CN103515696A - 天线组件及具有该天线组件的无线通信装置 - Google Patents

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张子轩
许倬纲
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Chi Mei Communication Systems Inc
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chi Mei Communication Systems Inc
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Abstract

本发明提供一种天线组件及应用该天线组件的无线通信装置，该天线组件包括基板、接地面、第一辐射体及第二辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该第二辐射体形成无线通信装置的壳体的一部分，并与接地面连接，该第二辐射体与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。上述的天线组件有助于减小天线的尺寸，便于无线通信装置的小型化发展。

Description

天线组件及具有该天线组件的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线组件及具有该天线组件的无线通信装置。
背景技术
在无线通信装置中，用来发射、接收无线电波以传递、交换无线电数据信号的天线装置，无疑是无线通信装置中最重要的组件之一。近年来各种使用不同工作频带的通信***及应用的不断出现，则使得天线的设计朝向涵盖多个***频带的宽带天线发展。为了确保无线通信装置于使用不同工作频带的多种无线通信***中均可进行信号传输，该天线装置必须能够收发多种不同频率的信号。另一方面，宽带天线一般结构较为复杂，但由于天线模块的外观亦趋向于轻薄与微型化，使得天线设计除了宽带之外，亦需同时具备有小型化的特征。如何在不增加无线通信装置体积的前提下使天线具有宽带的特性，已成为各家天线厂商最大的挑战。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种频宽较宽且体积较小的宽带天线组件。
另，还有必要提供一种具有上述天线组件的无线通信装置。
一种天线组件，其应用于无线通信装置，该天线组件包括基板、接地面、第一辐射体及第二辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该第二辐射体形成无线通信装置的壳体的一部分，并与接地面连接，该第二辐射体与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
一种无线通信装置，其包括壳体及天线组件，该天线组件包括基板、接地面、第一辐射体及第二辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该第二辐射体设置于壳体上，并与接地面连接，该第二辐射体与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
一种无线通信装置，其包括壳体及天线组件，该天线组件包括基板、接地面及第一辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该壳体上设置金属部分，该金属部分与接地面连接，并与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
上述的天线组件通过第一辐射体收发具有第一中心频率的无线信号，并通过第一辐射体和第二辐射体收发具有第二中心频率的无线信号，如此该天线组件可收发双频信号，增加了天线的频宽。同时，本发明的无线通信装置通过将第二辐射体设置于壳体上，有助于减小天线的尺寸，便于无线通信装置的小型化发展。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的无线通信装置的立体示意图；
图2为本发明较佳实施方式的天线组件的立体示意图；
图3为图1所示的无线通信装置的平面示意图；
图4为图2所示的天线组件的回波损耗（Return Loss，RL）示意图。
主要元件符号说明
天线组件 100
基板 10
顶面 12
第一侧面 14
第二侧面 16
接地面 20
馈入点 30
第一辐射体 40
第一连接段 42
第二连接段 44
第二辐射体 50
第一结合段 52
第二结合段 54
连接部 60
无线通信装置 200
壳体 220
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的较佳实施方式提供一种天线组件100，其应用于移动电话等无线通信装置200中。
该天线组件100包括基板10、接地面20、馈入点30、第一辐射体40、第二辐射体50及连接部60。该无线通信装置200包括壳体220，该壳体220由塑料等非导电材料制成。该壳体220构成一个容置空间（图未示），以容置天线组件100。
在本实施例中，该基板10为无线通信装置200的电路板，其采用环氧树脂玻璃纤维（FR4）制成。该基板10大致为扁平的长方体，包括顶面12、第一侧面14及第二侧面16，该第一侧面14与第二侧面16相互垂直，且均与顶面12垂直连接。
该接地面20设置于基板10的顶面12上，用于为天线组件100提供接地。在本实施例中，该接地面20为镀覆于顶面12上的一层铜箔。
该馈入点30设置于基板10的第一侧面14上，用于为第一辐射体40馈入电流。
请结合参阅图3，在本实施例中，该第一辐射体40为单极天线，其可利用铁件、柔性线路板(FPC)或利用激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)工艺制作的导体制成。该第一辐射体40设置于基板10的第一侧面14上，并通过弹片、带线、微带线或同轴电缆等与馈入点30电性连接，以便该第一辐射体40获得电流而共振出具有第一中心频率的无线信号。在本实施例中，该第一辐射体40呈“T”形，其包括第一连接段42及第二连接段44，该第一连接段42的一端垂直地连接到第一侧面14并与馈入点30电性连接，另一端与第二连接段44垂直连接，该第二连接段44的延伸方向与基板10的第一侧面14平行。藉由调整该第一辐射体40的尺寸，使得该第一辐射体40在收发第一中心频率为1710-2170MHz的无线信号(如GSM 1800/1900或WCDMA 2100)时具有较佳的效果。
该第二辐射体50由金属材料制成，其设置于壳体220上，如将一金属边框外露于壳体220或将一金属件以注塑成型的方式嵌设于壳体220内。在本实施例中，该第二辐射体50包括相连接的第一结合段52及第二结合段54，该第一结合段52为一段平直的片状体，其与基板10的第一侧面14平行设置，并与第一辐射体40的第一连接段42保持一定的间距。该第二结合段54也为一段平直的片状体，其与基板10的第二侧面16平行设置，并保持一定的间距。藉由调整该第一辐射体40与第二辐射体50的形状及间距，可使得该第一辐射体40与第二辐射体50耦合出具有第二中心频率的无线信号，例如在收发第二中心频率为824-960MHz的无线信号(如GSM 850/900或WCDMA Band 5/8)时具有较佳的效果。
该连接部60为一金属片体，其通过焊接等方式连接于接地面20与第二辐射体50之间。在本实施例中，该连接部60的一端连接于接地面20靠近第二侧面16的一侧，另一端与第二结合段54连接。通过调整该连接部60连接于接地面20与第二辐射体50之间的位置，可调整具有第二频率的无线信号的中心频率。例如，当连接部60的位置靠近馈入点30时，该具有第二频率的无线信号的中心频率将往高频方向偏移，反之当连接部60的位置远离馈入点30时，该具有第二频率的无线信号的中心频率将往低频方向偏移。
可以理解，本发明的第一辐射体40也可为其它形状，例如“L”形、“F”形或“S”形。
可以理解，本发明的第一辐射体40也可其它天线结构，如PIFA天线。
可以理解，本发明的第二辐射体50也可其它结构，只要保证该第二辐射体50不构成封闭结构即可，例如该第二辐射体50还可包括第三结合段（图未示），该第三结合段连接于第二结合段54相对第一结合段52的一端，并与第一结合段52平行设置。另外，该第一辐射体40与第二辐射体50之间各处的间距可为等间距，也可为不等间距。
下面进一步说明该天线组件100的工作原理，首先当第一辐射体40从馈入点30获得电流后而用于收发具有第一中心频率的无线信号。其后，该第二辐射体50感应到第一辐射体40上的电流，并与第一辐射体40产生耦合，进而共同用于收发具有第二中心频率的无线信号。由图4可知，该天线组件100在中心频率为1710-2170MHz及824-960MHz时，均具有较宽的频宽。
本发明的天线组件100通过第一辐射体40收发具有第一中心频率的无线信号，并通过第一辐射体40和第二辐射体50收发具有第二中心频率的无线信号，如此该天线组件100可收发双频信号，增加了天线的频宽。同时，本发明的无线通信装置200通过将第二辐射体50设置于壳体220上，有助于减小天线的尺寸，便于无线通信装置200的小型化发展。

Claims (10)

1.一种无线通信装置，其包括壳体及天线组件，其特征在于：该天线组件包括基板、接地面、第一辐射体及第二辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该第二辐射体设置于壳体上，并与接地面连接，该第二辐射体与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
2.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述第二辐射体为外露于壳体的金属边框或为以注塑成型的方式嵌设于壳体内的金属件。
3.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述无线通信装置还包括馈入点，该馈入点设置于基板上，并与第一辐射体电性连接，以向第一辐射体馈入电流。
4.如权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于：所述第一辐射体为单极天线。
5.如权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于：所述第二辐射体包括相连接的第一结合段及第二结合段，该第一结合段与第一辐射体间隔设置，该第二结合段与基板间隔设置。
6.如权利要求5所述的无线通信装置，其特征在于：所述无线通信装置还包括连接部，所述连接部连接于第二辐射体的第二结合段与基板之间。
7.一种天线组件，其应用于无线通信装置，其特征在于：该天线组件包括基板、接地面、第一辐射体及第二辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该第二辐射体形成无线通信装置的壳体的一部分，并与接地面连接，该第二辐射体与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
8.如权利要求7所述的天线组件，其特征在于：所述第二辐射体为外露于壳体的金属边框或为以注塑成型的方式嵌设于壳体内的金属件。
9.一种无线通信装置，其包括壳体及天线组件，其特征在于：该天线组件包括基板、接地面及第一辐射体，该接地面设置于基板上用于为天线组件提供接地，该第一辐射体连接于基板上，用于收发具有第一中心频率的无线信号，该壳体上设置金属部分，该金属部分与接地面连接，并与第一辐射体耦合，以共同收发具有第二中心频率的无线信号。
10.如权利要求9所述的无线通信装置，其特征在于：所述天线组件还包括第二辐射体，该壳体上设置的金属部分作为第二辐射体，该第二辐射体外露于壳体或嵌设于壳体内。
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