TWI656685B - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 Download PDF

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TWI656685B
TWI656685B TW106122776A TW106122776A TWI656685B TW I656685 B TWI656685 B TW I656685B TW 106122776 A TW106122776 A TW 106122776A TW 106122776 A TW106122776 A TW 106122776A TW I656685 B TWI656685 B TW I656685B
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林彥輝
張雲鑑
林榮勤
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群邁通訊股份有限公司
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Abstract

一種天線結構，包括殼體、第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及訊號饋入源，所述殼體包括前框、背板以及邊框，所述邊框上開設有開槽，所述前框上開設有縫隙及斷點，所述開槽、所述縫隙及斷點共同自所述殼體劃分出天線段，所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部彼此間隔設置，其中一輻射部電連接至所述天線段，剩餘之輻射部與所述天線段間隔設置，所述訊號饋入源電連接至其中一輻射部，剩餘之輻射部接地。

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，例如金屬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。再者，所述背板上通常還設置有開槽及斷點，如此將影響背板之完整性與美觀性。
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、第一接地部、第二接地部、耦合部及第一饋入源，所述殼體包括前框、背板以及邊框，所述邊框夾設於所述前框與所述背板之間，所述邊框上開設有開槽，所述前框上開設有第一縫隙及第一斷點，所述第一縫隙及第一斷點均與所述開槽連通並延伸至隔斷所述前框，所述開槽、所述第一縫隙及第一斷點共同自所述殼體劃分出第一天線段，所述第一接地部之一端電連接至所述第一天線段，另一端接 地，所述第二接地部與所述第一接地部間隔設置，且一端電連接至所述第一天線段，另一端接地，所述耦合部之一端電連接至所述第一饋入源，且與所述第一天線段間隔耦合設置，來自所述第一饋入源之電流藉由所述耦合部耦合至所述第一天線段。
一種無線通訊裝置，包括上述所述之天線結構。
上述天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置可涵蓋至LTE-A低、中、高頻，頻率範圍較廣。另外，該天線結構之殼體上之開槽、第一縫隙、第二縫隙、第一斷點及第二斷點均設置於所述前框及邊框上，並未設置於所述背板上，使得所述背板構成全金屬結構，即所述背板上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述背板可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響背板之完整性與美觀性。
100、100a、300、500‧‧‧天線結構
11、31、51‧‧‧殼體
111、311、511‧‧‧前框
112、312、512‧‧‧背板
113、313、513‧‧‧邊框
114、314、514‧‧‧容置空間
525‧‧‧收容空間
115、315、515‧‧‧末端部
116、316、516‧‧‧第一側部
117、317、517‧‧‧第二側部
118‧‧‧第一開孔
119‧‧‧第二開孔
120、320、520‧‧‧開槽
121、321、521‧‧‧第一縫隙
122、322、522‧‧‧第二縫隙
123、323、523‧‧‧第一斷點
124、324、524‧‧‧第二斷點
A1‧‧‧第一天線段
E1、K1‧‧‧天線段
K11‧‧‧第一段
K12‧‧‧第二段
A2‧‧‧第二天線段
12‧‧‧第一接地部
G1‧‧‧第一接地段
126、J1‧‧‧第一連接段
13‧‧‧第二接地部
G2‧‧‧第二接地段
131、J2‧‧‧第二連接段
T1、D1、H1‧‧‧第一端
T2、D2、H2‧‧‧第二端
14‧‧‧耦合部
F1‧‧‧第一饋入段
141‧‧‧第一耦合段
143‧‧‧第二耦合段
15‧‧‧寄生部
G3‧‧‧第三接地段
151‧‧‧第一寄生段
153‧‧‧第二寄生段
S1‧‧‧第一饋入源
S2‧‧‧第二饋入源
36、56‧‧‧訊號饋入源
ANT1‧‧‧第一天線
ANT2‧‧‧第二天線
ANT3、ANT4‧‧‧天線
16‧‧‧輻射部
33‧‧‧第一輻射部
F2‧‧‧第二饋入段
G4‧‧‧第四接地段
161、331‧‧‧第一輻射段
163、332‧‧‧第二輻射段
333‧‧‧第三輻射段
334‧‧‧第四輻射段
335‧‧‧第五輻射段
53‧‧‧第一共振部
Q1‧‧‧第一連接臂
531‧‧‧第一共振段
532‧‧‧第二共振段
54‧‧‧第二共振部
Q2‧‧‧第二連接臂
541‧‧‧共振臂
55‧‧‧延伸部
551‧‧‧第一延伸段
552‧‧‧第二延伸段
17、27、37、57‧‧‧匹配電路
171、271、371、571‧‧‧第一匹配元件
172、272、372、572‧‧‧第二匹配元件
173、273、373、573‧‧‧第三匹配元件
177‧‧‧第四匹配元件
18‧‧‧切換電路
181‧‧‧第一切換元件
183‧‧‧第二切換元件
19、29‧‧‧濾波電路
L1‧‧‧電感
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
L2‧‧‧第一電感
L3‧‧‧第二電感
C3‧‧‧電容
200、400、600‧‧‧無線通訊裝置
201、401、601‧‧‧顯示單元
202、402、602‧‧‧第一電子元件
203、403、603‧‧‧第二電子元件
204、404、604‧‧‧第三電子元件
205、405、605‧‧‧第四電子元件
206、406、606‧‧‧第五電子元件
207、208、209、407、408、409、607、608、609‧‧‧通孔
34‧‧‧第二輻射部
341‧‧‧第一輻射臂
342‧‧‧第二輻射臂
343‧‧‧第三輻射臂
344‧‧‧第四輻射臂
345‧‧‧第五輻射臂
35‧‧‧第三輻射部
J3‧‧‧第三連接段
351‧‧‧第一諧振段
352‧‧‧第二諧振段
353‧‧‧第三諧振段
354‧‧‧第四諧振段
355‧‧‧第五諧振段
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所示無線通訊裝置之組裝示意圖。
圖4為圖1所示天線結構之電流走向示意圖。
圖5為圖1所示天線結構設置有匹配電路之電路圖。
圖6為圖1所示天線結構設置有切換電路及濾波電路之電路圖。
圖7為當圖5所示天線結構中第一匹配元件設置為不同之電感值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖8為當圖5所示天線結構中第二匹配元件設置為不同之電容值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖9為當圖5所示天線結構中第三匹配元件設置為不同之電感值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖10為當圖5所示天線結構中第四匹配元件設置為不同之電感值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖11為當圖5所示天線結構中匹配電路設置特定之電感及電容時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖12為當圖5所示天線結構中匹配電路設置特定之電感及電容時，所述天線結構之輻射效率曲線圖。
圖13為當圖6所示天線結構中第一切換元件設置為具有不同電感值之電感，且第二切換元件為一電感值為5nH之電感時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖14為當圖6所示天線結構中第一切換元件設置為具有不同電感值之電感，且第二切換元件為一電感值為10nH之電感時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖15為當圖6所示天線結構中第一切換元件設置為具有不同電感值之電感，且第二切換元件為一電感值為15nH之電感時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖16為圖1所示天線結構中第二天線之S參數(散射參數)曲線圖。
圖17為圖1所示天線結構中第二天線之輻射效率曲線圖。
圖18為圖1所示天線結構中第二天線之總輻射效率曲線圖。
圖19為本發明第二較佳實施例中天線結構之示意圖。
圖20為圖19所示天線結構設置有匹配電路之電路圖。
圖21為圖19所示天線結構設置有切換電路及濾波電路之電路圖。
圖22為圖19所示天線結構中第一天線之S參數(散射參數)曲線圖。
圖23為圖19所示天線結構中第一天線之輻射效率曲線圖。
圖24為圖19所示天線結構中第二天線之S參數(散射參數)曲線圖。
圖25為圖19所示天線結構中第二天線之輻射效率曲線圖。
圖26為圖19所示天線結構中第二天線之總輻射效率曲線圖。
圖27為本發明第三較佳實施例之天線結構應用至無線通訊裝置之示意圖。
圖28為圖27所示無線通訊裝置另一角度下之示意圖。
圖29為圖27所示無線通訊裝置之組裝示意圖。
圖30為圖27所示天線結構之平面示意圖。
圖31為圖27所示天線結構工作於734-960MHz頻段及2500-2690MHz頻段時之電流走向示意圖。
圖32為圖27所示天線結構工作於1805-2300MHz頻段時之電流走向示意圖。
圖33為圖27所示天線結構設置有匹配電路之電路圖。
圖34為當圖33所示天線結構中第一匹配元件設置為不同之電感值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖35為當圖33所示天線結構中第二匹配元件設置為不同之電容值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖36為當圖33所示天線結構中第三匹配元件設置為不同之電感值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖37為圖27所示天線結構工作於低頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖38為圖27所示天線結構工作於中、高頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖39為圖27所示天線結構工作於低頻模態時之輻射效率曲線圖。
圖40為圖27所示天線結構工作於低頻模態時之總輻射效率曲線圖。
圖41為圖27所示天線結構工作於中、高頻模態時之輻射效率曲線圖。
圖42為圖27所示天線結構工作於中、高頻模態時之總輻射效率曲線圖。
圖43a至圖43h為圖27所示天線結構之平面示意圖。
圖44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45為圖44所示無線通訊裝置另一角度下之示意圖。
圖46為圖44所示無線通訊裝置之組裝示意圖。
圖47為圖44所示天線結構之平面示意圖。
圖48為圖44所示天線結構之電流走向示意圖。
圖49為圖44所示天線結構設置有匹配電路之電路圖。
圖50為當圖44所示天線結構中延伸部為不同長度時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖51為當圖44所示天線結構中第二匹配元件設置為不同之電容值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖52為當圖44所示天線結構中第三匹配元件設置為不同之電容值時，所述天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖53為圖44所示天線結構之S參數(散射參數)曲線圖。
圖54為圖44所示天線結構之輻射效率曲線圖。
圖55a至圖55f為圖44所示天線結構之平面示意圖。
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1-2
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。
請一併參閱圖2，所述天線結構100包括殼體11、第一接地部12、第二接地部13、耦合部14、寄生部15、輻射部16、第一饋入源S1及第二饋入源S2。所述殼體11可為所述無線通訊裝置200之外殼。於本實施例中，所述殼體11由金屬材料製成。所述殼體11包括前框111、背板112及邊框113。所述前框111、背板112及邊框113可是一體成型。所述前框111、背 板112以及邊框113構成所述無線通訊裝置200之外殼。所述前框111上設置有一開口(圖未標)，用於容置所述無線通訊裝置200之顯示單元201。可理解，所述顯示單元201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112大致平行設置。
所述背板112與所述前框111相對設置。所述背板112與邊框113直接連接，所述背板112與邊框113之間沒有空隙。所述背板112相當於所述天線結構100與所述無線通訊裝置200之地。
所述邊框113夾設於所述前框111與所述背板112之間，且分別環繞所述前框111及所述背板112之周緣設置，以與所述顯示單元201、所述前框111以及背板112共同圍成一容置空間114。所述容置空間114用以容置所述無線通訊裝置200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113至少包括末端部115、第一側部116以及第二側部117。於本實施例中，所述末端部115為所述無線通訊裝置200之底端。所述末端部115連接所述前框111與所述背板112。所述第一側部116與所述第二側部117相對設置，兩者分別設置於所述末端部115之兩端，優選垂直設置。所述第一側部116與所述第二側部117亦連接所述前框111與所述背板112。
所述邊框113上還開設有第一開孔118、第二開孔119及開槽120。所述前框111上開設有第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124。所述第一開孔118以及第二開孔119均開設於所述末端部115上，兩者間隔設置且均貫通所述末端部115。
請一併參閱圖3，所述無線通訊裝置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包括第一電子元件202、第二電 子元件203、第三電子元件204、第四電子元件205以及第五電子元件206(參圖3)。所述第一電子元件202為一耳機介面模組，其設置於所述容置空間114內，且鄰近所述第一側部116設置。所述第一電子元件202與所述第一開孔118相對應，以使得所述第一電子元件202從所述第一開孔118部分露出。如此用戶可將一耳機藉由所述第一開孔118插入，進而與所述第一電子元件202建立電性連接。
所述第二電子元件203為一USB模組，其設置於所述容置空間114內，且位於所述第一電子元件202與所述第二側部117之間。所述第二電子元件203與所述第二開孔119相對應，以使得所述第二電子元件203從所述第二開孔119部分露出。如此使用者可將一USB設備藉由所述第二開孔119插入，進而與所述第二電子元件203建立電性連接。所述第三電子元件204及第四電子元件205均為後置攝像頭模組。所述第五電子元件206為一閃光燈。
所述背板112為一體成型之單一金屬片，為顯露雙相機鏡頭(即第三電子元件204及第四電子元件205)與閃光燈(即第五電子元件206)等元件，所述背板112設置通孔207、208、209。所述背板112其上並沒有設置任何用於分割所述背板112之絕緣之開槽、斷線或斷點。
於本實施例中，所述開槽120佈設於所述末端部115上，且與所述第一開孔118及第二開孔119連通，並且分別延伸至所述第一側部116及第二側部117。可理解，於其他實施例中，所述開槽120亦可僅設置於所述末端部115，而未延伸至所述第一側部116及第二側部117中之任何一個，或者所述開槽120設置於所述末端部115，且僅延伸至所述第一側部116及第二側部117其中之一。
所述第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點 124均與所述開槽120連通，並延伸至隔斷所述前框111。於本實施例中，所述第一縫隙121開設於所述前框111上，且與所述開槽120佈設於所述第一側部116之第一端T1連通。所述第二縫隙122開設於所述前框111上，且與所述開槽120佈設於所述第二側部117之第二端T2連通。所述第一斷點123以及第二斷點124間隔設置於所述第一端T1與第二端T2之間之所述前框111上，並與所述開槽120連通。如此，所述開槽120、第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124共同自所述殼體11至少分隔出相互間隔設置之第一天線段A1及第二天線段A2。其中，所述第一縫隙121與所述第一斷點123之間之所述前框111構成所述第一天線段A1。所述第二縫隙122與所述第二斷點124之間之所述前框111構成所述第二天線段A2。於本實施例中，所述第一斷點123與所述第二斷點124分別設置於所述第二開孔119之兩側。
可理解，於本實施例中，除了所述第一開孔118以及第二開孔119之位置以外，所述開槽120、第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124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)。
可理解，於本實施例中，所述開槽120開設於所述邊框113靠近所述背板112之一端，並延伸至所述前框111，以使得所述第一天線段A1與第二天線段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120之開設位置亦可根據具體需求進行調整。例如，所述開槽120開設於所述邊框113靠近所述背板112之一端，並朝所述前框111所在方向延伸，以使得所述第一天線段A1與第二天線段A2由部分所述前框111及部分所述邊框113構成。
可理解，所述前框111與邊框113之下半部除了所述開槽120、 第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124以外沒有再設置其他絕緣之開槽、斷線或斷點，因此所述前框111之下半部就僅有第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124，沒有其他斷點。
可理解，於本實施例中，所述開槽120之寬度大致為3.43mm。所述第一斷點123及第二斷點124之寬度大致為2mm。所述第一縫隙121及第二縫隙122之寬度大致為3.43mm。第一斷點123及第二斷點124之間之距離大致為11.1mm。
所述第一接地部12設置於所述第一電子元件202靠近所述第一斷點123之一側。所述第一接地部12大致呈L形，其包括第一接地段G1及第一連接段126。所述第一接地段G1大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112相垂直之平面內。所述第一接地段G1之一端垂直連接至所述第一連接段126，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第一連接段126大致呈矩形條狀，其整體設置於與所述背板112相平行之平面內。所述第一連接段126之一端垂直連接至所述第一接地段G1遠離所述背板112之一端，另一端沿平行所述第一側部116且靠近所述末端部115之方向延伸，直至與所述第一天線段A1連接，以使得所述第一天線段A1藉由所述第一接地部12接地。
所述第二接地部13設置於所述第一電子元件202靠近所述第一側部116之一側。所述第二接地部13大致呈L形，其包括第二接地段G2及第二連接段131。所述第二接地段G2大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112相垂直之平面內。所述第二接地段G2之一端電連接至所述第二連接段131，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第二連接段131大致呈矩形條狀，其整體設置於與所述背板112相平行之平面內。所述第二連接段131之一端垂直連接至所述第二接地段G2遠離所述背板112之一端，另一 端沿平行所述第一側部116且靠近所述末端部115之方向延伸，直至與所述第一天線段A1連接，以使得所述第一天線段A1藉由所述第二接地部13接地。
所述第一接地部12與第二接地部13皆靠近所述第一開孔118。所述第一接地部12與第二接地部13分別設置於所述第一開孔118之兩側。
所述耦合部14與所述第一饋入源S1電連接，以構成一單極天線。所述耦合部14包括第一饋入段F1、第一耦合段141及第二耦合段143。所述第一饋入段F1設置於所述第一電子元件202與第二電子元件203之間。所述第一饋入段F1大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112垂直之平面內。所述第一饋入段F1之一端電連接至所述第一耦合段141，另一端電連接至所述第一饋入源S1，用以為所述耦合部14饋入電流。
所述第一耦合段141大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112相平行之平面內。所述第一耦合段141之一端垂直連接至所述第一饋入段F1遠離所述第一饋入源S1之一端，另一端沿平行所述第一側部116且靠近所述末端部115之方向延伸。所述第二耦合段143與所述第一耦合段141共面設置。所述第二耦合段143垂直連接至所述第一耦合段141遠離所述第一饋入段F1之端部，且分別沿平行所述末端部115且靠近所述第一側部116及第二側部117之方向延伸，進而與所述第一耦合段141構成T型結構。
所述寄生部15為一寄生天線。所述寄生部15設置於所述第一耦合段141與所述第二電子元件203之間。所述寄生部15包括第三接地段G3、第一寄生段151及第二寄生段153。所述第三接地段G3大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112相垂直之平面內。所述第三接地段G3之一端垂直連接至所述第一寄生段151，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第一寄生段151大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第三接地段G3遠離 所述背板112之一端，另一端沿平行所述第二耦合段143且靠近所述第二電子元件203之方向(亦就是靠近所述第二側部117之方向)延伸。所述第二寄生段153大致呈矩形條狀，其垂直連接至所述第一寄生段151遠離所述第三接地段G3之一端，並沿平行所述第一側部116且遠離所述末端部115之方向延伸。
請一併參閱圖4及圖5，可理解，於本實施例中，所述第一天線段A1、第一接地部12、第二接地部13、耦合部14以及寄生部15共同構成第一天線ANT1，用於激發第一模態以產生第一頻段之輻射訊號。本實施例中，所述第一模態為一LTE-A中、高頻模態。所述第一頻段為1710-2690MHz頻段。具體請一併參閱圖4，當電流自所述第一饋入源S1進入後，電流將流入所述耦合部14，並藉由所述耦合部14耦合至所述第一天線段A1，以流過所述第一天線段A1，並藉由所述第一接地部12及所述第二接地部13接地，以使得所述耦合部14與所述第一天線段A1以四分之一波長方式共同激發所述第一模態之中頻段，即1710-2300MHz頻段。同時所述耦合部14與部分所述第一天線段A1還以四分之一波長方式共同激發所述第一模態之第一高頻段，即2300-2400MHz頻段(請參路徑I1)。另外，當電流自所述第一饋入源S1進入後，電流將流入所述耦合部14，並藉由所述耦合部14耦合至所述寄生部15，並藉由所述寄生部15之第三接地段G3接地(請參路徑I2)，以使得所述寄生部15以四分之一波長方式激發所述第一模態之第二高頻段，即2500-2690MHz頻段。顯然，於本實施例中，所述寄生部15主要用於改善所述第一天線ANT1之高頻段頻寬。
請再次參閱圖2，所述輻射部16整體設置於所述第二電子元件203與所述第二側部117之間。所述輻射部16包括第二饋入段F2、第四接地段G4、第一輻射段161以及第二輻射段163。所述第二饋入段F2大致呈矩形 條狀，其設置於與所述背板112相垂直之平面內，且鄰近所述第二側部117設置。所述第二饋入段F2之一端電連接至所述第二饋入源S2，另一端電連接至所述第一輻射段161，用以為所述輻射部16饋入電流。
所述第四接地段G4大致呈矩形條狀，設置於與所述背板112相垂直之平面內，且位於所述第二饋入段F2與所述第二電子元件203之間。所述第四接地段G4之一端電連接至所述背板112，即接地，另一端電連接至所述第一輻射段161，用以為所述輻射部16提供接地。
所述第一輻射段161大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板112相平行之平面內。所述第一輻射段161之一端垂直連接至所述第二饋入段F2遠離所述第二饋入源S2之一端，並沿平行所述末端部115且靠近所述第一側部116之方向延伸一段距離，以與所述第四接地段G4遠離所述背板112之一端垂直連接，接著越過所述第四接地段G4，以繼續沿平行所述末端部115且靠近所述第一側部116之方向延伸。所述第二輻射段163大致呈矩形條狀，其與所述第一輻射段161共面設置。所述第二輻射段163之一端垂直連接至所述第一輻射段161遠離所述第二饋入段F2之一端，另一端沿平行所述第一側部116且靠近所述末端部115之方向延伸，直至與所述第二天線段A2鄰近所述第二斷點124之一側電連接。
請一併參閱圖4及圖6，可理解，於本實施例中，所述輻射部16與所述第二天線段A2共同形成一第二天線ANT2，用於激發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。於本實施例中，所述第二天線ANT2為倒F型天線。所述第二模態為LTE-A低頻模態，所述第二頻段為700-960MHz頻段。具體請再次參閱圖4，當電流自所述第二饋入源S2進入後，電流將流入所述輻射部16，並藉由所述輻射部16流入所述第二天線段A2，以流過所述第二天線段A2，並藉由所述 輻射部16之第四接地段G4接地(請參路徑I3)，進而激發所述低頻模態，以產生700-960MHz頻段之輻射訊號。
可理解，請再次參閱圖5，於本實施例中，所述第一天線ANT1構成四端口網路。所述四端口包括第一接地段G1、第二接地段G2、第三接地段G3以及第一饋入段F1，且藉由於各端口處設置相應之匹配元件，以構成相應之匹配電路17，進而有效調整與優化所述第一天線ANT1之頻寬與阻抗匹配。具體於其中一個實施例中，所述匹配電路17包括第一匹配元件171、第二匹配元件172、第三匹配元件173以及第四匹配元件174。所述第一匹配元件171之一端電連接至所述第一饋入段F1，另一端電連接至所述第一饋入源S1。所述第一饋入源S1之另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第二匹配元件172之一端電連接至所述第一接地段G1，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第三匹配元件173之一端電連接至所述第二接地段G2，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第四匹配元件174之一端電連接至所述第三接地段G3，另一端電連接至所述背板112，即接地。於本實施例中，所述第一匹配元件171、第三匹配元件173以及第四匹配元件174均為電感。所述第二匹配元件172為一電容。當然，於其他實施例中，所述第一匹配元件171、第二匹配元件172、第三匹配元件173以及第四匹配元件174不局限於上述所述之電感及電容，其還可為其他之匹配元件或其組合。
可理解，請再次參閱圖6，於本實施例中，所述第二天線ANT2構成兩端口網路。所述兩端口包括第二饋入段F2以及第四接地段G4，且藉由於各端口處設置相應之切換元件，以構成相應之切換電路18，進而有效調整所述第二天線ANT2之低頻模態。具體於其中一個實施例中，所述切換電路18包括第一切換元件181及第二切換元件183。所述第一切換元 件181之一端電連接至所述第二饋入段F2，另一端電連接至所述第二饋入源S2。所述第二饋入源S2之另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第二切換元件183之一端電連接至所述第四接地段G4，另一端電連接至所述背板112，即接地。於本實施例中，所述第一切換元件181及第二切換元件183均為可調之電感，均可於多個預設之電感值當中切換。如此，藉由設置所述可調之第一切換元件181及第二切換元件183之電感值，以使得所述切換電路18構成雙切換電路，進而有效調整所述第二天線ANT2之低頻模態。可理解，於其他實施例中，所述第一切換元件181及第二切換元件183不局限於上述所述之可調之電感，其還可為其他之切換元件或其組合，例如所述第一切換元件181及第二切換元件183均可於多個預設之阻抗值當中切換。
可理解，於其他實施例中，所述第二天線ANT2還可包括一濾波電路19。所述濾波電路19電連接於所述第一切換元件181與所述第二饋入源S2之間，用以有效抑制高頻諧波模態，進而有效改善所述第一天線ANT1與所述第二天線ANT2之間之隔離度。於其中一實施例中，所述濾波電路19包括電感L1、第一電容C1及第二電容C2。所述電感L1串聯於所述第一切換元件181與所述第二饋入源S2之間。所述第一電容C1之一端電連接於所述電感L1與所述第二饋入源S2之間，另一端電連接至所述背板112，即接地。所述第二電容C2之一端電連接於所述電感L1與所述第一切換元件181之間，另一端電連接至所述背板112，即接地，以與所述電感L1及第一電容C1構成Π型濾波電路。於本實施例中，所述電感L1之電感值為9.1nH。所述第一電容C1及第二電容C2之電容值均為4pF。
可理解，所述背板112可作為所述天線結構100與所述無線通訊裝置200之地。於另一實施例中，於所述顯示單元201朝向所述背板112 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201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112相連接以作為所述天線結構100與所述無線通訊裝置200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112以供所述天線結構100或所述無線通訊裝置200接地。於另一實施例中，所述無線通訊裝置200之主電路板可設置接地面，於上述之每一處接地，所述接地面可取代所述背板112以供所述天線結構100或所述無線通訊裝置200接地。所述接地面可與所述屏蔽罩、中框或所述背板112相連接。
圖7為當所述第一匹配元件171為一電感，且設置為不同之電感值時，所述第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S71為當所述第一匹配元件171為一電感值為2.1nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S72為當所述第一匹配元件171為一電感值為1.5nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S73為當所述第一匹配元件171為一電感值為2.7nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。
圖8為當所述第二匹配元件172為一電容，且設置為不同之電容值時，所述第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S81為當所述第二匹配元件172為一電容值為30pF之電容時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S82為當所述第二匹配元件172為一電容值為10pF之電容時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S83為當所述第二匹配元件172為一電容值為50pF之電容時所述第一天線ANT1之S11值。
圖9為當所述第三匹配元件173為一電感，且設置為不同之電感值時，所述第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S91為當所述第三匹配元件173為一電感值為8.2nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S92為當所述第三匹配元件173為一電感值為6.2nH之 電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S93為當所述第三匹配元件173為一電感值為10.2nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。
圖10為當所述第四匹配元件174為一電感，且設置為不同之電感值時，所述第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S101為當所述第四匹配元件174為一電感值為3.6nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S102為當所述第四匹配元件174為一電感值為3.3nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。曲線S103為當所述第四匹配元件174為一電感值為3.9nH之電感時所述第一天線ANT1之S11值。
顯然，從圖7至圖10可知，所述天線結構100中所述第二匹配元件172及第三匹配元件173主要用於調整所述第一模態之中頻段，即1710-2300MHz頻段。所述第一匹配元件171用於調整所述第一模態之第一高頻段，即2300-2400MHz頻段。所述第四匹配元件174用於調整所述第一模態之第二高頻段，即2500-2690MHz頻段。
圖11為當所述匹配電路17中所述第一匹配元件171、第二匹配元件172、第三匹配元件173以及第四匹配元件174分別為電感值為2.1nH之電感、電容值為30pF之電容、電感值為8.2nH之電感以及電感值為3.6nH之電感時，所述第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。
圖12為當所述匹配電路17中所述第一匹配元件171、第二匹配元件172、第三匹配元件173以及第四匹配元件174分別為電感值為2.1nH之電感、電容值為30pF之電容、電感值為8.2nH之電感以及電感值為3.6nH之電感時，所述第一天線ANT1之輻射效率曲線圖。其中，曲線S121為所述第一天線ANT1之輻射效率。曲線S122為所述第一天線ANT1之總輻射效率。顯然，所述第一天線ANT1之中高頻可涵蓋至1710-2690MHz，且於有效頻段內其天線效率大於-3dB，滿足天線之設計要求。
圖13為當所述第一切換元件181設置為具有不同電感值之電感，且所述第二切換元件183為一電感值為5nH之電感時，所述第二天線ANT2之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S131為當所述第一切換元件181短路，且所述第二切換元件183為一電感值為5nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S132為當所述第一切換元件181及第二切換元件183均為一電感值為5nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S133為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為10nH及5nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S134為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為20nH及5nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S135為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為30nH及5nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。
圖14為當所述第一切換元件181設置為具有不同電感值之電感，且所述第二切換元件183為一電感值為10nH之電感時，所述第二天線ANT2之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S141為當所述第一切換元件181短路，且所述第二切換元件183為一電感值為10nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S142為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為5nH及10nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S143為當所述第一切換元件181及第二切換元件183均為一電感值為10nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S144為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為20nH及10nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S145為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為30nH及10nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。
圖15為當所述第一切換元件181設置為具有不同電感值之電感，且所述第二切換元件183為一電感值為15nH之電感時，所述第二天線ANT2 之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S151為當所述第一切換元件181為短路，且所述第二切換元件183為一電感值為15nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S152為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為5nH及15nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S153為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為10nH及15nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S154為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為20nH及15nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。曲線S155為當所述第一切換元件181及第二切換元件183分別為電感值為30nH及15nH之電感時所述第二天線ANT2之S11值。
顯然，由上述圖13至圖15可知，所述天線結構100之第二天線ANT2主要藉由所述第二切換元件183調整所述第二天線ANT2之頻段(700/850/900MHz)，再由所述第一切換元件181細調所述第二天線ANT2之頻率點與阻抗匹配。
請一併參閱表1，為當所述切換電路18採用不同之配置時，所述天線結構100中第二天線ANT2之工作頻段。
圖16為所述天線結構100中第二天線ANT2之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S161為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之S11值。曲線S162為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz (LTE-A band13)時之S11值。曲線S163為所述第二天線ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之S11值。曲線S164為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之S11值。
圖17為所述天線結構100中第二天線ANT2之輻射效率曲線圖。其中，曲線S171為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之輻射效率。曲線S172為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz(LTE-A band13)時之輻射效率。曲線S173為所述第二天線ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之輻射效率。曲線S174為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之輻射效率。
圖18為所述天線結構100中第二天線ANT2之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S181為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之總輻射效率。曲線S182為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz(LTE-A band13)時之總輻射效率。曲線S183為所述第二天線ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之總輻射效率。曲線S184為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之總輻射效率。
顯然，由圖16至圖18可知，所述天線結構100之低頻可涵蓋700-960MHz，且其輻射效率均大於-5dB，滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。
可理解，於其他實施例中，所述天線結構100不局限於設置第一斷點123及第二斷點124，即所述斷點之數量不局限於兩個，亦可僅設置一個或多個，僅需確保所述天線結構100可至少形成相互間隔之第一天線段A1及第二天線段A2即可。
如前面所述，所述天線結構100藉由設置所述開槽120、第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123及第二斷點124，以自所述前框111 劃分出間隔設置之第一天線段A1及第二天線段A2。所述天線結構100還設置有耦合部14、寄生部15以及輻射部16，進而使得所述耦合部14、寄生部15與所述第一天線段A1構成第一天線ANT1，以產生中、高頻頻段之輻射訊號。所述輻射部16與所述第二天線段A2構成第二天線ANT2，以產生低頻頻段之輻射訊號。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)技術與所述第一天線ANT1及第二天線ANT2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100藉由設置所述殼體11，且所述殼體11上之第一開孔118、第二開孔119、開槽120、第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123及第二斷點124均設置於所述前框111及邊框113上，並未設置於所述背板112上，使得所述背板112構成全金屬結構，即所述背板112上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述背板112可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響背板112之完整性與美觀性。
請一併參閱圖19至圖21，為本發明第二較佳實施例提供之天線結構100a。所述天線結構100a包括殼體11、第一接地部12、第二接地部13、耦合部14、輻射部16、第一饋入源S1、第二饋入源S2、切換電路18、匹配電路27及濾波電路29。所述殼體11包括前框111、背板112及邊框113。所述邊框113至少包括末端部115、第一側部116以及第二側部117。所述邊框113上還開設有第一開孔118、第二開孔119及開槽120。所述前框111上開設有第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124。所述開槽120、第一縫隙121、第二縫隙122、第一斷點123以及第二斷點124共同自所述殼體11分隔出相互間隔設置之第一天線段A1與第二天線段A2。
可理解，於本實施例中，該天線結構100a與天線結構100之區 別在於所述第一斷點123與第二斷點124之間之距離比較大。具體於本實施例中，所述第一斷點123與第二斷點124之間之距離為23.1mm。
可理解，請一併參閱圖19及圖20，於本實施例中，該天線結構100a與天線結構100之區別還在於，該天線結構100a不包括所述寄生部15，即省略所述寄生部15。如此，所述第一天線ANT1構成三端口網路結構，即所述匹配電路27不包括所述第四匹配元件174。具體於本實施例中，所述匹配電路27包括第一匹配元件271、第二匹配元件272以及第三匹配元件273。於本實施例中，所述第一匹配元件271、第二匹配元件272以及第三匹配元件273均為電感，且其電感值分別為2.7nH、13nH以及0.8nH。
另外，請一併參閱圖21，於本實施例中，該天線結構100a與天線結構100之區別還在於，所述濾波電路29與濾波電路19之具體電路結構並不相同。具體所述濾波電路29包括第一電感L2、第二電感L3及電容C3。所述第一電感L2與第二電感L3串聯於所述第一切換元件181與第二饋入源S2之間。所述電容C3之一端電連接於所述第一電感L2與第二電感L3之間，另一端電連接至所述背板112，即接地，進而與所述第一電感L2與第二電感L3構成T型濾波結構。於其中一個實施例中，所述第一電感L2與第二電感L3之電感值均為9.1nH。所述電容C3之電容值為3.3pF。
請一併參閱表2，為當所述天線結構100a中切換電路18採用不同之配置時，所述天線結構100a中第二天線ANT2之工作頻段。
圖22為所述天線結構100a中第一天線ANT1之S參數(散射參數)曲線圖。圖23為所述天線結構100a中第一天線ANT1之輻射效率曲線圖。其中，曲線S231為所述天線結構100a中第一天線ANT1之輻射效率。曲線S232為所述天線結構100a中第一天線ANT1之總輻射效率。顯然，由圖22至圖23可知，雖所述天線結構100a不包括所述寄生部15，然所述天線結構100a之中高頻亦可涵蓋至1710-2690MHz，且其輻射效率及總輻射效率均大於-3dB，滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。
圖24為所述天線結構100a中第二天線ANT2之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S241為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之S11值。曲線S242為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz(LTE-A band13)時之S11值。曲線S243為所述第二天線ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之S11值。曲線S244為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之S11值。
圖25為所述天線結構100a中第二天線ANT2之輻射效率曲線圖。其中，曲線S251為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之輻射效率。曲線S252為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz(LTE-A band13)時之輻射效率。曲線S253為所述第二天線ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之輻射效率。曲線S254為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之輻射效率。
圖26為所述天線結構100a中第二天線ANT2之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S261為所述第二天線ANT2工作於704-746MHz(LTE-A band17)時之總輻射效率。曲線S262為所述第二天線ANT2工作於746-787MHz(LTE-A band13)時之總輻射效率。曲線S263為所述第二天線 ANT2工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之總輻射效率。曲線S264為所述第二天線ANT2工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之總輻射效率。顯然，由圖24至圖26可知，雖所述天線結構100a不包括所述寄生部15，然所述天線結構100a之低頻亦可涵蓋至700-960MHz，且其輻射效率及總輻射效率均大於-5dB，滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。
實施例3
請參閱圖27，本發明第三較佳實施方式提供一種天線結構300，其可應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置400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28，所述天線結構300包括殼體31、第一輻射部33、第二輻射部34、第三輻射部35以及訊號饋入源36。所述殼體31可為所述無線通訊裝置300之外殼。於本實施例中，所述殼體31由金屬材料製成。所述殼體31包括前框311、背板312及邊框313。所述前框311、背板312及邊框313可是一體成型。所述前框311、背板312以及邊框313構成所述無線通訊裝置400之外殼。所述前框311上設置有一開口(圖未標)，用於容置所述無線通訊裝置400之顯示單元401。可理解，所述顯示單元401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312大致平行設置。
所述背板312與所述前框311相對設置。所述背板312與邊框313直接連接，所述背板312與邊框313之間沒有空隙。所述背板312相當於所述天線結構300與所述無線通訊裝置400之地。
所述邊框313夾設於所述前框311與所述背板312之間，且分別環繞所述前框311及所述背板312之周緣設置，以與所述顯示單元401、所述前框311以及背板312共同圍成一容置空間314。所述容置空間314用以容 置所述無線通訊裝置400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313至少包括末端部315、第一側部316以及第二側部317。於本實施例中，所述末端部315為所述無線通訊裝置400之頂端。所述末端部315連接所述前框311與所述背板312。所述第一側部316與所述第二側部317相對設置，兩者分別設置於所述末端部315之兩端，優選垂直設置。所述第一側部316與所述第二側部317亦連接所述前框311與所述背板312。
所述邊框313上還開設有開槽320。所述前框311上開設有第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324。於本實施例中，所述開槽320佈設於所述末端部315上，且分別延伸至所述第一側部316及第二側部317。可理解，於其他實施例中，所述開槽320亦可僅設置於所述末端部315，而未延伸至所述第一側部316及第二側部317中之任何一個，或者所述開槽320設置於所述末端部315，且僅沿延伸至所述第一側部316及第二側部317中之其中之一。
所述第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324均與所述開槽320連通，並延伸至隔斷所述前框311。於本實施例中，所述第一縫隙321開設於所述前框311上，且與所述開槽320佈設於所述第一側部316之第一端D1連通。所述第二縫隙322開設於所述前框311上，且與所述開槽320佈設於所述第二側部317之第二端D2連通。所述第一斷點323以及第二斷點324間隔設置於所述第一端D1與第二端D2之間之所述前框311上，並與所述開槽320連通。如此，所述開槽320、第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324共同自所述殼體31至少分隔出相應之天線段E1。其中，所述第一縫隙321與所述第一斷點323之間之所述 前框311構成所述天線段E1。可理解，於本實施例中，所述開槽320、第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324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)。
可理解，於本實施例中，所述開槽320開設於所述邊框313靠近所述背板312之一端，並延伸至所述前框311，以使得所述天線段E1完全由部分所述前框311構成。當然，於其他實施例中，所述開槽320之開設位置亦可根據具體需求進行調整。例如，所述開槽320開設於所述邊框313靠近所述背板312之一端，並朝所述前框311所在方向延伸，以使得所述天線段E1由部分所述前框311及部分所述邊框313構成。
可理解，所述前框311與邊框313之上半部除了所述開槽320、第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324以外沒有再設置其他絕緣之開槽、斷線或斷點，因此所述前框311之上半部就僅有第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323以及第二斷點324，沒有其他斷點。
可理解，於本實施例中，所述開槽320之寬度大致為3.43mm。所述第一斷點323及第二斷點324之寬度大致為2mm。所述第一縫隙321及第二縫隙322之寬度大致為3.43mm。所述第一斷點323及第二斷點324之間之距離大致為11.1mm。
請一併參閱圖29，所述無線通訊裝置400還包括至少一電子元件。於本實施例中，所述無線通訊裝置400包括第一電子元件402、第二電子元件403、第三電子元件404、第四電子元件405以及第五電子元件406。所述第一電子元件402為前置攝像頭模組，其設置於所述第一斷點323與所述第一側部316之間。所述第二電子元件403為一揚聲器模組，其設置於所述第一斷點323與第二斷點324之間。所述第三電子元件404及第四電子元件405均為後置攝像頭模組，兩者間隔設置於所述第二電子元件403與所述 第二側部317之間。所述第五電子元件406為一閃光燈。
所述背板312為一體成型之單一金屬片，為顯露雙相機鏡頭(即第三電子元件404及第四電子元件405)與閃光燈(即第五電子元件406)等元件，所述背板312設置通孔407、408、409。所述背板312其上並沒有設置任何用於分割所述背板312之絕緣之開槽、斷線或斷點。
於本實施例中，所述第一輻射部33、第二輻射部34與第三輻射部35之間彼此間隔設置。所述第一輻射部33包括第一連接段J1、第一輻射段331、第二輻射段332、第三輻射段333、第四輻射段334以及第五輻射段335。所述第一連接段J1大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板312相垂直之平面內，且位於所述第一電子元件402與第二電子元件403之間。所述第一連接段J1之一端與所述訊號饋入源36電連接，用於為所述第一輻射部33饋入電流。所述第一輻射段331設置於與所述背板312相平行之平面內。所述第一輻射段331大致呈三角形，其一頂點與所述第一連接段J1遠離所述訊號饋入源36之端部垂直連接。所述第二輻射段332、第三輻射段333、第四輻射段334以及第五輻射段335均與所述第一輻射段331共面設置。所述第二輻射段332與第三輻射段333均呈矩形條狀，兩者分別電連接至所述第一輻射段331之另外兩個頂點，並分別沿平行所述末端部315且朝所述第一側部316及第二側部317之方向延伸，進而與所述第一輻射段331構成大致呈T型之結構。所述第四輻射段334大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第三輻射段333遠離所述第一輻射段331之一端，並沿平行所述第一側部316且靠近所述末端部315之方向延伸。所述第五輻射段335大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第四輻射段334遠離所述第三輻射段333之一端，並沿平行所述末端部315且靠近所述第一側部316之方向延伸。
所述第二輻射部34設置於所述第一輻射部33與第三輻射部35 之間，且包括依次連接之第二連接段J2、第一輻射臂341、第二輻射臂342、第三輻射臂343、第四輻射臂344以及第五輻射臂345。所述第二連接段J2大致呈直條狀，其設置於與所述背板312相垂直之平面內。所述第二連接段J2之一端與所述背板312電連接，即接地。所述第一輻射臂341大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板312相平行之平面內。所述第一輻射臂341一端垂直連接至所述第二連接段J2遠離所述背板312之端部，並沿平行所述第一側部316且靠近所述末端部315之方向延伸。所述第二輻射臂342、第三輻射臂343、第四輻射臂344以及第五輻射臂345均與所述第一輻射臂341共面設置。所述第二輻射臂342大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第一輻射臂341遠離所述第二連接段J2之一端，並沿平行所述末端部315且靠近所述第二側部317之方向延伸。所述第三輻射臂343大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第二輻射臂342遠離所述第一輻射臂341之一端，並繼續沿平行所述第一輻射臂341且靠近所述末端部315之方向延伸。所述第四輻射臂344大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第三輻射臂343遠離第二輻射臂342之一端，並繼續沿平行所述第二輻射臂342且靠近所述第二側部317之方向延伸。第五輻射臂345大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第四輻射臂344遠離第三輻射臂343之一端，並繼續沿平行所述第三輻射臂343且靠近所述末端部315之方向延伸，直至與所述天線段E1靠近所述第一斷點323之部分電連接。
請再次參閱圖27及圖30，所述第三輻射部35設置於所述第二輻射部34與所述第一側部316之間。所述第三輻射部35包括第三連接段J3、第一諧振段351、第二諧振段352、第三諧振段353、第四諧振段354以及第五諧振段355。所述第三連接段J3大致呈直條狀，其設置於與所述背板312相垂直之平面內。所述第三連接段J3設置於所述第二連接段J2與所述第一 側部316之間。所述第三連接段J3之一端與所述背板312電連接，即接地。所述第一諧振段351大致呈矩形條狀，其設置於與所述背板312相平行之平面內。所述第一諧振段351一端與所述第三連接段J3遠離所述背板312之端部電連接，並沿平行所述第一側部316且靠近所述末端部315之方向延伸。所述第二諧振段352、第三諧振段353、第四諧振段354以及第五諧振段355均與所述第一諧振段351共面設置。所述第二諧振段352大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第一諧振段351遠離所述第三連接段J3之端部，並沿平行所述末端部315且靠近所述第二側部317之方向延伸。所述第三諧振段353大致呈三角形，其連接至所述第一諧振段351與第二諧振段352之連接處，並沿靠近所述第一側部316之方向延伸。所述第四諧振段354大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第三諧振段353遠離所述第二諧振段352之端部，並沿平行所述第一諧振段351且遠離所述末端部315之方向延伸。所述第五諧振段355大致呈矩形條狀，其一端垂直連接至所述第四諧振段354遠離所述第三諧振段353之端部，並沿平行所述末端部315且靠近所述第二側部317之方向延伸，且越過所述第二連接段J2及第三連接段J3並與所述第一電子元件402間隔設置。
可理解，請一併參閱圖31及圖33，於本實施例中，所述天線段E1、第一輻射部33、第二輻射部34以及第三輻射部35共同構成天線ANT3，用於激發諧振模態以產生預設頻段之輻射訊號。本實施例中，所述諧振模態為一LTE-A低、中、高頻模態。所述預設頻段包括734-960MHz頻段及1805-2690MHz頻段。具體請參閱圖31，當電流自所述訊號饋入源36進入後，電流將流過所述第一輻射部33，並藉由所述第一輻射部33耦合至所述第二輻射部34。耦合至所述第二輻射部34之一部分電流將直接藉由所述第二輻射部34之第二連接段J2接地。另外一部分電流再藉 由所述第二輻射部34直接流入所述天線段E1。流入所述天線段E1之電流會再次耦合至所述第二輻射部34，以藉由所述第二輻射部34之第二連接段J2接地，進而使得所述第二輻射部34以四分之波長方式激發出諧振頻率f0=920MHz之低頻頻段，即734-960MHz頻段(請參路徑I1)。同時，所述f0倍頻還將激發出f1=2620MHz之高頻頻段，即2500-2690MHz頻段。
請一併參閱圖32，當電流自所述訊號饋入源36進入後，電流將流過所述第一輻射部33，並藉由所述第一輻射部33耦合至所述第二輻射部34，接著藉由所述第二輻射部34直接流入所述天線段E1，再藉由所述天線段E1耦合至所述第三輻射部35，最後藉由所述第三輻射部35之第三連接段J3及背板312接地，以使得所述第三輻射部35以四分之波長方式激發出f2=1940MHz之中頻頻段，即1805-2300MHz頻段(請參路徑I2)。
顯然，從圖31及圖32可看出，於本實施例中，所述第二輻射部34用以延長所述天線段E1之長度，所述第三輻射部35用以透過二次耦合來增加所述天線ANT3之頻寬特性。
可理解，請一併參閱圖33，於本實施例中，所述天線ANT3構成三端口網路。所述三端口包括第一連接段J1、第二連接段J2以及第三連接段J3，且藉由於各端口處設置相應之匹配元件，以構成相應之匹配電路37，進而有效調整與優化所述天線ANT3之共振頻段。具體於其中一個實施例中，所述匹配電路37包括第一匹配元件371、第二匹配元件372以及第三匹配元件373。所述第一匹配元件371之一端電連接至所述第一連接段J1與所述訊號饋入源36之間，另一端電連接至所述背板312，即接地。所述第二匹配元件372之一端電連接至所述第二連接段J2，另一端電連接至所述背板312，即接地。所述第三匹配元件373之一端電連接至所述第三連接段J3，另一端電連接至所述背板312，即接地。於本實施例中，所述第一匹配 元件371以及第三匹配元件373均為電感。所述第二匹配元件372為一可調之電感，可於多個預設之電感值之間切換。如此，藉由設置所述可調之第二匹配元件372，以使得所述匹配電路37亦構成切換電路，進而有效調整所述天線ANT3之低頻模態及部分高頻模態。可理解，於其他實施例中，所述第一匹配元件371、第二匹配元件372以及第三匹配元件373不局限於上述所述之電感及/或可調之電感，其還可為其他之匹配元件、切換元件或其組合。例如所述第一匹配元件371、第二匹配元件372以及第三匹配元件373其中一個或多個可是於多個預設阻抗值之間切換之切換元件。
圖34為當所述第一匹配元件371為一電感，且設置為不同之電感值時，所述天線結構300之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S341為當所述第一匹配元件371為一電感值為10nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S342為當所述第一匹配元件371為一電感值為5nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S343為當所述第一匹配元件371為一電感值為25nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S344為當所述第一匹配元件371開路時所述天線結構300之S11值。
圖35為當所述第二匹配元件372為一電感，且設置為不同之電感值時，所述天線結構300之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S351為當所述第二匹配元件372為0歐姆時所述天線結構300之S11值。曲線S352為當所述第二匹配元件372為一電感值為3nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S353為當所述第二匹配元件372為一電感值為5nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S354為當所述第二匹配元件372為一電感值為15nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S355為當所述第二匹配元件372為一電感值為30nH之電感時所述天線結構300之S11值。
圖36為當所述第三匹配元件373為一電感，且設置為不同之電 感值時，所述天線結構300之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S361為當所述第三匹配元件373為一電感值為2.1nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S362為當所述第三匹配元件373為一電感值為1.5nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S363為當所述第三匹配元件373為一電感值為1.8nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S364為當所述第三匹配元件373為一電感值為2.4nH之電感時所述天線結構300之S11值。曲線S365為當所述第三匹配元件373為一電感值為2.7nH之電感時所述天線結構300之S11值。
顯然，從圖34至圖36可知，所述天線結構300中所述第三匹配元件373主要用於調整所述諧振模態之第一高頻段，即2300-2400MHz頻段。所述第一匹配元件371主要用於調整所述諧振模態之第二高頻段，即2500-2690MHz頻段。所述第二匹配元件372主要用於調整所述低頻模態及所述諧振模態之第二高頻段之頻率點。
請一併參閱表3，為當所述匹配電路37中所述第一匹配元件371為電感值為10nH之電感、第三匹配元件373為電感值為2.1nH之電感，且所述第二匹配元件372為不同之電感時，所述天線結構300之工作頻段。
圖37為所述天線結構300工作於低頻模態時之S參數(散射參 數)曲線圖。其中，曲線S371為所述天線結構300工作於704-746MHz頻段及746-787MHz頻段(LTE-A band17/13)時之S11值。曲線S372為所述天線結構300工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之S11值。曲線S373為所述天線結構300工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之S11值。
圖38為所述天線結構300工作於中、高頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S381為所述天線結構300工作於中頻模態(1805-1910MHz)時之S11值。曲線S382為所述天線結構300工作於2300-2400MHz(LTE-A band40)時之S11值。曲線S383為所述天線結構300工作於2500-2690MHz(LTE-A band7)時之S11值。
圖39為所述天線結構300工作於低頻模態時之輻射效率曲線圖。其中，曲線S391為所述天線結構300工作於704-746MHz頻段及746-787MHz頻段(LTE-A band17/13)時之輻射效率。曲線S392為所述天線結構300工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之輻射效率。曲線S393為所述天線結構300工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之輻射效率。
圖40為所述天線結構300工作於低頻模態時之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S401為所述天線結構300工作於704-746MHz頻段及746-787MHz頻段(LTE-A band17/13)時之總輻射效率。曲線S402為所述天線結構300工作於824-894MHz(LTE-A band5)時之總輻射效率。曲線S403為所述天線結構300工作於880-960MHz(LTE-A band8)時之總輻射效率。
圖41為所述天線結構300工作於中、高頻模態時之輻射效率曲線圖。其中，曲線S411為所述天線結構300工作於中頻模態(1805-2300MHz)時之輻射效率。曲線S412為所述天線結構300工作於2300-2400MHz(LTE-A band40)時之輻射效率。曲線S413為所述天線結構300工作於2500-2690MHz(LTE-A band7)時之輻射效率。
圖42為所述天線結構300工作於中、高頻模態時之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S421為所述天線結構300工作於中頻模態(1805-2300MHz)時之總輻射效率。曲線S422為所述天線結構300工作於2300-2400MHz(LTE-A band40)時之總輻射效率。曲線S423為所述天線結構300工作於2500-2690MHz(LTE-A band7)時之總輻射效率。
顯然，由圖37至圖42可知，雖所述天線結構300之低頻可涵蓋至734-960MHz，且其總輻射效率大於-7dB。所述天線結構300之中、高頻可涵蓋至1805-2690MHz，且其總輻射效率大於-5dB，滿足天線工作設計要求，並具有較佳之輻射效率。
可理解，請一併參閱圖43a至圖43h，於其他實施例中，所述第一輻射部33、第二輻射部34以及第三輻射部35亦不局限於上述所述配置，其還可採用其他配置，僅需確保三個輻射部之間彼此間隔設置，其中一個輻射部電連接至所述天線段E1，另外兩個輻射部均與所述天線段E1間隔設置。另外，三個輻射部中之其中一個輻射部與所述訊號饋入源36電連接，另外兩個輻射部均接地。電流自所述訊號饋入源36直接流入三個輻射部中與所述訊號饋入源36電連接的輻射部並耦合至另外兩個輻射部。所述電流直接流入所述天線段E1或耦合至所述天線段E1。
例如，請一併參閱圖43a，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33、第二輻射部34以及第三輻射部35彼此間隔設置。其中，所述第一輻射部33電連接至所述訊號饋入源36，且與所述天線段E1間隔設置。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。
請一併參閱圖43b，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33 分別電連接至所述天線段E1及所述訊號饋入源36。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。
請一併參閱圖43c，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33電連接至所述一天線段E1，另一端電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源36。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。
請一併參閱圖43d，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源36。所述第三輻射部35電連接至所述天線段E1，且電連接至所述背板312，即接地。
請一併參閱圖43e，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34電連接至所述天線段E1，且電連接至所述訊號饋入源36。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。
請一併參閱圖43f，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34電連接至所述天線段E1，且電連接至所述背板312，即接地。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源36。
請一併參閱圖43g，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33 電連接至所述天線段E1，另一端電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第三輻射部35與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源36。
請一併參閱圖43h，於其中一個實施例中，所述第一輻射部33與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第二輻射部34與所述天線段E1間隔設置，且電連接至所述背板312，即接地。所述第三輻射部35與所述天線段E1電連接，且電連接至所述訊號饋入源36。
可理解，於上述實施例中，所述背板312可作為所述天線結構300與所述無線通訊裝置400之地。於另一實施例中，於所述顯示單元401朝向所述背板312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401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312相連接以作為所述天線結構300與所述無線通訊裝置400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312以供所述天線結構300或所述無線通訊裝置400接地。於另一實施例中，所述無線通訊裝置400之主電路板可設置接地面，於上述之每一處接地，所述接地面可取代所述背板312以供所述天線結構300或所述無線通訊裝置400接地。所述接地面可與所述屏蔽罩、中框或所述背板312相連接。
如前面所述，所述天線結構300藉由設置所述開槽320、第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323及第二斷點324，以自所述前框311至少劃分出天線段E1。所述天線結構300還設置有第一輻射部33、第二輻射部34、第三輻射部35以及訊號饋入源36，進而使得所述第一輻射部33、 第二輻射部34以及第三輻射部35與所述天線段E1構成天線ANT3，以產生LTE-A低、中、高頻頻段之輻射訊號。因此無線通訊裝置400可使用長期演進技術升級版(LTE-Advanced)之載波聚合(CA，Carrier Aggregation)技術與所述天線ANT3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300藉由設置所述殼體31，且所述殼體31上之開槽320、第一縫隙321、第二縫隙322、第一斷點323及第二斷點324均設置於所述前框311及邊框313上，並未設置於所述背板312上，使得所述背板312構成全金屬結構，即所述背板312上並沒有絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述背板312可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響背板312之完整性與美觀性。
實施例4
請參閱圖44，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45，所述天線結構500包括殼體51、第一共振部53、第二共振部54、延伸部55以及訊號饋入源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。
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之頂端。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上還開設有開槽520。所述前框511上開設有第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524。於本實施例中，所述開槽520佈設於所述末端部515上，且分別延伸至所述第一側部516及第二側部517。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。
所述第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524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，所述第一縫隙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H1連通。所述第二縫隙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H2連通。所述第一斷點523以及第二斷點524間隔設置於所述第一端H1與第二端H2之間之所述前框511上，並與所述開槽520連通。如此，所述開槽520、第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524共同自所述殼體51分隔出相應之天線段K1。其中，所述第一縫隙521與所述第一斷點523之間之所述前框511構成所述天線段K1。可理解，於本實施例中，所述開槽520、第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524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)。
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，以使得所述天線段K1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，以使得所述天線段K1由部分所述前框511及部分所述邊框513構成。
可理解，所述前框511與邊框513之上半部除了所述開槽520、第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524以外沒有再設置其他絕緣之開槽、斷線或斷點，因此所述前框511之上半部就僅有第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523以及第二斷點524，沒有其他斷點。
可理解，於本實施例中，所述開槽520之寬度大致為3.43mm。所述第一斷點523及第二斷點524之寬度大致為2mm。所述第一縫隙521及第二縫隙522之寬度大致為3.43mm。
請一併參閱圖46，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、第二電 子元件603、第三電子元件604、第四電子元件605以及第五電子元件606。所述第一電子元件602為前置攝像頭模組，其設置於所述第二斷點524與所述第二側部517之間。所述第二電子元件603為一揚聲器模組，其設置於所述第一斷點523以及第二斷點524之間。所述第三電子元件604及第四電子元件605均為後置攝像頭模組，兩者間隔設置於所述第二電子元件603與所述第一側部516之間。所述第五電子元件606為一閃光燈。
所述背板512為一體成型之單一金屬片，為顯露雙相機鏡頭(即第三電子元件604及第四電子元件605)與閃光燈(即第五電子元件606)等元件，所述背板512設置通孔607、608、609。所述背板512其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。
可理解，請參閱圖45及圖47，於本實施例中，由於所述開槽520開設於所述末端部515，且延伸至所述第一側部516及第二側部517。所述天線段K1包括相互垂直之第一段K11及第二段K12，且所述第一段K11與第二段K12於其連接處形成一彎角。所述第一共振部53、第二共振部54、延伸部55以及訊號饋入源56全部位元於開始於所述第一段K11與第二段K12並結束於所述第一縫隙521與所述第一斷點523之收容空間525內。
於本實施例中，第一共振部53、第二共振部54以及延伸部55彼此間隔設置。所述第一共振部53包括第一連接臂Q1、第一共振段531以及第二共振段532。所述第一連接臂Q1大致呈矩形條狀，其位於與所述背板512相垂直之平面內，且與所述訊號饋入源56電連接，用以為所述第一共振部53饋入電流。所述第一共振段531大致呈矩形條狀，其位於與所述背板512相平行之平面內。所述第一共振段531之一端垂直連接至所述第一連接臂Q1遠離所述訊號饋入源56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，直至與所述第一段K11電連接。所述第二共 振段532與所述第一共振段531共面設置。所述第二共振段532大致呈三角形，其一端垂直連接至所述第一共振段531遠離所述第一側部516之一側，並沿靠近所述第二側部517之方向延伸。
所述第二共振部54包括第二連接臂Q2與共振臂541。所述第二連接臂Q2設置於與所述背板512相垂直之平面內。所述第二連接臂Q2大致呈矩形條狀，且與所述背板512電連接，即接地。所述共振臂541大致呈直條狀，其設置於與所述背板512相平行之平面內。所述共振臂541之一端與所述第二連接臂Q2遠離所述背板512之一端電連接，且沿平行所述末端部515且靠近所述第一側部516之方向延伸，直至與所述第二段K12靠近所述第一縫隙521之一側垂直連接。
於本實施例中，所述延伸部55為一弧狀片體，其貼附於所述開槽520之絕緣材料上。具體所述延伸部55包括第一延伸段551及第二延伸段552。所述第一延伸段551與所述第二延伸段552相互垂直，並於兩者之連接處形成一彎角。所述第一延伸段551貼附於所述開槽520位於所述末端部515之絕緣材料上，且與所述第一段K11電連接。所述第二延伸段552貼附於所述開槽520位於所述第一側部516之絕緣材料上，且所述第一延伸段551與所述第二延伸段552之彎角貼附於所述開槽520中第一側部516與所述末端部515之彎角處。另外，於本實施例中，所述第一延伸段551延伸至所述第一共振部53與所述背板512之間，所述第二延伸段552延伸至所述第二共振部54與所述背板512之間。
可理解，於其他實施例中，所述延伸部55亦可不貼附於所述開槽520之絕緣材料上。具體地，所述延伸部55可與所述開槽520間隔平行設置，且所述延伸部55形成之彎角與所述天線段K1之彎角間隔平行設置。如此，所述天線段K1將位於第一平面，所述延伸部55位於第二平面，所述 背板512位於第三平面。所述第一平面、第二平面、第三平面互不相同且相互平行。所述第二平面位於所述第一平面與第三平面之間。
請一併參閱圖48及圖49，可理解，於本實施例中，所述天線段K1、第一共振部53、第二共振部54以及延伸部55共同構成天線ANT4，用於激發諧振模態以產生預設頻段之輻射訊號。本實施例中，所述諧振模態包括GPS模態及WIFI 2.4G/5G模態。具體請一併參閱圖48，當電流自所述訊號饋入源56進入後，電流將流過所述第一共振部53，並藉由所述第一共振部53直接流入所述天線段K1，再流入所述第二共振部54，最後藉由所述第二共振部54接地，以使得所述訊號饋入源56、第一共振部53、天線段K1以及第二共振部54共同形成一回路天線，並使得所述回路天線以二分之一波長方式激發出諧振頻率f0=1575MHz之頻段，即GPS頻段(請參路徑X1)。
當電流自所述訊號饋入源56進入後，電流將流過所述第一共振部53，並藉由所述第一共振部53直接流入所述天線段K1，再流入所述延伸部55，以使得所述訊號饋入源56、第一共振部53、天線段K1以及所述延伸部55共同形成一單極天線，並使得所述單極天線以四分之一波長方式激發出諧振頻率f1=2400MHz之頻段，即WIFI 2.4G頻段(請參路徑X2)。另外，所述諧振頻率f1之倍頻還將激發出諧振頻率f2=5400MHz之頻段，即WIFI 5G頻段。
可理解，請再次參閱圖49，於本實施例中，所述天線ANT4構成二端口網路。所述二端口包括第一連接臂Q1以及第二連接臂Q2，且藉由於各端口處設置相應之匹配元件，以構成相應之匹配電路57，進而有效調整與優化所述天線ANT4之共振頻段。具體於其中一個實施例中，所述匹配電路57包括第一匹配元件571、第二匹配元件572以及第三匹配元件 573。所述第一匹配元件571之一端電連接至所述第一連接臂Q1與所述訊號饋入源56之間，另一端電連接至所述背板512，即接地。所述第二匹配元件572之一端電連接於所述第一匹配元件571與所述第一連接臂Q1之間，另一端電連接至所述背板512，即接地。所述第三匹配元件573之一端電連接至所述第二連接臂Q2，另一端電連接至所述背板512，即接地。於本實施例中，所述第一匹配元件571為一電感，所述第二匹配元件572以及第三匹配元件573均為電容。可理解，於其他實施例中，所述第一匹配元件571、第二匹配元件572以及第三匹配元件573不局限於上述所述之電感及/或電容，其還可為其他之匹配元件或其組合。
圖50為當所述延伸部55為不同長度時，所述天線結構500之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S501為當所述延伸部55為預設長度時所述天線結構500之S11值。曲線S502為當所述延伸部55於內定長度之基礎上增加2mm時所述天線結構500之S11值。曲線S503為當所述延伸部55於內定長度之基礎上減少2mm時所述天線結構500之S11值。顯然，從曲線S501-S503可看出，當改變所述延伸部55之長度時，可有效改變所述天線結構500於WIFI 2.4G/5G模態之頻率點，而對GPS模態之頻率點偏移影響不大。
圖51為當所述第二匹配元件572為一電容，且設置為不同之電容值時，所述天線結構500之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S511為當所述第二匹配元件572為一電容值為0.25pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S512為當所述第二匹配元件572為一電容值為0.5pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S513為當所述第二匹配元件572為一電容值為1pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S514為當所述第二匹配元件572開路時所述天線結構500之S11值。顯然，從曲線S511-S514可看出， 所述第二匹配元件572主要用於調整所述天線結構500於WIFI 2.4G/5G模態之頻寬及阻抗匹配。
圖52為當所述第三匹配元件573為一電容，且設置為不同之電容值時，所述天線結構500之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S521為當所述第三匹配元件573為一電容值為3pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S522為當所述第三匹配元件573為一電容值為2pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S523為當所述第三匹配元件573為一電容值為4pF之電容時所述天線結構500之S11值。曲線S524為當所述第三匹配元件573為一電容值為5pF之電容時所述天線結構500之S11值。顯然，從曲線S521-S524可看出，所述第三匹配元件573主要用於調整所述天線結構500於GPS模態之頻寬及阻抗匹配。
圖53為當所述匹配電路57中所述第一匹配元件571為電感值為10nH之電感、第二匹配元件372為電容值為0.25pF之電容、第三匹配元件573為電容值為3pF之電容時，所述天線結構500之S參數(散射參數)曲線圖。圖54為當所述匹配電路57中所述第一匹配元件571為電感值為10nH之電感、第二匹配元件372為電容值為0.25pF之電容、第三匹配元件573為電容值為3pF之電容時，所述天線結構500之輻射效率曲線圖。其中，曲線S541為所述天線結構500之輻射效率。曲線S542為所述天線結構500之總輻射效率。
顯然，由圖53及圖54可知，所述天線結構500整體可達到多頻段天線設計，即1565-1615MHz、2400-2480MHz及5180-5800MHz頻段，涵蓋至GPS頻段、WIFI 2.4G/5G頻段，並具有較佳之輻射效率，滿足天線工作設計要求。
可理解，請一併參閱圖55a至圖55f，於其他實施例中，所述第 一共振部53、第二共振部54以及延伸部55亦不局限於上述所述配置，其還可採用其他配置，僅需確保所述第一共振部53、第二共振部54以及延伸部55之間彼此間隔設置，且第一共振部53與第二共振部54其中之一電連接至所述訊號饋入源56，第一共振部53與第二共振部54中另外之一接地即可。例如，請一併參閱圖55a，於其他實施例中，所述延伸部55與所述天線段K1之電連接點不局限在於所述天線段K1鄰近所述第一斷點523之位置，其還可於所述天線段K1靠近所述第一縫隙521之位置或其他任意位置。
請一併參閱圖55b，可理解，於其他實施例中，所述延伸部55為T型結構，且可於所述天線段K1之任意位置與所述天線段K1電連接。
請一併參閱圖55c，可理解，於其他實施例中，所述延伸部55包括多個延伸臂，例如互相電連接之延伸臂551、553。延伸部55與所述天線段K1電連接。
請一併參閱圖55d，可理解，於其他實施例中，所述延伸部55與所述天線段K1間隔耦合設置，且電連接至所述背板512，即接地。
請一併參閱圖55e，可理解，於其他實施例中，所述第一共振部53與所述第二共振部54電連接至所述訊號饋入源56及接地之連接關係可互換。例如，所述第一共振部53與所述背板512電連接，即接地。而所述第二共振部54電連接至所述訊號饋入源56。
請一併參閱圖55f，可理解，於其他實施例中，所述第一共振部53並非與所述天線段K1電連接，而是間隔耦合設置。如此，當電流自所述訊號饋入源56進入後，電流將流入所述第一共振部53，並藉由所述第一共振部53耦合至所述天線段K1。
可理解，於上述實施例中，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。於另一實施例中，所述無線通訊裝置600之主電路板可設置接地面，於上述之每一處接地，所述接地面可取代所述背板512以供所述天線結構500或所述無線通訊裝置600接地。所述接地面可與所述屏蔽罩、中框或所述背板512相連接。
如前面所述，所述天線結構500藉由設置所述開槽520、第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523及第二斷點524，以自所述前框511至少劃分出天線段K1。所述天線結構500還設置有第一共振部53、第二共振部54、延伸部55以及訊號饋入源56，進而使得所述第一共振部53、第二共振部54以及延伸部55與所述天線段K1構成天線ANT4，以產生GPS、WIFI 2.4G/5G頻段之輻射訊號。
另外，該天線結構500藉由設置所述殼體51，且所述殼體51上之開槽520、第一縫隙521、第二縫隙522、第一斷點523及第二斷點524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。
所述實施例1-2之天線結構100、100a與所述實施例3-4之天線結構300、500可應用於同一個無線通訊裝置。例如將天線結構300作為該無線通訊裝置之上天線，並將天線結構100或100a作為該無線通訊裝置之 下天線。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下天線發送無線訊號。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上天線與下天線一起接收無線訊號。該無線通訊裝置還可包括所述天線結構500以支援更多頻段，例如GPS與WIFI頻段。
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。

Claims (22)

  1. 一種天線結構，包括殼體、第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部及訊號饋入源，所述殼體包括前框、背板以及邊框，所述邊框夾設於所述前框與所述背板之間，所述邊框上開設有開槽，所述前框上開設有縫隙及斷點，所述縫隙及斷點均與所述開槽連通並延伸至隔斷所述前框，所述開槽、所述縫隙及斷點共同自所述殼體劃分出天線段，所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部彼此間隔設置，所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部中之其中一輻射部電連接至所述天線段，所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部中剩餘之輻射部與所述天線段間隔設置，所述訊號饋入源電連接至所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部中之其中一輻射部，所述第一輻射部、第二輻射部以及第三輻射部中未電連接至所述訊號饋入源之輻射部接地，所述邊框至少包括末端部、第一側部以及第二側部，所述第一側部與所述第二側部分別連接所述末端部之兩端，所述第一輻射部包括第一連接段、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，所述第一輻射段呈三角形，其一頂點與所述第一連接段之端部垂直連接，所述第二輻射段與第三輻射段分別電連接至所述第一輻射段之另外兩個頂點，並分別沿平行所述末端部且朝所述第一側部及第二側部之方向延伸，進而與所述第一輻射段構成大致T型之結構，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一輻射段之一端，並沿平行所述第一側部且靠近所述末端部之方向延伸，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，並沿平行所述末端部且靠近所述第一側部之方向延伸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且電連接至所述訊號饋入源，所述第二輻射部 與所述天線段間隔設置且接地，所述第三輻射部電連接至所述天線段且接地。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部分別電連接至所述天線段及所述訊號饋入源，所述第二輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置且接地。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部電連接至所述天線段且接地，所述第二輻射部與所述天線段間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置且接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第二輻射部與所述天線段間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源，所述第三輻射部電連接至所述天線段且接地。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第二輻射部電連接至所述天線段及所述訊號饋入源，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置且接地。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第二輻射部電連接至所述天線段且接地，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部電連接至所述天線段且接地，所述第二輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置，且電連接至所述訊號饋入源。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第二輻射部與所述天線段間隔設置且接地，所述第三輻射部電連接至所述天線段及所述訊號饋入源。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一輻射部與所述天線段間隔設置且電連接至所述訊號饋入源，所述第二輻射部電連接至所述天線段且接地，所述第三輻射部與所述天線段間隔設置且接地。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之天線結構，其中所述開槽至少設置於所述末端部，所述第一輻射段、所述第二輻射段、所述第三輻射段、所述第四輻射段以及所述第五輻射段共面設置，且均設置於與所述第一連接段相垂直之平面內，所述第一連接段之一端與所述訊號饋入源電連接。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之天線結構，其中所述第二輻射部包括依次連接之第二連接段、第一輻射臂、第二輻射臂、第三輻射臂、第四輻射臂以及第五輻射臂，所述第二連接段之一端接地，所述第一輻射臂一端垂直連接至所述第二連接段遠離所述背之端部，並沿平行所述末端部且靠近所述第二側部之方向延伸，所述第二輻射臂一端垂直連接至所述第一輻射臂遠離所述第二連接段之一端，並沿平行所述末端部且靠近所述第二側部之方向延伸，所述第三輻射臂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，並繼續沿平行所述第一輻射臂且靠近所述末端部之方向延伸，所述第四輻射臂一端垂直連接至所述第三輻射臂遠離第二輻射臂之一端，並繼續沿平行所述第二輻射臂且靠近所述第二側部之方向延伸，第五輻射臂一端垂直連接至所述第四輻射臂遠離第三輻射臂之一端，並繼續沿平行所述第三輻射臂且靠近所述末端部之方向延伸，直至 與所述天線段電連接。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之天線結構，其中所述第三輻射部包括第三連接段、第一諧振段、第二諧振段、第三諧振段、第四諧振段以及第五諧振段，所述第三連接段之一端接地，所述第一諧振段一端與所述第三連接段遠離所述背板之端部電連接，並沿平行所述第一側部且靠近所述末端部之方向延伸，所述第二諧振段一端垂直連接至所述第一諧振段遠離所述第三連接段之端部，並沿平行所述末端部且靠近所述第二側部之方向延伸，所述第三諧振段連接至所述第一諧振段與第二諧振段之連接處，並沿靠近所述第一側部之方向延伸，所述第四諧振段一端垂直連接至所述第三諧振段遠離所述第二諧振段之端部，並沿平行所述第一諧振段且遠離所述末端部之方向延伸，所述第五諧振段一端垂直連接至所述第四諧振段之端部，並沿平行所述末端部且靠近所述第二側部之方向延伸，且越過所述第二連接段及第三連接段。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之天線結構，其中所述天線段、所述第一輻射部、第二輻射部以及所述第三輻射部共同構成第一天線，所述第一天線包括匹配電路，所述匹配電路電連接至所述第一輻射部、第二輻射部以及所述第三輻射部，進而調整與優化所述天線之共振頻段。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之天線結構，其中所述匹配電路包括第一匹配元件、第二匹配元件以及第三匹配元件，所述第一匹配元件之一端電連接至所述第一連接段與所述訊號饋入源之間，另一端接地，所述第二匹配元件之一端電連接至所述第二連接段，另一端接地，所述第三匹配元件之一端電連接至所述第三連接段，另一端接地。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述開槽、所述縫隙及所述斷點內均填充有絕緣材料。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述背板為一體成型之單一金屬片，所述背板與邊框直接連接，所述背板與邊框之間沒有空隙，所述背板上並無設置任何用於分割所述背板之絕緣之開槽、斷線或斷點。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之天線結構，其中當電流自所述訊號饋入源進入後，電流流過所述第一輻射部，並藉由所述第一輻射部耦合至所述第二輻射部，接著藉由所述第二輻射部直接流入所述天線段，最後藉由所述第二輻射部接地，進而使得所述第二輻射部以四分之波長方式激發出第一頻段，同時所述第一頻段之倍頻還激發出第二頻段；當電流自所述訊號饋入源進入後，電流流過所述第一輻射部，並藉由所述第一輻射部耦合至所述第二輻射部，接著藉由所述第二輻射部直接流入所述天線段，再藉由所述天線段耦合至所述第三輻射部，最後藉由所述第三輻射部接地，以使得所述第三輻射部以四分之波長方式激發出第三頻段，所述第二頻段之頻率高於所述第三頻段之頻率，所述第三頻段之頻率高於所述第一頻段之頻率。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中電流自所述訊號饋入源直接流入所述三個輻射部中與所述訊號饋入源電連接之輻射部並耦合至另外兩個輻射部，所述電流直接流入所述天線段或耦合至所述天線段。
  20. 一種無線通訊裝置，包括如申請專利範圍第1-19項中任一項所述之天線結構。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括顯示單元，所述前框、背板以及邊框構成所述無線通訊裝置之外殼，所述前框設置有開口用於容置所述顯示單元，所述顯示單 元具有顯示平面，該顯示平面裸露於該開口，且該顯示平面與所述背板平行設置。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括雙攝像頭模組及閃光燈，所述背板上設置有為顯露所述雙攝像頭模組與閃光燈之通孔。
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