TWI689133B - Antenna structure and wireless communication device with same - Google Patents
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Abstract
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。 The invention relates to an antenna structure and a wireless communication device with the antenna structure.
目前大多數電子裝置,例如行動電話、個人數位助理等均實現了全屏設計。然而,如何於全屏設計條件下不壓縮天線之淨空區,是目前天線設計面臨之一項重要課題。 At present, most electronic devices, such as mobile phones and personal digital assistants, have realized full-screen design. However, how to not compress the antenna clearance area under full-screen design conditions is an important issue currently facing antenna design.
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。 In view of this, it is necessary to provide an antenna structure and a wireless communication device having the antenna structure.
一種天線結構,包括邊框、第一饋入部以及第二饋入部,所述邊框由金屬材料製成,所述邊框包括末端部、第一側部及第二側部,所述第一側部與所述第二側部相對設置,且分別連接所述末端部之兩端,所述邊框上還開設有第一斷點、第二斷點、第一斷槽及第二斷槽,所述第一斷點及所述第二斷點間隔設置於所述末端部上,所述第一斷槽設置於所述第一側部,所述第二斷槽設置於所述第二側部,所述第一斷點、所述第二斷點、所述第一斷槽及所述第二斷槽均貫通及隔斷所述邊框,進而自所述邊框劃分出兩個輻射部,兩個所述輻射部分別設置於所述邊框之兩個轉角 處,所述第一饋入部及所述第二饋入部分別電連接至相應之輻射部,用以分別為相應之輻射部饋入電流。 An antenna structure includes a frame, a first feed-in portion, and a second feed-in portion. The frame is made of a metal material. The frame includes an end portion, a first side portion, and a second side portion. The second side portion is oppositely arranged, and is connected to both ends of the end portion respectively, and a first break point, a second break point, a first break groove, and a second break groove are also provided on the frame A break point and the second break point are arranged on the end portion at intervals, the first break groove is provided on the first side portion, and the second break groove is provided on the second side portion, so The first break point, the second break point, the first break groove, and the second break groove all penetrate and block the frame, and then two radiating portions are divided from the frame, and two The radiating parts are respectively arranged at two corners of the frame At this point, the first feeding part and the second feeding part are electrically connected to the corresponding radiating parts, respectively, for feeding current to the corresponding radiating parts, respectively.
一種無線通訊裝置,包括上述所述之天線結構。 A wireless communication device includes the antenna structure described above.
本發明之天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置藉由將所述第一輻射部及第二輻射部設置於所述邊框之兩個轉角處,且藉由適當調整所述第一輻射部及第二輻射部之饋入、接地以及切換電路,可有效達到寬頻及良好天線效率等特性。再者,所述天線結構構可應用於天線空間受限之環境中,且於保證所述顯示單元之螢幕完整性之同時,可有效避免電子元件對所述天線結構之遮蔽效應,較為美觀及實用。 The antenna structure of the present invention and the wireless communication device having the antenna structure are provided by arranging the first radiating portion and the second radiating portion at two corners of the frame, and by appropriately adjusting the first radiating portion And the feeding, grounding and switching circuits of the second radiating part can effectively achieve the characteristics of broadband and good antenna efficiency. Furthermore, the antenna structure can be applied in an environment where the antenna space is limited, and while ensuring the screen integrity of the display unit, it can effectively avoid the shielding effect of electronic components on the antenna structure, which is more beautiful and practical.
100、100a:天線結構 100, 100a: antenna structure
11:殼體 11: Shell
110:邊框 110: border
111:背板 111: backplane
113:容置空間 113: accommodating space
115:末端部 115: the end
116:第一側部 116: First side
117:第二側部 117: Second side
120:第一斷點 120: first breakpoint
121:第二斷點 121: Second breakpoint
122:第一斷槽 122: The first break slot
23:第二斷槽 23: Second break slot
A1:第一輻射部 A1: First Radiation Department
A2:第二輻射部 A2: Second Radiation Department
12:第一饋入部 12: First feed-in
13、13a:第二饋入部 13, 13a: Second feed-in section
14:匹配電路 14: Matching circuit
141:第一匹配元件 141: First matching element
142:第二匹配元件 142: Second matching element
143:第三匹配元件 143: third matching element
144:第四匹配元件 144: Fourth matching element
145:第五匹配元件 145: Fifth matching element
146:第六匹配元件 146: sixth matching element
15、15a:連接部 15, 15a: connecting part
16:延伸部 16: Extension
161:第一延伸段 161: The first extension
162:第二延伸段 162: Second extension
163:第三延伸段 163: The third extension
17:切換電路 17: switch circuit
171:切換開關 171: Toggle switch
172:第一切換單元 172: First switching unit
173:第一切換元件 173: The first switching element
174:第二切換單元 174: Second switching unit
175:第二切換元件 175: Second switching element
200、200a:無線通訊裝置 200, 200a: wireless communication device
201:顯示單元 201: display unit
21:基板 21: substrate
211:淨空區 211: Clearance area
212:第一饋入源 212: The first feed source
213:第二饋入源 213: Second feed source
23:電子元件 23: Electronic components
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部分分解示意圖。 FIG. 1 is a partially exploded schematic view of an antenna structure applied to a wireless communication device according to a first preferred embodiment of the present invention.
圖2為圖1所示無線通訊裝置之背面之組裝示意圖。 FIG. 2 is an assembly diagram of the back of the wireless communication device shown in FIG. 1.
圖3為圖1所示無線通訊裝置之正面之組裝示意圖。 FIG. 3 is an assembly diagram of the front side of the wireless communication device shown in FIG. 1.
圖4為圖1所示無線通訊裝置中天線結構之電路圖。 4 is a circuit diagram of an antenna structure in the wireless communication device shown in FIG.
圖5為圖4所示天線結構中匹配電路之電路圖。 FIG. 5 is a circuit diagram of a matching circuit in the antenna structure shown in FIG. 4.
圖6為圖4所示天線結構中切換電路之電路圖。 6 is a circuit diagram of a switching circuit in the antenna structure shown in FIG.
圖7為當圖4所示電子元件處於關閉狀態且所述切換電路切換至第一切換單元時,所述天線結構中第一輻射部之S參數(散射參數)曲線圖。 7 is a graph of S-parameters (scattering parameters) of the first radiating portion in the antenna structure when the electronic component shown in FIG. 4 is in the off state and the switching circuit is switched to the first switching unit.
圖8為當圖4所示電子元件處於開啟狀態且所述切換電路切換至第一切換單元時,所述天線結構中第一輻射部之S參數(散射參數)曲線圖。 FIG. 8 is a graph of S-parameters (scattering parameters) of the first radiating portion in the antenna structure when the electronic component shown in FIG. 4 is turned on and the switching circuit is switched to the first switching unit.
圖9為當圖4所示電子元件處於開啟狀態且所述切換電路切換至第二切換單元時,所述天線結構中第一輻射部之S參數(散射參數)曲線圖。 FIG. 9 is a graph of S-parameters (scattering parameters) of the first radiating portion in the antenna structure when the electronic component shown in FIG. 4 is turned on and the switching circuit is switched to the second switching unit.
圖10為當圖4所示電子元件處於關閉狀態時所述天線結構中第一輻射部之總輻射效率曲線圖。 10 is a graph of the total radiation efficiency of the first radiating portion in the antenna structure when the electronic component shown in FIG. 4 is in a closed state.
圖11為當圖4所示電子元件處於開啟狀態時所述天線結構中第一輻射部之總輻射效率曲線圖。 FIG. 11 is a graph of the total radiation efficiency of the first radiating portion in the antenna structure when the electronic component shown in FIG. 4 is turned on.
圖12為圖4所示天線結構中第二輻射部之S參數(散射參數)曲線圖。 FIG. 12 is a graph of the S parameter (scattering parameter) of the second radiating portion in the antenna structure shown in FIG. 4.
圖13為圖4所示天線結構中第二輻射部之總輻射效率曲線圖。 13 is a graph of the total radiation efficiency of the second radiating portion in the antenna structure shown in FIG. 4.
圖14為本發明第二較佳實施例之天線結構應用至無線通訊裝置之示意圖。 14 is a schematic diagram of an antenna structure applied to a wireless communication device according to a second preferred embodiment of the present invention.
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。 The technical solutions in the embodiments of the present invention will be described clearly and completely in conjunction with the drawings in the embodiments of the present invention. Obviously, the described embodiments are only a part of the embodiments of the present invention, but not all the embodiments. Based on the embodiments of the present invention, all other embodiments obtained by a person with ordinary knowledge in the art without making creative work fall within the protection scope of the present invention.
需要說明的是,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。 It should be noted that when an element is called "electrically connected" to another element, it may be directly on another element or there may be an element in the middle. When an element is considered to be "electrically connected" to another element, it may be a contact connection, for example, a wire connection, or a non-contact connection, for example, a non-contact coupling method.
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。 Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those with ordinary knowledge in the field. The specification of the present invention The terminology used in this document is for the purpose of describing specific embodiments and is not intended to limit the present invention.
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。 The following is a detailed description of some embodiments of the present invention with reference to the drawings. Without conflict, the following embodiments and the features in the embodiments can be combined with each other.
請參閱圖1、圖2及圖3,本發明第一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。
Please refer to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, the first preferred embodiment of the present invention provides an
所述天線結構100至少包括殼體11、第一饋入部12、第二饋入部13、匹配電路14、連接部15以及延伸部16。
The
所述殼體11可為所述無線通訊裝置200之外殼。所述殼體11至少包括邊框110及背板111。所述邊框110大致呈環狀結構,其由金屬材料製成。所述邊框110之一側設置有一開口(圖未標),用於容置所述無線通訊裝置200之顯示單元201(參圖3)。可理解,所述顯示單元201包括完整之無缺口之顯示平面。所述顯示平面裸露於該開口。
The
所述背板111由金屬材料製成。所述背板111設置於所述邊框110遠離所述顯示單元201之邊緣,且與所述顯示單元201之顯示平面大致間隔平行設置。可理解,於本實施例中,所述背板111還與所述邊框110一體成型,並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之基板與處理單元等電子元件或電路模組於其內。
The
所述邊框110至少包括末端部115(參圖3)、第一側部116及第二側部117。於本實施例中,所述末端部115可為所述無線通訊裝置200之頂端。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。所述末端部115、第一側部
116與所述第二側部117均連接至所述背板111及所述顯示單元201。另外,於本實施例中,所述第一側部116及第二側部117之長度均大於所述末端部115之長度。
The
所述邊框110上還設置有第一斷點120、第二斷點121、第一斷槽122及第二斷槽123。所述第一斷點120及所述第二斷點121間隔設置於所述末端部115上。其中,所述第一斷點120設置於所述末端部115靠近所述第一側部116之位置。所述第二斷點121設置於所述末端部115靠近所述第二側部117之位置。所述第一斷槽122設置於所述第一側部116上,且與所述第一斷點120間隔設置。所述第二斷槽123設置於所述第二側部117上,且與所述第二斷點121間隔設置。
The
於本實施例中,所述第一斷點120、所述第二斷點121、所述第一斷槽122及所述第二斷槽123均隔斷所述邊框110。如此,所述第一斷點120、所述第二斷點121、所述第一斷槽122及所述第二斷槽123共同自所述邊框110分隔出相應之第一輻射部A1及第二輻射部A2。其中,所述第一斷點120與所述第一斷槽122之間之所述邊框110形成所述第一輻射部A1。所述第二斷點121與所述第二斷槽123之間之所述邊框110形成所述第二輻射部A2。亦就是說,於本實施例中,所述第一輻射部A1及所述第二輻射部A2間隔設置於所述末端部115之兩側,例如所述第一輻射部A1及所述第二輻射部A2分別設置於所述邊框110之兩個轉角處。
In this embodiment, the
當然,可理解,於其他實施例中,所述第一斷點120及所述第二斷點121之位置還可根據具體需求進行調整。例如,所述第一斷點120可設置於所述第一側部116,所述第二斷點121可設置於所述第二側部117,
僅需確保所述第一輻射部A1及第二輻射部A2間隔設置於所述末端部115之兩側即可。
Of course, it can be understood that in other embodiments, the positions of the
可理解,於本實施例中,第一斷點120、所述第二斷點121、所述第一斷槽122及所述第二斷槽123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)。
It can be understood that in this embodiment, the
於本實施例中,所述無線通訊裝置200之尺寸大致為70mm*140mm*8mm。所述無線通訊裝置200還包括基板21及電子元件23。所述基板21為印刷電路板(printed circuit board,PCB),其可採用環氧樹脂玻璃纖維(FR4)等介電材質製成。所述基板21設置於所述容置空間113內。所述基板21至少一端與所述邊框110間隔設置,進而於兩者之間形成相應之淨空區211。
In this embodiment, the size of the
於本實施例中,所述電子元件23為一光學模組。所述電子元件23設置於所述基板21上,且與所述基板21電連接。可理解,於本實施例中,所述光學模組可包括相機模組、輔助顯示幕、環境光感測器及接近感測器其中至少一個。當然,於其他實施例中,所述電子元件23還可為聲學模組。所述聲學模組可包括喇叭、麥克風及震動馬達其中至少一個。
In this embodiment, the
可理解,於本實施例中,所述無線通訊裝置200還可包括滑動結構(圖未示)。所述滑動結構與所述電子元件23連接,用以控制所述電子元件23相對所述邊框110滑動。當所述電子元件23滑動至第一位置,例如所述電子元件23設置於所述邊框110內時,所述電子元件23處於關閉狀態。當所述電子元件23滑動至第二位置,例如所述電子元件23滑出所述邊框110,以從所述邊框110之一側(例如所述末端部115)露出時,
所述電子元件23處於開啟狀態。於本實施例中,所述第一輻射部A1及第二輻射部A2分別設置於所述電子元件23之兩側。如此,可有效防止所述電子元件23對所述第一輻射部A1及第二輻射部A2之輻射產生干擾。
It can be understood that, in this embodiment, the
請一併參閱圖4,可理解,於本實施例中,所述第一斷點120、所述第二斷點121、所述第一斷槽122及所述第二斷槽123之寬度均為G。所述第一斷點120與所述第一斷槽122之間之所述邊框110,即所述第一輻射部A1之長度為L1。所述第二斷點121與所述第二斷槽123之間之所述邊框110,即所述第二輻射部A2之長度為L2。所述淨空區211之寬度為S。其中,於其中一個實施例中,G為2mm,L1為34mm,L2為34mm,S為2.5mm。
Please refer to FIG. 4 together. It can be understood that in this embodiment, the widths of the
可理解,於本實施例中,所述第一饋入部12設置於所述容置空間113內。所述第一饋入部12可為金屬彈片、螺絲、饋線、探針等連接結構。所述第一饋入部12之一端電連接至所述第一輻射部A1靠近所述第一斷點120之一側,另一端藉由所述匹配電路14電連接至設置於所述基板21上之第一饋入源212之一端,用以為所述第一輻射部A1饋入電流。所述第一饋入源212之另一端接地。
It can be understood that, in this embodiment, the
所述第二饋入部13設置於所述容置空間113內。所述第二饋入部13可為金屬彈片、螺絲、饋線、探針等連接結構。所述第二饋入部13之一端電連接至所述第二輻射部A2,另一端電連接至設置於所述基板21上之第二饋入源213之一端,進而為所述第二輻射部A2饋入電流。所述第二饋入源213之另一端接地。
The
所述連接部15設置於所述容置空間113內。所述連接部15
可為金屬彈片、螺絲、饋線、探針等連接結構。所述連接部15之一端電連接至所述第一輻射部A1靠近所述第一斷槽122之位置,另一端接地。
The connecting
所述延伸部16設置於所述容置空間113內,且位於所述第二饋入部13與所述第二側部117之間。所述延伸部16包括依次連接之第一延伸段161、第二延伸段162以及第三延伸段163。
The extending
所述第一延伸段161大致呈直條狀。所述第一延伸段161之一端垂直連接至所述第二饋入部13遠離所述第一側部116之一側,並沿平行所述末端部115且靠近所述第二側部117之方向延伸。所述第二延伸段162大致呈直條狀。所述第二延伸段162之一端垂直連接至所述第一延伸段161遠離所述第二饋入部13之端部,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。所述第三延伸段163大致呈直條狀。所述第三延伸段163之一端垂直連接至所述第二延伸段162遠離所述第一延伸段161之端部,並沿平行所述第一延伸段161且靠近所述第一側部116之方向延伸。所述第三延伸段163之另一端接地。
The
於本實施例中,所述第一延伸段161與所述第三延伸段163設置於所述第二延伸段162之兩端,並與所述第二延伸段162共同圍成一U型結構。當然,可理解,於其他實施例中,所述延伸部16不局限於上述項所述之U型,其具體形狀及結構可根據需求進行調整。
In this embodiment, the
請一併參閱圖5,於本實施例中,所述匹配電路14用於優化所述第一饋入源212與所述第一輻射部A1之阻抗匹配。所述匹配電路14包括第一匹配元件141、第二匹配元件142、第三匹配元件143、第四匹配元件144、第五匹配元件145以及第六匹配元件146。其中,所述第一匹配
元件141之一端電連接至所述第一饋入源212。所述第一匹配元件141之另一端藉由串聯之第二匹配元件142電連接至所述第一饋入部12,以藉由所述第一饋入部12電連接至所述第一輻射部A1。
Please refer to FIG. 5 together. In this embodiment, the matching
所述第三匹配元件143之一端電連接至所述第一匹配元件141與所述第一饋入源212之間,另一端接地。所述第四匹配元件144之一端電連接至所述第一匹配元件141與所述第二匹配元件142之間,另一端接地。所述第五匹配元件145與所述第四匹配元件144並聯設置。即所述第五匹配元件145之一端電連接至所述第一匹配元件141與所述第二匹配元件142之間,另一端接地。所述第六匹配元件146之一端電連接至所述第二匹配元件142與所述第一饋入部12之間,另一端接地。
One end of the
於本實施例中,所述第一匹配元件141、第四匹配元件144以及第六匹配元件146均為電容。所述第二匹配元件142、第三匹配元件143以及第五匹配元件145均為電感。所述第一匹配元件141、第四匹配元件144以及第六匹配元件146之電容值分別為1pF、0.5pF以及3pF。。所述第二匹配元件142、第三匹配元件143以及第五匹配元件145之電感值分別為1.8nH、12nH以及6.2nH。當然,於其他實施例中,所述第一匹配元件141、第二匹配元件142、第三匹配元件143、第四匹配元件144、第五匹配元件145以及第六匹配元件146不局限於上述項所述之電感及電容,其還可為其他之電感、電容或其組合。
In this embodiment, the
可理解,當電流自所述第一饋入源212饋入後,電流藉由所述匹配電路14及所述第一饋入部12饋入至所述第一輻射部A1。如此所述第一輻射部A1構成第一天線,用以激發一第一工作模態以產生第一輻射頻
段之輻射訊號。同時,當電流自所述第二饋入源213饋入後,電流藉由所述第二饋入部13饋入至所述第二輻射部A2。如此,所述第二輻射部A2構成第二天線,用以激發一第二工作模態以產生第二輻射頻段之輻射訊號。
It can be understood that after the current is fed from the
於本實施例中,所述第一天線為分集(diversity)天線。所述第二天線為全球定位系統(Global Positioning System,GPS)天線。所述第一工作模態為長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced,LTE-A)低頻模態,所述第二工作模態為GPS模態。所述第一輻射頻段之頻率為700-960MHz。所述第二輻射頻段之頻率為1575MHz。 In this embodiment, the first antenna is a diversity antenna. The second antenna is a global positioning system (Global Positioning System, GPS) antenna. The first working mode is a Long Term Evolution Advanced (LTE-A) low-frequency mode, and the second working mode is a GPS mode. The frequency of the first radiation frequency band is 700-960 MHz. The frequency of the second radiation band is 1575MHz.
可理解,於本實施例中,所述天線結構100還包括切換電路17。所述切換電路17設置於所述容置空間113內。所述切換電路17之一端電連接至所述連接部15,以藉由所述連接部15電連接至所述第一輻射部A1。所述切換電路17之另一端接地。
It can be understood that, in this embodiment, the
請一併參閱圖6,所述切換電路17包括切換開關171、第一切換單元172及第二切換單元174。所述切換開關171電連接至所述連接部15,以藉由所述連接部15電連接至所述第一輻射部A1。所述第一切換單元172包括多個第一切換元件173。每一個所述第一切換元件173可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第一切換元件173之間相互並聯,且其一端電連接至所述切換開關171,另一端接地。所述第二切換單元174包括多個第二切換元件175。每一個所述第二切換元件175可為電感、電容、或者電感與電容之組合。所述第二切換元件175之間相互並聯,且其一端電連接至所述切換開關171,另一端接地。
Please refer to FIG. 6 together. The switching
可理解,藉由控制所述切換開關171之切換,可使得所述第
一輻射部A1切換至不同之第一切換元件173或第二切換元件175。由於每一個第一切換元件173及第二切換元件175具有不同之阻抗,因此藉由所述切換開關171之切換,可有效調整所述第一輻射頻段,即LTE-A低頻段之頻率。
Understandably, by controlling the switching of the
例如,於本實施例中,所述切換電路17中所述第一切換單元172可包括四個具有不同阻抗之第一切換元件173。當所述電子元件23處於關閉狀態時,藉由將所述第一輻射部A1切換至四個不同之第一切換元件173,例如切換至電感值分別為16nH、10nH、5.1nH及3.3nH之電感,可分別使所述天線結構100工作於700MHz頻段、800MHz頻段、850MHz頻段以及900MHz頻段。如此,可使得所述天線結構100中第一工作模態中之低頻涵蓋至700-960MHz頻段。當所述電子元件23處於開啟狀態時,藉由將所述第一輻射部A1切換至四個不同之第二切換元件175,例如切換至電感值分別為15nH、9.1nH、3.9nH及1.8nH之電感,可分別使所述天線結構100工作於700MHz頻段、800MHz頻段、850MHz頻段以及900MHz頻段。即同樣使得所述天線結構100中第一工作模態中之低頻涵蓋至700-960MHz頻段。從以上說明可看出,對於每個頻段,對應該頻段之第一切換元件173之阻抗值大於對應該頻段之第二切換元件175之阻抗值。
For example, in this embodiment, the
圖7為當所述電子元件23處於關閉狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1之S參數(散射參數)曲線圖。其中,曲線S71為當所述電子元件23處於關閉狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於700MHz頻段時之S11值。曲線S72為當所述電子元件23處於關閉狀態且所述切換
電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於800MHz頻段時之S11值。曲線S73為當所述電子元件23處於關閉狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於850MHz頻段時之S11值。曲線S74為當所述電子元件23處於關閉狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於900MHz頻段時之S11值。
FIG. 7 is a graph of S-parameters (scattering parameters) of the first radiating portion A1 when the
圖8為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時所述天線結構100之S參數(散射參數)曲線圖。其中,曲線S81為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於700MHz頻段時之S11值。曲線S82為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於800MHz頻段時之S11值。曲線S83為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於850MHz頻段時之S11值。曲線S84為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1工作於900MHz頻段時之S11值。
FIG. 8 is a graph of S-parameters (scattering parameters) of the
圖9為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第二切換單元174時所述天線結構100中第一輻射部A1之S參數(散射參數)曲線圖。其中,曲線S91為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第二切換單元174時,所述第一輻射部A1工作於700MHz頻段時之S11值。曲線S92為當所述電子元件23處於
開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第二切換單元174時,所述第一輻射部A1工作於800MHz頻段時之S11值。曲線S93為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第二切換單元174時,所述第一輻射部A1工作於850MHz頻段時之S11值。曲線S94為當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第二切換單元174時,所述第一輻射部A1工作於900MHz頻段時之S11值。
FIG. 9 is a graph of the S parameter (scattering parameter) of the first radiating portion A1 in the
顯然,由圖7至圖9可看出,於本實施例中,當所述電子元件23處於開啟狀態時,其會使得所述天線結構100之低頻發生偏移。例如,當所述電子元件23處於開啟狀態且所述切換電路17切換至所述第一切換單元172時,所述第一輻射部A1之低頻模態會往低頻偏移約80MHz。如此,可藉由針對所述電子元件23之關閉狀態及開啟狀態設置不同之切換電路,以切換至不同之第一切換元件173或第二切換元件175,進而使得無論所述電子元件23處於開啟狀態還是關閉狀態,所述天線結構100中之第一輻射部A1均具有較佳之低頻特性。
Obviously, as can be seen from FIGS. 7 to 9, in this embodiment, when the
可理解,於本實施例中,當所述電子元件23處於關閉狀態時,其頻段所對應之電感值大於當所述電子元件23處於開啟狀態時其對應頻段所對應之電感值。
It can be understood that in this embodiment, when the
圖10為當所述電子元件23處於關閉狀態時,所述天線結構100中第一輻射部A1之總輻射效率曲線圖。其中,曲線S101為當所述電子元件23處於關閉狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於700MHz頻段時之總輻射效率。曲線S102為當所述電子元件23處於關閉狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於800MHz頻段時
之總輻射效率。曲線S103為當所述電子元件23處於關閉狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於8500MHz頻段時之總輻射效率。曲線S104為當所述電子元件23處於關閉狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於900MHz頻段時之總輻射效率。
FIG. 10 is a graph of the total radiation efficiency of the first radiating portion A1 in the
圖11為當所述電子元件23處於開啟狀態時,所述天線結構100中第一輻射部A1之總輻射效率曲線圖。其中,曲線S111為當所述電子元件23處於開啟狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於700MHz頻段時之總輻射效率。曲線S112為當所述電子元件23處於開啟狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於800MHz頻段時之總輻射效率。曲線S113為當所述電子元件23處於開啟狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於8500MHz頻段時之總輻射效率。曲線S114為當所述電子元件23處於開啟狀態時,所述天線結構100中所述第一輻射部A1工作於900MHz頻段時之總輻射效率。
FIG. 11 is a graph of the total radiation efficiency of the first radiating portion A1 in the
顯然,由圖10至圖11可看出,無論所述電子元件23處於開啟狀態還是關閉狀態,所述天線結構100中之第一輻射部A1之輻射效率均大於-6dB,滿足分集天線之設計需求。
Obviously, as can be seen from FIGS. 10 to 11, regardless of whether the
圖12為所述天線結構100中第二輻射部A2之S參數(散射參數)曲線圖。其中,曲線S121為當所述電子元件23處於開啟狀態時所述第二輻射部A2之S11值。曲線S122為當所述電子元件23處於關閉狀態時所述第二輻射部A2之S11值。
FIG. 12 is a graph of the S parameter (scattering parameter) of the second radiating portion A2 in the
圖13為所述天線結構100中第二輻射部A2之總輻射效率曲線圖。其中,曲線S131為當所述電子元件23處於開啟狀態時所述第二輻
射部A2之總輻射效率。曲線S132為當所述電子元件23處於關閉狀態時所述第二輻射部A2之總輻射效率。
FIG. 13 is a graph of the total radiation efficiency of the second radiating portion A2 in the
顯然,由圖12至圖13可看出,無論所述電子元件23處於開啟狀態還是關閉狀態,所述天線結構100中之第二輻射部A2之輻射效率均大於-5dB,滿足GPS天線之設計需求。
Obviously, as can be seen from FIGS. 12 to 13, regardless of whether the
請一併參閱圖14,為本發明第二較佳實施例所提供之天線結構100a,其可應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置200a中,用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。
Please refer to FIG. 14 together, which is the
所述無線通訊裝置200a包括電子元件23。所述天線結構100a包括邊框110、第一饋入部12、第二饋入部13a、匹配電路14、連接部15a以及切換電路17。所述邊框110上設置有第一斷點120、第二斷點121、第一斷槽122及第二斷槽123。所述第一斷點120、第二斷點121、第一斷槽122及第二斷槽123共同自所述殼體11劃分出兩部分,即第一輻射部A1及第二輻射部A2。
The
可理解,於本實施例中,所述天線結構100a與天線結構100之區別在於所述連接部15a並非直接電連接至所述第一輻射部A1,而是與所述第一輻射部A1間隔耦合設置。
Understandably, in this embodiment, the difference between the
可理解,於本實施例中,所述天線結構100a與天線結構100之區別在於所述天線結構100a並未包括所述延伸部16,即省略所述延伸部16。
It can be understood that, in this embodiment, the difference between the
可理解,於本實施例中,所述天線結構100a與天線結構100之區別在於所述天線結構100a中所述第二饋入部13a並非直接電連接至所
述第二輻射部A2,而是與所述第二輻射部A2間隔耦合設置,進而利用所述第二饋入源213將電流訊號耦合至所述第二輻射部A2。
Understandably, in this embodiment, the difference between the
可理解,於本實施例中,所述天線結構100a與天線結構100之區別在於所述天線結構100a還包括接地部18。所述接地部18之一端電連接至所述第二輻射部A2,或者與所述第二輻射部A2間隔耦合設置。所述接地部18之另一端接地,用以當所述第二輻射部A2為耦合饋入時,所述第二輻射部A2提供接地。
It can be understood that, in this embodiment, the difference between the
亦就是說,同一天線,例如第一天線(即第一輻射部A1)或第二天線(即第二輻射部A2)中之饋入及接地可均是耦合。即所述第一天線及所述第二天線之饋入與接地均與相應之輻射部間隔耦合設置。當然,若是所述第一天線或所述第二天線為直接饋入,則所述天線可不接地。若是所述第一天線或所述第二天線為耦合饋入,則所述天線還包括相應之接地部,以避免所述天線輻射性能表現不佳。 That is to say, the feed and ground in the same antenna, for example, the first antenna (ie, the first radiating portion A1) or the second antenna (ie, the second radiating portion A2) may be coupled. That is, the feed and ground of the first antenna and the second antenna are coupled with the corresponding radiating portion at intervals. Of course, if the first antenna or the second antenna is fed directly, the antenna may not be grounded. If the first antenna or the second antenna is coupled and fed in, the antenna further includes a corresponding ground portion to avoid poor performance of the antenna radiation performance.
可理解,於其他實施例中,所述第一天線及第二天線之位置可互換。 It can be understood that, in other embodiments, the positions of the first antenna and the second antenna are interchangeable.
可理解,於本實施例中,所述第一天線及所述第二天線最好不要與所述電子元件23重疊。即所述第一斷點120及第二斷點121最好設置於所述電子元件23之兩側,而未與所述電子元件23重疊或被所述電子元件23遮蔽。
Understandably, in this embodiment, the first antenna and the second antenna preferably do not overlap with the
可理解,於其他實施例中,所述第一天線及第二天線不局限於上述項所述之分集天線及GPS天線,其還可為WIFI天線、藍牙天線、NFC天線等。 It can be understood that in other embodiments, the first antenna and the second antenna are not limited to the diversity antenna and GPS antenna described above, but may also be a WIFI antenna, a Bluetooth antenna, an NFC antenna, or the like.
顯然,本發明之天線結構100/100a及具有該天線結構100/100a之無線通訊裝置200/200a藉由將所述第一輻射部A1及第二輻射部A2設置於所述電子元件23之兩側,且藉由適當調整所述第一輻射部A1及第二輻射部A2之饋入、接地以及切換電路,可有效達到寬頻及良好天線效率等特性。再者,所述天線結構構100/100a可應用於天線空間受限之環境中,且於保證所述顯示單元201之螢幕完整性之同時,可有效避免所述電子元件23對所述天線結構100/100a之遮蔽效應,較為美觀及實用。
Obviously, the
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。 The above are only preferred embodiments of the present invention, and are not intended to limit the present invention in any form. In addition, those skilled in the art can also make other changes within the spirit of the present invention. Of course, these changes made according to the spirit of the present invention should be included in the scope of protection claimed by the present invention.
100:天線結構 100: antenna structure
11:殼體 11: Shell
110:邊框 110: border
111:背板 111: backplane
113:容置空間 113: accommodating space
116:第一側部 116: First side
117:第二側部 117: Second side
120:第一斷點 120: first breakpoint
121:第二斷點 121: Second breakpoint
122:第一斷槽 122: The first break slot
123:第二斷槽 123: Second break slot
A1:第一輻射部 A1: First Radiation Department
A2:第二輻射部 A2: Second Radiation Department
12:第一饋入部 12: First feed-in
13:第二饋入部 13: Second feed-in
14:匹配電路 14: Matching circuit
15:連接部 15: Connection
16:延伸部 16: Extension
161:第一延伸段 161: The first extension
162:第二延伸段 162: Second extension
163:第三延伸段 163: The third extension
17:切換電路 17: switch circuit
200:無線通訊裝置 200: wireless communication device
21:基板 21: substrate
211:淨空區 211: Clearance area
212:第一饋入源 212: The first feed source
213:第二饋入源 213: Second feed source
23:電子元件 23: Electronic components
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- 2018-08-17 TW TW107128880A patent/TWI689133B/en active
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