TWI640125B - 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
一種天線結構,包括殼體、第一饋入部、第一接地部以及第二接地部,所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及縫隙,所述第一斷點、所述縫隙以及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;所述第一饋入部將所述第一部分劃分為第一輻射部及第二輻射部,所述饋入部至所述第一斷點處之殼體構成所述第一輻射部,所述第一饋入部至所述縫隙處之殼體構成所述第二輻射部,所述第二輻射部之長度小於所述第二部分之長度,所述第二部分之長度小於所述第一輻射部之長度,所述第一部分用以激發第一模態,所述第二部分用以激發第二模態。
Description
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,行動電話、個人數位助理等電子裝置不斷朝向功能多樣化、輕薄化、以及資料傳輸更快、更有效率等趨勢發展。然而其相對可容納天線之空間亦就越來越小,且隨著長期演進(Long Term Evolution,LTE)技術之不斷發展,天線之頻寬不斷增加。因此,如何於有限之空間內設計出具有較寬頻寬之天線,是天線設計面臨之一項重要課題。
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,所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及縫隙,所述開槽包括第一端及第二端,所述第一斷點開設於所述殼體對應所述第一端之位置,且與所述開槽貫通,所述縫隙開設於所述殼體對應所述第一端與第二端之間之部分,且與所述開槽貫通,所述第一斷點、所述縫隙以及所述開槽共同自所述殼體劃分出間隔設置之第一部分及第二部分,所述第一斷點與所述縫隙之間之殼體構成所述第一部分,所述縫隙與所述第二端之間之殼體構成所述第二部分;
第一饋入部,所述第一饋入部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,所述第一饋入部至所述第一斷點處之殼體構成所述第一輻射部,所述第一饋入部至所述縫隙處之殼體構成所述第二輻射部;
第一接地部,所述第一接地部電連接至所述第一輻射部;以及
第二接地部,所述第二接地部電連接至所述第二輻射部;
其中,所述第二輻射部之長度小於所述第二部分之長度,所述第二部分之長度小於所述第一輻射部之長度,所述第一部分用以激發第一模態,所述第二部分用以激發第二模態。
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殼體,且利用所述殼體上之開槽與斷點自所述殼體劃分出天線結構,如此可使得所述天線結構不受限於淨空區及對地距離之限制,有效實現寬頻設計,並保持較佳之高頻效果。
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。
實施例1-3
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。
所述天線結構100包括殼體11、第一饋入部12、第一接地部G1、第二接地部G2、輻射體13以及兩個第二饋入部S1、S2。於本實施例中,所述殼體11至少包括背板110、前框111及邊框112。所述背板110可由金屬或絕緣材料製成。所述前框111及邊框112均由金屬材料製成。所述前框111及邊框112可是一體成型。所述背板110與所述前框111相對設置。所述背板110、前框111及邊框112構成所述無線通訊裝置200之外殼。所述邊框112夾設於所述前框111與所述背板110之間,且分別環繞所述前框111及所述背板110之周緣設置,以與所述前框111及所述背板110共同圍成一容置空間113。所述容置空間113用以容置所述無線通訊裝置200之基板、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112至少包括末端部114、第一側部115以及第二側部116。所述末端部114可是所述電子裝置100之頂端或底端。所述末端部114連接所述前框111。所述第一側部115與所述第二側部116相對設置,兩者分別設置於所述末端部114之兩端,優選垂直設置。所述第一側部115與所述第二側部116亦連接所述前框111。
所述邊框112上開設有開槽117。於本實施例中,所述開槽117佈設於所述末端部114上,且分別延伸至所述第一側部115及第二側部116。所述前框111上開設有第一斷點118、第二斷點119以及縫隙120。所述第一斷點118、第二斷點119以及縫隙120均與所述開槽117連通,並延伸至隔斷所述前框111。於本實施例中,所述第一斷點118開設於所述前框111上,且與所述開槽117佈設於所述第一側部115之第一端T1連通。所述第二斷點119開設於所述前框111上,且與所述開槽117佈設於所述第二側部116之第二端T2連通。所述縫隙120設置於所述第一端T1與第二端T2之間之所述前框111上,並與所述開槽117連通。如此,所述開槽117、第一斷點118、第二斷點119以及所述縫隙120共同自所述殼體11分隔出相互間隔設置之第一部分A1及第二部分A2。其中,所述殼體11中由所述開槽117、第一斷點118及縫隙120共同圍成之所述前框111構成所述第一部分A1。所述殼體11中由所述開槽117、第二斷點119以及縫隙120共同圍成之所述前框111構成所述第二部分A2。
於本實施例中,所述開槽117之寬度大致為3.5mm。所述第一斷點118及第二斷點119之寬度均大致為3.5mm。所述縫隙120之寬度大致為1.5mm。
可理解,於本實施例中,所述開槽117開設於所述邊框112上並延伸至所述前框111,以使得所述第一部分A1及第二部分A2完全由部分所述前框111構成。當然,於其他實施例中,所述開槽117之開設位置亦可根據具體需求進行調整。例如,所述開槽118開設於所述邊框112遠離所述前框111之一端,以使得所述第一部分A1及第二部分A2由部分所述前框111及部分所述邊框112構成。
可理解,於其他實施例中,所述開槽117亦可僅設置於所述末端部114,而未延伸至所述第一側部115及第二側部116中之任何一個,或者所述開槽117設置於所述末端部114,且僅沿延伸至所述第一側部115及第二側部116中之其中之一。如此,所述第一端T1及第二端T2之位置、第一斷點118以及第二斷點119之位置亦可根據所述開槽117之位置進行調整。例如,所述第一端T1及第二端T2可均位於所述前框111對應所述末端部114之位置。例如,所述第一端T1及第二端T2中之一個可位於所述前框111對應所述末端部114之位置,而所述第一端T1及第二端T2中之另一個可開設於所述前框111對應所述第一側部115或第二側部116之位置。顯然,所述開槽117之形狀、位置以及所述第一端T1及第二端T2於所述邊框112上之位置均可根據具體需求進行調整,僅需保證所述開槽117、所述第一斷點118、第二斷點119以及所述縫隙120可共同自所述殼體11劃分出間隔設置之第一部分A1及第二部分A2即可。
可理解,於本實施例中,所述天線結構100之第二部分A2接地。具體所述第二部分A2靠近所述第二斷點119之一端可藉由彈片、探針、導線等連接結構電連接至所述無線通訊裝置200之接地面,進而為所述第二部分A2提供接地。
所述無線通訊裝置200可包括顯示單元。所述顯示單元可設置於所述前框111之開口以封閉所述容置空間113。於所述顯示單元朝向所述背板110那一面可設置用於屏蔽電磁干擾之屏蔽罩(shielding mask)或支撐所述顯示單元之中框。所述屏蔽罩或中框以金屬材料製作。所述接地面可是所述無線通訊裝置200之背板110。所述接地面亦可是所述屏蔽罩或中框,或所述屏蔽罩或中框與所述背板110電連接而形成。所述接地面是所述天線結構100與所述無線通訊裝置200之地。
所述第一饋入部12之一端電連接至所述第一部分A1靠近所述縫隙120之一端,以為所述第一部分A1饋入電流。於本實施例中,所述第一饋入部12將所述第一部分A1劃分出兩部分,即第一輻射部E1及第二輻射部E2。其中,所述第一饋入部12至所述前框111設置有所述第一斷點118之部分形成所述第一輻射部E1。所述第一饋入部12至所述前框111設置有所述縫隙120之部分形成所述第二輻射部E2。
可理解,於本實施例中,所述第一饋入部12開設之位置並非對應到所述第一部分A1之中間,因此所述第一輻射部E1之長度大於所述第二輻射部E2之長度。另外,所述第二部分A2之長度亦大於所述第二輻射部E2之長度,但小於所述第一輻射部E1之長度。
所述第一接地部G1電連接至所述第一輻射部E1,且電連接所述接地面,用以為所述第一輻射部E1提供接地。所述第二接地部G2電連接至所述第二輻射部E2,且電連接所述接地面,用以為所述第二輻射部E2提供接地。於本實施例中,所述第一接地部G1設置於所述第一輻射部E1靠近所述第一斷點118之一端。具體而言,所述第一接地部G1設置於所述殼體11之右側拐角處。所述第二接地部G2位於所述縫隙120與所述第一饋入部12之間。
可理解,於其他實施例中,所述開槽117、所述第一斷點118、第二斷點119以及所述縫隙120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),進而區隔所述第一輻射部E1、第二輻射部E2、所述第二部分A2與所述殼體11之其餘部分。
於本實施例中,其中一個第二饋入部,例如第二饋入部S1電連接至所述第二部分A2,以為所述第二部分A2饋入電流。另外一個第二饋入部,例如第二饋入部S2電連接至所述輻射體13,以為所述輻射體13饋入電流。
請一併參閱圖2,於本實施例中,所述輻射體13設置於所述容置空間113內,且靠近所述第二部分A2設置。所述輻射體13可為柔性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)或利用鐳射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)工藝形成。所述輻射體13包括連接部131、第一分支132及第二分支133。所述連接部131、第一分支132及第二分支133共面設置。所述連接部131大致呈L形,包括第一連接段134及第二連接段135。所述第一連接段134電連接至所述第二饋入部S2,並與所述末端部114平行設置,用於饋入電流訊號至所述輻射體13。所述第二連接段135之一端垂直連接至所述第一連接段134靠近所述第二側部116之端部,另一端沿平行所述第二側部116且靠近所述末端部114之方向延伸,進而與所述第一連接段134構成所述L型結構。
所述第一分支132包括第一延伸段136、第二延伸段137以及第三延伸段138。所述第一延伸段136大致呈矩形條狀,其一端連接至所述第二連接段135遠離第一連接段134之一端,另一端繼續沿所述第二連接段135之延伸方向延伸,即沿垂直且遠離所述第一連接段134之方向延伸,以與所述第二連接段135位於同一直線。所述第二延伸段137大致呈矩形條狀,其一端垂直連接至所述第一延伸段136遠離第二連接段135之一端,另一端沿平行所述第一連接段134且遠離所述第一延伸段136之方向延伸,即所述第二延伸段137及第一連接段134分別設置於所述第二連接段135及第一延伸段136之同一側,且分別設置於所述第二連接段135及第一延伸段136之兩端。所述第三延伸段138大致呈矩形條狀,其一端電連接至所述第二延伸段137遠離第一延伸段136之端部,另一端沿平行所述第二連接段135且靠近所述第一連接段134之方向延伸。
所述第二分支133大致呈L型,包括第一共振段139及第二共振段140。所述第一共振段139之一端垂直連接至所述第二連接段135及第一延伸段136之連接點,並沿平行所述第一連接段134且靠近所述第二側部116之方向延伸。所述第二共振段140大致呈矩形條狀,其一端垂直連接至所述第一共振段139遠離所述第二連接段135及第一延伸段136之端部,另一端沿垂直所述第一共振段139且靠近所述第二延伸段137之方向延伸,進而與所述第一共振段139共同構成所述L型結構。
可理解,於本實施例中,所述第一部分A1為分集天線。所述第二部分A2為GPS天線。所述輻射體13為WIFI天線。所述第一部分A1、第一饋入部12、所述第一接地部G1、所述第二接地部G2共同構成雙倒F型天線架構,進而收發第一模態之訊號。所述第二部分A2構成直接饋入之倒F型天線架構,進而收發第二模態之訊號。於本實施例中,所述輻射體13為一倒F型天線,進而收發第三模態之訊號。當然,於其他實施例中,所述輻射體13還可為回路型或其他類型之天線。
於另一實施例中,可用絕緣材料製作所述背板110對應所述輻射體13之一部分,並使用金屬材料製作所述背板110之其餘部分,以改善輻射體13之返回損失與輻射效率。
可理解,於本實施例中,該無線通訊裝置200還包括至少一電子元件。於本實施例中,所述無線通訊裝置200包括至少四個電子元件,即第一電子元件201、第二電子元件202、第三電子元件203以及第四電子元件204。於本實施例中,所述第一電子元件201及第二電子元件202均為主攝像頭模組,兩者間隔設置於所述第一饋入部12與第一接地部G1之間。所述第三電子元件203為一前置攝像頭模組,其設置於所述輻射體13與所述第二接地部G2之間,且鄰近所述縫隙120設置。所述第四電子元件204為一音訊收發器(receiver),其設置於所述第一饋入部12與第二接地部G2之間。
請一併參閱圖3,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流將流入所述第一輻射部E1,並藉由所述第一接地部G1接地(參路徑P1)。另外,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流還將流入所述第二輻射部E2,並藉由所述第二接地部G2接地(參路徑P2)。如此,使得所述第一輻射部E1及第二輻射部E2(即第一部分A1)共同激發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LTE模態,包括低、中、高頻模態,所述低、中、高頻模態之頻率範圍分別為734-960MHz、1805-2170MHz以及2300-2690MHz。具體所述第一輻射部E1產生低頻之輻射訊號,而所述第二輻射部E2產生中高頻之輻射訊號。
當電流自所述第二饋入部S1饋入後,電流將流入所述第二部分A2,並藉由所述第二部分A2接地(參路徑P3),進而使得所述第二部分A2激發第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,例如GPS/GLONASS訊號(1575-1602MHz)。當電流自所述第二饋入部S2饋入後,一部分電流將經過所述連接部131,並流過所述第一分支132,另一部分電流則經過所述連接部131,並流過所述第二分支133(參路徑P4)。如此,使得所述輻射體13可工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號,例如WIFI 2.4GHz模態及WIFI 5GHz模態。
可理解,請再次參閱圖2,於其他實施例中,為使得所述第一輻射部E1具有較佳之低頻頻寬,所述天線結構100還可包括第一切換電路15。所述第一切換電路15之一端藉由所述第一接地部G1電連接至所述第一輻射部E1,另一端電連接至所述接地面,即接地。
請一併參閱圖4,所述第一切換電路15包括第一切換單元151及至少一第一切換元件153。所述第一切換單元151電連接至第一接地部G1,以藉由所述第一接地部G1電連接至所述第一輻射部E1。所述第一切換元件153可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第一切換元件153之間相互並聯,且其一端電連接至所述第一切換單元151,另一端電連接至所述接地面,即接地。如此,藉由控制所述第一切換單元151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153。由於每一個第一切換元件153具有不同之阻抗,因此藉由所述第一切換單元151之切換,可調整所述第一輻射部E1之LTE低頻頻段。
可理解,請再次參閱圖2,於其他實施例中,為使得所述第二輻射部E2具有較佳之中高頻頻寬,所述天線結構100還可包括第二切換電路17。所述第二切換電路17之一端藉由所述第二接地部G2電連接至所述第二輻射部E2,另一端電連接至所述接地面,即接地。
請一併參閱圖5,所述第二切換電路17包括第二切換單元171及至少一第二切換元件173。所述第二切換單元171電連接至所述第二接地部G2,以藉由所述第二接地部G2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單元171,另一端電連接至所述接地面,即接地。如此,藉由控制所述第二切換單元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單元171之切換,可調整所述第二輻射部E2之LTE中高頻頻段。
如上述所述,所述第一部分A1可激發第一模態以產生LTE低、中、高頻頻段之輻射訊號。所述第二部分A2可激發第二模態以產生GPS/GLONASS頻段之輻射訊號。所述輻射體13可激發第三模態以產生WIFI 2.4GHz/5GHz頻段之輻射訊號。因此所述無線通訊裝置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天線結構100(例如第一部分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6為所述第一切換電路15中所述第一切換單元151切換至不同之第一切換元件153時所述天線結構100之S參數(散射參數)曲線圖。顯然,當所述第一切換電路15中所述第一切換單元151切換至不同之第一切換元件153(例如二個不同之第一切換元件153)時,由於每一個第一切換元件153具有不同之阻抗,因此藉由所述第一切換單元151之切換,可有效調整所述天線結構100於低頻之頻率,進而得到較佳之操作頻寬。
圖7為所述第二切換電路17中所述第二切換單元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。顯然,當所述第二切換電路17中所述第二切換單元171切換至不同之第二切換元件173(例如三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單元171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。
圖8為所述天線結構100之總輻射效率曲線圖。其中,曲線S81為所述天線結構100於低頻時之總輻射效率。曲線S82為所述天線結構100於中、高頻時之總輻射效率。顯然,所述天線結構100可工作於相應之低中高頻頻段,且具有較佳之高頻頻寬。
請一併參閱圖9,為本發明第二較佳實施例所提供之天線結構300。
所述天線結構300包括殼體11、第一饋入部12、第一接地部G1、第二接地部G2、輻射體33、兩個第二饋入部S1、S2、第一切換電路15及第二切換電路17。所述殼體11上設置有第一斷點118、第二斷點119以及縫隙120,進而自所述殼體11劃分出第一部分A1及第二部分A2。所述第一饋入部12電連接至所述第一部分A1,進而將所述第一部分A1劃分為第一輻射部E1及第二輻射部E2。所述第一切換電路15藉由所述第一接地部G1電連接至所述第一輻射部E1。所述第二切換電路17藉由所述第二接地部G2電連接至所述第二輻射部E2。
於本實施例中,該天線結構300與天線結構100之區別在於所述輻射體33之具體結構與輻射體13之結構不同。具體於本實施例中,所述輻射體33包括第一輻射臂331、第二輻射臂332、第三輻射臂333、第四輻射臂334、第五輻射臂335以及第六輻射臂336。所述第一輻射臂331、第二輻射臂332、第三輻射臂333、第四輻射臂334、第五輻射臂335以及第六輻射臂336共面設置。該第一輻射臂331之一端電連接至所述第二饋入部S2,另一端沿平行所述第二側部116且靠近所述末端部114之方向延伸。所述第二輻射臂332大致呈矩形條狀,其一端電連接至所述第一輻射臂331遠離所述第二側部116一側之中部位置,並沿平行所述末端部114且靠近所述第一側部115之方向延伸。所述第三輻射臂333之一端垂直連接至所述第二輻射臂332遠離所述第一輻射臂331之一端,另一端沿平行所述第一輻射臂331且遠離所述末端部114之方向延伸,並接地。所述第四輻射臂334之一端垂直連接至所述第二輻射臂332及第三輻射臂333之連接處,並沿平行所述第一輻射臂331且靠近所述末端部114之方向延伸,以與所述第一輻射臂331、第二輻射臂332以及第三輻射臂333共同形成“H”型結構。所述第五輻射臂335之一端垂直連接至所述第四輻射臂334遠離所述第三輻射臂333之一端,並沿平行所述末端部114且靠近所述第二側部116之方向延伸。所述第六輻射臂336大致呈弧形,其弧形連接至所述第五輻射臂335遠離所述第四輻射臂334之一端。
可理解,於其他實施例中,亦可省略所述第三輻射臂333,即僅設置所述第一輻射臂331、第二輻射臂332、第四輻射臂334、第五輻射臂335以及第六輻射臂336,以使得所述輻射體33構成一單極天線或其他天線架構。
可理解,於其他實施例中,亦可設置將所述第三輻射臂333之一端電連接至所述第二饋入部S2,而所述第一輻射臂331之一端接地,即所述輻射體33中之饋入源及接地位置可互換。
可理解,於本實施例中,該天線結構300與天線結構100之區別還在於所述天線結構300包括至少五個電子元件,即第一電子元件301、第二電子元件302、第三電子元件303、第四電子元件304以及第五電子元件305。於本實施例中,所述第一電子元件301為主攝像頭模組,所述第二電子元件302為耳機插孔模組,兩者間隔設置於所述第一接地部G1與第一饋入部12之間。所述第三電子元件303為一前置攝像頭模組,其設置於所述輻射體33與所述第二接地部G2之間,且鄰近所述縫隙120設置。所述第四電子元件304為一距離感應器(P-sensor),其設置於所述第三電子元件303與所述第二接地部G2之間。所述第五電子元件305為音訊收發器(receiver),其設置於所述第二電子元件302與所述第四電子元件304之間,且鄰近所述第一饋入部12與第二接地部G2設置。
請一併參閱圖10,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流將流入所述第一輻射部E1,並藉由所述第一接地部G1接地(參路徑P5)。另外,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流還將流入所述第二輻射部E2,並藉由所述第二接地部G2接地(參路徑P6)。如此,使得所述第一輻射部E1及第二輻射部E2(即第一部分A1)共同激發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LTE模態,包括低、中、高頻模態,其頻率範圍分別為734-960MHz、1805-2170MHz以及2300-2690MHz。具體所述第一輻射部E1產生低頻之輻射訊號,而所述第二輻射部E2產生中高頻之輻射訊號。
當電流自所述第二饋入部S1饋入後,電流將流入所述第二部分A2,並藉由所述第二部分A2接地(參路徑P7),進而使得所述第二部分A2激發第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,例如GPS/GLONASS訊號(1575-1602MHz)。當電流自所述第二饋入部S2饋入後,電流將經過所述輻射體33並經過所述第三輻射臂333接地(參路徑P8)。如此,使得所述輻射體33可工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號,例如WIFI 2.4GHz模態及WIFI 5GHz模態。
請一併參閱圖11-13,圖11為所述天線結構300工作於LTE低中高頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。圖12為所述天線結構300工作於WIFI 2.4GHz頻段及WIFI 5GHz頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。圖13為所述天線結構300工作于GPS/GLONASS頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。
請一併參閱圖14,為本發明第三較佳實施例所提供之天線結構400。
所述天線結構400包括殼體11、第一饋入部12、第一接地部G1、第二接地部G2、第二饋入部S2、輻射體43、第一切換電路15及第二切換電路17。所述殼體11上設置有第一斷點118、第二斷點119以及縫隙120,進而自所述殼體11劃分出第一部分A1及第二部分A2。所述第一饋入部12電連接至所述第一部分A1,進而將所述第一部分A1劃分為第一輻射部E1及第二輻射部E2。所述第一切換電路15藉由所述第一接地部G1電連接至所述第一輻射部E1。所述第二切換電路17藉由所述第二接地部G2電連接至所述第二輻射部E2。
於本實施例中,該天線結構400與天線結構100之區別之一在於所述第二部分A2接地之位置不同。具體所述第二部分A2是於靠近所述縫隙120之位置接地。另外,天線結構400僅包括一個第二饋入部S2,即第二饋入部S1省略,且所述輻射體43之具體結構與輻射體13之結構不同。當然,可理解之是,於其他實施例中,所述天線結構400中第二部分A2之接地位置亦可設置成與所述天線結構100中第二部分A2接地之位置相同,即所述第二部分A2是於靠近所述第二斷點119之位置接地。
於本實施例中,所述輻射體43包括依次連接之第一輻射段431、第二輻射段432、第三輻射段433、第四輻射段434以及第五輻射段435。該第一輻射段431大致呈矩形片狀,其一端電連接至所述第二饋入部S2,另一端沿平行所述末端部114且靠近所述第二側部116之方向延伸。所述第二輻射段432大致呈直條狀,其一端垂直連接至所述第一輻射段431遠離所述第二饋入部S2之一端,另一端沿平行所述第二側部116且遠離所述末端部114之方向延伸。所述第三輻射段433大致呈直條狀,其一端垂直連接至所述第二輻射段432遠離所述第一輻射段431之一端,另一端沿平行所述末端部114且靠近所述第二側部116之方向延伸。所述第四輻射段434大致呈直條狀,其一端垂直連接至所述第三輻射段433遠離所述第二輻射段432之一端,另一端沿平行所述第二側部116且靠近所述末端部114之方向延伸,進而與所述第二輻射段432及第三輻射段433共同構成U型結構。所述第五輻射段435大致呈直條狀,其一端垂直連接至所述第四輻射段434遠離所述第三輻射段433之一端,另一端沿平行所述末端部114且遠離所述第二側部116之方向延伸,進而與所述第三輻射段433以及第四輻射段434共同構成U型結構。
請一併參閱圖15,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流將流入所述第一輻射部E1,並藉由所述第一接地部G1接地(參路徑P9)。另外,當電流自所述第一饋入部12進入後,電流還將流入所述第二輻射部E2,並藉由所述第二接地部G2接地(參路徑P10)。如此,使得所述第一輻射部E1及第二輻射部E2(即第一部分A1)共同激發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LTE模態,包括低頻與中頻模態,其頻率範圍分別為734-960MHz以及1805-2170MHz。具體所述第一輻射部E1產生低頻之輻射訊號,而所述第二輻射部E2產生中頻之輻射訊號。
當電流自所述第二饋入部S2饋入後,電流將流入所述輻射體43,進而使得所述輻射體43可工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號(參路徑P11)。於本實施例中,所述第三模態包括第一模態之LTE高頻頻段(2300-2690MHz)、藍牙頻段以及WIFI頻段。另外,當所述電流流過所述輻射體43時,該電流還將耦合至所述第二部分A2,並接地(參路徑P12),進而使得所述第二部分A2可激發所述第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,例如GPS/GLONASS訊號(1575-1602MHz)。
請參閱圖16,於其中一個實施例中,所述第二饋入部S2包括雙工器451及訊號提取器453。所述雙工器451之兩個輸出端用以實現Wi-Fi 2.4GHz訊號與LTE高頻訊號共用訊號輸出/輸入路徑之功能。另外,所述訊號提取器453用以提供GPS/GLONASS訊號及非GPS/GLONASS訊號(例如Wi-Fi 2.4GHz 訊號與LTE高頻訊號)共用訊號輸出/輸入路徑之功能。
可理解,請一併參閱圖17,於其他實施例中,所述第二饋入部S2還可僅包括三工器455。其中,所述三工器455用以實現所述GPS/GLONASS訊號及非GPS/GLONASS訊號(例如Wi-Fi 2.4GHz 與LTE高頻訊號)共用訊號輸出/輸入路徑之功能。
請一併參閱圖18及圖19,圖18為所述天線結構400工作於GPS/GLONASS頻段、第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及Wi-Fi頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。圖19為所述天線結構400工作於GPS/GLONASS頻段、第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及Wi-Fi頻段時之總輻射效率曲線圖。
顯然,該天線結構100/300/400藉由設置所述殼體11,且利用所述殼體11上之開槽117、第一斷點118、第二斷點119以及縫隙120自所述殼體11劃分出相應之第一部分A1及第二部分A2,如此可使得所述天線結構100/300/400不受限於淨空區及對地距離之限制,有效實現寬頻設計,並保持較佳之高頻效果。
實施例4
請參閱圖20,本發明第四較佳實施方式提供一種天線結構500,其可應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置600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21,所述天線結構500包括殼體51、饋入部53、共振部55以及接地部56。所述殼體51可為所述無線通訊裝置600之外殼。於本實施例中,所述殼體51由金屬材料製成。所述殼體51包括前框511、背板512及邊框513。所述前框511、背板512及邊框513可是一體成型。所述前框511、背板512以及邊框513構成所述無線通訊裝置600之外殼。所述前框511上設置有一開口(圖未標),用於容置所述無線通訊裝置600之顯示單元601。可理解,所述顯示單元601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背板512大致平行設置。
請一併參閱圖22,所述背板512與所述前框511相對設置。所述背板512與邊框513直接連接,所述背板512與邊框513之間沒有空隙。所述背板512為一體成型之單一金屬片,為顯露相機鏡頭604與閃光燈605等元件,所述背板512設置開孔606、607。所述背板512上並沒有設置任何用於分割所述背板512之絕緣之開槽、斷線或斷點。所述背板512相當於所述天線結構500與所述無線通訊裝置600之地。
所述邊框513夾設於所述前框511與所述背板512之間,且分別環繞所述前框511及所述背板512之周緣設置,以與所述顯示單元601、所述前框511以及背板512共同圍成一容置空間514。所述容置空間514用以容置所述無線通訊裝置600之電路板、處理單元等電子元件或電路模組於其內。
所述邊框513至少包括末端部515、第一側部516以及第二側部517。於本實施例中,所述末端部515為所述無線通訊裝置600之底端。所述末端部515連接所述前框511與所述背板512。所述第一側部516與所述第二側部517相對設置,兩者分別設置於所述末端部515之兩端,優選垂直設置。所述第一側部516與所述第二側部517亦連接所述前框511與所述背板512。
所述邊框513上還開設有第一開孔518、第二開孔519及開槽520。所述前框511上開設有第一斷點521及第二斷點522。所述第一開孔518及第二開孔519均開設於所述末端部515上,兩者間隔設置且均貫通所述末端部515。
所述無線通訊裝置600還包括至少一電子元件。於本實施例中,所述無線通訊裝置600包括第一電子元件602及第二電子元件603。所述第一電子元件602為一耳機介面模組,其設置於所述容置空間514內,且鄰近所述第二側部517設置。所述第一電子元件602與所述第一開孔518相對應,如此用戶可將一耳機藉由所述第一開孔518插入,進而與所述第一電子元件602建立電性連接。
所述第二電子元件603為一USB模組,其設置於所述容置空間514內,且位於所述第一電子元件602與所述第一側部516之間。所述第二電子元件603與所述第二開孔519相對應,如此使用者可將一USB設備藉由所述第二開孔519插入,進而與所述第二電子元件603建立電性連接。
於本實施例中,所述開槽520佈設於所述末端部515上,且連通所述第一開孔518及第二開孔519,並且分別延伸至所述第一側部516及第二側部517。
所述第一斷點521及第二斷點522均與所述開槽520連通,並延伸至隔斷所述前框511。於本實施例中,所述第一斷點521開設於所述前框511上,且與所述開槽520佈設於所述第一側部516之第一端D1連通。所述第二斷點522開設於所述前框511上,且與所述開槽520佈設於所述第二側部517之第二端D2連通。如此,所述開槽520、第一斷點521及第二斷點522共同將所述殼體51劃分為相互間隔設置之天線部F1及接地區F2。其中,所述殼體51中由所述開槽520、第一斷點521及第二斷點522共同圍成之部分構成所述天線部F1,所述殼體51剩餘之部分則構成所述接地區F2。於本實施例中,所述天線部F1構成所述天線結構500之天線結構,用以接收與/或發射無線電波以傳遞、交換無線訊號。所述接地區F2接地。
可理解,於本實施例中,所述開槽520開設於所述邊框513靠近所述背板512之一端,並延伸至所述前框511之邊緣,以使得所述天線部F1完全由部分所述前框511構成。當然,於其他實施例中,所述開槽520之開設位置亦可根據具體需求進行調整。例如,所述開槽520開設於所述邊框513靠近所述背板512之一端,並朝所述前框511所在方向延伸,以使得所述天線部F1由部分所述前框511及部分所述邊框513構成。
可理解,於其他實施例中,所述開槽520亦可僅設置於所述末端部515,而未延伸至所述第一側部516及第二側部517中之任何一個,或者所述開槽520設置於所述末端部515,且僅沿延伸至所述第一側部516及第二側部517中之其中之一。如此,所述第一斷點521及第二斷點522之位置亦可根據所述開槽520之位置進行調整。例如,所述第一斷點521及第二斷點522可均開設於所述前框511對應所述末端部515之位置。例如,所述第一斷點521及第二斷點522中之一個可開設於所述前框511對應所述末端部515之位置,而所述第一斷點521及第二斷點522中之另一個可開設於所述前框511對應所述第一側部516或第二側部517之位置。顯然,所述開槽520之形狀、位置以及所述第一斷點521及第二斷點522於所述邊框512上之位置均可根據具體需求進行調整,僅需保證所述開槽520、所述第一斷點521及第二斷點522可共同將所述殼體51劃分為間隔設置之天線部F1及接地區F2即可。
可理解,於本實施例中,於本實施例中,除了第一開孔518與第二開孔519之位置以外,所述開槽520、所述第一斷點521及第二斷點522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),進而區隔所述天線部F1與接地區F2。
可理解,於本實施例中,所述饋入部53設置於所述容置空間514內,且位於所述第一電子元件602鄰近所述第二側部517之一側。所述饋入部53用以為所述天線部F1饋入電流,並將所述天線部F1劃分為兩部分,即第一分支B1及第二分支B2。其中,所述饋入部53一側之前框511直至所述第一斷點521之部分形成所述第一分支B1。所述饋入部53另一側之前框511直至所述第二斷點522之部分形成所述第二分支B2。於本實施例中,所述饋入部53開設之位置並非對應到所述天線部F1之中間,因此所述第一分支B1之長度大於第二分支B2之長度。所述第二分支B2之長度等於所述第二分支B2之最高操作頻率所對應之波長之四分之一。
所述共振部55為一曲折狀片體,其設置於所述容置空間514內。所述共振部55包括第一共振段551、第二共振段553、第三共振段555以及第四共振段557。所述第一共振段551、第二共振段553以及第三共振段555共面設置,且共同設置於大致與所述背板512相平行之平面內。所述第一共振段551大致呈矩形條狀,其一端垂直連接至所述第一分支B1靠近所述第一斷點521之一側,並沿平行所述末端部515且靠近所述第二側部517之方向延伸。所述第二共振段553大致呈矩形條狀,其一端垂直連接至所述第一共振段551遠離所述第一斷點521之一端,並沿平行所述第一側部516且靠近所述末端部515之方向延伸。所述第三共振段555大致呈矩形條狀,其一端垂直連接至所述第二共振段553遠離所述第一共振段551之一端,並沿平行所述第一共振段551且靠近所述第二側部517之方向延伸。所述第三共振段555跨越所述第二電子元件603。所述第三共振段555與所述背板512分別位於所述第二電子元件603之兩側。所述第四共振段557整體位於與所述第一共振段551所在平面及所述背板512所在平面垂直之平面內。所述第四共振段557大致呈矩形條狀,其垂直連接至所述第三共振段555遠離所述第二共振段553之一端,並沿靠近所述背板512之方向延伸,且電連接至所述背板512,即接地。於本實施例中,所述第三共振段555之長度大於所述第一共振段551之長度,所述第一共振段551之長度大於第二共振段553之長度。
所述接地部56設置於所述容置空間514內。所述接地部56之一端電連接至所述第二分支B2靠近所述第二斷點522之一側,另一端電連接至所述背板512,即接地,進而為所述第二分支B2提供接地。
可理解,請一併參閱圖23,於本實施例中,當電流自所述饋入部53進入後,電流將流入所述天線部F1之第一分支B1,並流向所述共振部55,最後藉由所述共振部55之第四共振段557接地。如此,可使得所述饋入部53、第一分支B1以及所述共振部55共同構成一回路天線,並共同激發一第一模態以產生第一頻段之輻射訊號(請參路徑P1)。同時,當電流自所述饋入部53進入後,電流將流入所述天線部F1之第二分支B2,並藉由所述接地部56接地。如此,可使得所述饋入部53、第二分支B2以及所述接地部56共同構成倒F型天線,並共同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,所述第一模態為LTE-A低頻模態。所述第一頻段為704-960MHz頻段。所述第二模態為LTE-A中、高頻模態。所述第二頻段之頻率高於所述第一頻段之頻率。所述第二頻段包括1710-2170MHz及2300-2690MHz頻段。
可理解,請一併參閱圖21及圖23,於其他實施例中,為調節所述第一頻段之頻寬,即使得所述天線結構500具有較佳之低頻頻寬,所述天線結構500還包括第一切換電路57。所述第一切換電路57設置於所述容置空間514內。所述第一切換電路57之一端電連接至所述第四共振段557遠離所述第三共振段555之一端,以藉由所述共振部55電連接至所述第一分支B1,所述第一切換電路57之另一端電連接至所述背板512,即接地。
請一併參閱圖24,所述第一切換電路57包括第一切換單元571及至少一第一切換元件573。所述第一切換單元571電連接至所述第四共振段557,以藉由所述共振部55電連接至所述第一分支B1。所述第一切換元件573可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第一切換元件573之間相互並聯,且其一端電連接至所述第一切換單元571,另一端電連接至所述背板512,即接地。如此,藉由控制所述第一切換單元571之切換,可使得所述第四共振段557切換至不同之第一切換元件573。由於每一個第一切換元件573具有不同之阻抗,因此藉由所述第一切換單元571之切換,可調整所述第一分支B1之第一模態所產生之第一頻段。
可理解,請再次參閱圖21及圖23,於其他實施例,為使得所述第二分支B2具有較佳之中高頻頻寬,所述天線結構500還包括第二切換電路58。所述第二切換電路58之一端電連接至所述接地部56,以藉由所述接地部56電連接至所述第二分支B2,另一端電連接至所述背板512,即接地。
請一併參閱圖25,所述第二切換電路58包括第二切換單元581及至少一第二切換元件583。所述第二切換單元581電連接至所述接地部56,以藉由所述接地部56電連接至所述第二分支B2。所述第二切換元件583可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第二切換元件583之間相互並聯,且其一端電連接至所述第二切換單元581,另一端電連接至所述背板512,即接地。如此,藉由控制所述第二切換單元581之切換,可使得所述第二分支B2切換至不同之第二切換元件583。由於每一個第二切換元件583具有不同之阻抗,因此藉由所述第二切換單元581之切換,可調整所述第二分支B2之第二模態所產生之第二頻段。
可理解,所述背板512可作為所述天線結構500與所述無線通訊裝置600之地。於另一實施例中,於所述顯示單元601朝向所述背板512那一面可設置用於屏蔽電磁干擾之屏蔽罩(shielding mask)或支撐所述顯示單元601之中框。所述屏蔽罩或中框以金屬材料製作。所述屏蔽罩或中框可與所述背板512相連接以作為所述天線結構500與所述無線通訊裝置600之地。於上述之每一處接地,所述屏蔽罩或中框可取代所述背板512以供所述天線結構500或所述無線通訊裝置600接地。
可理解,請再次參閱圖21,於本實施例中,所述天線結構500還包括連接部59。所述連接部59大致呈矩形條狀。所述連接部59之一端垂直連接至所述第一分支B1靠近所述第二電子元件603之位置,另一端垂直連接至所述第三共振段555。所述饋入部53與所述連接部59之間之所述第一分支B1之長度與所述第二分支B2之長度大致相同。如此所述饋入部53與所述連接部59之間之所述第一分支B1、所述連接部59、以及所述連接部59與所述第四共振段557之間之所述第三共振段555可形成另一中高頻共振電流,進而有效提升所述第二模態之第二頻段之輻射特性。
圖26為所述天線結構500工作於LTE-A低頻模態(704-960MHz)、LTE-A中頻模態(1710-2170MHz)及LTE-A高頻模態(2300-2690MHz)時之S參數(散射參數)曲線圖。圖27為所述天線結構500工作於LTE-A低頻模態(704-960MHz)、LTE-A中頻模態(1710-2570MHz)及LTE-A高頻模態(2300-2690MHz)時之總輻射效率曲線圖。
顯然,從圖26及圖27可知,所述天線結構500可工作於相應之低頻頻段,例如704-960MHz頻段。另外,所述天線結構500還可工作於中頻段(1710-2170MHz頻段)以及高頻段(即2300-2690MHz頻段),即涵蓋至低、中、高頻,頻率範圍較廣,且當所述天線結構500工作于上述頻段時,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。再者,所述天線結構500藉由設置所述第一切換電路57及第二切換電路58,由於每一個第一切換元件573及/或第二切換元件583具有不同之阻抗,因此藉由所述第一切換單元571及/或第二切換單元581之切換,可有效調整所述天線結構500於低頻、中頻及高頻之頻段,進而得到較佳之操作頻寬。
如前面各實施例所述,所述天線結構500藉由設置所述開槽520、第一斷點521以及第二斷點522,以將所述前框511劃分為天線部F1及接地區F2。所述天線結構500還設置有饋入部53,以將所述天線部F1進一步劃分為第一分支B1及第二分支B2,並設置相應之共振部55,進而使得所述饋入部53、第一分支B1以及所述共振部55共同構成一回路天線,以激發第一模態以產生低頻頻段之輻射訊號。另外,所述饋入部53與所述第二分支B2構成倒F型天線,以激發第二模態以產生中、高頻頻段之輻射訊號。因此無線通訊裝置600可使用長期演進技術升級版(LTE-Advanced)之載波聚合(CA,Carrier Aggregation)技術與所述第一分支B1、第二分支B2及共振部55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。
另外,該天線結構500藉由設置所述殼體51,且所述殼體51上之第一開孔518、第二開孔519、開槽520、第一斷點521及第二斷點522均設置於所述前框511及邊框513上,並未設置於所述背板512上,使得所述背板512構成全金屬結構,即所述背板512上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點,使得所述背板512可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響背板512之完整性與美觀性。
本發明第一較佳實施例之天線結構100、本發明第二較佳實施例之天線結構300、本發明第三較佳實施例之天線結構400及本發明第四較佳實施例之天線結構500可應用於同一個無線通訊裝置。例如將天線結構100、300或400設置於該無線通訊裝置之上端作為副天線,並將天線結構500設置於該無線通訊裝置之下端作為主天線。當該無線通訊裝置發送無線訊號時,該無線通訊裝置使用所述主天線發送無線訊號。當該無線通訊裝置接收無線訊號時,該無線通訊裝置使用所述主天線與所述副天線一起接收無線訊號。
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‧‧‧天線結構
11、51‧‧‧殼體
111、511‧‧‧前框
110、512‧‧‧背板
112、513‧‧‧邊框
113、514‧‧‧容置空間
114、515‧‧‧末端部
115、516‧‧‧第一側部
116、517‧‧‧第二側部
518‧‧‧第一開孔
519‧‧‧第二開孔
117、520‧‧‧開槽
118、521‧‧‧第一斷點
119、522‧‧‧第二斷點
120‧‧‧縫隙
F1‧‧‧天線部
F2‧‧‧接地區
T1、D1‧‧‧第一端
T2、D2‧‧‧第二端
A1‧‧‧第一部分
A2‧‧‧第二部分
E1‧‧‧第一輻射部
E2‧‧‧第二輻射部
12‧‧‧第一饋入部
S1、S2‧‧‧第二饋入部
13、33、43‧‧‧輻射體
132、B1‧‧‧第一分支
133、B2‧‧‧第二分支
134‧‧‧第一連接段
135‧‧‧第二連接段
136‧‧‧第一延伸段
137‧‧‧第二延伸段
138‧‧‧第三延伸段
53‧‧‧饋入部
55‧‧‧共振部
139、551‧‧‧第一共振段
140、553‧‧‧第二共振段
555‧‧‧第三共振段
557‧‧‧第四共振段
56‧‧‧接地部
G1‧‧‧第一接地部
G2‧‧‧第二接地部
15、57‧‧‧第一切換電路
151、571‧‧‧第一切換單元
153、573‧‧‧第一切換元件
17、58‧‧‧第二切換電路
171、581‧‧‧第二切換單元
173、583‧‧‧第二切換元件
131、59‧‧‧連接部
200、600‧‧‧無線通訊裝置
601‧‧‧顯示單元
201、301、602‧‧‧第一電子元件
202、302、603‧‧‧第二電子元件
203、303‧‧‧第三電子元件
204、304‧‧‧第四電子元件
305‧‧‧第五電子元件
604‧‧‧相機鏡頭
605‧‧‧閃光燈
606、607‧‧‧開孔
331‧‧‧第一輻射臂
332‧‧‧第二輻射臂
333‧‧‧第三輻射臂
334‧‧‧第四輻射臂
335‧‧‧第五輻射臂
336‧‧‧第六輻射臂
431‧‧‧第一輻射段
432‧‧‧第二輻射段
433‧‧‧第三輻射段
434‧‧‧第四輻射段
435‧‧‧第五輻射段
451‧‧‧雙工器
453‧‧‧訊號提取器
455‧‧‧三工器
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所示天線結構之電流走向圖。 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4所示第一切換電路中第一切換單元切換至不同之第一切換元件時所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。 圖7為圖5所示第二切換電路中第二切換單元切換至不同之第二切換元件時所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。 圖8為圖1所示天線結構之總輻射效率曲線圖。 圖9為本發明第二較佳實施例之天線結構之結構示意圖。 圖10為圖9所示天線結構之電流走向圖。 圖11為圖9所示天線結構工作於低中頻時之S參數(散射參數)曲線圖。 圖12為圖9所示天線結構工作於WIFI 2.4GHz頻段及WIFI 5GHz頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。 圖13為圖9所示天線結構工作于GPS/GLONASS頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。 圖14為本發明第三較佳實施例之天線結構之結構示意圖。 圖15為圖14所示天線結構之電流走向圖。 圖16為圖14所示天線結構中第二饋入部之電路圖。 圖17為圖14所示天線結構中另一第二饋入部之電路圖。 圖18為圖14所示天線結構工作於GPS/GLONASS頻段、第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及Wi-Fi頻段時之S參數(散射參數)曲線圖。 圖19為圖14所示天線結構工作於GPS/GLONASS頻段、第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及Wi-Fi頻段時之總輻射效率曲線圖。 圖20為本發明第四較佳實施例之天線結構應用至無線通訊裝置之示意圖。 圖21為圖20所示無線通訊裝置另一角度下之示意圖。 圖22為圖20所示無線通訊裝置之組裝示意圖。 圖23為圖20所示天線結構之電流示意圖。 圖24為圖20所示天線結構中第一切換電路之電路圖。 圖25為圖20所示天線結構中第二切換電路之電路圖。 圖26為圖20所示天線結構工作於低、中、高頻時之S參數(散射參數)曲線圖。 圖27為圖20所示天線結構工作於低、中、高頻時之總輻射效率圖。
無
Claims (22)
- 一種天線結構,包括: 殼體,所述殼體上開設有開槽、第一斷點以及縫隙,所述開槽包括第一端及第二端,所述第一斷點開設於所述殼體對應所述第一端之位置,且與所述開槽貫通,所述縫隙開設於所述殼體對應所述第一端與第二端之間之部分,且與所述開槽貫通,所述第一斷點、所述縫隙以及所述開槽共同自所述殼體劃分出間隔設置之第一部分及第二部分,所述第一斷點與所述縫隙之間之殼體構成所述第一部分,所述縫隙與所述第二端之間之殼體構成所述第二部分; 第一饋入部,所述第一饋入部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,所述第一饋入部至所述第一斷點處之殼體構成所述第一輻射部,所述第一饋入部至所述縫隙處之殼體構成所述第二輻射部; 第一接地部,所述第一接地部電連接至所述第一輻射部;以及 第二接地部,所述第二接地部電連接至所述第二輻射部; 其中,所述第二輻射部之長度小於所述第二部分之長度,所述第二部分之長度小於所述第一輻射部之長度,所述第一部分用以激發第一模態,所述第二部分用以激發第二模態。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線結構,其中所述開槽、第一斷點以及縫隙內均填充有絕緣材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線結構,其中所述殼體至少包括前框及邊框,所述前框環繞所述邊框之周緣設置,所述開槽開設於所述邊框,所述第一斷點及縫隙均開設於所述前框上。
- 如申請專利範圍第1項所述之天線結構,其中所述殼體上還開設有第二斷點,所述第二斷點開設於所述殼體對應所述第二端之位置,且與所述開槽貫通,所述縫隙與所述第二斷點之間之殼體構成所述第二部分。
- 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輻射體及二第二饋入部,其中一第二饋入部電連接至所述第二部分,另一第二饋入部電連接至所述輻射體,所述第二部分接地。
- 如申請專利範圍第5項所述之天線結構,其中當電流自所述第一饋入部進入後,將流經所述第一輻射部,並藉由所述第一接地部接地,當電流自所述第一饋入部進入後,電流還將流入所述第二輻射部,並藉由所述第二接地部接地,使得所述第一輻射部及第二輻射部共同激發所述第一模態以產生第一頻段之輻射訊號,當電流自其中一第二饋入部饋入後,電流將流入所述第二部分,並藉由所述第二部分接地,進而使得所述第二部分激發所述第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,當電流自所述另一第二饋入部饋入後,將流入所述輻射體,使得所述輻射體工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號。
- 如申請專利範圍第6項所述之天線結構,其中所述第一模態為LTE模態,所述第二模態為GPS/GLONASS模態,所述第三模態為WIFI模態。
- 如申請專利範圍第5項所述之天線結構,其中所述輻射體包括連接部、第一分支及第二分支,所述連接部包括第一連接段及第二連接段,所述第一連接段電連接至所述其中一第二饋入部,用於饋入電流訊號至所述輻射體,所述第二連接段之一端垂直連接至所述第一連接段之端部,以與所述第一連接段構成L型結構,所述第一分支包括第一延伸段、第二延伸段以及第三延伸段,所述第一延伸段一端連接至所述第二連接段遠離第一連接段之一端,另一端繼續沿所述第二連接段之延伸方向延伸,以與所述第二連接段位於同一直線,所述第二延伸段一端垂直連接至所述第一延伸段遠離第二連接段之一端,另一端沿平行所述第一連接段且遠離所述第一延伸段之方向延伸,所述第三延伸段一端電連接至所述第二延伸段遠離第一延伸段之端部,另一端沿平行所述第二連接段且靠近所述第一連接段之方向延伸,所述第二分支包括第一共振段及第二共振段,所述第一共振段之一端垂直連接至所述第二連接段及第一延伸段之連接點,並沿平行所述第一連接段之方向延伸,所述第二共振段一端垂直連接至所述第一共振段遠離所述第二連接段及第一延伸段之端部,另一端沿垂直所述第一共振段且靠近所述第二延伸段之方向延伸,進而與所述第一共振段共同構成L型結構。
- 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接地部,所述輻射體包括第一輻射臂、第二輻射臂、第三輻射臂、第四輻射臂、第五輻射臂以及第六輻射臂,所述第二輻射臂一端垂直電連接至所述第一輻射臂一側之中部位置,所述第三輻射臂之一端垂直連接至所述第二輻射臂遠離所述第一輻射臂之一端,另一端沿平行所述第一輻射臂之方向延伸,所述第四輻射臂之一端垂直連接至所述第二輻射臂及第三輻射臂之連接處,並沿平行所述第一輻射臂且遠離所述第三輻射臂之方向延伸,以與所述第一輻射臂、第二輻射臂以及第三輻射臂共同形成“H”型結構,所述第五輻射臂之一端垂直連接至所述第四輻射臂遠離所述第三輻射臂之一端,並沿平行所述第二輻射臂之方向延伸,所述第六輻射臂呈弧形,其弧形連接至所述第五輻射臂遠離所述第四輻射臂之一端,所述第一輻射臂與所述第三輻射臂其中之一電連接至所述其中一第二饋入部,所述第一輻射臂與所述第三輻射臂另外之一電連接至所述第三接地部。
- 如申請專利範圍第5項所述之天線結構,其中所述輻射體包括第一輻射臂、第二輻射臂、第四輻射臂、第五輻射臂以及第六輻射臂,所述第一輻射臂之一端電連接至所述其中一第二饋入部,所述第二輻射臂一端垂直電連接至所述第一輻射臂一側之中部位置,所述第四輻射臂之一端垂直連接至所述第二輻射臂遠離所述第一輻射臂之一端,並沿平行所述第一輻射臂之方向延伸,所述第五輻射臂之一端垂直連接至所述第四輻射臂遠離所述第二輻射臂之一端,並沿平行所述第二輻射臂之方向延伸,所述第六輻射臂呈弧形,其弧形連接至所述第五輻射臂遠離所述第四輻射臂之一端。
- 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一切換電路,所述第一切換電路包括第一切換單元及至少一第一切換元件,所述第一切換單元電連接至所述第一接地部,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單元,所述至少一第一切換元件之另一端均電連接至所述接地面,藉由控制所述第一切換單元之切換,使得所述第一輻射部切換至不同之第一切換元件,進而調整所述第一輻射部之頻段。
- 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切換電路,所述第二切換電路包括第二切換單元及至少一第二切換元件,所述第二切換單元電連接至所述第二接地部,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單元,所述至少一第二切換元件之另一端均電連接至所述接地面,藉由控制所述第二切換單元之切換,使得所述第二輻射部切換至不同之第二切換元件,進而調整所述第二輻射部之頻段。
- 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。
- 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輻射體及第二饋入部,所述第二饋入部電連接至所述輻射體,所述第二部分接地。
- 如申請專利範圍第14項所述之天線結構,其中當電流自所述第一饋入部進入後,將流經所述第一輻射部,並藉由所述第一接地部接地,當電流自所述第一饋入部進入後,電流還將流入所述第二輻射部,並藉由所述第二接地部接地,使得所述第一輻射部及第二輻射部共同激發所述第一模態以產生第一頻段之輻射訊號,當電流自所述第二饋入部饋入後,將流入所述輻射體,並耦合至所述第二部分,使得所述第二部分激發所述第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,同時流入所述輻射體之電流使得所述輻射體工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號。
- 如申請專利範圍第15項所述之天線結構,其中所述第一模態為LTE模態,所述第二模態為GPS/GLONASS模態,所述第三模態包括第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及WIFI頻段。
- 如申請專利範圍第14項所述之天線結構,其中所述輻射體包括依次連接之第一輻射段、第二輻射段、第三輻射段、第四輻射段以及第五輻射段,該第一輻射段一端電連接至所述第二饋入部,所述第二輻射段一端垂直連接至所述第一輻射段遠離所述第二饋入部之一端,所述第三輻射段一端垂直連接至所述第二輻射段遠離所述第一輻射段之一端,所述第四輻射段一端垂直連接至所述第三輻射段遠離所述第二輻射段之一端,另一端沿平行所述第二輻射段之方向延伸,進而與所述第二輻射段及第三輻射段共同構成U型結構,所述第五輻射段一端垂直連接至所述第四輻射段遠離所述第三輻射段之一端,另一端沿平行所述第三輻射段且靠近所述第二輻射段之方向延伸,進而與所述第三輻射段以及第四輻射段共同構成U型結構。
- 如申請專利範圍第17項所述之天線結構,其中當電流自所述第一饋入部進入後,電流將流入所述第一輻射部,並藉由所述第一接地部接地,當電流自所述第一饋入部進入後,電流將流入所述第二輻射部,並藉由所述第二接地部接地,使得所述第一輻射部及第二輻射部共同激發第一模態以產生第一頻段之輻射訊號,當電流自所述第二饋入部饋入後,電流將流入所述輻射體,並耦合至所述第二部分,使得所述第二部分激發所述第二模態以產生第二頻段之輻射訊號,同時流過所述輻射體之電流使得所述輻射體工作於第三模態以產生第三頻段之輻射訊號。
- 如申請專利範圍第18項所述之天線結構,其中所述第一模態為LTE模態,所述第二模態為GPS/GLONASS模態,所述第三模態包括第一模態之高頻頻段、藍牙頻段及WIFI頻段。
- 如申請專利範圍第19項所述之天線結構,其中所述第二饋入部包括雙工器及訊號提取器,所述雙工器之兩個輸出端用以實現Wi-Fi 2.4GHz訊號與LTE高頻訊號共用訊號輸出/輸入路徑之功能,所述訊號提取器用以提供GPS/GLONASS訊號及非GPS/GLONASS訊號共用訊號輸出/輸入路徑之功能。
- 如申請專利範圍第19項所述之天線結構,其中所述第二饋入部包括三工器,所述三工器用以實現所述GPS/GLONASS訊號及非GPS/GLONASS訊號共用訊號輸出/輸入路徑之功能。
- 一種無線通訊裝置,包括如申請專利範圍第1-21項中任一項所述之天線結構。
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