TWI776242B - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構及具有該結構之無線通訊裝置。所述天線結構包括邊框部，所述邊框部開設有第一斷點及第二斷點，所述第一斷點及第二斷點共同將所述邊框部劃分為第一輻射部、第二輻射部及第三輻射部，所述第二輻射部及/或所述第三輻射部內側形成至少一側槽，藉由調節所述側槽之長度，調節所述側槽所在之輻射部之輻射頻段。本發明提供之天線結構可藉由所述側槽有效調整輻射頻段。

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。
隨著無線通訊技術不斷之發展與演進，移動終端產品，如手機等，已越來越朝向功能多樣化、輕薄化及全面屏等趨勢發展。然而其可容納天線之空間也就越來越小。而且隨著無線通訊技術之發展，天線之頻寬需求也不斷增加。因此，如何於有限之空間內設計出具有較寬頻寬之天線，係天線設計面臨之重要課題。
有鑒於此，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。
本發明第一方面提供一種天線結構，所述天線結構包括邊框部及饋入部，所述邊框部開設有第一斷點及第二斷點，所述第一斷點及所述第二斷點均貫通且隔斷所述邊框部，所述第一斷點及所述第二斷點共同將所述邊框部劃分為第一輻射部、第二輻射部及第三輻射部，所述饋入部設置於所述第一輻射部靠近所述第二斷點之位置，所述饋入部一端電連接至所述第一輻射部，另一端電連接至饋入點，以為所述第一輻射部饋入電流，所述第二輻射部及/或所述第三輻射部內側還形成至少一側槽，藉由調節所述側槽之長度，調節所述側槽所在之輻射部之輻射頻段。
本發明另一方面還提供一種無線通訊裝置，包括如上任一項所述之天線結構。
本發明之天線結構藉由於中框部上設置所述第一斷點及第二斷點，以自所述邊框部上劃分出三個輻射部。所述天線結構還藉由分別於所述第二輻射部及第三輻射部上設置所述第一側槽及第二側槽，如此可藉由調整所述第一側槽及第二側槽之長度，調整所述第二輻射部及第三輻射部之輻射頻段，從而調整所述天線結構高頻及中頻之頻率。
100:天線結構
11:殼體
110:邊框部
111:中框部
112:背板
113:末端部
114:第一側部
115:第二側部
117:第一斷點
118:第二斷點
121:第三斷點
122:第一輻射段
123:第二輻射段
119:第一側槽
120:第二側槽
130:電路板
1301:饋入點
1302:接地點
140:電子元件
141:第一電子元件
142:第二電子元件
12:饋入部
13:接地部
124:匹配電路
131:匹配元件
14:切換電路
150:淨空區
160:電池
200:無線通訊裝置
201:顯示單元
F1:第一輻射部
F2:第二輻射部
F3:第三輻射部
L1:第一電感
L2:第二電感
L3:第三電感
L4:第四電感
C1:電容
圖1為本發明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組裝示意圖。
圖3為圖1天線結構中第一匹配電路之電路圖。
圖4為圖1中所示天線結構中第二匹配電路之電路圖。
圖5為圖1中所示天線結構中切換電路之電路圖。
圖6為當調整圖1所示第一側槽之長度時，所述天線結構工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖7為當調整圖1所示天線結構中第一側槽之長度時，所述天線結構工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之史密斯圖。
圖8為當調整圖1所示天線結構中第二側槽之長度時，所述天線結構工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)及LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖9為當調整圖1所示天線結構中第二側槽之長度時，所述天線結構工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)時之史密斯圖。
圖10為當調整圖1所示天線結構中第二側槽之長度時，所述天線結構工作於LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之史密斯圖。
圖11為當調整圖1所示天線結構中第三斷點靠近所述第一斷點之一端與所述末端部之距離H3時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖12為當調整圖1所示天線結構中第三斷點靠近所述第一斷點之一端與所述末端部之距離H3時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之史密斯圖。
圖13為當圖4所示匹配元件切換至不同之電感時，所述天線結構工作於LTE-A中頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖14為當圖4所示匹配元件切換至不同之電感時，所述天線結構工作於LTE-A中頻模態時之史密斯圖。
圖15為當圖5所示切換電路切換至不同之電感時，所述天線結構工作於LTE-A低頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。
圖16為當圖5所示切換電路切換至不同之電感時，所述天線結構工作於LTE-A低頻模態時之史密斯圖。
下面將結合本發明實施方式中之附圖，對本發明實施方式中之技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述之實施方式僅僅係本發明一部分實施方式，而非全部之實施方式。基於本發明中之實施方式，本領域普通技術人員於沒有付出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施方式，都屬於本發明保護之範圍。
當一個元件被稱為“電連接”另一個元件，它可以直接於另一個元件上或者也可以存在居中之元件。當一個元件被認為係“電連接”另一個元 件，它可以係接觸連接，例如，可以係導線連接之方式，也可以係非接觸式連接，例如，可以係非接觸式耦合之方式。
除非另有定義，本文所使用之技術和科學術語與屬於本發明之技術領域之技術人員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係為了描述具體之實施例之目的，而非旨在於限製本發明。
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以相互組合。
請參閱圖1，本發明較佳實施方式提供一種天線結構100，其可應用於行動電話、個人數位助理等無線通訊裝置200中，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。
所述天線結構100包括殼體11、饋入部12、接地部13及切換電路14。
所述殼體11至少包括邊框部110、中框部111及背板112。所述邊框部110、中框部111及背板112圍成之空間內設置有電路板130、電子元件140及電池160。
所述邊框部110大致呈環狀結構，其由金屬或其他導電材料製成。所述邊框部110設置於所述中框部111之周緣。
於本實施例中，所述中框部111大致呈矩形片狀，其由金屬或其他導電材料製成。所述中框部111與所述背板112大致平行設置。
請一併參閱圖2，所述邊框部110遠離所述背板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。於本實施例中，所述顯示幕為全面屏。
於本實施例中，所述背板112由塑膠材料製成。所述背板112設置於所述邊框部110之邊緣。於本實施例中，所述背板112設置於所述中框部111背向所述顯示單元201之一側，且與所述顯示單元201之顯示平面及所述中框部111大致間隔平行設置。
可以理解，所述邊框部110及中框部111可以構成一體成型之金屬框體。所述中框部111係位於所述顯示單元201與所述背板112之間之金屬片。所述中框部111用於支撐所述顯示單元201、提供電磁遮罩、及提高所述無線通訊裝置200之機構強度。
於本實施例中，所述邊框部110、所述背板112及所述顯示單元201之周緣還設置有絕緣材料，並藉由所述絕緣材料將所述邊框部110、背板112及所述顯示單元201封裝為一體。
於本實施例中，所述邊框部110至少包括末端部113、第一側部114及第二側部115。所述末端部113為所述無線通訊裝置200之底端，即所述天線結構100構成所述無線通訊裝置200之下天線。所述第一側部114與所述第二側部115相對設置，兩者分別設置於所述末端部113之兩端，優選垂直設置。
於本實施例中，所述中框部111靠近所述末端部113之一側與所述邊框部110間隔設置，從而形成一淨空區150。
所述邊框部110上還開設有至少兩斷點，例如第一斷點117與第二斷點118。所述第一斷點117開設於所述末端部113靠近所述第一側部114之位置。所述第二斷點118開設於所述末端部113靠近所述第二側部115之位置。所述第一斷點117與所述第二斷點118間隔設置。所述第一斷點117與所述第二斷點118均貫通且隔斷所述邊框部110。所述第一斷點117與所述第二斷點118均與所述淨空區150連通。
所述第一斷點117及所述第二斷點118共同將所述邊框部110劃分為間隔設置之第一輻射部F1、第二輻射部F2及第三輻射部F3。其中，所述第一斷點117與所述第二斷點118之間之所述邊框部110形成所述第一輻射部F1。所述第一斷點117遠離所述第一輻射部F1及所述第二斷點118一側之所述邊框部110形成所述第二輻射部F2。所述第二斷點118遠離所述第一輻射部F1及所述第一斷點117一側之所述邊框部110形成所述第三輻射部F3。
於本實施例中，所述電路板130部分設置於所述中框部111遠離所述顯示單元201之一側，使得所述電路板130部分覆蓋所述淨空區150。所述電路板130還靠近所述第二側部115及所述末端部113設置。所述電子元件140靠近所述第一側部114及所述末端部113設置。
於本實施例中，所述電子元件140至少包括第一電子元件141及第二電子元件142。
所述第一電子元件141為一USB-TypeC元件。所述第一電子元件141靠近所述第一輻射部F1之邊緣設置，且收容於所述電路板130形成之缺口中。於本實施例中，所述中框部111上對應所述第一電子元件141開設有Type-C插口(圖未示)。所述Type-C插口開設於所述末端部113上。所述第二電子元件142為一揚聲器元件。所述第二電子元件142設置於所述淨空區150內，且大致對應所述第一斷點117設置，並與所述電路板130間隔設置。
可以理解，於本實施例中，所述第一斷點117及所述第二斷點118之寬度相同，均為2毫米。
可以理解，於本實施例中，所述第一斷點117及所述第二斷點118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)。
可以理解，於本實施例中，所述饋入部12設置於所述殼體11內部，且位於所述電路板130與所述邊框部110之間之淨空區150。進一步地，所述饋 入部12設置於所述第一輻射部F1上，具體設置於所述第一輻射部F1靠近所述第二斷點118之位置。所述饋入部12之一端電連接至所述第一輻射部F1，另一端藉由匹配電路124(請參閱圖3)電連接至所述電路板130上之訊號饋入點1301，用以饋入電流至所述第一輻射部F1。
於本實施例中，所述接地部13設置於所述殼體11內部，且位於所述電路板130與所述邊框部110之間之淨空區150。進一步地，所述接地部13設置於所述第三輻射部F3上，具體設置於所述第三輻射部F3靠近所述第二斷點118之位置。所述接地部13之一端電連接至所述第三輻射部F3，另一端藉由匹配元件131(請參閱圖4)電連接至所述電路板130上之接地點1302，用以為所述第三輻射部F3提供接地。
可以理解，所述饋入部12及所述接地部13可由鐵件、金屬銅箔、鐳射直接成型技術(Laser Direct structuring，LDS)製程中之導體等材質製成。
於本實施例中，所述切換電路14設置於所述殼體11內部，且位於所述電路板130與所述邊框部110之間之淨空區150。進一步地，所述切換電路14與所述饋入部12間隔設置，其一端電連接至所述第一輻射部F1，另一端電連接至所述電路板130之接地點1302，即接地。
請再次參閱圖1，當所述饋入部12饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部F1，流向所述第一斷點117，並藉由所述切換電路14接地(參路徑P1)，激發第一工作模態以產生第一輻射頻段之輻射訊號。同時，流向所述第一斷點117之電流藉由所述第一斷點117耦合至所述第二輻射部F2，並藉由所述第二輻射部F2與所述中框部111連接，進而接地(參路徑P2)，激發第二工作模態以產生第二輻射頻段之輻射訊號。
當所述饋入部12饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部F1，還流向所述第二斷點118。流向所述第二斷點118之電流藉由所述第二斷點118 耦合至所述第三輻射部F3，並藉由設置於所述第三輻射部F3上之接地部13接地(參路徑P3)，激發第三工作模態以產生第三輻射頻段之輻射訊號。
可以理解，於本實施例中，所述第二輻射部F2及/或所述第三輻射部F3之內側形成至少一側槽。藉由調節所述側槽之長度，可對應調節所述側槽所在之輻射部之工作頻段。
於本實施例中，所述側槽包括第一側槽119及第二側槽120。所述中框部111靠近所述第二輻射部F2之一側部分挖空，進而使得所述第二輻射部F2部分與所述中框部111間隔設置，形成所述第一側槽119。所述第一側槽119從所述第二輻射部F2所在位置向所述第一輻射部F1所在位置延伸。所述中框部111靠近所述第三輻射部F3之一側部分挖空，進而使得所述第三輻射部F3之內側與所述中框部111間隔設置，形成所述第二側槽120。所述第二側槽120從所述第三輻射部F3所在位置向所述第一輻射部F1所在位置延伸。可以理解，所述淨空區150、所述第一側槽119與所述第二側槽120互相連通。
所述第一側槽119之第一端位於所述第二輻射部F2與所述電池160相對之位置，第二端與所述淨空區150連通。藉由調節所述第一側槽119之長度，以調整所述第二輻射部F2之輻射頻段。於本實施例中，所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為28.3毫米。當所述第一側槽119之長度增加時，即所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1增加時，所述第二輻射部F2產生之第二輻射頻段往中頻方向偏移。當所述第一側槽119之長度減少時，即所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1減少時，所述第二輻射部F2產生之第二輻射頻段往更高頻方向偏移。例如，當所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為28.3毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band41頻段(2.496GHz~2.69GHz)；當所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為29.3毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至 2.4GHz~2.5GHz頻段，即所述第二輻射段向低頻方向偏移；當所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為30.3毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band40頻段(2.3GHz~2.4GHz)，即所述第二輻射段繼續向低頻方向偏移；當所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為27.3毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band7頻段(2.5GHz~2.69GHz)，即所述第二輻射段向高頻方向偏移；當所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為26.3毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至2.6GHz~2.8GHz，即所述第二輻射段繼續向高頻方向偏移。
所述第二側槽120之第一端位於所述第三輻射部F3與所述電池160相對之位置，第二端與所述淨空區150連通。藉由調節所述第二側槽120之長度，以調整所述第三輻射部F3之輻射頻段。於本實施例中，所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為21.2毫米。當所述第二側槽120之長度減少時，即所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2減少時，所述第三輻射部F3產生之第三輻射頻段向高頻方向偏移。例如，當所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為21.2毫米或20.2毫米時，所述第三輻射頻段涵蓋至LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)。當所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為19.2毫米、18.2毫米或17.2毫米時，所述第三輻射頻段涵蓋至LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)，即所述第三輻射頻段向高頻方向偏移。
於本實施例中，所述第一工作模態包括全球移動通信系統(Global System for Mobile communications，GSM)模態及長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低頻模態，所述第二工作模態包括長期演進技術升級版高頻模態、藍牙工作模態及WIFI 2.4G工作模態，所述第三工作模態包括長期演進技術升級版中頻工作模態及通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)工作模態。所述第一輻射頻段之頻率包括0.69GHz~0.96GHz，所述第二輻射頻段之頻率包括2.3GHz~2.69GHz，所述第三輻射頻段之頻率包括1.71GHz~2.17GHz。
可以理解，於本實施例中，藉由調節所述第一側槽119之長度，可調整所述第二輻射頻段之頻率。例如，當所述第一側槽119之長度增加時，所述天線結構100之第二輻射頻段往中頻方向偏移。當所述第一側槽119之長度減少時，所述天線結構100之第二輻射頻段往更高頻方向偏移。如此，可藉由對所述第一側槽119之長度之調整，以使得所述第二輻射部F2工作於第二工作模態或第三工作模態。
於本實施例中，藉由調節所述第二側槽120之長度，可調整所述第三輻射頻段之頻率。當所述第二側槽120之長度減少時，所述天線結構100之第三輻射頻段往高頻方向偏移。如此，可藉由對所述第二側槽120之長度之調整，以使得所述第三輻射部F3工作於第二工作模態或第三工作模態。
於其他實施例中，所述第二輻射部F2上還開設有第三斷點121。所述第三斷點121開設於所述第一側部114上對應所述第二電子元件142之位置。所述第三斷點121與所述第一斷點117間隔設置。所述第三斷點121貫通且隔斷所述邊框部110，且與所述淨空區150連通。所述第三斷點121將所述第二輻射部F2分割為第一輻射段122及第二輻射段123。於本實施例中，所述第三斷點121之寬度為2毫米。
可以理解，當所述饋入部12饋入電流後，所述電流流向所述第一斷點117，並藉由所述第一斷點117耦合至所述第一輻射段122。所述電流流經所述第一輻射段122，並藉由所述第三斷點121耦合至所述第二輻射段123，共同激發所述第二工作模態以產生所述第二輻射頻段之輻射訊號。
可以理解，藉由調節所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置，以調整所述第二輻射頻段之頻率。例如，當所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置向遠離所述第一輻射部F1之方向移動時，所述第二輻射頻段向高頻方向移動。當所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置向靠近所述第一輻射部F1之方向移動時，所述第二輻射頻段往低頻方向移動。於本實施例中，所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3為13毫米，如此，所述第二輻射部F2產生之第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band41頻段(2.496GHz~2.69GHz)；當所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3為14毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band38頻段(2.57GHz~2.62GHz)，即所述第二輻射頻段向高頻方向偏移；當所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3為15毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band7頻段(2.5GHz~2.69GHz)，即所述第二輻射頻段向高頻方向偏移；當所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3為12毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至2.4GHz~2.5GHz，即所述第二輻射頻段向低頻方向偏移；當所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3為11毫米時，所述第二輻射頻段涵蓋至LTE-A Band40頻段(2.3GHz~2.4GHz)，即所述第二輻射頻段繼續向低頻方向偏移。
請參閱圖3，於本實施例中，所述匹配電路124包括第一電感L1、第二電感L2及電容C1。所述第一電感L1一端接地，另一端電連接至所述饋入部12。所述第二電感L2一端電連接至所述電路板130之饋入點1301，另一端電連接至所述饋入部12。所述電容C1一端接地，另一端電連接至所述饋入部12，即所述電容C1與所述第一電感L1並聯後，與所述第二電感L2串聯至所述電路板130與所述第一輻射部F1之饋入部12之間。
於本實施例中，所述第一電感L1之電感值為10nH，所述第二電感L2之電感值為1nH，所述第一電容C1之電容值為1.5pF。
請參閱圖4，於本實施例中，所述匹配元件131包括第三電感L3。所述第三電感L3一端電連接至所述電路板130之接地點1302，即接地。另一端電連接至所述接地部13。可以理解，藉由調整所述第三電感L3之電感值，以調整所述第三輻射頻段，從而有效調整所述天線結構100之中頻頻段之頻率。其中，當所述第三電感L3之電感值減小時，所述第三輻射頻段由中頻方向向高頻方向偏移。例如，當所述第三電感L3之電感值為10nH時，所述第三輻射部F3產生之第三輻射頻段涵蓋至LTE-A Band3頻段(1.71GHz~1.88GHz)；當所述第三電感L3之電感值為6.8nH時，所述第三輻射部F3產生之第三輻射頻段涵蓋至LTE-A Band2頻段(1.85GHz~1.99GHz)；當所述第三電感L3之電感值為3.3nH時，所述第三輻射部F3產生之第三輻射頻段涵蓋至LTE-A Band1頻段(1.92GHz~2.17GHz)。
請參閱圖5，於本實施例中，所述切換電路14包括第四電感L4。所述第四電感L4一端電連接至所述接地點1302，即接地。另一端電連接至所述第一輻射部F1。所述切換電路14用以調整所述第一輻射頻段。可以理解，於本實施例中，藉由調節所述第四電感L4之電感值，以調整所述第一輻射頻段，從而有效調整所述天線結構100之低頻頻段之頻率。其中，當所述第四電感L4之電感值減小時，所述第一輻射頻段由低頻向中頻方向偏移。例如，當所述第四電感L4之電感值為15nH時，所述第一輻射頻段涵蓋至LTE-A Band17頻段(704-746MHz)；當所述第四電感L4之電感值為6.8nH時，所述第一輻射頻段涵蓋至LTE-A Band13頻段(746-787MHz)；當所述第四電感之電感值為3nH時，所述第一輻射頻段涵蓋至LTE-A Band20頻段(791-862MHz)；當所述第四電感之電感值為1.5nH時，所述第一輻射頻段涵蓋至LTE-A Band8頻段(880-960MHz)。 如此，藉由切換不同之電感值，使得所述天線結構100中第一工作模態之低頻分別涵蓋至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)。
圖6為當調整圖1所示第一側槽119之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S61、S62、S63、S64及S65分別為所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為28.3毫米、29.3毫米、30.3毫米、27.3毫米及26.3毫米時，所述天線結構100分別工作於LTE-A Band41頻段(2.496GHz~2.69GHz)、WIFI 2.4G頻段、LTE-A Band40頻段(2.3GHz~2.4GHz)、LTE-A Band7頻段(2.5GHz~2.69GHz)及2.6GHz~2.8GHz時之S11值。
圖7為當調整圖1所示第一側槽119之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態，即2.3GHz~3GHz頻段時之史密斯圖。其中，曲線S71、S72、S73、S74及S75分別為所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1為28.3毫米、29.3毫米、30.3毫米、27.3毫米及26.3毫米時，所述天線結構100分別工作於2.3GHz~3GHz頻段時之阻抗曲線。
顯然，由圖6及圖7可看出，藉由調整所述第一側槽119之長度，以使得所述第二輻射部F2工作於第二輻射頻段，例如為2.3GHz至2.69GHz時，其S11值及對應之阻抗曲線均可看出對應之回波損耗及反射係數較低，均可滿足天線工作設計要求。其中，當所述第一側槽119之長度增加時，即所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1增加時，所述第二輻射部F2產生之第二輻射頻段往中頻方向偏移。當所述第一側槽119之長度減少時，即所述第一側槽119之第一端與所述末端部113之距離H1減少時，所述第二輻射部F2產生之第二輻射頻段往更高頻方向偏移。
圖8為當調整所述天線結構100中第二側槽120之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)及LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S81、S82、S83、S84及S85分別為所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米時，所述天線結構100分別工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)及LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之S11值。
圖9為當調整所述天線結構100中第二側槽120之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)之史密斯圖。其中，曲線S91、S92、S93、S94及S95分別為所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米時，所述天線結構100分別工作於LTE-A Band10頻段(1.71GHz~2.17GHz)時之阻抗曲線。
圖10為當調整所述天線結構100中第二側槽120之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之史密斯圖。其中，曲線S101、S102、S103、S104及S105分別為所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2為21.2毫米、20.2毫米、19.2毫米、18.2毫米及17.2毫米時，所述天線結構100工作於LTE-A Band41頻段(2.49GHz~2.69GHz)時之阻抗曲線。
顯然，由圖8、圖9及圖10可看出，藉由調整所述第二側槽120之長度，以使得所述第三輻射部F3工作於中頻頻段或高頻頻段，例如為1.71GHz至2.17GHz或2.49GHz至2.69GHz時，其S11值及對應之史密斯圖均可看出對應之回波損耗及反射係數較低，均可滿足天線工作設計要求。其中，當所述第 二側槽120之長度減少時，即所述第二側槽120之第一端與所述末端部113之距離H2減少時，所述第三輻射部F3產生之第三輻射頻段向高頻方向偏移。
圖11為當調整所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S111、S112、S113、S114及S115分別為所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3之長度為13毫米、14毫米、15毫米、12毫米及11毫米時，所述天線結構100工作於LTE-A Band41頻段(2.496GHz~2.69GHz)、LTE-A Band38頻段(2.57GHz~2.62GHz)、LTE-A Band7頻段(2.5GHz~2.69GHz)、WIFI 2.4G模態及LTE-A Band40頻段(2.3GHz~2.4GHz)時之S11值。
圖12為當調整所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3之長度時，所述天線結構100工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態，即2.3GHz~3GHz頻段時之史密斯圖。其中，曲線S121、S122、S123、S124及S125分別為所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3之長度為13毫米、14毫米、15毫米、12毫米及11毫米時，所述天線結構100分別工作於2.3GHz~3GHz頻段時之阻抗曲線。
顯然，由圖11及圖12可看出，藉由調整所述第三斷點121靠近所述第一斷點117之一端與所述末端部113之距離H3之長度，以使得所述第二輻射部F2工作於LTE-A高頻模態及WIFI 2.4G模態，例如為LTE-A Band41頻段(2.496GHz~2.69GHz)、LTE-A Band38頻段(2.57GHz~2.62GHz)、LTE-A Band7頻段(2.5GHz~2.69GHz)、2.4GHz~2.5GHz頻段及LTE-A Band40頻段(2.3GHz~2.4GHz)時，其S11值及對應之史密斯圖均可看出對應之回波損耗及反射係數較低，均可滿足天線工作設計要求。其中，當所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置向遠離所述第一輻射部F1之方向移動時，所述第二輻 射頻段向高頻方向移動。當所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置向靠近所述第一輻射部F1之方向移動時，所述第二輻射頻段往低頻方向移動。
圖13為當圖4所示匹配元件131切換至不同之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A中頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S131、S132及S133分別為所述匹配元件131之電感值為10nH、6.8nH及3.3nH時，所述天線結構100分別工作於LTE-A Band3頻段(1.71GHz~1.88GHz)、LTE-A Band2頻段(1.85GHz~1.99GHz)及LTE-A Band1頻段(1.92GHz~2.17GHz)時之S11值。
圖14為當圖4所示匹配元件131切換至不同之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A中頻模態，即1.71GHz~2.17GHz頻段時之史密斯圖。其中，曲線S141、S142及S143分別為所述匹配元件131之電感值為10nH、6.8nH及3.3nH時，所述天線結構100分別工作於1.71GHz~2.17GHz頻段時之阻抗曲線。
顯然，由圖13及圖14可看出，藉由調整所述接地部13之匹配元件131之電感值，以使得所述第三輻射部F3工作於第三輻射頻段，即LTE-A中頻頻段或UMTS頻段，例如為1.71GHz至2.17GHz時，其回波損耗及反射係數較低，均可滿足天線工作設計要求。其中，當所述第三電感L3之電感值減小時，所述第三輻射頻段由中頻方向向高頻方向偏移。
圖15為當圖5所示切換電路14切換至不同之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A低頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S151、S152、S153及S154為所述切換電路14之第四電感L4分別切換至電感值為15nH、6.8nH、3nH及1.5nH之電感時，所述天線結構100分別工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746MHz~787MHz)、LTE-A Band20頻段(791MHz~862MHz)以及LTE-A Band8頻段(880MHz~960MHz)時之S11值。
圖16為當圖5所示切換電路切換至不同之電感時，所述天線結構100工作於0.69GHz~0.96GHz頻段時之史密斯圖。其中，曲線S71、S72、S73及S74分別為所述切換電路14之第四電感L4分別切換至電感值為15nH、6.8nH、3nH及1.5nH時，所述天線結構100分別工作於0.69GHz~0.96GHz頻段時之阻抗曲線。
顯然，由圖15及圖16可看出，藉由調整所述切換電路14之第四電感L4之電感值，以使得所述第一輻射部F1工作於LTE-A低頻頻段，即第一輻射頻段，例如為0.69GHz至0.96GHz時，其回波損耗及反射係數均較低，可滿足天線工作設計要求。其中，當所述第四電感L4之電感值減小時，所述第一輻射頻段由低頻向中頻方向偏移。
可以理解，所述天線結構100藉由設置第一斷點117及第二斷點118，以自所述邊框部110劃分出第一輻射部F1、第二輻射部F2及第三輻射部F3。所述天線結構100還設置有饋入部12，進而當所述饋入部12饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部F1，流向所述第一斷點117，並藉由切換電路14接地，以激發GSM工作模態及長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低頻模態，以產生第一輻射頻段之低頻輻射訊號。流向所述第一斷點117之電流還藉由所述第一斷點117耦合至所述第二輻射部F2，並藉由所述第二輻射部F2接地，以激發長期演進技術升級版高頻模態、藍牙工作模態及WIFI 2.4G工作模態，以產生第二輻射頻段之高頻輻射訊號。所述電流還流向所述第二斷點118，流向所述第二斷點118之電流還藉由所述第二斷點118耦合至所述第三輻射部F3，並藉由接地部13接地，以激發長期演進技術升級版中頻工作模態及通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)工作模態，以產生第三輻射頻段之中頻輻射訊號。即所述天線結構100可涵蓋GSM、UMTS及LTE-A低頻、中頻及高頻頻段之接收和發射功能。
再者，所述第二輻射部F2之內側還形成有第一側槽119，所述第三輻射部F3之內側還形成有第二側槽120。藉由調節所述第一側槽119及/或所述第二側槽120之長度，有效調整所述第二輻射部F2及/或所述第三輻射部F3之輻射頻段，從而靈活調整所述天線結構100之中頻與高頻之頻率變化。所述第二輻射部F2還形成有第三斷點121，藉由調節所述第三斷點121於所述第二輻射部F2上之位置，以調整所述第二輻射頻段之頻率。
以上實施方式僅用以說明本發明之技術方案而非限製，儘管參照以上較佳實施方式對本發明進行了詳細說明，本領域之普通技術人員應當理解，可以對本發明之技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案之精神和範圍。本領域具有通常技藝者還可於本發明精神內做其它變化等用於本發明之設計，只要其不偏離本發明之技術效果均可。這些依據本發明精神所做之變化，都應包含於本發明所要求保護之範圍之內。
100:天線結構
11:殼體
110:邊框部
111:中框部
112:背板
113:末端部
114:第一側部
115:第二側部
117:第一斷點
118:第二斷點
121:第三斷點
122:第一輻射段
123:第二輻射段
119:第一側槽
120:第二側槽
130:電路板
1301:饋入點
1302:接地點
140:電子元件
141:第一電子元件
142:第二電子元件
12:饋入部
13:接地部
124:匹配電路
131:匹配元件
14:切換電路
150:淨空區
160:電池
200:無線通訊裝置
F1:第一輻射部
F2:第二輻射部
F3:第三輻射部

Claims (9)

  1. 一種天線結構，其改良在於，所述天線結構包括邊框部及饋入部，所述邊框部開設有第一斷點及第二斷點，所述第一斷點及所述第二斷點均貫通且隔斷所述邊框部，所述第一斷點及所述第二斷點共同將所述邊框部劃分為第一輻射部、第二輻射部及第三輻射部，所述饋入部設置於所述第一輻射部靠近所述第二斷點之位置，所述饋入部一端電連接至所述第一輻射部，另一端電連接至饋入點，以為所述第一輻射部饋入電流，所述第二輻射部及/或所述第三輻射部內側還形成至少一側槽，藉由調節所述側槽之長度，調節所述側槽所在之輻射部之輻射頻段，所述天線結構還包括中框部，所述邊框部設置於所述中框部之周緣，所述側槽包括第一側槽及第二側槽，所述中框部靠近所述第二輻射部之一側部分挖空，形成所述第一側槽，所述第一側槽從所述第二輻射部所在方向向所述第一輻射部所在位置延伸；所述中框部靠近所述第三輻射部之一側部分挖空，形成所述第二側槽，所述第二側槽從所述第三輻射部所在位置向所述第一輻射部所在位置延伸。
  2. 如請求項1所述之天線結構，其中，所述饋入部設置於所述第一輻射部上，所述饋入部饋入電流後，所述電流流經所述第一輻射部，以激發第一工作模態而產生第一輻射頻段之輻射訊號，所述第一工作模態包括全球移動通信系統(Global System for Mobile communications，GSM)模態及長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低頻模態；所述電流還流向所述第一斷點及所述第二斷點，流向所述第一斷點之電流藉由所述第一斷點耦合至所述第二輻射部，並藉由所述第二輻射部接地，以激發第二工作模態而產生第二輻射頻段之輻射訊號，所述第二工作模態包括長期演進技術升級版高頻模態、藍牙工作模態及WIFI 2.4G工作模態；流向所述第二斷點之電流藉由所述第二斷點耦合至所述第三輻射部，並藉由所述第三輻射部接地，以激發第三工作 模態而產生第三輻射頻段之輻射訊號，所述第三工作模態包括長期演進技術升級版中頻模態及通用移動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)模態。
  3. 如請求項2所述之天線結構，其中，所述第一側槽之長度增加時，所述第二輻射頻段往中頻方向偏移；所述第一側槽之長度減少時，所述第二輻射頻段往更高頻之方向偏移；所述第二側槽之長度減少時，所述第三輻射頻段往高頻方向偏移。
  4. 如請求項2所述之天線結構，其中，所述第二輻射部還形成有第三斷點，所述第三斷點與所述第一斷點間隔設置，所述第三斷點將所述第二輻射部分割為第一輻射段與第二輻射段，所述饋入部饋入電流後，流向所述第一斷點之電流藉由所述第一斷點耦合至所述第一輻射段，流經所述第一輻射段之電流藉由所述第三斷點耦合至所述第二輻射段。
  5. 如請求項4所述之天線結構，其中，當所述第三斷點於所述第二輻射部上之位置向遠離所述第一輻射部之方向移動時，所述第二輻射頻段向高頻方向移動；當所述第三斷點於所述第二輻射部上之位置向靠近所述第一輻射部之方向移動時，所述第二輻射頻段往低頻方向移動。
  6. 如請求項5所述之天線結構，其中，所述饋入部藉由匹配電路電連接至所述饋入點，所述匹配電路包括第一電感、第二電感及電容，所述第一電感一端接地，另一端電連接至所述饋入部，所述第二電感一端電連接至所述饋入點，另一端電連接至所述饋入部，所述電容一端接地，另一端電連接至所述饋入部。
  7. 如請求項5所述之天線結構，其中，所述天線結構還包括接地部，所述接地部設置於所述第三輻射部上，所述接地部之一端電連接至所述第 三輻射部，另一端藉由第三電感電連接至接地點，當所述第三電感之電感值減小時，所述第三輻射頻段由中頻方向向高頻方向偏移。
  8. 如請求項6所述之天線結構，其中，所述天線結構還包括切換電路，所述切換電路一端電連接至所述第一輻射部，另一端藉由第四電感電連接至接地點，當所述第四電感之電感值減小時，所述第一輻射頻段由低頻向中頻方向偏移。
  9. 一種無線通訊裝置，其改良在於，包括如請求項1至8任一項所述之天線結構。
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