TWI724737B - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

Abstract

一種天線結構，包括殼體、第一饋入部及第二饋入部，所述殼體包括金屬邊框、金屬中框及全金屬背板，所述金屬邊框上開設有第一斷點及第二斷點，所述全金屬背板上開設有開槽，所述開槽、所述第一斷點及所述第二斷點共同自所述金屬邊框上劃分出第一輻射部及第二輻射部，所述第一饋入部電連接至所述第一輻射部，用以為所述第一輻射部饋入電流，所述第二饋入部電連接至所述第二輻射部，用以為所述第二輻射部饋入電流，所述金屬中框與所述全金屬背板互相連接而形成系統接地面，以為所述天線結構提供接地。

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，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，且隨著無線通訊技術之不斷發展，天線之頻寬需求不斷增加。因此，如何於有限空間內設計出具有較寬頻寬之天線，是天線設計面臨的一項重要課題。

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、第一饋入部及第二饋入部，所述殼體包括金屬邊框、金屬中框及全金屬背板，所述金屬中框與所述全金屬背板平行設置，所述金屬邊框圍繞所述全金屬背板之邊緣設置，所述金屬邊框上開設有第一斷點及第二斷點，所述全金屬背板上開設有開槽，所述開槽、所述第一斷點及所述第二斷點共同自所述金屬邊框上劃分出第一輻射部及第二輻射部，所述第一斷點與所述第二斷點之間之所述金屬邊框形 成所述第一輻射部，所述第二斷點遠離所述第一斷點一側之部分所述金屬邊框形成所述第二輻射部，所述第一饋入部電連接至所述第一輻射部，用以為所述第一輻射部饋入電流，所述第二饋入部電連接至所述第二輻射部，用以為所述第二輻射部饋入電流，所述金屬中框與所述全金屬背板互相連接而形成系統接地面，以為所述天線結構提供接地。

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藉由設置所述殼體，且利用所述殼體上之斷點自所述殼體劃分出天線結構，如此可有效實現寬頻設計。

100:天線結構

11:殼體

110:系統接地面

111:邊框

112:中框

113:背板

114:淨空區

115:末端部

116:第一側部

117:第二側部

118:開槽

119:第一斷點

120:第二斷點

121:第三斷點

130:電路板

F1:第一輻射部

F2:第二輻射部

F3:第三輻射部

12:第一饋入部

13:第一接地部

14:第二饋入部

15:第二接地部

16:第三饋入部

17:第三接地部

18:切換電路

18a、18c:單路開關

a1、b1、c1、d1:動觸點

a2、c2:靜觸點

18b、18d:多路開關

b2、d2:第一靜觸點

b3、d3:第二靜觸點

181、183:匹配元件

b4、d4:第三靜觸點

b5、d5:第四靜觸點

200:無線通訊裝置

201:顯示單元

21:第一電子元件

23:第二電子元件

25:第三電子元件

27:第四電子元件

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所示無線通訊裝置之內部示意圖。

圖3為沿圖2所示無線通訊裝置中III-III線之截面示意圖。

圖4為沿圖2所示無線通訊裝置中IV-IV線之截面示意圖。

圖5為沿圖2所示無線通訊裝置中V-V線之截面示意圖。

圖6為圖1所示天線結構之內部示意圖。

圖7為圖6所示天線結構工作時之電流走向示意圖。

圖8A至圖8D為圖6所示天線結構中切換電路之電路圖。

圖9為圖1所示天線結構工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態之S參數(散射參數)曲線圖。

圖10為圖1所示天線結構工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態之總輻射效率圖。

圖11為圖1所示天線結構工作於WIFI 5GHz模態之S參數(散射參數)曲線圖。

圖12為圖1所示天線結構工作於WIFI 5GHz模態之總輻射效率圖。

圖13為圖1所示天線結構工作於LTE-A低、中、高頻模態之S參數(散射參數)曲線圖。

圖14為圖1所示天線結構工作於LTE-A低、中、高頻模態之總輻射效率圖。

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。

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。

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。

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4及圖5，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。圖1為天線結構100應用至無線通訊裝置200之示意圖。圖2為無線通訊裝置200之內部示意圖。圖3為沿圖2所示無線通訊裝置200中III-III線之截面示意圖。圖4為沿圖2所示無線通訊裝置200中IV-IV線之截面示意圖。圖5為沿圖2所示無線通訊裝置200中V-V線之截面示意圖。

請一併參閱圖6，所述天線結構100包括殼體11、第一饋入部12、第一接地部13、第二饋入部14、第二接地部15、第三饋入部16、第三接地部17以及切換電路18。所述殼體11至少包括系統接地面110、邊框111、中框112及背板113。所述邊框111、中框112及背板113圍成之空間內(參圖3及圖4)設置有一電路板130。所述系統接地面110可由金屬或其他導電材料製成，用以為所述天線結構100提供接地。

所述邊框111大致呈環狀結構，其由金屬或其他導電材料製成。所述邊框111設置於所述系統接地面110之周緣，即圍繞所述系統接地面110設置。於本實施例中，所述邊框111一側之邊緣與所述系統接地面110間隔設置，進而於兩者之間形成相應之淨空區114(參圖3及圖4)。可理解，於本實施例中，所述邊框111與所述系統接地面110之間之距離可根據需求進行調整。例如所述邊框111於不同位置與所述系統接地面110之距離可為等距或不等距。

所述中框112大致呈矩形片狀，其由金屬或其他導電材料製成。所述中框112之形狀及尺寸略小於所述系統接地面110。所述中框112疊設於所述系統接地面110上。

於本實施例中，所述邊框111靠近所述中框112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。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。

所述背板113由金屬或其他導電材料製成。所述背板113設置於所述邊框111之邊緣。於本實施例中，所述背板113設置於所述系統接地面110背向所述中框112之一側，且與所述顯示單元201之顯示平面及所述中框112大致間隔平行設置。

於本實施例中，所述系統接地面110、邊框111、中框112及背板113可構成一體成型之金屬框體。所述中框112是位於所述顯示單元201與所述系統接地面110之間之金屬片。所述中框112用於支撐所述顯示單元201、提供電磁屏蔽、及提高所述無線通訊裝置200之機構強度。

於本實施例中，所述邊框111至少包括末端部115、第一側部116以及第二側部117。所述末端部115為所述無線通訊裝置200之頂端，即所述天線結構100構成所述無線通訊裝置200之上天線。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。

所述殼體11上還開設有開槽118及至少一斷點。其中，所述開槽118開設於所述背板113上。所述開槽118大致呈U形，其開設於所述背板113靠近所述末端部115之一側，且分別朝所述第一側部116及第 二側部117所在方向延伸。

於本實施例中，所述殼體11上開設有三個斷點，即第一斷點119、第二斷點120及第三斷點121。所述第一斷點119、所述第二斷點120及第三斷點121均開設於所述邊框111上。具體所述第一斷點119開設於所述末端部115上，且靠近所述第一側部116設置。所述第二斷點120與所述第一斷點119間隔設置。所述第二斷點120設置於所述第一側部116上，且與所述開槽118位於所述第一側部116之端點對應設置。所述第三斷點121與所述第一斷點119間隔設置。所述第三斷點121設置於所述第二側部117上，且與所述開槽118位於所述第二側部117之端點對應設置。所述第一斷點119、所述第二斷點120及第三斷點121均貫通且隔斷所述邊框111，並連通所述開槽118。可理解，於本實施例中，所述邊框111上還開設有耳機孔(圖未標)。所述耳機孔開設於所述末端部115上，且鄰近所述第二斷點120設置。

請再次參閱圖6，所述開槽118與所述至少一斷點共同自所述殼體11上劃分出至少三個輻射部。於本實施例中，所述開槽118、所述第一斷點119、所述第二斷點120以及第三斷點121共同自所述殼體11劃分出三個輻射部，即第一輻射部F1、第二輻射部F2及第三輻射部F3。其中，於本實施例中，所述第一斷點119與所述第二斷點120之間之所述邊框111形成所述第一輻射部F1。所述第二斷點120遠離所述第一斷點119及所述開槽118一側之部分所述第一側部116形成所述第二輻射部F2。所述第一斷點119與所述第三斷點121之間之所述邊框111形成所述第三輻射部F3。

於本實施例中，所述第一輻射部F1及所述第三輻射部F3與所述中框112間隔且絕緣設置。所述第二輻射部F2遠離所述開槽118位於所述第一側部116之端點之一側連接至所述系統接地面110及所述背板113，即接地。亦就是說，於本實施例中，所述開槽118用以分隔邊框輻射體(即所述第一輻射部F1、第二輻射部F2及所述第三輻射部F3)及所述背板113。當然，所述開槽118還可分隔所述邊框輻射體與所述系統接地面110，而於所述開槽118以外之部分，所述邊框111、所述背板113及所述系統接地面110是相連。

可理解，於本實施例中，所述第一斷點119、所述第二斷點120以及所述第三斷點121之寬度相同。所述開槽118之寬度小於等於所述第一斷點119、所述第二斷點120或所述第三斷點121之寬度之兩倍。其中，所述開槽118之寬度為0.5-2mm。所述第一斷點119、所述第二斷點120以及所述第三斷點121之寬度均為1-2mm。

可理解，於本實施例中，所述開槽118、第一斷點119、所述第二斷點120及第三斷點121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)。

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至少包括四個電子元件，即第一電子元件21、第二電子元件23、第三電子元件25及第四電子元件27。

所述第一電子元件21為一前置鏡頭模組。所述第一電子元件21設置於所述電路板130鄰近所述第一輻射部F1之邊緣，且藉由所述開槽118與所述第一輻射部F1間隔絕緣設置。所述第二電子元件23為接近感測 器(proximity sensor)，其設置於所述電路板130上，且與該第一電子元件21間隔設置。所述第三電子元件25為一接收器(receiver)，其設置於所述電路板130上，且位於所述第一電子元件21與所述第二電子元件23之間。於本實施例中，所述第二電子元件23及所述第三電子元件25亦藉由所述開槽118與所述第一輻射部F1間隔絕緣設置。所述第四電子元件27為一語音介面。所述第四電子元件27設置於所述電路板130上，其位於該第一電子元件21遠離第二電子元件23之一側，且對應所述耳機孔設置。如此，一外部設備，例如耳機可藉由所述耳機孔插入，進而與所述第四電子元件27建立電連接。

可理解，於本實施例中，所述第二電子元件23及所述第三電子元件25與所述開槽118之間之距離均大致為2-10mm。於其他實施例中，所述第一電子元件21、第二電子元件23與所述第三電子元件25之位置可根據具體需求進行調整，例如三者互換位置。

可理解，於本實施例中，所述顯示單元201具有高屏占比。即所述顯示單元201之顯示平面之面積大於70%之無線通訊裝置之正面面積，甚至可做到正面全螢幕。具體於本實施例中，所述全螢幕是指除了所述天線結構100上開設之必要之槽孔(例如開槽118)以外，所述顯示單元201之左側、右側、下側均可無縫隙地連接至所述邊框111。

可理解，於本實施例中，所述第一饋入部12設置於所述系統接地面110與所述邊框111之間之淨空區114。所述第一饋入部12之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之訊號饋入點，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第一 輻射部F1靠近所述第一斷點119之一側，用以饋入電流訊號至所述第一輻射部F1。

於本實施例中，所述第一接地部13之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之接地點，另一端電連接至所述第一輻射部F1靠近所述第二斷點120之一側，用以為所述第一輻射部F1提供接地。

所述第二饋入部14設置於所述系統接地面110與所述邊框111之間之淨空區114。所述第二饋入部14之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之訊號饋入點，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第二輻射部F2靠近所述第二斷點120之一側，用以饋入電流訊號至所述第二輻射部F2。

所述第二接地部15之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之接地點，另一端電連接至所述第二輻射部F2遠離所述第二斷點120之一側，用以為所述第二輻射部F2提供接地。

可理解，於本實施例中，所述第三饋入部16設置於所述系統接地面110與所述邊框111之間之淨空區114。所述第三饋入部16之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之訊號饋入點，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第三輻射部F3靠近所述第三斷點121之一側，用以饋入電流訊號至所述第三輻射部F3。

所述第三接地部17之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同 軸電纜等方式電連接至所述系統接地面110上之接地點，另一端電連接至所述第三輻射部F3靠近所述第三斷點121之一側，用以為所述第三輻射部F3提供接地。

可理解，於本實施例中，所述第一饋入部12、第二饋入部14及第三饋入部16均可由鐵件、金屬銅箔、鐳射直接成型技術(Laser Direct structuring，LDS)制程中之導體等材質製成。

可理解，於本實施例中，所述第一輻射部F1靠近所述第二斷點120之位置藉由所述第一接地部13接地，所述第二輻射部F2遠離所述第二斷點120之位置藉由所述第二接地部15接地，所述第三輻射部F3靠近所述第三斷點121之位置藉由所述第三接地部17接地。亦就是說，於本實施例中，三個輻射部，即第一輻射部F1、第二輻射部F2以及第三輻射部F3，均設置有相應之饋入部及接地點。

請一併參閱圖7，為所述天線結構100之電流路徑圖。當所述第一饋入部12饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部F1，並流向所述第二斷點120(參路徑P1)。如此，所述第一輻射部F1構成回路(Loop)天線，進而激發一第一工作模態以產生第一輻射頻段之輻射訊號。

當所述第二饋入部14饋入電流後，所述電流流經所述第二輻射部F2，再流入所述系統接地面110及所述中框112，即接地(參路徑P2)。如此，所述第二輻射部F2於所述背板113與所述中框112之包覆下，利用該第二斷點120將其能量輻射出去，進而激發一第二工作模態以產生第二輻射頻段之輻射訊號。

當所述第三饋入部16饋入電流後，所述電流將流經所述第三 輻射部F3，並分別朝向所述第一側部116及第二側部117之方向流向所述第一斷點119及所述第三斷點121(參路徑P3)，進而激發一第三工作模態以產生第三輻射頻段之輻射訊號。當所述第三饋入部16饋入電流後，所述電流流入所述第三輻射部F3，並朝向所述第一側部116而流向所述第一斷點119，再流入所述中框112及背板113，最後再流向第三斷點121，並經所述第三輻射部F3再流向第三饋入部16(參路徑P4)，進而所述第三輻射部F3構成一單極(Monopole)天線，以激發一第四工作模態以產生第四輻射頻段之輻射訊號。另外，當所述第三饋入部16饋入電流後，所述電流流入所述第三輻射部F3，並流向所述第三斷點121(參路徑P5)，進而激發一第五工作模態以產生第五輻射頻段之輻射訊號。

於本實施例中，第一工作模態包括全球定位系統(Global Positioning System，GPS)模態以及WIFI 2.4GHz模態。所述第二工作模態為WIFI 5GHz模態。所述第三工作模態為長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低頻模態，所述第四工作模態為LTE-A中頻模態。所述第五工作模態為LTE-A高頻模態。所述第一輻射頻段之頻率包括1575MHz及2400-2484MHz。所述第二輻射頻段之頻率為5150-5850MHz。所述第三輻射頻段之頻率為700-960MHz。所述第四輻射頻段之頻率為1710-2170MHz。所述第五輻射頻段之頻率為2300-2690MHz。

可理解，於本實施例中，所述第三接地部17為一中高頻調節器(middle/high band conditioner,MHC)，其可為一電容或電感，用以調整所述天線結構100之中、高頻頻段，並有效提升其頻寬及天線效率。

可理解，於本實施例中，所述邊框111與所述系統接地面110 之間還藉由彈片、焊接、探針等連接方式進行電連接。所述邊框111與所述系統接地面110之間之電連接點之位置可根據所需低頻之頻率進行調整。例如使得兩者之間之電連接點靠近相應之饋入部，例如所述第三饋入部16，則所述天線結構100之低頻頻率往高頻偏移。當使得兩者之間之電連接點遠離所述第三饋入部16，則所述天線結構100之低頻頻率往低頻偏移。

可理解，於本實施例中，所述切換電路18之一端電連接至所述第三輻射部F3，另一端電連接至所述系統接地面110，即接地。所述切換電路18用以藉由將所述第三輻射部F3切換至所述系統接地面110、使得所述第三輻射部F3不接地、或者將所述第三輻射部F3切換至不同之接地位置(相當於切換至不同之阻抗元件)，進而有效調整所述天線結構100之頻寬，以達到多頻率調整之功能。

可理解，於本實施例中，所述切換電路18之具體結構可為多種形式，例如可包括單路開關、多路開關、單路開關搭配匹配元件、多路開關搭配匹配元件等。

請一併參閱圖8A，於其中一個實施例中，所述切換電路18包括一單路開關18a。所述單路開關18a包括動觸點a1及靜觸點a2。所述動觸點a1電連接至第三輻射部F3。所述單路開關18a之靜觸點a2電連接至所述系統接地面110。如此，藉由控制所述單路開關18a之開啟或關閉，進而使得所述第三輻射部F3與所述系統接地面110電連接或者斷開連接，即控制所述第三輻射部F3接地或者不接地，以達到多頻率調整之功能。

可理解，請一併參閱圖8B，於其中一個實施例中，所述切換電路18包括多路開關18b。於本實施例中，所述多路開關18b為一四路開 關。所述多路開關18b包括動觸點b1、第一靜觸點b2、第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5。所述動觸點b1電連接至第三輻射部F3。所述第一靜觸點b2、所述第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5分別電連接至所述系統接地面110之不同位置。

藉由控制所述動觸點b1之切換，可將所述動觸點b1分別切換至所述第一靜觸點b2、第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5。如此，所述第三輻射部F3將分別電連接至所述系統接地面110之不同位置，進而達到多頻率調整之功能。

可理解，請一併參閱圖8C，於其中一個實施例中，所述切換電路18包括單路開關18c及匹配元件181。所述單路開關18c包括動觸點c1及靜觸點c2。所述動觸點c1電連接至第三輻射部F3。所述靜觸點c2藉由所述匹配元件181電連接至所述系統接地面110。所述匹配元件181具有一預設阻抗。所述匹配元件181可包括電感、電容、或電感與電容之組合。

請一併參閱圖8D，於其中一個實施例中，所述切換電路18包括多路開關18d以及至少一匹配元件183。於本實施例中，所述多路開關18d為一四路開關，且所述切換電路18包括三個匹配元件183。所述多路開關18d包括動觸點d1、第一靜觸點d2、第二靜觸點d3、第三靜觸點d4以及第四靜觸點d5。所述動觸點d1電連接至第三輻射部F3。所述第一靜觸點d2、所述第二靜觸點d3以及第三靜觸點d4分別藉由相應之匹配元件183電連接至所述系統接地面110。所述第四靜觸點d5懸空設置。每一個匹配元件183具有一預設阻抗，該等匹配元件183之預設阻抗可相同亦可不同。每一個匹配元件183可包括電感、電容、或電感與電容之組合。每 一個匹配元件183電連接至所述系統接地面110之位置可相同亦可不同。

可理解，藉由控制所述動觸點d1之切換，可將所述動觸點d1分別切換至所述第一靜觸點d2、第二靜觸點d3、第三靜觸點d4以及第四靜觸點d5。如此，所述第三輻射部F3將藉由不同之匹配元件183電連接至所述系統接地面110或者與所述系統接地面110斷開連接，進而達到多頻率調整之功能。

圖9為所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，當所述切換電路18分別切換至一電感值為68nH、27nH、13nH及6.8nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之S11值大致相同。

圖10為所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之總輻射效率曲線圖。其中，當所述切換電路18分別切換至一電感值為68nH、27nH、13nH及6.8nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之總輻射效率大致相同。

圖11為所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，當所述切換電路18分別切換至一電感值為68nH、 27nH、13nH及6.8nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之S11值大致相同。

圖12為所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之總輻射效率曲線圖。其中，當所述切換電路18分別切換至一電感值為68nH、27nH、13nH及6.8nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之總輻射效率大致相同。

圖13為所述天線結構100工作於LTE-A低、中、高頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S131為當所述切換電路18切換至一電感值為68nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S132為當所述切換電路18切換至一電感值為27nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band13頻段及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S133為當所述切換電路18切換至一電感值為13nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S134為當所述切換電路18切換至一電感值為6.8nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band8頻段(880-960MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。

圖14為所述天線結構100工作於LTE-A低、中、高頻模態時 之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S141為當所述切換電路18切換至一電感值為68nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S142為當所述切換電路18切換至一電感值為27nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band13頻段及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S143為當所述切換電路18切換至一電感值為13nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S134為當所述切換電路18切換至一電感值為6.8nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band8頻段(880-960MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。

顯然，由圖9至及圖14可看出，所述天線結構100藉由設置所述切換電路18，以切換所述天線結構100之各低頻模態，可有效提升低頻頻寬並兼具最佳天線效率。再者，當所述天線結構100分別工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)以及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100之LTE-A中、高頻頻段範圍皆為1710-2690MHz，且所述天線結構100還可涵蓋至相應之GPS頻段、WIFI 2.4GHz頻段及WIFI 5GHz頻段。即當所述切換電路18切換時，所述切換電路18僅用於改變所述天線結構100之低頻模態而不影響其中、高頻模態，該特性有利於LTE-A之載波聚合應用(Carrier Aggregation，CA)。

亦就是說，所述天線結構100藉由所述切換電路18之切換，可產生各種不同之工作模態，例如低頻模態、中頻模態、高頻模態、GPS 模態、WIFI 2.4GHz模態及WIFI 5GHz模態，涵蓋全球常用之通訊頻段。具體而言，所述天線結構100於低頻可涵蓋GSM850/900/WCDMA Band5/Band8/Band13/Band17/Band20，中頻可涵蓋GSM 1800/1900/WCDMA 2100(1710-2170MHz)，高頻涵蓋LTE-A Band7、Band40、Band41(2300-2690MHz)，另可涵蓋GPS頻段、Wi-Fi 2.4GHz頻段及Wi-Fi 5GHz頻段。所述天線結構100之設計頻段可應用於GSM Qual-band、UMTS Band I/II/V/VIII頻段以及全球常用LTE 850/900/1800/1900/2100/2300/2500頻段之操作。

當然，可理解，於其他實施例中，所述切換電路18不局限於電連接至所述第三輻射部F3，其位置可根據具體需求進行調整。例如，可將所述切換電路18電連接至所述第一輻射部F1或所述第二輻射部F2。

綜上，本發明之天線結構100藉由於所述邊框111上設置至少一斷點(例如第一斷點119、第二斷點120及第三斷點121)，以自所述邊框111上劃分出至少三個輻射部。所述天線結構100還藉由設置所述切換電路18，如此可藉由不同之切換方式涵蓋低頻、中頻、高頻、GPS、Wi-Fi 2.4GHz及Wi-Fi 5GHz等多個頻段，並使得所述天線結構100之輻射相較於一般之金屬背蓋天線更具寬頻效果。所述天線結構100可提升低頻頻寬並兼具較佳天線效率，涵蓋全球頻段應用以及支援載波聚合(carrier aggregation，CA)應用之要求。另外，可理解之是，本發明之天線結構100具有正面全螢幕，且於全金屬之背板113、邊框111以及周圍有大量金屬之不利環境中，所述天線結構100仍具有良好之表現。

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。

110:系統接地面

118:開槽

119:第一斷點

120:第二斷點

121:第三斷點

130:電路板

F1:第一輻射部

F2:第二輻射部

F3:第三輻射部

12:第一饋入部

13:第一接地部

14:第二饋入部

15:第二接地部

16:第三饋入部

17:第三接地部

18:切換電路

21:第一電子元件

23:第二電子元件

25:第三電子元件

27:第四電子元件

Claims (10)

1. 一種天線結構，其改良在於，所述天線結構包括殼體、第一饋入部、第二饋入部、第一接地部及第二接地部，所述殼體包括金屬邊框、金屬中框及全金屬背板，所述金屬中框與所述全金屬背板平行設置，所述金屬邊框圍繞所述全金屬背板之邊緣設置，所述金屬邊框上開設有第一斷點及第二斷點，所述全金屬背板上開設有開槽，所述開槽、所述第一斷點及所述第二斷點共同自所述金屬邊框上劃分出第一輻射部及第二輻射部，所述第一斷點與所述第二斷點之間之所述金屬邊框形成所述第一輻射部，所述第二斷點遠離所述第一斷點一側之部分所述金屬邊框形成所述第二輻射部，所述第一饋入部電連接至所述第一輻射部，用以為所述第一輻射部饋入電流，所述第二饋入部電連接至所述第二輻射部，用以為所述第二輻射部饋入電流，所述金屬中框與所述全金屬背板互相連接而形成系統接地面，以為所述天線結構提供接地，所述第一接地部之一端電連接至所述系統接地面，另一端電連接至所述第一輻射部，用以為所述第一輻射部提供接地，所述第二接地部之一端電連接至所述系統接地面，另一端電連接至所述第二輻射部，用以為所述第二輻射部提供接地。
2. 如請求項1所述之天線結構，其中所述天線結構還包括第三饋入部及第三接地部，所述金屬邊框上還開設有第三斷點，所述第一斷點與所述第三斷點之間之所述金屬邊框形成一第三輻射部，所述第三饋入部電連接至所述第三輻射部，用以為所述第三輻射部饋入電流，所述金屬中框、所述全金屬背板以及所述第一至第三輻射部以外之金屬邊框互相連接而形成所述系統接地面，所述第三接地部之一端電連接至所述系統接地面，另一端電連接至所述第三輻射部，用以為所述第三輻射部提供接地。
3. 如請求項2所述之天線結構，其中所述天線結構還包括切 換電路，所述切換電路之一端電連接至所述第一輻射部、所述第二輻射部或所述第三輻射部其中之一，另一端電連接至所述系統接地面。
4. 如請求項3所述之天線結構，其中所述切換電路包括單路開關，所述單路開關包括動觸點及靜觸點，所述動觸點電連接至其中一個輻射部，所述靜觸點直接電連接至所述系統接地面或者藉由匹配元件電連接至所述系統接地面，所述匹配元件具有預設阻抗。
5. 如請求項3所述之天線結構，其中所述切換電路包括多路開關，所述多路開關包括動觸點、第一靜觸點、第二靜觸點、第三靜觸點以及第四靜觸點，所述動觸點電連接至其中一個輻射部，所述第一靜觸點、第二靜觸點以及第三靜觸點直接電連接至所述系統接地面之不同位置或者藉由相應之匹配元件電連接至所述系統接地面之不同位置，所述第四靜觸點直接電連接至所述系統接地面或者懸空設置，所述匹配元件具有預設阻抗。
6. 如請求項2所述之天線結構，其中所述邊框至少包括末端部、第一側部及第二側部，所述第一側部與所述第二側部分別連接所述末端部之兩端，所述開槽開設於所述金屬背板靠近所述末端部之一側，且分別朝所述第一側部及第二側部所在方向延伸，所述第一斷點開設於所述末端部，所述第二斷點開設於所述第一側部，所述第三斷點開設於所述第二側部，所述切換電路電連接至所述第三輻射部。
7. 如請求項6所述之天線結構，其中當所述第一饋入部饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部，並流向所述第二斷點，進而激發一第一工作模態以產生第一輻射頻段之輻射訊號；當所述第二饋入部饋入電流後，所述電流流經所述第二輻射部，再流入所述系統接地面及所述中框，進而激發一第二工作模態以產生第二輻射頻段之輻射訊號；所述第一 輻射頻段之頻率低於所述第二輻射頻段之頻率。
8. 如請求項6所述之天線結構，其中當所述第三饋入部饋入電流後，所述電流流經所述第三輻射部，並分別朝向所述第一側部及第二側部之方向流向所述第一斷點及所述第三斷點，進而激發一第三工作模態以產生第三輻射頻段之輻射訊號；當所述第三饋入部饋入電流後，所述電流流入所述第三輻射部，並朝向所述第一側部而流向所述第一斷點，再流入所述金屬中框及背板，最後再流向第三斷點，並經所述第三輻射部再流向第三饋入部，以激發一第四工作模態以產生第四輻射頻段之輻射訊號；當所述第三饋入部饋入電流後，所述電流流入所述第三輻射部，並流向所述第三斷點，進而激發一第五工作模態以產生第五輻射頻段之輻射訊號；所述第三輻射頻段之頻率低於所述第四輻射頻段之頻率，所述第四輻射頻段之頻率低於所述第五輻射頻段之頻率。
9. 一種無線通訊裝置，其改良在於，所述無線通訊裝置包括如請求項1至8中任一項所述之天線結構。
10. 如請求項9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，所述顯示單元容置於所述金屬邊框一側之開口，所述顯示單元為一全面屏。

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