TWI819079B - 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置，所述無線通訊裝置包括第一晶片以及第二晶片，所述天線結構包括基板、設置於所述基板上的第一天線與第二天線、以及切換單元，當所述無線通訊裝置處於第一工作狀態時，所述第一天線與所述第一晶片相連，所述第二天線經所述切換單元切換至接地，當所述無線通訊裝置處於第二工作狀態時，所述第一天線斷開與所述第一晶片的連接，所述第二天線經所述切換單元切換至與所述第二晶片相連。

Description

天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置
本發明涉及一種天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置。
隨著無線通訊技術的進步，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的空間也就越來越小，而且隨著無線通訊技術的不斷發展，天線的頻寬需求不斷增加。因此，如何在有限的空間內設計出具有較寬頻寬的天線(例如，可以支援更快的傳送速率的5G天線)仍然是天線設計面臨的一項重要課題。
有鑒於此，有必要提供一種天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置。
一種天線結構，應用於無線通訊裝置，所述無線通訊裝置包括第一晶片以及第二晶片，所述天線結構包括基板、設置於所述基板上的第一天線與第二天線、以及切換單元，當所述無線通訊裝置處於第一工作狀態時，所述第一天線與所述第一晶片相連，所述第二天線經所述切換單元切換至接地，當 所述無線通訊裝置處於第二工作狀態時，所述第一天線斷開與所述第一晶片的連接，所述第二天線經所述切換單元切換至與所述第二晶片相連。
一種無線通訊裝置，包括第一晶片、第二晶片以及與所述第一晶片與第二晶片相連的上述天線結構。
本發明較佳實施例所述的天線結構將所述第一天線與所述第二天線通過切換單元整合在一起，增加天線結構的整個工作頻寬，且無需額外增加天線設計空間便可使得所述無線通訊裝置兼具NFC功能和5G通訊功能。
100:天線結構
200:無線通訊裝置
201:第一晶片
202:第二晶片
10:基板
20:第一天線
21:陣列天線
211:輻射體
212:饋入端
213:接地端
30:第二天線
31:第一端
32:第二端
33:回路
40:切換單元
41:連接端
42:第一切換端
43:第二切換端
50:匹配單元
C1:第一電容
C2:第二電容
C3:第三電容
圖1為本發明較佳實施例的天線結構應用至無線通訊裝置的示意圖。
圖2為當無線通訊裝置處於第一工作狀態時，圖1所示天線結構的示意圖。
圖3為當無線通訊裝置處於第二工作狀態時，圖1所示天線結構的示意圖。
圖4為圖1所示第一天線的陣列天線的示意圖。
請參閱圖1，本發明較佳實施例提供一種天線結構100，其可用於無線通訊裝置200中，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線信號。所述無線通訊裝置200可以是行動電話、CPE(Customer Premise Equipment，客戶終端設備)等通訊裝置。在本實施例中，以所述無線通訊裝置200為行動電話為例，加以說明。
在本實施例中，所述無線通訊裝置200還包括第一晶片201以及第二晶片202。在本較佳實施例中，所述第一晶片201為5G晶片，用於支援所述無 線通訊裝置200工作於第一工作狀態。所述第二晶片202為NFC晶片，用於支援所述無線通訊裝置200工作於第二工作狀態。
所述天線結構100包括基板10、設置於所述基板10上的第一天線20與第二天線30、以及切換單元40。當所述無線通訊裝置200處於第一工作狀態時，所述第一天線20與所述第一晶片201相連，所述第二天線30經所述切換單元40切換至接地(如圖2所示)。當所述無線通訊裝置200處於第二工作狀態時，所述第一天線20斷開與所述第一晶片201的連接，所述第二天線30經所述切換單元40切換至與所述第二晶片202相連(如圖3所示)。
在本較佳實施例中，所述第一天線20為5G毫米波天線，所述第二天線30為NFC天線。相應地，所述第一工作狀態為5G天線工作狀態，例如，使用5G上網；所述第二工作狀態為NFC天線工作狀態，例如，進行NFC感應或者NFC付費。
請一併參閱圖2至圖4，在本較佳實施例中，所述第一天線20包括陣列天線21，每一陣列天線21包括設置於所述基板10的輻射體211以及與所述輻射體211相連的饋入端212及接地端213，所述輻射體211經所述饋入端212連接第一晶片201，所述接地端213與所述第二天線30相連。
在本較佳實施例中，每一陣列天線21包括四個大致呈正方形的輻射體211，所述四個輻射體211均勻間隔地排布於所述基板10上。可以理解，所述輻射體211的數量和設置位置可根據實際設計需求進行調整。在本較佳實施例中，每一個輻射體211為MIMO天線。
在本較佳實施例中，每一陣列天線21的尺寸大致為3.5mm×2.5mm×0.2mm。
在本較佳實施例中，所述第二天線30為回路天線，包括第一端31、第二端32以及設置所述第一端31與所述第二端32之間的回路33。所述第二 天線30經第一端31沿著所述回路33延伸至所述第二端32，所述第一端31以及所述第二端32與所述第二晶片202相連。所述第一端31位於所述回路33外側，所述第二端32位於所述回路33內側。
在本較佳實施例中，所述回路33大致呈矩形，每一所述回路天線30包括四個回路33。
在本較佳實施例中，所述切換單元40包括連接端41、第一切換端42以及第二切換端43，所述連接端41與所述第二端32相連，所述第一切換端42接地，所述第二切換端43與所述第二晶片202相連。
可以理解，所述連接端41也可與所述第一端31相連，所述第二端32直接與所述第二晶片202相連。所述第一切換端42與所述第二晶片202相連，所述第二切換端43接地。
在本較佳實施例中，所述天線結構100還包括匹配單元50，所述匹配單元50包括第一電容C1、第二電容C2、以及第三電容C3，所述第一電容C1連接於所述第二端32與所述第二晶片202之間，所述第二電容C2連接於所述第一端31與所述第二晶片202之間，所述第三電容C3連接於所述第一端31與所述第二端32之間。
可以理解，所述匹配單元50可以還包括電感、電阻等用於對所述第二天線30進行阻抗匹配的電子元件。
本發明較佳實施例所述的天線結構100將所述第一天線20與所述第二天線30通過切換單元40整合在一起，增加天線結構100的整個工作頻寬，且無需額外增加天線設計空間便可使得所述無線通訊裝置200兼具NFC功能和5G通訊功能。
綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限， 舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100:天線結構
200:無線通訊裝置
201:第一晶片
202:第二晶片
10:基板
20:第一天線
21:陣列天線
30:第二天線
31:第一端
32:第二端
33:回路
40:切換單元
41:連接端
42:第一切換端
43:第二切換端
50:匹配單元
C1:第一電容
C2:第二電容
C3:第三電容

Claims (9)

  1. 一種天線結構，應用於無線通訊裝置，所述無線通訊裝置包括第一晶片以及第二晶片，其改良在於，所述天線結構包括基板、設置於所述基板上的第一天線與第二天線、以及切換單元，所述切換單元包括連接端、第一切換端以及第二切換端，所述連接端連接所述第二天線，所述第一切換端接地，所述第二切換端連接所述第二晶片，所述連接端用於在所述第一切換端和所述第二切換端中擇一進行連接；當所述無線通訊裝置處於第一工作狀態時，所述第一天線與所述第一晶片相連，所述連接端與所述第一切換端連接，使得所述第二天線經所述切換單元切換至接地，當所述無線通訊裝置處於第二工作狀態時，所述第一天線斷開與所述第一晶片的連接，所述連接端與所述第二切換端連接，使得所述第二天線經所述切換單元切換至與所述第二晶片相連。
  2. 如請求項1所述的天線結構，其中所述第一天線包括陣列天線，每一陣列天線包括設置於所述基板的輻射體以及與所述輻射體相連的饋入端及接地端，所述輻射體經所述饋入端連接所述第一晶片，所述接地端與所述第二天線相連。
  3. 如請求項2所述的天線結構，其中每一陣列天線包括四個大致呈正方形的輻射體，所述四個輻射體均勻間隔地排布於所述基板上。
  4. 如請求項2所述的天線結構，其中每一陣列天線的尺寸大致為3.5mm×2.5mm×0.2mm。
  5. 如請求項1所述的天線結構，其中所述第二天線為回路天線，包括第一端、第二端以及設置所述第一端與所述第二端之間的回路，所述第二天線經第一端沿著所述回路延伸至所述第二端，所述第一端與第二端與所述第二晶片相連。
  6. 如請求項5所述的天線結構，其中所述回路大致呈矩形，每一所述回路天線包括四個回路。
  7. 如請求項1所述的天線結構，其中所述天線結構還包括匹配單元，所述匹配單元包括第一電容、第二電容，及第三電容，所述第一電容連接於所述第二端與所述第二晶片之間，所述第二電容連接於所述第 一端與所述第二晶片之間，所述第三電容連接於所述第一端與所述第二端之間。
  8. 如請求項1所述的天線結構，其中所述第一天線為5G毫米波天線，所述第二天線為NFC天線，所述第一工作狀態為5G天線工作狀態，所述第二工作狀態為NFC天線工作狀態。
  9. 一種無線通訊裝置，包括第一晶片、第二晶片以及與所述第一晶片與第二晶片相連的天線結構，其改良在於，所述天線結構為請求項1-8中任一項所述的天線結構。
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