖19為圖16所示天線結構之輻射效率曲線圖。 圖20為本發明第五較佳實施例之天線結構示意圖。 圖21為本發明第六較佳實施例之天線結構示意圖。 圖22為圖21所示天線結構中第三切換電路之電路圖。 圖23為圖21所示天線結構之電壓駐波比（voltage standing wave ratio，VSWR）曲線圖。 圖24為圖21所示天線結構之輻射效率曲線圖。
無

Claims (17)

  1. 一種天線結構，包括殼體、第一連接部、匹配單元、第二連接部以及第一切換電路，所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及第二斷點，所述第一斷點及第二斷點均與所述開槽貫通，並與所述開槽共同將所述殼體劃分為間隔設置之第一部分及第二部分，所述第二部分接地，所述第一連接部之一端電連接至所述第一部分，並將所述第一部分劃分為第一輻射部及第二輻射部，所述第一連接部之另一端藉由所述匹配單元電連接至一饋入點，所述第二連接部之一端電連接至所述第一輻射部，另一端藉由所述第一切換電路接地。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述殼體包括背板及邊框，所述邊框環繞所述背板之周緣設置，所述開槽開設於所述背板或所述邊框，所述第一斷點以及第二斷點均開設於所述邊框上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中當電流自所述饋入點進入後，電流流經所述匹配單元及所述第一連接部，並流經所述第一輻射部，進而激發出第一模態以產生第一頻段之輻射訊號，同時流入所述第一連接部之電流進一步流經所述第二輻射部，以激發出第二模態以產生第二頻段之輻射訊號，所述第一頻段之頻率高於所述第二頻段之頻率。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述第一切換電路包括第一切換開關及至少一第一切換元件，所述第一切換開關電連接至所述第一輻射部，所述至少一第一切換元件之間相互並聯，且所述至少一第一切換元件之一端均電連接至所述第一切換開關，所述至少一第一切換元件之另一端均接地，藉由控制所述第一切換開關之切換，使得所述第一輻射部切換至不同之第一切換元件，進而調整所述第一頻段。
  5. 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三連接部及第二切換電路，所述第三連接部之一端電連接至所述第二輻射部，另一端藉由所述第二切換電路接地。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第一匹配電路及電阻單元，所述第一匹配電路與所述電阻單元並聯後串接於所述第二切換電路與地之間。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第一匹配電路及第二匹配電路，所述第二切換電路與所述第二匹配電路相互串聯，並串接於所述第三連接部與地之間，所述第一匹配電路與串聯之第二切換電路與所述第二匹配電路並聯。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第一匹配電路及第三切換電路，所述第一匹配電路之一端電連接至所述第三連接部，所述第一匹配電路之另一端接地，所述第三切換電路之一端電連接至所述第三連接部，所述第三切換電路之另一端接地。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述第二切換電路包括第二切換開關及至少一第二切換元件，所述第二切換開關電連接至所述第二輻射部，所述至少一第二切換元件之間相互並聯，且所述至少一第二切換元件之一端均電連接至所述第二切換開關，所述至少一第二切換元件之另一端均接地，藉由控制所述第二切換開關之切換，使得所述第二輻射部切換至不同之第二切換元件，進而調整所述第二頻段。
  10. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第三匹配電路，所述第三匹配電路之一端電連接至所述第一切換電路，另一端接地，所述第三匹配電路用以調節所述第一輻射部之阻抗匹配。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括電子元件，所述電子元件設置於所述第一連接部與第三連接部之間，且與所述殼體間隔設置。
  12. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述天線結構還包括切換模組，所述切換模組之一端電連接至所述匹配單元，所述切換模組之另一端接地。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之天線結構，其中所述切換模組包括切換單元及至少一組匹配元件，所述至少一組匹配元件之間相互並聯，且一端電連接至所述切換單元，另一端均接地。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之天線結構，其中所述切換模組包括第一組匹配元件及第二組匹配元件，所述第一組匹配元件包括至少一個第一匹配元件，所述至少一個第一匹配元件相互並聯，且一端均電連接至所述切換單元，另一端接地，所述第二組匹配元件包括至少一個第二匹配元件，所述至少一個第二匹配元件相互並聯，且一端均電連接至所述切換單元，另一端接地。
  15. 如申請專利範圍第1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部分同時於多個不同頻段接收或發送無線訊號。
  16. 一種無線通訊裝置，包括如申請專利範圍第1-15項中任一項所述之天線結構。
  17. 一種無線通訊裝置，包括如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中所述背板以及所述邊框構成所述無線通訊裝置之外殼。
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