TWI724635B - 天線結構及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種天線結構，包括一第一輻射體、一第二輻射體、一天線接地面及一導體。第一輻射體具有一饋入端，第一輻射體用以耦合出一高頻頻段。第二輻射體連接於第一輻射體，第二輻射體及部分的第一輻射體用以耦合出一低頻頻段。天線接地面位於第一輻射體與第二輻射體的一側。導體在一第一方向上位於第二輻射體與天線接地面之間，且連接第一輻射體與天線接地面，第二輻射體、導體以天線接地面之間形成具有至少一彎折的一槽縫。本發明更提供一種電子裝置。

Description

天線結構及電子裝置
本發明是有關於一種天線結構及電子裝置，且特別是有關於一種可應用於窄邊框裝置的天線結構及具有此天線結構的電子裝置。
目前的電子裝置對窄邊框的外觀設計需求越來越多，窄邊框的設計使得此類電子裝置的天線可擺設的空間越來越小，而不易設計。
本發明提供一種天線結構，可應用於窄邊框裝置。
本發明提供一種電子裝置，其具有上述的天線結構。
本發明的一種天線結構，包括一第一輻射體、一第二輻射體、一天線接地面及一導體。第一輻射體具有一饋入端，第一輻射體用以耦合出一高頻頻段。第二輻射體連接於第一輻射體，第二輻射體及部分的第一輻射體用以耦合出一低頻頻段。天線接地面位於第一輻射體與第二輻射體的一側。導體在一第一方向上位於第二輻射體與天線接地面之間，且連接第一輻射體與天線接地面，其中第二輻射體、導體以及天線接地面之間形成具有至少一彎折的一槽縫。
在本發明的一實施例中，上述的槽縫具有兩彎折而呈Z型。
在本發明的一實施例中，上述的槽縫的長度介於11公厘至20公厘之間，且槽縫的寬度介於0.3公厘至1.5公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的導體具有一第一部位以及一第二部位，第一部位連接於第一輻射體，第二部位連接於天線接地面，在第一方向上第一部位的長度小於第二部位的長度，且第二部位在一第二方向上的長度介於7公厘至11公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構更包括一基板、一同軸傳輸線及一導體接地層，基板包括相對的一第一面及一第二面，第一輻射體、第二輻射體、導體及天線接地面配置於第一面，同軸傳輸線位於第二面且電性連接至天線接地面。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構更包括一導體接地層，部分的導體接地層配置於第一面而連接於天線接地面，另一部分的導體接地層延伸至基板之外而連接至一系統接地面，導體接地層的長度介於27公厘至33公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的第一輻射體及第二輻射體的總長度介於23公厘至27公厘之間，且第一輻射體、第二輻射體及導體的總寬度介於3公厘至5公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的天線接地面的長度介於27公厘至33公厘之間，天線接地面的寬度介於1.5公厘至4公厘之間，第一輻射體、第二輻射體、導體及天線接地面的總寬度介於6公厘至8.5公厘之間。
本發明的一種電子裝置，包括一殼體及上述的天線結構。殼體包括一絕緣區。天線結構配置於殼體內且位於絕緣區旁。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置為大尺寸顯示裝置，電子裝置更包括固定且外露於殼體的一螢幕，螢幕的長度大於170公分，殼體包括一絕緣背蓋及一金屬側殼，絕緣區形成於金屬側殼的開口上，且天線結構的總寬度介於6公厘至8.5公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括位於殼體內的一系統接地面及一導通件，導通件將天線結構連接至系統接地面，天線結構與系統接地面的距離介於3.5公厘至6公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括固定且外露於殼體的一螢幕，殼體包括一金屬背蓋及一絕緣側殼，絕緣區位於絕緣側殼，金屬背蓋延伸至絕緣側殼，而部分覆蓋絕緣側殼，天線結構設置於絕緣側殼旁，金屬背蓋對螢幕的投影覆蓋天線結構對螢幕的投影。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構更包括一基板及一導體接地層，第一輻射體、第二輻射體、導體及天線接地面配置於基板，部分的導體接地層配置於基板而連接於天線接地面，另一部分的導體接地層彎折地延伸至基板之外而連接至金屬背蓋，導體接地層及部分的金屬背蓋共同形成一共振腔。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構與絕緣側殼之間的距離介於2公厘至4公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構與金屬背蓋之間的距離介於6.5公厘至8公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的槽縫具有兩彎折而呈Z型，槽縫的長度介於11公厘至20公厘之間，且槽縫的寬度介於0.3公厘至1.5公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的導體具有一第一部位以及一第二部位，第一部位連接於第一輻射體，第二部位連接於天線接地面，在第一方向上第一部位的長度小於第二部位的長度，且第二部位的長度介於7公厘至11公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括一基板、一同軸傳輸線及一導體接地層，基板包括相對的一第一面及一第二面，第一輻射體、第二輻射體、導體及天線接地面配置於第一面，同軸傳輸線位於第二面且電性連接至天線接地面。
在本發明的一實施例中，上述的第一輻射體及第二輻射體的總長度介於23公厘至27公厘之間，且第一輻射體、第二輻射體及導體的總寬度介於3公厘至5公厘之間。
在本發明的一實施例中，上述的天線接地面的長度介於27公厘至33公厘之間，天線接地面的寬度介於1.5公厘至4公厘之間，第一輻射體、第二輻射體、導體及天線接地面的總寬度介於6公厘至8.5公厘之間。
基於上述，本發明的天線結構利用第一輻射體耦合出高頻頻段，第二輻射體及部分的第一輻射體用以耦合出低頻頻段，且槽縫形成於第二輻射體與導體之間以及第二輻射體與天線接地面之間。此槽縫可用來等效於π型匹配電路，而可使天線結構具有較小的尺寸，而能適用於窄邊框的電子裝置，且能夠提升天線特性。
圖1是依照本發明的一實施例的一種天線結構的示意圖。請參閱圖1，本實施例的天線結構100包括一第一輻射體110、一第二輻射體120、一天線接地面140及一導體130。具體地說，第一輻射體110約是位置A3、A2、A1、B1的部位，第二輻射體120連接於第一輻射體110，約是在位置B1、A4、A5、A6、A7、A8、A9的部位，導體130約是位置B1、B2、B3、B5、B4的部位，天線接地面140約是位置C1至C2的部位。
在本實施例中，天線結構100在第一輻射體110的一饋入端(位置A1)分別會向左延伸至位置A2、A3及向右延伸至位置A4、A5、A6、A7、A8、A9的兩種輻射路徑，並與位置B1、B2、B3、B4、B5的接地路徑，共同形成一PIFA天線架構，共振出兩個天線頻帶。
詳細地說，在本實施例中，第一輻射體110(位置A3、A2、A1、B1)用以耦合出一高頻頻段。第二輻射體120(位置B1、A4、A5、A6、A7、A8、A9)及部分的第一輻射體110(位置A2、B1)用以耦合出一低頻頻段。在本實施例中，低頻頻段為WiFi 2.4GHz的頻段，高頻頻段為WiFi 5GHz的頻段，但天線結構100所耦合出的頻段範圍不以上述為限制。
此外，天線接地面140位於第一輻射體110與第二輻射體120的一側。在本實施例中，天線接地面140的長度L6介於27公厘至33公厘之間，例如是30公厘。天線接地面140的寬度(也可說是在第一方向D1上的長度L3)介於1.5公厘至4公厘之間，例如是2公厘。
導體130沿一第一方向D1(也就是圖1的上下方向)位於第二輻射體120與天線接地面140之間，且連接第一輻射體110與天線接地面140。由圖1可見，在本實施例中，導體130具有一第一部分與一第二部分，第一部分(位置B1、B2)連接於第一輻射體110，第二部分(位置B2、B3、B5、B4)連接於天線接地面140。在第一方向D1上，第一部位(位置B1、B2)的長度小於第二部位(位置B2、B3、B5、B4)的長度，當然，在其他實施例中，導體130在第一方向D1上也可以是僅有單一長度，或是具有更多種長度，並不以此為限制。
值得一提的是，一般來說，傳統平面PIFA天線架構的長度需要30公厘，寬度需要10公厘，才會有較佳的無線傳輸特性。然而，傳統平面PIFA天線架構由於尺寸大，難以應用於窄邊框的裝置上。在本實施例中，天線圖案102的寬度(在第一方向D1上的長度)，也就是第一輻射體110、第二輻射體120、導體130及天線接地面140的總寬度(也可說是，在第一方向D1上的總長度(長度L2與L3的總和))介於6公厘至8.5公厘之間，例如是6公厘，具有較小的尺寸，而可應用於窄邊框的裝置上。
在本實施例中，天線圖案102可具有較小寬度的原因是，天線結構100在第二輻射體120、導體130與天線接地面140之間(即，位置B1、B2、B3、B5、B6與B1、A4、A5、A6、A7之間)形成具有至少一彎折的一槽縫115，此槽縫115可用來等效於一π型匹配電路。槽縫115具有兩彎折而呈Z型，但槽縫115的形狀不以此為限制。
圖2是圖1的天線結構的槽縫的等效電路的示意圖。請同時參閱圖1與圖2，在本實施例中，槽縫115(圖1)在位置A4與位置B2之間的部位會等效於電路中的電容效應，而有如在位置A4與位置B2之間設置一電容172。槽縫115在位置A4、A5、A6、A7的路徑(即Z型槽縫115的路徑)會等效於電路中的電感效應，而有如在位置A4、A7之間設置一電感174。槽縫115在位置A7與位置B6之間的部位會等效於電路中的電容效應，而有如在位置A7與位置B6之間設置一電容176。
如此一來，透過改變槽縫115的等效電路以及導體130的第二部位的寬度，可調整高頻頻段以及低頻頻段的阻抗匹配頻寬、降低最大增益以及提升天線效率。
具體地說，第一輻射體110以及第二輻射體120在第一方向D1上的總長度L1介於23公厘至27公厘之間，例如是25公厘。第一輻射體110、第二輻射體120及導體130的總寬度(也可說是，第一輻射體110、第二輻射體120及導體130在第二方向D2上所佔的長度L2)介於3公厘至5公厘之間，例如是4公厘。換句話說，在本實施例中，第一輻射體110、第二輻射體120及導體130所佔用的面積縮減至長度為25公厘，寬度為4公厘。
在本實施例中，槽縫115的長度介於11公厘至20公厘之間，例如為17公厘。槽縫115的寬度L5介於0.3公厘至1.5公厘之間，例如為0.5公厘。當然，槽縫115的長度與寬度L5不以此為限制。
要說明的是，在本實施例中，設計者可藉由此槽縫115構成的等效電路及導體130的第二部分(也就是在位置B2、B4、B3、B5的部位)的長度L4(介於7公厘至11公厘之間，例如是9公厘)，來調整其雙頻(WiFi 2.4GHz和WiFi 5GHz)的阻抗匹配頻寬、降低最大增益及提升天線效率。此外，在本實施例中，第二輻射體120在位置A5、A6、A7、A8的部位彎折出一凹口117，此凹口117的長度為2公厘，寬度為1公厘，可用來調整頻率至WiFi 2.4GHz。
由圖1可見，天線結構100更包括一基板105及一同軸傳輸線160。基板105的長、寬、高尺寸約為27公厘至33公厘之間(例如30公厘)、6公厘至8.5公厘之間(例如6公厘)、0.3公厘至0.5公厘之間(例如0.4公厘)，但不以此為限制。在本實施例中，基板105為雙面電路板，基板105包括相對的一第一面106及一第二面107，第一輻射體110、第二輻射體120、導體130及天線接地面140配置於第一面106，同軸傳輸線160位於第二面107且電性連接至天線接地面140。
在本實施例中，由於同軸傳輸線160位於第二面107，天線結構100在位置A1的部位會透過貫穿基板105的導通孔(未示出)電性連接至同軸傳輸線160的正端。天線結構100的天線接地面140(即位置C1、C2路徑)在接地端(位置C3與位置C4)會透過貫穿基板105的導通孔(未示出)電性連接至同軸傳輸線160的負端。當然，在其他實施例中，基板105也可為單面電路板，第一輻射體110、第二輻射體120、導體130、天線接地面140與同軸傳輸線160也可在同一面。
此外，天線結構100更包括一導體接地層14，部分的導體接地層14配置於第一面106而連接於天線接地面140，另一部分的導體接地層14延伸至基板105之外而連接至一系統接地面(未示出)。導體接地層14例如是銅箔，但不以此為限制。導體接地層14會銲接在部分的天線接地面140(位置C1、B4、B5、B6、C2的路徑)上，例如是寬度為1公厘處，另一部分的導體接地層14連接至系統接地面。在本實施例中，導體接地層14的長度等於天線接地層的長度L6，而介於27公厘至33公厘之間，例如是30公厘，但不以此為限制。
圖3A至圖3C是依照本發明的多種實施例的多種天線結構的示意圖。請參閱圖3A至圖3C，這些天線結構100a、100b、100在槽縫115a、115b、115的長度上有所不同。詳細地說，圖3A的天線結構100a是在圖1的天線結構100的槽縫115上設置一銅箔112，其中銅箔112的長度為6公厘，以使槽縫115a具有較小的長度，例如是11公厘。圖3B的天線結構100b則是在圖1的天線結構100的槽縫115上設置一銅箔114，其中銅箔114的長度為3公厘，以使槽縫115b的長度為14公厘。圖3C的天線結構100即為圖1所描述的天線結構100，槽縫115的長度為17公厘。
圖3D是圖3A至圖3C的天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。請參閱圖3D，這些天線結構100a、100b、100在WiFi 5G的頻段中具有良好的表現，在WiFi 2.4G中，圖3C的天線結構100具有較佳的表現。
圖3E是圖3A至圖3C的天線結構的史密斯圖。由圖3E可看出，圖3A的天線結構100a、圖3B的天線結構100b及圖3C的天線結構100三者的史密斯圖的表現會以順時針方向旋轉慢慢向上變大，而具有串聯電感特性。槽縫115a、115b、115的長度越大，越能調整WiFi 2.4GHz的頻率接近到準頻。也就是說，圖3C的天線結構100會具有較佳的表現。
圖4A至圖4C是依照本發明的不同實施例的天線結構的示意圖。請參閱圖4A至圖4C，天線結構100c、100d、100在槽縫115c、115d、115的寬度L7、L8、L5上有所不同。詳細地說，圖4A的天線結構100c是在圖1的天線結構100的第一輻射體110多加銅箔116以增加第一輻射體的寬度，以及在第二輻射體120c的兩部分121、123之間多加銅箔122，而使得槽縫115c的寬度L7加大為1.5公厘。類似地，圖4B的天線結構100d則是在圖1的天線結構100的第一輻射體110多加銅箔118，以及第二輻射體120d的兩部分121、123之間多加銅箔124，而使得槽縫115d的寬度L8加大為1公厘。圖4C的天線結構100即為圖1所描述的天線結構100，槽縫115的寬度L5為0.5公厘。
圖4D是圖4A至圖4C的天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。請參閱圖4D，天線結構100c、100d、100在WiFi 5G的頻段中皆具有良好的表現，而在WiFi 2.4G頻段中，圖4C的天線結構100具有最佳的表現。
圖4E是圖4A至圖4C的天線結構的史密斯圖。由圖4E可看出，圖4A的天線結構100c、圖4B的天線結構100d及圖4C的天線結構100三者的史密斯圖的表現會以順時針方向旋轉慢慢向下變大，具有並聯電容特性。槽縫115c、115d、115的寬度越小，越能調整WiFi 2.4GHz的頻率接近到準頻。也就是說，圖4C的天線結構100可具有良好的表現。
圖5A是依照本發明的一實施例的一種電子裝置內部的局部示意圖。圖5B與圖5C是圖5A的局部放大示意圖。圖6是圖5A的電子裝置的局部剖面示意圖。請參閱圖5A至圖6，在本實施例中，電子裝置10以大尺寸顯示裝置為例，例如是大尺寸電子白板或電視。電子裝置10包括一螢幕15(圖6)，螢幕15的長度大於170公分。在一實施例中，螢幕15例如是86吋，其長度約為189.5公分，寬度約為106.5公分。當然，電子裝置10與螢幕15的尺寸不以此為限制。
一般來說，大尺寸裝置受限於其系統接地面積過大，容易使天線的指向性偏高，其尖峰增益(最大增益，peak gain)容易大於5dBi而過高。在本實施例中，利用槽縫115，使得天線圖案102在寬度上可縮減至6公厘以下，由於天線圖案102具有較小的寬度可使其最大增益降低，因此能夠滿足藍牙模組卡17及WiFi模組卡19的需求。
由圖5A至圖5C可見，電子裝置10配置有三天線結構100，設置於殼體的邊緣。位於圖5A的左方的天線結構100(作為藍牙天線)透過同軸傳輸線160連接至藍牙模組卡17(圖5B)。位於圖5A的右方的兩天線結構100(作為WiFi Main天線及WiFi AUX天線)透過同軸傳輸線160連接至WiFi模組卡19(圖5C)。在實施例中，同軸傳輸線160的長度例如為350公厘，且為ϕ徑1.13公厘的低損耗(low loss)的傳輸線。
如圖6所示，殼體包括一絕緣背蓋13及一金屬側殼(未示出)，金屬側殼上具有一絕緣區12，絕緣區12例如是塑膠開窗，將塑膠射出成型在金屬側殼的開口(未示出)上。螢幕15設置於圖6的下方，天線結構100配置於殼體內、位於絕緣區12旁且在螢幕15上方。電子裝置10更包括位於殼體內的一系統接地面18及一導通件16，天線結構100配置在絕緣支架11上，天線結構100透過導體接地層14、導通件16(例如是導電泡棉)連接至系統接地面18。
在本實施例中，天線結構100的總寬度L9(圖1在第一方向D1上的長度L2與L3的總和)介於6公厘至8.5公厘之間，例如是6公厘。天線結構100與系統接地面18的距離L10(接近於導通件16的厚度)介於3.5公厘至6公厘之間，例如是4.5公厘。
圖7是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-電壓駐波比的示意圖。請參閱圖7，天線結構100的寬度L9為6公厘、7公厘與8公厘分別以虛線、粗線與細線表示，當天線結構100的寬度L9為6公厘、7公厘與8公厘時，WiFi 2.4G與WiFi 5G的電壓駐波比(VSWR)都可在3以下。此外，由於天線結構100的寬度L9越小，其阻抗匹配頻寬會漸漸變差。因此，天線結構100的寬度L9以大於等於6公厘為佳。
圖8是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-天線效率的示意圖。請參閱圖8，天線結構100的寬度L9為6公厘時，WiFi 2.4GHz的天線效率已到-5.2dBi至-5.5dBi，且WiFi 5GHz的天線效率可大於-4dBi。此外，天線結構100的寬度L9為7公厘與8公厘時，WiFi 2.4G與WiFi 5G具有更佳的天線效率。
圖9是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-尖峰增益的示意圖。請參閱圖9，天線結構100的寬度L9在8公厘以下時，其尖峰增益(或稱最大增益，peak gain)皆可滿足模組卡的需求。此外，若搭配圖8可見，天線結構100的寬度L9在8公厘時，WiFi 2.4G的天線效率為-3.2dBi至-4.2dBi，WiFi 5G的天線效率為-2.6dBi至-3.1dBi。因此，天線結構100的寬度L9在6公厘至8公厘之間時能夠兼顧良好的最大增益及天線效率。
圖10是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置內部的局部示意圖。圖11是圖10的電子裝置的局部剖面示意圖。圖12是圖11的結構簡圖。請參閱圖10至圖12，在本實施例中，電子裝置20例如是一平板裝置，整機的長度L11為292公厘，寬度L12為201公厘，高度為8.45公厘。
電子裝置20包括兩天線結構100L、100R，兩者之間的距離L13為67公厘。兩天線結構100L、100R透過兩同軸傳輸線160L、160R連接到WiFi模組卡26。圖10的左方的天線結構100L為WiFi主天線，其同軸傳輸線160L的線長為70公厘。圖10的右方的天線結構100R為WiFi副天線，其同軸傳輸線160R的線長為140公厘。在本實施例中，兩同軸傳輸線160L、160R都使用ϕ徑為1.13公厘低損耗(low loss)的傳輸線。
由圖11可見，在本實施例中，電子裝置20的螢幕25位於圖11的上方，殼體包括一金屬背蓋22及一絕緣側殼21，絕緣區位於絕緣側殼21，金屬背蓋22呈L型，向右延伸並彎折向上至絕緣側殼21，而部分覆蓋絕緣側殼21。天線結構100設置於絕緣支架23上，並配置在絕緣側殼21旁且靠近螢幕25。金屬背蓋22對螢幕25的投影覆蓋天線結構100對螢幕25的投影。
在本實施例中，天線結構100的基板105為雙面電路板，長、寬、高尺寸為25公厘、6公厘、0.4公厘。由圖11與圖12可見，天線圖騰會印刷在基板105的第一面106，而導體接地層14和同軸傳輸線160設置在基板105的第二面107。圖11中，天線結構100的導體接地層14呈Z字型，從天線圖案102彎折地延伸至基板105之外，且彎折地連接至金屬背蓋22。天線結構100透過Z型的導體接地層14搭接到L型的金屬背蓋22，導體接地層14及部分的金屬背蓋22共同形成一共振腔29，而與系統的主機板24合成完整的接地面，其中共振腔29的形狀接近於J型或U型。
在本實施例中，天線結構100的基板105的第一面106與金屬背蓋22之間的距離L14介於6.5公厘至8公厘之間，距離L14例如為6.9公厘。U型的金屬的共振腔29可使天線圖案102的天線輻射能量往圖11的上下方向集中，降低往絕緣側殼21的方向(圖11的右方)的天線輻射能量。因此，邊緣電磁波(Edge SAR)值可有效被降低。另外，導體接地層14由於呈Z型，在上下方向類似有擋牆的效果，將天線結構100的天線圖案102與主機板24隔開，可降低或阻隔主機板24上的雜訊源，直接影響到天線結構100的無線傳輸的特性。
另外，天線結構100的天線圖案102與絕緣側殼21之間的距離L15介於2公厘至3公厘之間，例如是3公厘。距離L15為測量邊緣電磁波時，預設的安全距離，故天線圖案102不會設置在距離L15所涵蓋的範圍之內。相較於習知的電子裝置20為了降低電磁波，需要將天線發射能量降低到10dBm，才能使電磁波符合法規需求，本實施例的電子裝置20藉由上述設計，可不需調降天線的發射能量，電磁波便能夠符合法規需求，而具有較高的天線效率。
實際測試邊緣電磁波(Edge SAR)的結果如表一所示，相較於習知的電子裝置的天線結構在WiFi 5GHz的發射功率僅為10dBm，本實施例的電子裝置20的天線結構100L、100R在WiFi 5GHz的發射功率可到13dBm，而增加3dBm。
邊緣電磁波(Edge SAR) 大範圍掃描測試(Area Scan)
圖10左方的天線結構100L(主天線) 圖10右方的天線結構100R(副天線)
802.11b模式 板端發射功率為16dBm CH1 - -
CH6 0.93 -
CH11 - 0.82
CH36 1.18 1.24
802.11a模式 板端發射功率為13dBm CH64 1.37 1.27
CH132 1.21 1.28
CH161 1.10 1.09
表一
圖13是圖10的電子裝置的兩天線結構的頻率-天線效率的示意圖。請參閱圖13，兩天線結構100L、100R在WiFi 2.4G的天線效率為-4.9dBi至-5.5dBi，WiFi 5G的天線效率為-2.1dBi至-3.5dBi，而擁有良好的天線效率表現。
綜上所述，本發明的天線結構利用第一輻射體耦合出高頻頻段，第二輻射體及部分的第一輻射體用以耦合出低頻頻段，且槽縫形成於第二輻射體與導體之間以及第二輻射體與天線接地面之間。此槽縫可用來等效於π型匹配電路，而可使天線結構具有較小的尺寸，而能適用於窄邊框的電子裝置，且能夠提升天線特性。
A1~A9、B1~B6、C1~C4:位置 D1:第一方向 D2:第二方向 L1、L2、L3、L4、L6、L11:長度 L5、L7、L8、L9、L12:寬度 L10、L13、L14、L15:距離 10、20:電子裝置 11、23:絕緣支架 12:絕緣區 13:絕緣背蓋 14:導體接地層 15、25:螢幕 16:導通件 17:藍牙模組卡 18:系統接地面 19、26:WiFi模組卡 24:主機板 21:絕緣側殼 22:金屬背蓋 29:共振腔 100、100a、100b、100L、100R:天線結構 102:天線圖案 105:基板 106:第一面 107:第二面 110:第一輻射體 112、114、116、118:銅箔 115、115a、115b:槽縫 117:凹口 120、120c、120d:第二輻射體 121、123:部分 122、124:銅箔 130:導體 140:天線接地面 160、160L、160R:同軸傳輸線 172、176:電容 174:電感
圖1是依照本發明的一實施例的一種天線結構的示意圖。 圖2是圖1的天線結構的槽縫的等效電路的示意圖。 圖3A至圖3C是依照本發明的多種實施例的多種天線結構的示意圖。 圖3D是圖3A至圖3C的天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。 圖3E是圖3A至圖3C的天線結構的史密斯圖。 圖4A至圖4C是依照本發明的不同實施例的天線結構的示意圖。 圖4D是圖4A至圖4C的天線結構的頻率-電壓駐波比的示意圖。 圖4E是圖4A至圖4C的天線結構的史密斯圖。 圖5A是依照本發明的一實施例的一種電子裝置內部的局部示意圖。 圖5B與圖5C是圖5A的局部放大示意圖。 圖6是圖5A的電子裝置的局部剖面示意圖。 圖7是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-電壓駐波比的示意圖。 圖8是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-天線效率的示意圖。 圖9是圖5A的電子裝置的天線結構在不同的寬度下的頻率-尖峰增益的示意圖。 圖10是依照本發明的另一實施例的一種電子裝置內部的局部示意圖。 圖11是圖10的電子裝置的局部剖面示意圖。 圖12是圖11的結構簡圖。 圖13是圖10的電子裝置的兩天線結構的頻率-天線效率的示意圖。
A1~A9、B1~B6、C1~C4:位置
D1:第一方向
D2:第二方向
L1、L2、L3、L4、L6:長度
L5:寬度
14:導體接地層
100:天線結構
102:天線圖案
105:基板
106:第一面
107:第二面
110:第一輻射體
115:槽縫
117:凹口
120:第二輻射體
130:導體
140:天線接地面
160:同軸傳輸線

Claims (20)

  1. 一種天線結構，包括：一第一輻射體，具有一饋入端，該第一輻射體用以耦合出一高頻頻段；一第二輻射體，連接於該第一輻射體，該第二輻射體及部分的該第一輻射體用以耦合出一低頻頻段；一天線接地面，位於該第一輻射體與該第二輻射體的一側；以及一導體，在一第一方向上位該第二輻射體與該天線接地面之間，且連接該第一輻射體與該天線接地面，該第二輻射體、該導體以及該天線接地面之間形成具有至少一彎折的一槽縫，該槽縫的一部分形成在該第二輻射體、該導體之間，該槽縫的另一部分形成在該第二輻射體、該天線接地面之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中該槽縫具有兩彎折而呈Z型。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中該槽縫的長度介於11公厘至20公厘之間，且該槽縫的寬度介於0.3公厘至1.5公厘之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中該導體具有一第一部位以及一第二部位，該第一部位連接於該第一輻射體，該第二部位連接於該天線接地面，且在該第一方向上該第一 部位的長度小於該第二部位的長度，該第二部位在一第二方向上的長度介於7公厘至11公厘之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，更包括一基板及一同軸傳輸線，該基板包括相對的一第一面及一第二面，該第一輻射體、該第二輻射體、該導體及該天線接地面配置於該第一面，該同軸傳輸線位於該第二面且電性連接至該天線接地面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的天線結構，更包括一導體接地層，部分的該導體接地層配置於該第一面而連接於該天線接地面，另一部分的該導體接地層延伸至該基板之外而連接至一系統接地面，該導體接地層的長度介於27公厘至33公厘之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中該第一輻射體以及該第二輻射體的總長度介於23公厘至27公厘之間，且該第一輻射體、該第二輻射體及該導體在該第一方向上的總寬度介於3公厘至5公厘之間。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構，其中該天線接地面的長度介於27公厘至33公厘之間，該天線接地面的寬度介於1.5公厘至4公厘之間，該第一輻射體、該第二輻射體、該導體及該天線接地面的總寬度介於6公厘至8.5公厘之間。
  9. 一種電子裝置，包括：一殼體，包括一絕緣區；以及一天線結構，配置於該殼體內且位於該絕緣區旁，且包括：一第一輻射體，具有一饋入端，該第一輻射體用以耦合出 一高頻頻段；一第二輻射體，連接於該第一輻射體，該第二輻射體及部分的該第一輻射體用以耦合出一低頻頻段；一天線接地面，位於該第一輻射體與該第二輻射體的一側；以及一導體，在一第一方向上位於該第一輻射體與該天線接地面之間以及該第二輻射體與該天線接地面之間，且連接該第一輻射體與該天線接地面，該第二輻射體與該導體之間以及該第二輻射體與該天線接地面之間形成一槽縫，該槽縫的一部分形成在該第二輻射體、該導體之間，該槽縫的另一部分形成在該第二輻射體、該天線接地面之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該電子裝置為大尺寸顯示裝置，該電子裝置更包括固定且外露於該殼體的一螢幕，該螢幕的長度大於170公分，該殼體包括一絕緣背蓋及一金屬側殼，該絕緣區形成於該金屬側殼的開口上，且該天線結構的總寬度介於6公厘至8.5公厘之間。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，更包括位於該殼體內的一系統接地面及一導通件，該導通件將該天線結構連接至該系統接地面，該天線結構與該系統接地面的距離介於3.5公厘至6公厘之間。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該電子裝置更包括固定且外露於該殼體的一螢幕，該殼體包括一金屬背蓋 及一絕緣側殼，該絕緣區位於該絕緣側殼，該金屬背蓋延伸至該絕緣側殼，而部分覆蓋該絕緣側殼，該天線結構設置於該絕緣側殼旁，該金屬背蓋對該螢幕的投影覆蓋該天線結構對螢幕的投影。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該天線結構更包括一基板及一導體接地層，該第一輻射體、該第二輻射體、該導體及該天線接地面配置於該基板，部分的該導體接地層配置於該基板而連接於該天線接地面，另一部分的該導體接地層彎折地延伸至該基板之外而連接至該金屬背蓋，該導體接地層及部分的金屬背蓋共同形成一共振腔。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該天線結構與該絕緣側殼之間的距離介於2公厘至3公厘之間。
  15. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該天線結構與該金屬背蓋之間的距離介於6.5公厘至8公厘之間。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該槽縫具有兩彎折而呈Z型，該槽縫的長度介於11公厘至20公厘之間，且該槽縫的寬度介於0.3公厘至1.5公厘之間。
  17. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該導體具有一第一部位以及一第二部位，該第一部位連接於該第一輻射體，該第二部位連接於該天線接地面，在該第一方向上該第一部位的長度小於該第二部位的長度，且該第二部位在一第二方向上的長度介於7公厘至11公厘之間。
  18. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，更包括一基板及一同軸傳輸線，該基板包括相對的一第一面及一第二面，該第一輻射體、該第二輻射體、該導體及該天線接地面配置於該第一面，該同軸傳輸線位於該第二面且電性連接至該天線接地面。
  19. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該第一輻射體及該第二輻射體的總長度介於23公厘至27公厘之間，且該第一輻射體、該第二輻射體及該導體的總寬度介於3公厘至5公厘之間。
  20. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該天線接地面的長度介於27公厘至33公厘之間，該天線接地面的寬度介於1.5公厘至4公厘之間，該第一輻射體、該第二輻射體、該導體及該天線接地面的總長度介於6公厘至8.5公厘之間。
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