CN102403568A

CN102403568A - 可切换频带的天线装置

Info

Publication number: CN102403568A
Application number: CN2010102843780A
Authority: CN
Inventors: 彭奂喆; 赖国仁
Original assignee: HUAGUAN COMMUNICATION (JIANGSU) CO LTD
Current assignee: HUAGUAN COMMUNICATION (JIANGSU) CO LTD
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明提供一种可切换频带的天线装置，设置于电路基板上，该可切换频带的天线装置包含：辐射部、馈入端、第一接地端以及第二接地端；辐射部具有第一段部、弯折部及第二段部，弯折部连接于第一段部及第二段部；馈入端设置于第一段部上，电性连接于辐射部及电路基板；第一接地端邻设于馈入端，第二接地端设置于第一接地端及弯折部之间；其中，电路基板的一射频开关选择性地电性连接于第一接地端及第二接地端其中之一，借以分别实现第一频带以及第二频带的无线信号收发。本发明可于不增加天线装置体积与尺寸的条件下，增加天线装置的频宽，且使该天线装置具有较佳的天线效能，较低的功耗。

Description

可切换频带的天线装置

技术领域

本发明涉及一种天线装置，尤其涉及一种使用于无线通信装置的可切换频带的天线装置。

背景技术

近年来，由于无线通信产业的蓬勃发展，使得例如手机或个人数字助理等这类的便携式无线通信装置成为人们生活的必需品，更造就了方便的生活环境。然而，在这类的便携式无线通信装置中，天线装置扮演着传送与接收无线信号的重要角色，因此天线装置的操作特性直接影响了无线通信装置的无线信号收发能力与品质。

一般便携式无线通信装置的天线装置大致上可分为外露式与隐藏式两种。常见的外露式天线装置为螺旋型天线装置(Helical Antenna)，而隐藏式天线装置在目前的应用中则以倒F型平面天线装置(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)较为普遍。螺旋型天线装置由于需外露于无线通信装置的外壳上，因此较容易受损，影响通信品质。倒F型平面天线装置由于具有构造简单、体积小以及易与电路结合等优点，目前已被大量地应用于各种不同的无线通信装置内。

通常，一个设计良好的天线装置除了要有较低的折返损失(return loss)外，操作频宽(bandwidth)也是极重要的一环。为了让无线通信装置的使用者能更便利且清晰的接收无线信号，不会因无线通信***商采用不同的信号传输频带而无法通信，目前的无线通信装置多已通过增加天线装置数量或体积来使得无线通信装置可以于较大的频宽或多频带中收发无线信号。然而，在元件积集度日渐提高以及无线通信装置日渐小型化的趋势下，传统的方式已无法符合需求。

为了于有限的容置空间中增加天线装置可以收发无线信号的频宽、提升信号收发品质与效率，目前多以改变天线装置结构的方式来实现。请参阅图1，其为传统的天线装置的结构示意图。如图1所示，传统的天线装置1由倒F型平面天线装置所构成，且该天线装置1具有辐射部11、馈入端12(feeding point)以及接地端13(ground)等结构，其中辐射部11具有第一段部11a、弯折部11b及第二段部11c，第一段部11a与第二段部11c以大体上平行的方式设置，且由弯折部11b连接第一段部11a及第二段部11c，且弯折部11b大体上垂直于第一段部11a及第二段部11c，即辐射部11大体上呈“]”字型。

以及，馈入端12及接地端13设置于第一段部11a的末端，且接地端13设置于馈入端12及弯折部11b之间。馈入端12可将射频电路(未图示)欲发射的射频信号馈入至天线装置1，当然，也可以由馈入端12将天线装置1所感应到的射频信号输出至射频电路(未图示)，借此可以于较低频带中形成共振模态以收发无线信号，例如于全球移动通信***850(GSM850)824～894MHz的频带中收发无线信号。

然而，现今的低频带通信环境除了全球移动通信***850(GSM850)之外，更包含全球移动通信***900(GSM900)，且其频带约为880～960MHz。由于传统的天线装置1仅适用于单频带，明显地无法增加频带使其可以同时适用于全球移动通信***850(GSM850)以及全球移动通信***900(GSM900)。

因此，如何发展一种可改善上述公知技术缺少，且可适用于不同低频带通信***的可切换频带的天线装置，实为相关技术领域目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种多可切换频带的天线装置，通过射频开关选择性地连接于第一接地端及第二接地端其中之一，以增加天线装置的频宽，使其可以适用于全球移动通信***900(GSM900)以及全球移动通信***850(GSM850)。

本发明的另一目的在于提供一种可切换频带的天线装置，可于不增加天线装置体积与尺寸的条件下，增加天线装置的频宽，且使该天线装置具有较佳的天线效率(antenna efficiency)，较低的功耗。

为达上述目的，本发明的一较佳实施方式为提供一种可切换频带的天线装置，设置于电路基板上，该可切换频带的天线装置包含：辐射部，具有第一段部、弯折部及第二段部，弯折部连接于第一段部及第二段部；馈入端，设置于第一段部上，电性连接于辐射部及电路基板；第一接地端，邻设于馈入端；以及第二接地端，设置于第一接地端及弯折部之间；其中，电路基板的一射频开关选择性地电性连接于第一接地端及第二接地端其中之一，借以分别实现第一频带以及第二频带的无线信号收发。

本发明通过射频开关选择性地连接于第一接地端及第二接地端其中之一，以增加天线装置的频宽，使其可以同时适用于全球移动通信***850及全球移动通信***900。另一方面，本发明的可切换频带的天线装置可于不增加天线装置体积与尺寸的条件下，增加天线装置的频宽，且使该天线装置具有较佳的天线效能，较低的功耗。

附图说明

图1为传统的天线装置的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的可切换频带的天线装置的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的可切换频带的天线装置设置于电路基板的结构示意图。

图4为显示图2所示的本发明的可切换频带的天线装置对应频带的微波辐射图。

上述附图中的附图标记说明如下：

1：天线装置 11：辐射部

11a：第一段部 11b：弯折部

11c：第二段部 12：馈入端

13：接地端 2：可切换频带的天线装置

21：辐射部 21a：第一段部

21b：弯折部 21c：第二段部

21d：第一端部 21e：第二端部

22：馈入端 23：第一接地端

24：第二接地端 25：电路基板

250：载体 26：射频开关

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其都不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2，其为本发明较佳实施例的可切换频带的天线装置的结构示意图。如图所示，本发明的可切换频带的天线装置2由倒F型平面天线装置所构成，且该可切换频带的天线装置2设置于一无线通信装置(未图示)的电路基板25(如图3所示)的一载体250(如图3所示)上。于一些实施例中，无线通信装置为手机、个人数字助理(PDA)、蓝牙装置、全球卫星定位***(GPS)或便携式电脑等，但不以此为限。

于本实施例中，本发明的可切换频带的天线装置2具有辐射部21、馈入端22、第一接地端23以及第二接地端24等结构，其中，辐射部21具有第一段部21a、弯折部21b及第二段部21c，且辐射部21的第一段部21a、弯折部21b以及第二段部21c实质上宽度相同，并第一段部21a与第二段部21c以实质上平行的方式设置。于一些实施例中，第一段部21a的长度实质上较第二段部21c长，但不以此为限。弯折部21b连接于第一段部21a及第二段部21c，以及，弯折部21b实质上垂直于第一段部21a及第二段部21c，以使辐射部21大体上形成“]”字型的结构。

请再参阅图2，如图所示，馈入端22、第一接地端23及第二接地端24均设置于辐射部21的第一段部21a上，且馈入端22与第一段部21a的第一端部21d相连接。第一接地端23邻设于馈入端22，且设置于馈入端22及第二接地端24之间。第二接地端24则设置于第一接地端23及辐射部21的弯折部21b之间。

请参阅图3，其为本发明较佳实施例的可切换频带的天线装置设置于电路基板的结构示意图。如图所示，当可切换频带的天线装置2设置于电路基板25上时，其设置于电路基板25末端的载体250上，且馈入端22与辐射部21及电路基板25电性连接；至于第一接地端23及第二接地端24，其一端分别与辐射部21电性连接，另一端则选择性的与电路基板25上的射频开关26(如图2所示)电性连接。该射频开关26可通过电路基板25的射频电路(未图示)通过手动或自动切换的方式，选择性与第一接地端23或第二接地端24其中之一电性连接。借此，馈入端22可将电路基板25上的射频电路(未图示)欲发射的射频信号馈入至可切换频带的天线装置2，依循第一段部21a、弯折部21b、第二段部21c、至第二段部21c的第二端部21e，再由第二端部21e返回第二段部21c、弯折部21b、第一段部21a、至第一接地端23或第二接地端24其中之一的低频模带共振电流路径而电连接至电路基板25，因而，当射频开关26选择性与第一接地端23或第二接地端24其中之一电性连接时，则可选择收发不同频带的射频信号。

请参阅图4，其显示图2所示的本发明多频带天线装置对应频带的微波辐射图，如图所示，当射频开关26(如图2所示)与第一接地端23电性连接时，则辐射部21架构于提供一较长的共振电流路径，借此可以于第一频带中形成共振模态以收发低频带的第一频带的射频信号，如图中所示的824～894MHz第一频带。而当射频开关26与第二接地端24电性连接时，则辐射部21架构于提供一较短的共振电流路径，借此可以于第二频带中形成共振模态以收发低频带的第二频带的射频信号，如图中所示的880～960第二频带，于本实施例中，低频带的第一频带包含全球移动通信***850(GSM850)824～894MHz，而低频带的第二频带则包含全球移动通信***900(GSM900)880～960MHz的频带。如此一来，本发明的可切换频带的天线装置2仅需通过射频开关26自动或手动选择与第一接地端23或第二接地端24其中之一进行电性连接，则可选择切换接收全球移动通信***850(GSM850)的第一频带或是全球移动通信***900(GSM900)的第二频带，使得本发明的可切换频带的天线装置2于低频带区域可选择切换为不同的频宽。

此外，本发明的可切换频带的天线装置2的体积与尺寸与传统天线装置1实质上相同，因此不会增加体积与尺寸而不利于无线通信装置的小型化，且本发明的可切换频带的天线装置2仅需使用一共用的馈入端22与两相互邻设的第一接地端23及第二接地端24，因此结构相当简单。

综上所述，本发明提供一种可切换频带的天线装置，通过射频开关选择性地连接于第一接地端及第二接地端其中之一，以增加天线装置的频宽，使其可以同时适用于全球移动通信***850(GSM850)及全球移动通信***900(GSM900)。另一方面，本发明的可切换频带的天线装置可于不增加天线装置体积与尺寸的条件下，增加天线装置的频宽，且使该天线装置具有较佳的天线效能(antenna efficiency)，较低的功耗。

本发明得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而都不脱如附权利要求所欲保护的范围。

Claims

1.一种可切换频带的天线装置，设置于一电路基板上，该可切换频带的天线装置包含：

一辐射部，具有一第一段部、一弯折部及一第二段部，该弯折部连接于该第一段部及该第二段部；

一馈入端，设置于该第一段部上，电性连接于该辐射部及该电路基板；

一第一接地端，邻设于该馈入端；以及

一第二接地端，设置于该第一接地端及该弯折部之间；

其中，该电路基板的一射频开关选择性地电性连接于该第一接地端及该第二接地端其中之一，借以分别实现一第一频带以及一第二频带的无线信号收发。

2.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该第一频带包含全球移动通信***850的频带。

3.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该第二频带包含全球移动通信***900的频带。

4.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该多频带天线装置配置于该电路基板的一载体上。

5.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该第一段部具有一第一端部，且该馈入端与该第一端部相连接。

6.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该第一段部与第二段部彼此实质上平行设置。

7.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该弯折部实质上垂直于该第一段部及该第二段部。

8.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该第一段部、该弯折部以及该第二段部实质上宽度相同。

9.如权利要求1所述的可切换频带的天线装置，其中该可切换频带的天线装置应用于一无线通信装置。

10.如权利要求9所述的可切换频带的天线装置，其中该无线通信装置为手机、个人数字助理、蓝牙装置、全球卫星定位***或便携式电脑至少其中之一。