TWM470398U - 天線裝置 - Google Patents

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TWM470398U
TWM470398U TW102213679U TW102213679U TWM470398U TW M470398 U TWM470398 U TW M470398U TW 102213679 U TW102213679 U TW 102213679U TW 102213679 U TW102213679 U TW 102213679U TW M470398 U TWM470398 U TW M470398U
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Tze-Hsuan Chang
Cho-Kang Hsu
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Chi Mei Comm Systems Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/50—Feeding or matching arrangements for broad-band or multi-band operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Description

天線裝置
本新型涉及一種天線裝置，尤其涉及一種結構簡單的天線裝置。
在行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等無線通訊裝置中，天線作為用以通過無線電波收發無線電訊號的部件，無疑是無線通訊裝置中最重要的元件之一。
隨著無線通訊裝置的發展，天線需在多個頻段工作，這勢必增加天線的複雜程度，增加無線通訊裝置的體積及製造成本。
有鑑於此，有必要提供一種工作於多個頻段且結構簡單的天線裝置。
一種天線裝置，包括天線元件及匹配電路，該天線元件包括低頻輻射體和高頻輻射體，該匹配電路包括第一路徑和第二路徑，該第一路徑只可通過低頻訊號，該第二路徑只可通過高頻訊號，該第一路徑與低頻輻射體相連，該第二路徑與高頻輻射體相連。
所述天線裝置通過第一路徑連接低頻輻射體，第二路徑連接高頻輻射體，分別調節第一路徑和第二路徑，使得天線裝置在低頻及高頻均具有較寬的頻寬，不僅滿足了多個通訊系統共存的需求，還具有簡單的結構。
100‧‧‧天線裝置
10、60、70、80‧‧‧天線元件
11、61、71、81‧‧‧低頻輻射體
13、63、73、83‧‧‧高頻輻射體
30‧‧‧匹配電路
31‧‧‧第一路徑
32‧‧‧第二路徑
50‧‧‧印刷電路板
51‧‧‧淨空區
53‧‧‧接地面
530‧‧‧射頻輸出端
611‧‧‧第一水準段
612‧‧‧第二水準段
631‧‧‧第三水準段
613‧‧‧第一垂直段
632‧‧‧第二垂直段
711‧‧‧第一橫段
731‧‧‧第二橫段
712‧‧‧第一豎段
732‧‧‧第二豎段
811‧‧‧第一延伸段
812‧‧‧第二延伸段
831‧‧‧第三延伸段
832‧‧‧第四延伸段
L1‧‧‧第一電感
L2‧‧‧第二電感
L3‧‧‧第三電感
L4‧‧‧第四電感
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
圖1是本新型較佳實施例的具有天線元件的天線裝置的示意圖。
圖2為本新型較佳實施方式的天線元件的架構圖。
圖3為圖1所示天線元件的回波損耗示意圖。
圖4為圖1所示天線元件的天線效率示意圖。
圖5a~5c為圖1所示天線元件其它實施例示意圖。
請參閱圖1及圖2，本實用新型較佳實施方式的天線裝置100包括天線元件10、匹配電路30及印刷電路板(Print Circuit Board,PCB)50。
天線元件10包括間隔設置的低頻輻射體11和高頻輻射體13。在本實施方式中，該低頻輻射體11呈T形，其包括第一連接段111及第二連接段112，該第一連接段111連接於匹配電路30。該高頻輻射體13呈L形，其包括第一結合段131及第二結合段132，該第一結合段131平行於第一連接段111，該第二結合段132平行於第二連接段112。在本實施例中，該第二連接段112的長度為68mm，寬度為1mm，該第二結合段132的長度為20mm，該第二結合段132與第二連接段112的間距為1mm 。
匹配電路30包括第一路徑31及第二路徑32。該第一路徑31連接於低頻輻射體11，低頻(790~1190MHz)訊號僅通過第一路徑31，從而該低頻輻射體11用於收發低頻訊號；該第二路徑32連接於高頻輻射體13，高頻(1672~2271MHz)訊號可通過第二路徑32，從而該高頻輻射體13用於收發高頻訊號。天線元件10與匹配電路30之間可通過彈片、微帶線或者同軸光纜等連接。同時，該匹配電路30亦有調節天線裝置100的阻抗匹配的作用，增加該天線裝置100的頻寬。
該第一路徑31包括第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3及第一電容C1。該第一電感L1、第一電容C1及第三電感L3依次串聯連接，該第一電感L1連接於低頻輻射體11，該第三電感L3連接於第二路徑32，該第二電感L2一端連接於第一電感L1與第一電容C1之間，另一端接地。在本實施例中，第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3的電感值分別為3.3nH、7.5nH、15nH，第一電容C1的電容值可以在0.5~2.0pF之間，例如可以為1.3pF。
該第二路徑32包括並聯連接的第四電感L4和第二電容C2。該第四電感L4和第二電容C2一端均連接於高頻輻射體13，另一端均連接於第一路徑31的第三電感L3。在本實施例中，第四電感L4的電感值為12nH，第二電容C2的電容值為2.2pF。
印刷電路板50包括淨空區51及接地面53。所述低頻輻射體11及高頻輻射體13設置於淨空區51上。該接地面53設有一射頻輸出端530，該射頻輸出端530連接於匹配電路30。該射頻輸 出端530用於為天線裝置饋入訊號。該匹配電路30位於射頻輸出端530與天線元件10之間。該匹配電路30可以在淨空區51或接地面53內。
所述天線裝置100工作時，射頻輸出端530輸出訊號，低頻訊號可通過第一路徑31傳輸到低頻輻射體11，通過調節第一路徑31的第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3的電感值及第一電容C1的電容值，以使該天線裝置100可工作於LTE700/GSM850/GSM900頻段；高頻訊號可通過第二路徑32傳輸到高頻輻射體13，通過調節第二路徑32的第四電感L4的電感值及第二電容C2的電容值，以使該天線裝置100可工作於DCS/PCS/UMTS頻段。
請參閱圖3，所示為本較佳實施方式的天線裝置100的回波損耗模擬結果示意圖，由圖可以看出，該天線裝置100於LTE700/GSM850/GSM900/DCS/PCS/UMTS工作頻段下均可滿足天線設計要求。
請參閱圖4，所示為本較佳實施方式的天線裝置100的天線效率測量結果示意圖。由圖可以看出，該天線裝置100在低頻(790~1190MHz)及在高頻(1672~2271MHz)均可滿足天線設計要求。
可以理解，如圖5a所示，本新型另一較佳實施方式的天線元件60，包括低頻輻射體61及高頻輻射體63。該低頻輻射體61可以為水準翻轉180度後的F形，包括第一水準段611，第二水準段612及第一垂直段613，該第一水準段611與第二水準段612平行設置且均與該第一垂直段613垂直連接，且該第一 水準段611的長度大於第二水準段612的長度。該高頻輻射體63可以為T形。該高頻輻射體63包括第三水準段631及第二垂直段632。第三水準段631與第二垂直段632垂直。第三水準段631位於第一水準段611與第二水準段612之間，且在水準方向上，該第三水準段631與第二水準段612有一定間距，與第二水準段612部分重疊。
可以理解，如圖5b所述，本新型另一較佳實施方式的天線元件70，包括低頻輻射體61及高頻輻射體73。低頻輻射體71可以為L形，高頻輻射體73可以為T形。該低頻輻射體71包括第一橫段711及第一豎段712，該第一橫段711垂直於第一豎段712，且該第一橫段711的長度大於第一豎段712的長度。該高頻輻射體73包括第二橫段731及第二豎段732，該第二橫段731與第一橫段711平行設置，且該第二橫段731的一端與第一橫段711的一端平齊，以使該低頻輻射體71設置在該高頻輻射體73的週邊。
可以理解，如圖5c所述，本新型另一較佳實施方式的天線元件80，包括低頻輻射體81及高頻輻射體83。低頻輻射體81及高頻輻射體83均可以為T形。該低頻輻射體81的體積大於高頻輻射體83。該低頻輻射體81包括第一延伸段811及第二延伸段812，該第二延伸段812垂直連接於第一延伸段811的中部，且該第一延伸段811的長度大於第二延伸段812。該高頻輻射體83包括第三延伸段831及第四延伸段832，該第三延伸段831平行於第一延伸段811，該第四延伸段832平行於第二延伸段812，且該第三延伸段831的末端與第一延伸段811的 末端平齊以使該高頻輻射體83位於第二延伸段812的一側。
所述天線裝置100通過第一路徑31連接低頻輻射體11，第二路徑32連接高頻輻射體13，分別調節第一路徑31和第二路徑32的阻抗匹配，使得天線裝置100在低頻及高頻均具有較寬的頻寬，不僅滿足了多個通訊系統共存的需求，還具有簡單的結構。
綜上所述，凡依本新型精神所作之等效變換，均應涵蓋於本新型保護範圍。
11‧‧‧低頻輻射體
13‧‧‧高頻輻射體
30‧‧‧匹配電路
31‧‧‧第一路徑
32‧‧‧第二路徑
530‧‧‧射頻輸出端
L1‧‧‧第一電感
L2‧‧‧第二電感
L3‧‧‧第三電感
L4‧‧‧第四電感
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容

Claims (10)

  1. 一種天線裝置，包括天線元件及匹配電路，其改良在於：該天線元件包括低頻輻射體和高頻輻射體，該匹配電路包括第一路徑和第二路徑，該第一路徑用於通過低頻訊號，該第二路徑用於通過高頻訊號，該第一路徑與低頻輻射體相連，該第二路徑與高頻輻射體相連。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之第一路徑包括第一電感、第二電感、第三電感及第一電容，該第一電感、第一電容及第三電感依次串聯連接，該第一電感連接於低頻輻射體，該第三電感連接於第二路徑，該第二電感一端連接於第一電感與第一電容之間，第二電感另一端接地。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的天線裝置，其中所述之第二路徑包括並聯連接的第四電感和第二電容，該第四電感和第二電容一端均連接於高頻輻射體，第四電感和第二電容的另一端均連接於第一路徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之天線裝置還包括印刷電路板，該印刷電路板包括淨空區及接地面，該天線元件位於淨空區，該接地面設有一射頻輸出端，該射頻輸出端用於為天線裝置饋入訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的天線裝置，其中所述之匹配電路位於射頻輸出端與天線元件之間，該匹配電路用於調節天線裝置的阻抗匹配，增加該天線裝置的頻寬。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之低頻訊 號是指頻率範圍為790~1190MHz的訊號，所述高頻訊號是指頻率範圍為1672~2271MHz的訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之低頻輻射體呈T形，該低頻輻射體包括第一連接段及第二連接段，該高頻輻射體呈L形，其包括第一結合段及第二結合段，該第一結合段平行於第一連接段，該第二結合段平行於第二連接段。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之低頻輻射體為水準翻轉180度後的F形，包括第一水準段，第二水準段及第一垂直段，該第一水準段與第二水準段平行設置且均與該第一垂直段垂直連接，且該第一水準段的長度大於第二水準段的長度，該高頻輻射體為T形，該高頻輻射體包括第三水準段及第二垂直段，第三水準段與第二垂直段垂直，第三水準段位於第一水準段與第二水準段之間，且在水準方向上，該第三水準段與第二水準段有一定間距，與第二水準段部分重疊。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之低頻輻射體為L形，高頻輻射體為T形，該低頻輻射體包括第一橫段及第一豎段，該第一橫段垂直於第一豎段，且該第一橫段的長度大於第一豎段的長度，該高頻輻射體包括第二橫段及第二豎段，該第二橫段與第一橫段平行設置，且該第二橫段的一端與第一橫段的一端平齊，以使該低頻輻射體設置在該高頻輻射體的週邊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的天線裝置，其中所述之低頻輻射體及高頻輻射體均為T形，該低頻輻射體的體積大於高頻 輻射體，該低頻輻射體包括第一延伸段及第二延伸段，該第二延伸段垂直連接於第一延伸段的中部，且該第一延伸段的長度大於第二延伸段，該高頻輻射體包括第三延伸段及第四延伸段，該第三延伸段平行於第一延伸段，該第四延伸段平行於第二延伸段，且該第三延伸段的末端與第一延伸段的末端對齊以使該高頻輻射體位於第二延伸段的一側。
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