TWI581505B - 天線結構 - Google Patents

Description

天線結構

本發明涉及一種天線結構。

在無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號的天線裝置，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訊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的天線結構發展。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訊號傳輸，該天線裝置必須能夠收發多種不同頻率之訊號。另一方面，天線結構一般結構較為複雜，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，有必要提供一種頻寬較寬的天線結構。

一種天線結構，其包括饋入端、接地端、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體，該接地端與饋入端相互未連接，該第一輻射體與第二輻射體與饋入端連接，該第三輻射體與接地端連接，所述第二輻射體包括相互連接的第一結合段與第二結合段，所述第三輻射體包括相互連接的第一連接段及第二連接段，所述第一連 接段與第一結合段平行間隔設置，該第二連接段與第二結合段平行間隔設置，以便於該第二輻射體上的電流耦合至第三輻射體。

一種天線結構，其包括饋入端、接地端、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體，該接地端與饋入端相互未連接，該第一輻射體與第二輻射體與饋入端連接，該第三輻射體與接地端連接，所述第二輻射體包括相互連接的第一結合段與第二結合段，所述第三輻射體包括相互連接的第一連接段及第二連接段，所述第一連接段與第一結合段平行間隔設置，該第二連接段與第二結合段平行間隔設置，該第一輻射體用於收發涵蓋第一中心頻率的無線訊號，該第二輻射體用於收發涵蓋第二中心頻率的無線訊號，該第二輻射體上的電流耦合至第三輻射體，使第三輻射體激發一新模態以收發涵蓋第三中心頻率的無線訊號。

上述的天線結構包括多個輻射體，並通過第二輻射體將電流耦合至第三輻射體上，以便天線結構可收發多個頻段的無線訊號，增加了天線的頻寬。另一方面，本發明的天線結構通過合理配置第二輻射體與第三輻射體的空間位置，有助於減小天線的尺寸，便於無線通訊裝置的小型化發展。

100‧‧‧天線結構

10‧‧‧饋入端

20‧‧‧接地端

30‧‧‧第一輻射體

31‧‧‧第一延長段

32‧‧‧第二延長段

33‧‧‧第三延長段

34‧‧‧第四延長段

35‧‧‧第五延長段

40‧‧‧第二輻射體

42‧‧‧第一結合段

44‧‧‧第二結合段

50‧‧‧第三輻射體

52‧‧‧第一連接段

54‧‧‧第二連接段

圖1係本發明較佳實施方式的天線結構的立體示意圖；圖2係圖1所示的天線結構的回波損耗(Return Loss，RL)示意圖。

請參閱圖1，本發明的較佳實施方式提供一種天線結構100，其應用於行動電話、平板電腦等無線通訊裝置(圖未示)中，用於收 發語音、影像等資料。

該天線結構100包括饋入端10、接地端20、第一輻射體30、第二輻射體40及第三輻射體50。

該饋入端10用於與無線通訊裝置的電路板上的訊號饋入點(圖未示)電性連接，以為天線結構100饋入電流。

該接地端20與饋入端10平行設置於同一平面，且二者相互未連接。該接地端20用於與無線通訊裝置的電路板上的系統接地點(圖未示)電性連接，以使流過天線結構100的電流形成回路。

該第一輻射體30連接於饋入端10上，其包括依次連接的第一延長段31、第二延長段32、第三延長段33、第四延長段34及第五延長段35。在本實施例中，該第一延長段31、第二延長段32、第三延長段33位於同一平面內。該第一延長段31連接於饋入端10相對接地端20的一側。該第二延長段32斜向連接於第一延長段31與第三延長段33之間，第三延長段33與第一延長段31平行設置。該第四延長段34呈弧形，其連接於第三延長段33與第五延長段35之間，該第五延長段35與第四延長段34遠離第三延長段33的一部分位於同一平面內，且大致與第一延長段31所在的平面相垂直。在設計及製造階段，通過調整該第一輻射體30的長度，使得該天線結構100在收發第一中心頻率為824-960MHz的無線訊號(如GSM850/EGSM900頻段)時具有較佳的效果。

該第二輻射體40連接於饋入端10上，並與該第一輻射體30的第一延長段31位於同一平面內。該第二輻射體40包括第一結合段42及第二結合段44。該第一結合段42由饋入端10的一端平直延伸而出 ，並與第一延長段31垂直連接。該第二結合段44垂直連接於第一結合段42相對饋入端10的一端，並朝與第一延長段31平行的方向延伸。在本實施例中，該第二結合段44的長度與第一延長段31的長度大致相當。在設計及製造階段，通過調整該第二輻射體40的長度，使得該天線結構100在收發第二中心頻率為1710-1990MHz的無線訊號(如DCS1800/PCS1900頻段)時具有較佳的效果。

該第三輻射體50呈“L”形，其連接於接地端20上。該第三輻射體包括第一連接段52及第二連接段54。該第一連接段52由接地端20的一端平直延伸而出。該第二連接段54與第一連接段52弧形過渡連接，其所在的平面與第一連接段52所在的平面垂直。其中，該第一連接段52與第一結合段42平行設置，並間隔一定距離，該第二連接段54與第二結合段44平行設置，並間隔一定距離，以便流過第二輻射體40的電流耦合到該第三輻射體50上，使該第三輻射體50激發一新模態以收發無線訊號。在設計及製造階段，通過調整該第三輻射體50的長度以及第三輻射體50與第二輻射體40之間的間距，使得該天線結構100在收發第三中心頻率為1990-2170MHz的無線訊號(如UMTS Band I/II/V頻段)時具有較佳的效果。此外，通過調整該第三輻射體50與第二輻射體40之間的間距，還可進一步改善天線結構100在高頻段內(1710-2170MHz)的阻抗匹配效果。

下面進一步說明該天線結構100的工作原理，首先當饋入端10從無線通訊裝置的電路板饋入電流後，該第一輻射體30及第二輻射體40上均有電流流過。同時，由於第三輻射體50與第二輻射體40之間的間距符合預定要求，使得電流由第二輻射體40耦合至第三 輻射體50而使該第三輻射體50激發出新模態。另一方面，天線結構100上的電流通過接地端20回到無線通訊裝置的電路板以形成回路。如此，該天線結構100可收發多個頻段內的無線訊號。由圖2可知，該天線結構100具有較寬的頻寬，在收發中心頻率為824-960MHz、1710-1990MHz及1990-2170MHz的無線訊號時效果較佳。

可以理解，本發明的天線結構100也可整體設置於同一平面，即饋入端10、接地端20、第一輻射體30、第二輻射體40及第三輻射體50均共面設置。

本發明的天線結構100包括多個輻射體，並通過第二輻射體40將電流耦合至第三輻射體50上，以便天線結構100可收發多個頻段的無線訊號，增加了天線的頻寬。另一方面，本發明的天線結構100通過合理配置第二輻射體40與第三輻射體50的空間位置，有助於減小天線的尺寸，便於無線通訊裝置的小型化發展。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100‧‧‧天線結構

10‧‧‧饋入端

20‧‧‧接地端

30‧‧‧第一輻射體

31‧‧‧第一延長段

32‧‧‧第二延長段

33‧‧‧第三延長段

34‧‧‧第四延長段

35‧‧‧第五延長段

40‧‧‧第二輻射體

42‧‧‧第一結合段

44‧‧‧第二結合段

50‧‧‧第三輻射體

52‧‧‧第一連接段

54‧‧‧第二連接段

Claims (9)

1. 一種天線結構，其包括饋入端、接地端、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體，所述接地端與饋入端相互未連接，所述第一輻射體與所述第二輻射體與所述饋入端連接，所述第三輻射體與所述接地端連接，所述第一輻射體包括第一延長段，所述第一延長段連接於饋入端相對接地端的一側，所述第二輻射體包括相互連接的第一結合段與第二結合段，所述第三輻射體包括相互連接的第一連接段及第二連接段，所述第一結合段由所述饋入端的一端平直延伸而出，並與所述第一延長段垂直連接，所述第二結合段連接於所述第一結合段相對所述饋入端的一端，並朝與所述第一延長段平行且遠離所述第一連接段的方向延伸，所述第一連接段與所述第一結合段平行間隔設置，所述第二連接段與所述第二結合段平行間隔設置，以便於所述第二輻射體上的電流耦合至所述第三輻射體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射體包括第二延長段、第三延長段、第四延長段及第五延長段，所述第二延長段斜向連接於所述第一延長段與所述第三延長段之間，所述第三延長段與第一延長段平行設置，所述第四延長段呈弧形，所述第四延長段連接於所述第三延長段與所述第五延長段之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中所述第一延長段、第二延長段、第三延長段位於同一平面內，所述第五延長段與所述第四延長段遠離所述第三延長段的一端位於與所述第一延長段所在的平面相垂直的平面內。
4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述第三輻射體呈“L”形 ，所述第一連接段由接地端的一端平直延伸而出，所述第二連接段與所述第一連接段弧形過渡連接，所述第二連接段所在的平面與第一連接段所在的平面垂直。
5. 一種天線結構，其包括饋入端、接地端、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體，所述接地端與所述饋入端相互未連接，所述第一輻射體與所述第二輻射體與所述饋入端連接，所述第三輻射體與所述接地端連接，所述第一輻射體包括第一延長段，所述第一延長段連接於饋入端相對接地端的一側，所述第二輻射體包括相互連接的第一結合段與第二結合段，所述第三輻射體包括相互連接的第一連接段及第二連接段，所述第一結合段由所述饋入端的一端平直延伸而出，並與所述第一延長段垂直連接，所述第二結合段連接於所述第一結合段相對所述饋入端的一端，並朝與所述第一延長段平行且遠離所述第一連接段的方向延伸，所述第一連接段與第一結合段平行間隔設置，所述第二連接段與所述第二結合段平行間隔設置，所述第一輻射體用於收發涵蓋第一中心頻率的無線訊號，所述第二輻射體用於收發涵蓋第二中心頻率的無線訊號，所述第二輻射體上的電流耦合至所述第三輻射體，使所述第三輻射體激發一新模態以收發涵蓋第三中心頻率的無線訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述第一輻射體還包括第二延長段、第三延長段、第四延長段及第五延長段，所述第二延長段斜向連接於所述第一延長段與所述第三延長段之間，所述第三延長段與第一延長段平行設置，所述第四延長段呈弧形，所述第四延長段連接於所述第三延長段與所述第五延長段之間。
7. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述第一連接段由所述接地端的一端平直延伸而出，所述第二連接段與所述第一連接段弧形過渡連接。
8. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述饋入端、接地端、第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體共面設置。
9. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述第一中心頻率為824-960MHz，第二中心頻率為1710-1990MHz，第三中心頻率為1990-2170MHz。