TWI628849B - 天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置 Download PDF

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Abstract

一種天線結構及應用該天線結構之無線通訊裝置，該天線結構包括天線載體、電子元件、輻射體、饋入部與接地部，該天線載體包括多個表面，該饋入部與該接地部設置於該天線載體之其中一表面，該輻射體設置於天線載體之一個或多個表面上，且該天線輻射體之兩端分別與所述饋入部與接地部連接從而構成一回路天線，該電子元件設置於該饋入部、接地部及輻射體圍成之回路內。

Description

天線結構及應用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。
隨著無線通訊產品之發展，各產品設計朝向輕薄趨勢發展，消費者對於產品外觀之要求亦愈來愈高。由於金屬機殼於外觀、機構強度、散熱效果等具有優勢，使得具有金屬機殼之通訊產品得到較快發展。然而，由於金屬機殼之屏蔽效應，會大大影響天線收發訊號之效率。目前，業內主要採用二種方式改善金屬機殼對天線效率之影響。其中一種方式為於無線通訊裝置內之電路板上增加相應之淨空區。然而該種方式容易增加該無線通訊裝置之重量及體積，不利於該無線通訊裝置朝輕薄趨勢發展。另外一種方式為利用開槽天線，以與該金屬機殼結合於一起，然而一般開槽天線所占面積較大，形狀複雜，且較難設計。
鑒於以上情況，有必要提供一種利用金屬外觀件共同收發訊號之天線結構。
鑒於以上情況，有必要提供一種佔用空間較小之天線結構。
另，還有必要提供一種應用該天線結構之無線通訊裝置。
一種天線結構，包括天線載體、電子元件、輻射體、饋入部與 接地部，該天線載體包括多個表面，該饋入部與該接地部設置於該天線載體之其中一表面，該輻射體設置於天線載體之一個或多個表面上，且該天線輻射體之兩端分別與所述饋入部與接地部連接從而構成一回路天線，該電子元件設置於該饋入部、接地部及輻射體圍成之回路內。
一種無線通訊裝置，包括接地面及上述項所述之天線結構，所述天線結構設置於該接地面上。
上述無線通訊裝置藉由將所述輻射體設置於所述天線載體之表面，使該天線結構所佔用之空間小於習知回路天線，有利於該無線通訊裝置朝小型化方向發展。另外，該天線結構無需再額外設置相應之淨空區，因此使得該天線結構之結構更為簡單，且可有效降低該無線通訊裝置之體積。
200‧‧‧無線通訊裝置
100‧‧‧天線結構
10‧‧‧天線載體
11‧‧‧第一表面
12‧‧‧第二表面
13‧‧‧第三表面
30‧‧‧電子元件
40‧‧‧饋入部
50‧‧‧接地部
70‧‧‧輻射體
71‧‧‧第一輻射部
711‧‧‧第一輻射段
713‧‧‧第二輻射段
72‧‧‧第二輻射部
73‧‧‧第三輻射部
731‧‧‧第一結合段
732‧‧‧第二結合段
733‧‧‧第三結合段
74‧‧‧第四輻射部
75‧‧‧第五輻射部
751‧‧‧第一連接段
752‧‧‧第二連接段
76‧‧‧第六輻射部
761‧‧‧第一耦合段
762‧‧‧第二耦合段
763‧‧‧第三耦合段
764‧‧‧第四耦合段
201‧‧‧接地面
20a‧‧‧第一邊緣
20b‧‧‧第二邊緣
20c‧‧‧第三邊緣
203‧‧‧饋入點
205‧‧‧接地點
207‧‧‧匹配電路
C‧‧‧電容
L‧‧‧電感
圖1為本發明較佳實施方式之無線通訊裝置之立體圖。
圖2為圖1所示無線通訊裝置中匹配電路之電路圖。
圖3為圖1所示無線通訊裝置中天線結構之回波損耗曲線圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種天線結構100，其可應用於手機、平板電腦等無線通訊裝置200中，用以發送與接收無線通訊訊號。
該無線通訊裝置200還包括接地面201。於本實施例中，該接地面201為該無線通訊裝置200之金屬後蓋。該接地面201包括第一邊緣 20a、第二邊緣20b及第三邊緣20c。該第一邊緣20a與第二邊緣20b相對且相互平行設置。該第三邊緣20c垂直連接該第一邊緣20a與該第二邊緣20b。該第三邊緣20c上設置有饋入點203與接地點205。
該天線結構100包括天線載體10、電子元件30、饋入部40、接地部50及輻射體70。該天線載體10為一介質基板，其垂直設置於該接地面201上。該饋入部40及接地部50分別與該輻射體70之兩端連接從而構成一回路天線，且該饋入部40、接地部50及輻射體70均設置於該天線載體10之表面。
於本實施例中，該天線載體10大致呈“U”形，其包括第一表面11、第二表面12及第三表面13。該第一表面11與第二表面12相對且相互平行設置。該第三表面13垂直連接於該第一表面11與該第二表面12之間。
該電子元件30可為通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)連接器或揚聲器等，其設置於該天線載體10之第三表面13上。
該饋入部40與接地部50相互平行間隔地設置於所述天線載體10之第三表面13上。該饋入部40垂直連接至饋入點203，用於為該天線結構100饋入電流。該接地部50垂直連接至所述接地點205，用於為該天線結構100提供接地。
該輻射體70包括依次連接之第一輻射部71、第二輻射部72、第三輻射部73、第四輻射部74、第五輻射部75及第六輻射部76。該第一輻射部71佈設於該第一表面11及第三表面13上，其包括第一輻射段711及第二輻射段713。該第一輻射段711佈設於該第三表面13上，其垂直連 接至該饋入部40遠離饋入點203之一端，且與該第三邊緣20c相對且相互平行設置。該第二輻射段713佈設於該第一表面11上。該第二輻射段713之一端垂直連接至該第一輻射段711遠離饋入部40之末端，另一端垂直連接至該第二輻射部72。
該第三輻射部73整體佈設於該第一表面11、第二表面12及第三表面13上，其包括第一結合段731、第二結合段732及第三結合段733。該第一結合段731佈設於該天線載體10之第一表面11上，且與該第二輻射部72遠離第二輻射段713之末端垂直連接，進而與該第二輻射段713相對且相互平行設置。該第二結合段732佈設於該天線載體10之第三表面13，其與該第一結合段731遠離第二輻射部72之末端連接，進而與該第一輻射段711相對且相互平行設置，且其長度大於該第一輻射段711之長度。該第三結合段733佈設於該第二表面12，其垂直連接至該第二結合段732遠離第一結合段731之末端。
該第四輻射部74大致呈矩形條狀，其佈設於該第二表面12上，其一端垂直連接至該第三結合段733遠離第二結合段732之末端，另一端朝該第二邊緣20b所在方向延伸。
該第五輻射部75整體佈設於該第二表面12及第三表面13。該第五輻射部75包括第一連接段751及第二連接段752。該第一連接段751佈設於該第二表面12上，且與該第四輻射部74遠離該第三結合段733之末端垂直連接。該第二連接段752佈設於該第三表面13，其垂直連接至該第一連接段751遠離該第四輻射部74之末端，且與該第二結合段732相對且相互平行設置。
該第六輻射部76整體佈設於該第三表面13，其包括依次連接之第一耦合段761、第二耦合段762、第三耦合段763及第四耦合段764。該第一耦合段761垂直連接至該第二連接段752遠離第一連接段751之末端，另一端沿第三邊緣20c所在方向延伸。該第二耦合段762之一端與該第一耦合段761遠離該第二連接段752之末端垂直連接，另一端垂直連接至該第三耦合段763。該第四耦合段764垂直連接於該第三耦合段763與該接地部50之間，且與該第二連接段752位於同一直線上。
請一併參閱圖2，該無線通訊裝置200還包括匹配電路207。該匹配電路207連接於該饋入點203與天線結構100之間，其包括電容C及電感L。該電感L串接於該饋入點203與該天線結構100之間。該電容C之一端電性連接於該電感L與天線結構100之間，另一端接地。如此，藉由調整該電容C之電容值或該電感L之電感值，以調整該天線結構100之阻抗匹配，從而調節該天線結構100之低頻或高頻模態。
圖3為該天線結構100之回波損耗示意圖。顯然，該天線結構100於800-900MHz及1710-2170MHz均可滿足天線設計要求。
可理解，於實際設計過程中，該第三輻射部73可佈設於該天線載體10遠離該接地面201之端部，即儘量遠離該接地面201，以使得該天線結構100獲得更佳之輻射效率及頻寬。
可理解，於其他實施方式中，該天線載體10還可設置為“L”型，即省略該第一表面11或第二表面12，使得輻射體70佈設於該第三表面13及第一表面11上或第三表面13及第二表面12上。
可理解，於其他實施方式中，該天線載體10還可設置為矩形， 即省略該第一表面11及第二表面12，使得輻射體70僅佈設於該第三表面13上。
顯然，所述天線結構100藉由將所述輻射體70設置於所述天線載體10之表面，使該天線結構100所佔用之空間小於習知回路天線，有利於該無線通訊裝置200朝小型化方向發展。另外，該天線結構100無需再額外設置相應之淨空區，因此使得該天線結構100之結構更為簡單，且可有效降低該無線通訊裝置200之體積。

Claims (5)

  1. 一種天線結構，其改良在於：該天線結構包括天線載體、電子元件、輻射體、饋入部與接地部，該天線載體包括第一表面、第二表面與第三表面，該第一表面與該第二表面相對設置，該第三表面連接於該第一表面與該第二表面之間，該饋入部與該接地部設置於該第三表面，該輻射體設置於該天線載體之一個或多個表面上，且該天線輻射體之兩端分別與該饋入部與該接地部連接從而構成一回路天線，該電子元件設置於該饋入部、該接地部及該輻射體圍成之回路內，其中該輻射體包括依次連接之第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部、第四輻射部、第五輻射部及第六輻射，該第一輻射部包括第一輻射段及第二輻射段，該第一輻射段佈設於該第三表面上，且垂直連接至該饋入部之一端，該第二輻射段之一端垂直連接至該第一輻射段遠離該饋入部之端部，另一端垂直連接至該第二輻射部；所述第三輻射部包括第一結合段、第二結合段及第三結合段，該第一結合段與該第二輻射部遠離該第二輻射段之末端垂直連接，且與該第二輻射段相對且相互平行設置，該第二結合段與該第一結合段遠離該第二輻射部之末端連接，並與該第一輻射段相對且相互平行設置，該第三結合段垂直連接至該第二結合段遠離該第一結合段之末端；該第四輻射部垂直連接至該第三結合段遠離該第二結合段之末端；該第五輻射部包括第一連接段及第二連接段，該第一連接段與該第四輻射部遠離該第三結合段之末端垂直連接，該第二連接段垂直連接至該第一連接段遠離該第三結合段之末端，且與該第二結合段相對且相互平行設置；該第六輻射部包括依次連接之第一耦合段、第二耦合段、第三耦合段及第四耦合段，該第一耦合段垂 直連接至該第二連接段遠離該第一連接段之末端，另一端沿遠離該第二結合段所在方向延伸；該第二耦合段之一端與該第一耦合段遠離該第二連接段之末端垂直連接，另一端垂直連接至該第三耦合段，該第四耦合段垂直連接於該第三耦合段與該接地部之間，該第一耦合段與第三耦合段設置於該第二耦合段的同一側，且該第一耦合段、該第二耦合段以及該第三耦合段共同形成一U形結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該第四輻射部呈直條狀。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中該第四耦合段與該第二連接段位於同一直線上，且該第一耦合段、該第二耦合段以及該第三耦合段共同圍繞該電子元件。
  4. 一種無線通訊裝置，包括接地面及如申請專利範圍第1-3任一項所述之天線結構，該天線結構設置於該接地面上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置還包括匹配電路，該接地面上設置有饋入點，該饋入點連接至該饋入部，該匹配電路包括電容及電感，該電感串接於該饋入點與該天線結構之間，該電容之一端電性連接於該電感與該天線結構之間，另一端接地。
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