TWI619311B - 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構，其包括饋入端、接地端、寄生接地端、天線支撐件、第一天線及第二天線，所述第一天線與饋入端及接地端連接，所述第二天線為一寄生天線元件，其與寄生接地端連接，所述第二天線與第一天線相對設置，所述天線支撐件連接於第一天線與第二天線之間。

Description

天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置
本發明涉及天線結構，尤其涉及一種具有金屬件的天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置。
隨著無線通訊產品的不斷發展與演進，無線通訊裝置已經成為現今人們生活的必須品。而現今無線通訊裝置正朝向外觀金屬化、功能多樣化的方向發展，相對無線通訊裝置內部可利用的空間也隨之越來越小。此外，現今無線通訊裝置已經陸續朝4G LTE(Long Term Evolution，長期演進)發展，由於各個國家所需的通訊系統各不相同，因而對無線通訊裝置內部的天線結構涵蓋的頻率範圍的要求越來越高。
鑒於以上情況，有必要提供一種多頻且節省空間的天線結構。
另，還有必要提供一種應用所述天線結構的無線通訊裝置。
一種天線結構，其包括饋入端、接地端、寄生接地端、天線支撐件、第一天線及第二天線，所述第一天線與饋入端及接地端連接，所述第二天線為一寄生天線元件，其與寄生接地端連接，所述第二天線與第一天線相对设置，所述天線支撐件连接於第一天線與第二天線之間。
一種無線通訊裝置，其包括電路板及天線結構，所述天線結構設於電路板一端，所述天線結構包括包括饋入端、接地端、寄生接地端、 天線支撐件、第一天線及第二天線，所述第一天線與饋入端及接地端連接，所述第二天線為一寄生天線元件，其與寄生接地端連接，所述第二天線與第一天線相对设置，所述天線支撐件连接於第一天線與第二天線之間。
本發明的天線結構一方面通過第一天線及第二天線以收發多頻段的無線訊號。另一方面，使用時，可以將無線通訊裝置的外觀件作為第二天線，大大節省天線結構佔用空間，有利於無線通訊裝置的小型化發展。
100‧‧‧天線結構
10‧‧‧饋入端
21‧‧‧接地端
22‧‧‧寄生接地端
30‧‧‧第一天線
50‧‧‧第二天線
70‧‧‧天線支撐件
200‧‧‧無線通訊裝置
220‧‧‧電路板
221‧‧‧饋入點
240‧‧‧金屬件
260‧‧‧匹配電路
C‧‧‧電容
L‧‧‧電感
S‧‧‧縫隙
圖1係本發明的具有天線結構的無線通訊裝置的立體圖。
圖2係圖1所示的無線通訊裝置另一視角的立體圖。
圖3係圖1所示的天線結構的匹配電路圖。
請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施例提供一種天線結構100，其應用於行動電話、平板電腦等具有金屬件的無線通訊裝置200中。
請一併參閱圖3，該無線通訊裝置200還包括電路板220、金屬件240及匹配電路260，該電路板220上設有饋入點221及系統接地面(圖未示)，該金屬件240為無線通訊裝置200的金屬外殼。該天線結構100包括饋入端10、接地端21、寄生接地端22、第一天線30、第二天線50及天線支撐件70。該饋入端10與饋入點221連接，該接地端21及寄生接地端22與系統接地面連接。
該金屬件240作為無線通訊裝置200的金屬外殼，其設於電路板220的一側，並連接於電路板220的接地面。本實施例中，該金屬件240為一長方形金屬板。可以理解，該金屬件240也可為其他形狀。該第二天 線50作為無線通訊裝置200的外觀件，與該金屬件240位於同一平面上，且該第二天線50與該金屬件240之間預留一縫隙S以使該第二天線50與該金屬件240電氣隔離。在設計製造階段，該縫隙S採用絕緣材料填補，以使該第二天線50與金屬件240形成一體。
該第一天線30為一長方形板，其長度與電路板220的寬度大致相當。該第一天線30設於電路板220的末端並位於電路板220相對金屬件240的一側，即該第一天線30與該金屬件240分別設於該電路板220的兩側。該第一天線30靠近電路板220的一側邊與饋入端10及接地端21連接，且該饋入端10及接地端21與第一天線30的連接點彼此間隔，通過調整饋入端10及接地端21與第一天線30的連接點的距離，以調整第一天線30之電流分佈，從而改變第一天線30之輻射頻率。可以理解，該第一天線30也可根據接收頻段的需要為其他形狀。
該第二天線50為一寄生天線元件。該第二天線50為一矩形板，其長度與電路板220的寬度大致相等。該第二天線50設於電路板220的末端，並位於電路板220的相對第一天線30的一側。該第二天線50靠近電路板220的一側邊與寄生接地端22連接，通過調整該寄生接地端22與第二天線50連接點的位置，以改變第二天線50的輻射頻率。可以理解，該第二天線50也可根據接收頻段的需要為其他形狀。
該天線支撐件70為一絕緣材料製成，本實施例中，該天線支撐件70為一體成形的塑膠板。該天線支撐件70為一長方形，其垂直連接於第一天線30與第二天線50之間，進而與第一天線30及第二天線50共同形成一容置空間，以使該電路板220末端容置於該容置空間內。在本實施例中，該天線支撐件70的一側連接於第一天線30相對饋入端10的一側邊，該天線支撐件70的另一側連接於第二天線50相對於寄生接地端22的一側邊。
請參閱圖3，該匹配電路260電性連接於天線結構100與電路板220之間。該匹配電路260包括電容C及電感L，該天線結構100的饋入端10通過電容C與電路板220上的饋入點221電性連接，該電感L一端電性連接於電容C與饋入點221之間，該電感L另一端接地。該電容C為一可調電容，通過調節該電容C的電容值，以匹配天線不同頻段的阻抗，從而增加天線結構100涵蓋的頻率範圍。
下面進一步說明該天線結構100的工作原理：首先，第一天線30通過饋入端10從電路板220饋入電流訊號，該電流訊號經過第一天線30並通過接地端21回流，從而激發出第一模態，以使天線結構100在收發頻寬為1710MHz~1900MHz的無線訊號時具有較佳效果。回流至電路板220系統接地面上的電流訊號通過寄生接地端22流向第二天線50，並激發出第二模態，以使天線結構100在收發頻寬為1900MHz~2690MHz的無線訊號時具有較佳效果。同時，通過調節電容C的電容值，以匹配第一天線30收發不同頻段的天線阻抗，從而使第一天線30在收發頻率為704MHz~746MHz及824MHz~960MHz的無線訊號時具有較佳效果。
本發明的天線結構100一方面通過第一天線30及第二天線50以收發高頻段無線訊號，同時，通過匹配電路260對天線結構100進行阻抗匹配，以使天線結構100在收發低頻段無線訊號時具有較佳效果。另一方面，通過將該無線通訊裝置200的外觀件作為第二天線50，大大節省天線結構100佔用空間，有利於無線通訊裝置200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。

Claims (9)

  1. 一種天線結構，其包括饋入端、接地端、第一天線及第二天線，其改良在於：所述天線結構還包括寄生接地端、天線支撐件，所述第一天線與饋入端及接地端連接，所述第二天線為一寄生天線元件，其與寄生接地端連接，所述第二天線與第一天線相對設置，所述天線支撐件連接於第一天線與第二天線之間，所述天線支撐件與第一天線及第二天線共同形成一容置空間，以收容一電路板的末端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述饋入端及接地端與第一天線的連接點彼此間隔，所述接地點的電流回流至所述寄生接地端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中所述天線支撐件為一絕緣材料製成的塑膠面板，該天線支撐件的一側連接於第一天線相對饋入端的一側邊，該天線支撐件的另一側連接於第二天線相對寄生接地端的一側邊。
  4. 一種無線通訊裝置，其包括電路板及天線結構，所述天線結構設於電路板一端，其改良在於：所述天線結構如申請專利範圍第1-3項任一項所述之天線結構。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述所述電路板上設置饋入點，所述無線通訊裝置還包括一匹配電路，所述匹配電路包括電容及電感，所述天線結構的饋入端通過電容與電路板上的饋入點電性連接，所述電感一端電性連接於電容與饋入點之間，所述電感另一端接地。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊裝置，其中所述電容為一可調電容，通過調節該電容的電容值，以匹配天線不同頻段的阻抗。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述第一天線設於及第二天線設於電路板相對的兩側。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括金屬件，所述金屬件為一長方形金屬面板，所述第二天線為無線通訊裝置外觀件，所述第二天線與該金屬件位於同一平面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述第二天線與金屬件之間設置一縫隙金屬件，該縫隙通過絕緣材料填補，以使該第二天線與金屬件形成一體。
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