TWM495632U - 智慧型手機之三饋入點五頻段天線 - Google Patents

Description

智慧型手機之三饋入點五頻段天線 【0001】

本案係關於一種智慧型手機之天線，尤指一種智慧型手機之三饋入點五頻段天線。

【0002】

隨著無線通訊技術的快速發展，使得智慧型手機裝置廣為大眾所使用，但無線通訊技術發展至今，己由原先2G演進至3G，並且在全球各地因法令規定，各自區分出不同頻段作為該區域使用。因為智慧型手機裝置的功能增加且必需方便攜帶，而有縮小體積緊實化的要求。此外，智慧型手機中之天線係用來發射及接收無線訊號，以達到智慧型手機通話及傳輸資料之功能，由於需符合全球各地多頻段之區別均可使用之目的，因此如何壓縮天線之體積並且符合多頻帶輻射之功能為業界深入探討的議題。

【0003】

在習知技術中，一種具有兩饋入點之平面倒F式天線(Planar Inverted-F Antenna)被廣泛利用於行動通訊產品內，以架構為發射及接收無線訊號之天線裝置使用。然而該平面倒F式天線雖可運用於多頻帶之天線設計，且於同一體積內所設計出之平面倒F式天線，其性能均比單極天線(Monopole Antenna)來的好，但其寬頻效益及高增益性仍多有限制，通常平面倒F式天線係被設計於可諧振出兩頻段或參頻段共振操作，對於四頻或五頻以上多頻段共振設計於同一天線單體上仍有多處限制，故習知技術中若欲達成四頻或五頻之共振設計，通常係以兩個平面倒F式天線共四個饋入點作為主要設計，然此一作法將大幅提升天線之面積，不利於小型化。

【0004】

本案之目的在於提供一種智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其可減縮實體尺寸，可同時於五頻段中運作或應用於所需的特定頻段範圍，且可提升效能。

【0005】

為達上述目的，本案提供一種智慧型手機之三饋入點五頻段天線，包含:第一金屬元件，包含：第一延伸部，具有第一饋入端與第一連接段，第一饋入端係架構於饋入訊號；以及第一輻射部，與第一連接段相連接，且架構於產生第一頻段之無線訊號收發，第一輻射部包括依序連接之第一段部、第二段部、第三段部以及第四段部；以及第二金屬元件，與第一金屬元件相間隔，且包含：第二延伸部，具有第二饋入端與第二連接段，第二饋入端係架構於饋入訊號；第二輻射部，與第二連接段相連接，且包括第一條狀部與第二條狀部，第一條狀部與第二條狀部係分別架構於產生第二頻段與第三頻段之無線訊號收發；第三延伸部，具有第三饋入端與第三連接段，第三饋入端係架構於饋入訊號，第三連接段係連接於第二連接段；以及第三輻射部，第三輻射部之一端與第三連接段相連接，第三輻射部之另一端具有第一矩狀部與第二矩狀部，第一矩狀部與第二矩狀部皆係由朝著第二輻射部之方向延伸，其中第一矩狀部與第二矩狀部係分別架構於產生第四頻段與第五頻段之無線訊號收發。

【0019】

1‧‧‧三饋入點五頻段天線
11‧‧‧第一金屬元件
111‧‧‧第一延伸部
111a‧‧‧第一饋入端
111b‧‧‧第一連接段
112‧‧‧第一輻射部
112a‧‧‧第一段部
112b‧‧‧第二段部
112c‧‧‧第三段部
112d‧‧‧第四段部
12‧‧‧第二金屬元件
121‧‧‧第二延伸部
121a‧‧‧第二饋入端
121b‧‧‧第二連接段
122‧‧‧第二輻射部
123‧‧‧第一條狀部
124‧‧‧第二條狀部
125‧‧‧第三延伸部
125a‧‧‧第三饋入端
125b‧‧‧第三連接段
126‧‧‧第三輻射部
126a‧‧‧連接段部
127‧‧‧第一矩狀部
127a‧‧‧凹部
128‧‧‧第二矩狀部
21‧‧‧第一導接端
22‧‧‧第二導接端
23‧‧‧第三導接端
3‧‧‧載體
31‧‧‧第一導通孔
32‧‧‧第二導通孔
33‧‧‧第三導通孔
A至E頻段‧‧‧第一頻段至第五頻段

【0006】

第1圖係為本案較佳實施例之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之結構示意圖。
第2圖係為第1圖所示之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之局部放大圖。
第3圖係為第1圖所示之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之反面結構示意圖。
第4圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第一頻段之駐波比值對頻率變化比較圖。
第5圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第二頻段與第三頻段之駐波比值對頻率變化比較圖。
第6圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第四頻段與第五頻段之駐波比值對頻率變化比較圖。

【0007】

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。

【0008】

第1圖係為本案較佳實施例之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之結構示意圖。如第1圖所示，本案之智慧型手機之三饋入點五頻段天線1包括第一金屬元件11與第二金屬元件12。第一金屬元件11包含第一延伸部111與第一輻射部112，其中第一延伸部111具有第一饋入端111a與第一連接段111b，第一饋入端111a係架構於饋入訊號。第一輻射部112之一端連接於第一延伸部111之第一連接段111b，且係由依序連接之第一段部112a、第二段部112b、第三段部112c以及第四段部112d所構成，第一輻射部112係架構於共振產生出第一頻段之無線訊號收發。

【0009】

第二金屬元件12係與第一金屬元件11相間隔，且包含第二延伸部121、第二輻射部122、第三延伸部125與第三輻射部126。第二延伸部121具有第二饋入端121a與第二連接段121b，其中，第二饋入端121a係架構於饋入訊號。第二輻射部122係連接於第二延伸部121之第二連接段121b，第二輻射部122包括第一條狀部123與第二條狀部124，且第二條狀部124之長度相對短於第一條狀部123之長度。第二連接段121b係連接於第一條狀部123之一長邊，而第二條狀部124之一長邊則係連接於第一條狀部123之另一長邊，且第一條狀部123與第二條狀部124係分別架構於共振產生出第二頻段與第三頻段之無線訊號收發。第三延伸部125具有第三饋入端125a與第三連接段125b，其中第三饋入端125a係架構於饋入訊號，第三連接段125b係連接於第二連接段121b。第三輻射部126之一端連接於第三延伸部125之第三連接段125b，第三輻射部126之另一端則具有第一矩狀部127與第二矩狀部128，其中第一矩狀部127之一長邊具有凹部127a。第一矩狀部127與第二矩狀部128皆係由朝著第二輻射部122之方向延伸，第一矩狀部127之寬度與面積係相對大於第二矩狀部128之寬度與面積，第一矩狀部127與第二矩狀部128係分別架構於共振產生出第四頻段與第五頻段之無線訊號收發。

【0010】

請再參閱第1圖，智慧型手機之三饋入點五頻段天線1之第一延伸部111以及第二延伸部121係相互平行且相間隔地排列設置，而第三延伸部125係由第二延伸部121延伸設置之彎折結構，第一延伸部111係為條狀結構，而第二延伸部121則係為倒L型結構，其中第三延伸部125係為一耦合元件，例如電感元件，以藉由耦合元件之特性達到阻抗匹配之目的，進而提升整體之效能以及提高整體增益。於一些實施例中，第一饋入端111a與第三饋入端125a係架構於饋入接地訊號，第二饋入端121a係架構於饋入高頻訊號。

【0011】

於一些實施例中，第一輻射部112實質上為由第一段部112a、第二段部112b、第三段部112c以及第四段部112d所構成之具有一缺口之口字型結構，且第一段部112a、第二段部112b、第三段部112c以及第四段部112d係依序垂直地連接。第一段部112a之第一邊係連接於第一連接段111b，第一段部112a之第二邊係連接於第二段部112b之第一邊，第二段部112b之第二邊係連接於第三段部112c之第一邊，第三段部112c之第二邊係連接於第四段部112d之第一邊，而第一段部112a、第二段部112b、第三段部112c以及第四段部112d所構成之口字型結構之缺口係朝向第二輻射部122。於本實施例中，第一輻射部112係架構於共振產生出第一頻段之無線訊號收發，其中該第一頻段之頻率係介於1920MHz至2170MHz。

【0012】

於本實施例中，第二輻射部122係介於第一輻射部112與第三輻射部126之間。第二輻射部122係朝離開第一輻射部112之方向向外延伸。第二輻射部122係由第一條狀部123與第二條狀部124所構成。第一條狀部123與第二條狀部124皆係朝離開第一輻射部112之方向向外延伸。於本實施例中，第一條狀部123係架構於共振產生出第二頻段之無線訊號收發，其中該第二頻段之頻率係介於1850MHz至1990MHz。第二條狀部124係架構於共振產生出第三頻段之無線訊號收發，其中該第三頻段之頻率係介於1710.2MHz至1879.8MHz。

【0013】

於本實施例中，第三輻射部126更具有連接段部126a，第三輻射部126之連接段部126a之一端連接於第三延伸部125之第三連接段125b，藉此第二饋入端121a可透過第二連接段121b以及第三連接段125b與第三饋入端125a電性連接。第三輻射部126之另一端具有第一矩狀部127與第二矩狀部128，換言之，連接段部126a之另一端係連接於第一矩狀部127與第二矩狀部128，其中第一矩狀部127鄰近連接段部126a之一長邊具有凹部127a，而第一條狀部123之自由端部係介於第三輻射部126之連接段部126a與第二矩狀部128之間。第一矩狀部127與第二矩狀部128皆係由朝著第二輻射部122之方向延伸，第一矩狀部127之寬度與面積係大於第二矩狀部128之寬度與面積。第一矩狀部127係架構於共振產生出第四頻段之無線訊號收發，其中第四頻段之頻率係介於880MHz至960MHz。第二矩狀部128係架構於共振產生出第五頻段之無線訊號收發，其中第五頻段之頻率係介於824MHz至894MHz。

【0014】

請參閱第2圖，其中第2圖係為第1圖所示之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之局部放大圖。於本實施例中，本案之智慧型手機之三饋入點五頻段天線1可設置於載體3上，其中載體3可為但不限於塑料板件。於一些實施例中，載體3於智慧型手機之三饋入點五頻段天線1之第一饋入端111a、第二饋入端121a與第三饋入端125a之位置更分別具有第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33，其中第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33皆係貫穿載體3，且第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33之內壁係以電鍍之方式將具有導電特性之金屬材質電鍍於其上，使第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33具有導電性。第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33之一端口係分別電性連接於第一饋入端111a、第二饋入端121a與第三饋入端125a。

【0015】

請參閱第3圖，其中第3圖係為第1圖所示之智慧型手機之三饋入點五頻段天線之反面結構示意圖。智慧型手機之三饋入點五頻段天線1所設置之載體3之反面具有第一導接端21、第二導接端22與第三導接端23，其中第一導接端21、第二導接端22與第三導接端23係相互分隔。於一些實施例中，第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33之另一端口係分別與第一導接端21、第二導接端22與第三導接端23電性連接，其中第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33可藉由例如但不限於導電金屬層連接或飛線連接方式分別與第一導接端21、第二導接端22與第三導接端23電性連接。藉此，當本案之智慧型手機之三饋入點五頻段天線1組裝於智慧型手機之本體時，外部電路便可透過第一導接端21、第二導接端22與第三導接端23以及第一導通孔31、第二導通孔32與第三導通孔33饋入接地訊號以及高頻訊號至第一饋入端111a、第二饋入端121a與第三饋入端125a，進而達到收發無線射頻訊號之功能。

【0016】

第4圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第一頻段之駐波比值對頻率變化比較圖，第5圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第二頻段與第三頻段之駐波比值對頻率變化比較圖，以及第6圖係為本案較佳實施例之三饋入點五頻段天線所產生之第四頻段與第五頻段之駐波比值對頻率變化比較圖。如第4圖至第6圖所示，第4圖中之A頻段係為第一頻段(1920MHz至2170MHz)，第5圖中之B頻段與C頻段分別係為第二頻段(1850MHz至1990MHz)與第三頻段(1710.2 MHz至1879.8MHz)，第6圖中之D頻段與E頻段則分別係為第四頻段(880MHz至960MHz)與第五頻段(824MHz至894MHz)。第4圖至第6圖之縱軸係為智慧型手機之三饋入點五頻段天線1之駐波比值(Standing Wave Ratio，SWR)，其係與折返損失(Return Loss)之增益值互為線性關係，且可經由計算將駐波比值換算為折返損失之增益值，而橫軸則為智慧型手機之三饋入點五頻段天線1之共振頻率。駐波比值隨著頻率的變化會有所不同，通常駐波比值在例如3以下的頻段代表天線於該頻段具有不錯之效果，因此由第4圖至第6圖可知，A至E頻段之駐波比值皆遠小於3，故本案智慧型手機之三饋入點五頻段天線1確實可於符合本領域現有規範與使用標準之基礎下產生A至E等五頻段，且本案智慧型手機之三饋入點五頻段天線1所產生之頻段皆有著良好性能的呈現。

【0017】

綜上所述，本案之智慧型手機之三饋入點五頻段天線係透過特殊形態之第一輻射部、第二輻射部之第一條狀部與第二條狀部，以及第三輻射部之第一矩狀部與第二矩狀部達到高效能且高增益之五頻帶共振，相較於習知技術中欲達到多頻帶共振之目的則必須使用複數組兩饋入點之平面倒F式天線之技術限制，本案係使用具有三饋入點之單一天線達到五頻段共振之效果，因此本案之智慧型手機之三饋入點五頻段天線不僅有效地提升共振出之五頻帶之效能以及提高增益，與習知的複數組兩饋入點之平面倒F式天線相比更可大幅地將面積縮小，而製造成本亦隨之大幅降低。

【0018】

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧三饋入點五頻段天線

11‧‧‧第一金屬元件

111‧‧‧第一延伸部

111a‧‧‧第一饋入端

111b‧‧‧第一連接段

112‧‧‧第一輻射部

112a‧‧‧第一段部

112b‧‧‧第二段部

112c‧‧‧第三段部

112d‧‧‧第四段部

12‧‧‧第二金屬元件

121‧‧‧第二延伸部

121a‧‧‧第二饋入端

121b‧‧‧第二連接段

122‧‧‧第二輻射部

123‧‧‧第一條狀部

124‧‧‧第二條狀部

125‧‧‧第三延伸部

125a‧‧‧第三饋入端

125b‧‧‧第三連接段

126‧‧‧第三輻射部

126a‧‧‧連接段部

127‧‧‧第一矩狀部

127a‧‧‧凹部

128‧‧‧第二矩狀部

Claims (10)

1. 【第1項】

   一種智慧型手機之三饋入點五頻段天線，包含:
   一第一金屬元件，包含：
   一第一延伸部，具有一第一饋入端與一第一連接段，該第一饋入端係架構於饋入訊號；以及
   一第一輻射部，與該第一連接段相連接，且架構於產生一第一頻段之無線訊號收發，該第一輻射部包括依序連接之一第一段部、一第二段部、一第三段部以及一第四段部；以及
   一第二金屬元件，與該第一金屬元件相間隔，且包含：
   一第二延伸部，具有一第二饋入端與一第二連接段，該第二饋入端係架構於饋入訊號；
   一第二輻射部，與該第二連接段相連接，且包括一第一條狀部與一第二條狀部，該第一條狀部與該第二條狀部係分別架構於產生一第二頻段與一第三頻段之無線訊號收發；
   一第三延伸部，具有一第三饋入端與一第三連接段，該第三饋入端係架構於饋入訊號，該第三連接段係連接於該第二連接段；以及
   一第三輻射部，該第三輻射部之一端與該第三連接段相連接，該第三輻射部之另一端具有一第一矩狀部與一第二矩狀部，該第一矩狀部與該第二矩狀部皆係由朝著該第二輻射部之方向延伸，其中該第一矩狀部與該第二矩狀部係分別架構於產生一第四頻段與一第五頻段之無線訊號收發。
   
2. 【第2項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第二輻射部係朝離開該第一輻射部之方向向外延伸。
   
3. 【第3項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第一段部、該第二段部、該第三段部以及該第四段部係依序垂直地連接，以及其中該第一段部、該第二段部、該第三段部以及該第四段部係構成具有一缺口之一口字型結構，且該缺口係朝向該第二輻射部。
   
4. 【第4項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第一延伸部係為一條狀結構，該第二延伸部係為一倒L型結構，該第三延伸部係由該第二延伸部延伸設置之一彎折結構，且該第一延伸部以及該第二延伸部係相間隔地排列設置。
   
5. 【第5項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第二輻射部係介於該第一輻射部與該第三輻射部之間。
   
6. 【第6項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第二連接段係連接於該第一條狀部之一長邊，該第二條狀部之一長邊係連接於該第一條狀部之另一長邊，且該第二條狀部之寬度與長度相對短於該第一條狀部之寬度與長度。
   
7. 【第7項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第三輻射部更具有一連接段部，該連接段部之一端連接於該第三延伸部之該第三連接段，該連接段部之另一端則依序連接該第一矩狀部以及該第二矩狀部，其中該第一矩狀部鄰近該連接段部之一長邊具有一凹部，該第一矩狀部之寬度與面積係大於該第二矩狀部之寬度與面積。
   
8. 【第8項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第二饋入端係電性連接於該第三饋入端，該第一饋入端與該第三饋入端係架構於饋入一接地訊號，該第二饋入端係架構於饋入一高頻訊號。
   
9. 【第9項】

   如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第一頻段之頻率介於1920MHZ至2170MHz，該第二頻段之頻率介於1850MHZ至1990MHz，該第三頻段之頻率介於1710.2MHZ至1879.8MHz，該第四頻段之頻率介於880MHZ至960MHz，以及該第五頻段之頻率介於824MHZ至894MHz。
   
10. 【第10項】

    如申請專利範圍第1項所述之智慧型手機之三饋入點五頻段天線，其中該第三延伸部係為一耦合元件。