CN106159420B - 一种天线结构及无线装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种天线结构及无线装置。天线结构包括接地元件、第一切口、第二切口、第一馈送元件及第二馈送元件。第一切口和第二切口位于接地元件的同一端的相对侧。第一馈送元件位于第一切口的附近，且与第一切口电隔离设置，第二馈送元件位于第二切口的附近，且与第二切口电隔离设置。第一馈送元件与第一切口通过位于两者之间的绝缘介质实现电磁耦合，第二馈送元件与第二切口通过位于两者之间的绝缘介质实现电磁耦合。本发明实施例的技术方案能降低天线之间的相关性，能提高天线的工作效率。

Description

一种天线结构及无线装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种天线结构及无线装置。

背景技术

在现有技术中，在手持电子设备中已经引入了多天线结构。然而在多根天线(例如，应用在长期演进LTE的标准下，包括多根天线的设备)的情况下，很难在保持天线间的低相关性的同时，又保证较高的天线效率。导致上述问题的原因在于手持电子设备的体积小，难以通过使天线之间保持一定的距离来获得天线之间的低相关性。又或者，虽然实现了低相关性，但是天线效率低。所述天线效率是天线辐射功率与天线输入功率的比值。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种天线结构以及包括所述天线结构的无线装置，使位于该天线结构中的两根切口天线，同时具有较低的相关性和较高的天线效率。本发明实施例还提供了一种包含这种天线结构的无线装置。

为达到上述目的，本发明实施例提供一种天线结构，所述天线结构包括接地元件、第一切口、第二切口、第一馈送元件及第二馈送元件。所述第一切口和所述第二切口位于所述接地元件的同一端的相对侧。所述第一馈送元件位于所述第一切口的附近，且与所述第一切口电隔离设置，所述第二馈送元件位于所述第二切口的附近，且与所述第二切口电隔离设置。此外，所述第一馈送元件与所述第一切口通过位于所述第一馈送元件与所述第一切口之间的绝缘介质实现电磁耦合，所述第二馈送元件与所述第二切口通过所述第二馈送元件与所述第二切口之间的绝缘介质实现电磁耦合。

于本发明一实施例中，所述接地元件为金属壳体或第一印刷电路PCB板的接地层。

于本发明一实施例中，所述天线结构还包括至少一个开关元件。此外，所述开关元件闭合时，所述开关元件横跨所述第一切口或所述第二切口，且在所述开关元件闭合时，所述开关元件作为所述第一切口或所述第二切口的闭合端。

于本发明一实施例中，所述开关元件位于所述接地元件上。

于本发明一实施例中，所述开关元件位于第二印刷电路板上。当所述开关元件闭合时，所述开关元件通过连接元件与所述接地元件连接。此外，所述连接元件位于所述接地元件上或所述第二印刷电路板上。

于本发明一实施例中，所述第一馈送元件和所述第二馈送元件均为螺旋结构。

于本发明一实施例中，所述螺旋结构为直线螺旋结构或环形螺旋结构。

于本发明一实施例中，所述天线结构还包括第一RF(Radio Frequency，射频)电路和第二RF电路。所述第一馈送元件直接与所述第一RF电路连接，所述第二馈送元件直接与所述第二RF电路连接。

于本发明一实施例中，每一个所述螺旋结构均在第一连接点连接到其对应的RF电路，所述第一连接点是位于所述螺旋结构的点。此外，所述第一连接点将每一个所述螺旋结构分为两部分，且每一个所述螺旋结构的两部分工作在不同的谐振频率。

于本发明一实施例中，所述天线结构还包括第一RF电路和第二RF电路。所述第一馈送元件通过第一匹配网络与所述第一RF电路连接，所述第二馈送元件通过第二匹配网络与所述第二RF电路连接。

于本发明一实施例中，每一个所述螺旋结构均在第二连接点连接到其对应的匹配网络，所述第二连接点为位于所述螺旋结构上的点。所述第二连接点将每一个所述螺旋结构分成两部分，且每一个所述螺旋结构的两部分工作在不同的谐振频率。

于本发明一实施例中，所述接地元件基本上呈矩形。所述第一切口的一部分位于所述接地元件的第一边缘处，另一部分位于所述接地元件的第二边缘处，所述第二切口的一部分位于所述接地元件的第一边缘处，而再另一部分位于所述接地元件的第二边缘处。此外，所述第一边缘与所述第二边缘垂直。

于本发明一实施例中，所述接地元件包括四个侧面以及基本上呈矩形状的底面，所述四个侧面分别是第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，且所述第一侧面与第二侧面相对设置，第三侧面与第四侧面相对设置。此外，所述第一切口和所述第二切口都包括第一部分、第二部分和第三部分，所述第一切口的所述第一部分位于第一侧面上，所述第一切口的所述第二部分位于所述底面，所述第一切口的所述第三部分位于第三侧面上，所述第二切口的所述第一部分位于第一侧面上，所述第二切口的所述第二部分位于所述底面，且所述第二切口的所述第三部分位于第四侧面上。

于本发明一实施例中，所述接地元件包括四个侧面以及基本上呈矩形状的底面，所述四个侧面分别是第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，且所述第一侧面与第二侧面相对设置，第三侧面与第四侧面相对设置。此外，所述第一切口的一部分位于所述第一侧面上，所述第一切口的其余部分位于所述第三侧面上，所述第二切口的一部分位于所述第一侧面上，且所述第二切口的其余部分位于所述第四侧面上。

于本发明一实施例中，所述接地元件包括两个侧面以及基本上呈矩形状的底面，且所述两个侧面相对设置。此外，所述第一切口的一部分位于一个所述侧面上，所述第一切口的剩余部分位于所述底面，所述第二切口的一部分位于另一个所述侧面上，且所述第二切口的剩余部分位于所述底面。

于本发明一实施例中，所述接地元件包括一个侧面及基本上呈矩形状的底面。所述第一切口的一部分位于所述侧面上，所述第一切口的剩余部分位于所述底面。所述第二切口的一部分位于所述侧面上，所述第二切口的剩余部分位于所述底面。

于本发明一实施例中，所述绝缘介质为空气或塑料。

于本发明一实施例中，所述第一切口和所述第二切口为第一隐藏式切口和第二隐藏式切口，

所述第一隐藏式切口与第二隐藏式切口内均设置有多条金属条纹，相邻的所述金属条纹间具有缝隙，所述缝隙内填充有绝缘条，且所述绝缘条表面的颜色与所述金属条纹表面的颜色相同或相近。

于本发明一实施例中，所述第一隐藏式切口和所述第二隐藏式切口分别具有横切带，所述横切带将各所述金属条纹分割成多段。

于本发明一实施例中，所述金属条纹的厚度比所述接地元件的底面的厚度薄。

于本发明一实施例中，第一隐藏式切口和第二隐藏式切口的金属条纹的宽度为0.1mm至5.0mm，缝隙G的宽度为0.01mm至1.0mm。

本发明实施例亦提供一种无线装置，包括上所述的天线结构。

于本发明一实施例中，所述无线装置为手持移动通信电子设备。

本发明实施例中天线结构及无线装置，将两根切口天线的切口设置在接地元件的同一端的不同侧，且将馈送元件设置于对应的切口附近。在天线辐射信号的过程中，接地元件上从两根切口天线处流出或流入的电流之间的交叉角度较大，进而导致两切口天线的远场辐射模式不同，从而实现了天线间的低相关性。同时由于馈送元件与所述切口之间是电隔离设置的，两者可以实现很好的阻抗匹配，很好的阻抗匹配导致了较低的回波损耗，且因为低的回波损耗获得了一个较高的天线效率。从而本发明实施例所述的天线结构同时实现了天线之间的低相关性和高天线效率。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种天线结构的俯视示意图；

图2为根据本发明实施例的一种天线结构的俯视示意图；

图3为图2所示天线结构的辐射模式示意图；

图4a为根据本发明实施例的一种天线结构的侧视示意图；

图4b为根据本发明实施例的另一种天线结构的侧视示意图；

图5为根据本发明实施例的第一种直线螺旋结构的示意图；

图6为根据本发明实施例的第二种直线螺旋结构的示意图；

图7为根据本发明实施例的第三种直线螺旋结构的示意图；

图8为根据本发明实施例的第四种直线螺旋结构的示意图；

图9为根据本发明实施例的第五种直线螺旋结构的示意图；

图10为根据本发明实施例的第六种直线螺旋结构的示意图；

图11为根据本发明实施例的第六种直线螺旋结构的另一示意图；

图12为根据本发明实施例的一种环形螺旋结构的示意图；

图13为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的一种天线结构的示意图；

图14为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图；

图15为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图；

图16为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图；

图17a、图17b、图17c分别为本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图；

图18a、图18b、图18c为本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的天线结构的示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

请参照图1，图1为根据本发明实施例的一种天线结构的俯视示意图。本实施例提供一种天线结构，形成于电子装置之外壳上。如图1所示，由电子装置之外壳的底面作为接地元件130，并于其上形成有第一切口111及第二切口121、第一馈送元件112及第二馈送元件122、开关元件113及开关元件123，以构成一种天线结构。

进一步说明，第一切口111和第二切口121位于接地元件130的同一端的不同侧。第一馈送元件112位于第一切口111附近，且与第一切口111电隔离设置。第二馈送元件122位于第二切口121附近，且与第二切口121电隔离设置。第一馈送元件112与第一切口111通过位于第一馈送元件112与第一切口111之间的绝缘介质实现电磁耦合。第二馈送元件122与第二切口121通过位于第二馈送元件122与第二切口121之间的绝缘介质实现电磁耦合。开关元件113及开关元件123分别位于第一切口111及第二切口121附近，且设置于接地元件130上。

本实施例之天线结构可分为两个切口天线，其中第一切口天线110包括有第一切口111、第一馈送元件112与开关元件113，而第二切口天线120包括有第二切口121、第二馈送元件122与开关元件123。

除此之外，于本实施例中，为了方便制作以及应用到电子设备中的布局，会将接地元件130设计成矩形状或近似矩形状，也就是说，接地元件130可为四角经修饰的矩形。第一切口111与第二切口121可以仅位于接地元件的一个边缘处，也可以位于两个边缘处。若第一切口111与第二切口121位于接地元件130的两个边缘处，每一个切口的一部分系位于矩形状接地元件130的第一边缘处，另一部分位于矩形状接地元件130的第二边缘处，且矩形状接地元件130的第一边缘与第二边缘垂直。如图1所示，第一切口111沿矩形状接地元件130的相邻的两个边缘设置，且这两个边缘相互垂直，同样地，第二切口121沿矩形状接地元件130的相邻的两个边缘设置，且这两个边缘相互垂直。

请参照图2，图2为根据本发明实施例的一种天线结构的俯视示意图。由于第一切口111与第二切口121位于接地元件130上的位置会影响接地元件130上电流的方向及分布，故如图2所示，于本实施例中，第一切口111和第二切口121系形成于于接地元件130的同一端的不同侧，以使位于接地元件130上从切口流出或流入的电流方向之间有一个相对较大的夹角α。进一步说明，夹角α之设计会影响两根切口天线的远场辐射模式，其中，夹角取值范围为0到90度之间，若夹角值越接近90度，则两切口天线的远场辐射模式的差异变越大，而当两切口天线的远场辐射模式的差异够大时，则两切口天线间便具有低相关性。换句话说，天线的远场辐射模式决定天线收发信号的方向。如果两切口天线接收的两接收信号的方向差异足够大，则这两接收信号来自不同的方向，且相互干扰小，两接收信号的路损不同，且两接收信号的延时不同，从而使得接收端能获得一个较大的分集增益。同样的，如果两切口天线分别发送的两发送信号的方向差异够大，则两发送信号经过不同的传输路径，便能使得接收端获得一个较大的分集增益。

请同时参照图3，图3显示的是两个切口天线的远场辐射模式。在图3中，虚线114表示切口天线110的在XY平面内各方向上的远场辐射模式，实线124表示切口天线120在XY平面内的各方向上的远场辐射模式。由图3可知，切口天线110和切口天线120在相同方向上的远场辐射模式不同。切口天线110辐射增益最大的方向与切口天线120辐射增益最大的方向的角度相差大，使得两切口天线110和切口天线120辐射的信号经同一空间路径或相似空间路径到达接收端的概率小，因此切口天线110与切口天线120之间的相关性低。

举例来说，若接地元件130为正方形，便可使得接地元件130上从第一切口111和第二切口121流出或流入的电流方向主电流方向的夹角为90度，使两个切口天线获得最低的相关性。若接地元件130为矩形，则接地元件130包括两组边缘，每一组边缘包括一个长边和一个短边，且长边比短边长，于此种情况下，为了获得最大的夹角，第一切口111和第二切口121系形成于接地元件130之一个短边的两端，接地面上电流主方向如图2中所示，以使两切口天线的远场辐射模式向不同的方向倾斜，进而降低两切口天线之间的相关性，如一般的手机。然而须注意的是，若短边的长度太短，便无法提供天线在低频带处实现谐振的谐振长度。

值得注意的是，为简化标示，图2中接地元件130上的箭头指示的是接地面上电流主方向。而在实际使用过程中，电流遍布接地元件130的表面，且接地元件130的表面每一点的电流都有对应位置电流的幅度和相位。此外，在本实施例中，低频带指的是不大于1000Mhz的频带范围，尤其是指700到1000MHZ的频带范围，而高频带是指高于1000MHZ的频带范围。

补充说明，在本实施例中，第一切口111与第一馈送元件112之间具有间距，且第二切口121与第二馈送元件122之间也设置有间距，其中，为了保证第一馈送元件112与第二馈送元件122能够将电信号馈入第一切口111与第二切口121，间距不能太大，其范围须大于0mm且小于8mm。在本实施例中，馈送元件上的电流形成了电场和磁场，而电场和磁场感应切口周围接地元件的表面的电流，反过来产生新的电场和磁场，以透过电磁耦合将信号馈入切口。

请再参照图3，在本实施例中，第一馈送元件112在接地元件130上的垂直投影至少部分与第一切口111重叠，且第二馈送元件122在接地元件130上的垂直投影至少部分与第二切口121重叠。

在本实施例中，绝缘介质优选为非导体物质，如空气或塑料，为简化天线结构及天线结构的制作过程，绝缘介质优选为自然位于馈送元件及切口间的空气。

须说明的是，将信号馈送到切口的方式有两种，一种为间接馈送，另一种为直接馈送。在间接馈送方式中，信号是通过馈送元件与切口之间的电磁耦合馈送的。另一方面，在直接方式中，信号是通过位于馈送元件和切口间的导电路径馈送的。导电流经通过馈入点连接到切口。再者，在直接馈送方式中，切口天线的激励仅发生在馈送点处，但是在间接馈送方式中，切口天线的激励可以发生在整个切口。除此之外，在直接方式中，由于馈送元件的阻抗是事先预设的，阻抗匹配仅能发生在预定的工作频带，这个预设的工作频带称为谐振频带，而在间接方式中，馈送元件馈送的信号沿切口分布，且两天线的最大耦合位置因分布在馈送元件上随着工作频带变换的电流的变化而变化。由于最大耦合位置为两天线间电磁耦合作用最强的位置，因此通过改变电磁耦合的最大耦合位置，可以在不同的工作频带实现最佳阻抗匹配。因此，本实施例采用的是间接馈送方式，以使天线结构具有较高的天线效率。

在一些实施例中，接地元件可以为任意类型的接地的导电组件，例如：接地元件优选为第一印刷电路PCB板的接地层、或金属壳体。其中，金属壳体可为金属后盖，用以作为接地元件，以简化无线装置的结构及制作过程。由于手持电子设备的金属壳体是很小的，在现有技术中，局限于金属壳体的尺寸，很难既将两根天线设置在金属壳体上，且同时保持天线具有低相关性和高天线效率，然而本实施例的天线结构却可以解决上述问题。

请再参照图1，第一切口111与第二切口121为细长型的狭缝，第一切口天线110与第二切口电线120的谐振频率决定于第一切口111与第二切口121的长度。如图1所示，第二切口121包括闭合端1212以及开口端1211，而前述之第二切口121的长度即为从闭合端1212至开口端1211的长度。

根据公式v＝λ*f(其中，v代表无线波的速度，λ代表无线波的波长，f代表无线波的频率)。其中，f反比于波长。当切口的长度被开关元件缩短时，则切口天线的谐振频率变高。因此，为了使天线结构能在低频段获得更好的天线效率，能覆盖到更高的频带，于本实施例中，天线结构还设有至少一个开关元件。如图1所示，接地元件130上设有开关元件113以及开关元件123，以独立控制第一切口111与第二切口121。当开关元件113闭合时，开关元件113将作为切口的新闭合端，使得关元件113闭合后之第一切口111的长度比关元件113闭合前之第一切口111的长度短。另一方面，当开关元件123闭合时，开关元件123将作为切口的新闭合端，使得关元件123闭合后之第二切口121的长度比关元件123闭合前之第二切口121的长度短。

于一实施例中，接地元件130可为印刷电路板。接地元件130与开关元件113、123可位于同一印刷电路板或不同印刷电路板上。于接地元件130与开关元件113、123位于不同印刷电路板上的情况下，开关元件通过连接元件与接地元件相连，其中，连接元件可以是位于接地元件上的或位于第二印刷电路板上的弹跳针(pogo-pins)或连接手指(contactsfingers)。

接下来要进一步描述的是本发明多个实施例中形成于电子装置之外壳上的天线结构之开关元件的设置方式。请参照图4a和图4b，图4a为根据本发明实施例的一种天线结构的侧视示意图，而图4b为根据本发明实施例的另一种天线结构的侧视示意图。

于图4a所示出之实施例中，接地元件130可以是金属壳体，且第一切口111及开关元件113均位于金属壳体上，但本发明于此并不限制。也就是说，在另一些实施例中，接地元件130也可以是第一PCB板，且第一切口111及开关元件113均位于一PCB板上。如图4a所示，将切口及开关元件都设置在接地元件上，有利于节省空间以及简化天线结构的制作。

于图4b所示出之实施例中，开关元件113位于接地元件130上，连接元件115亦位于接地元件130上，其中，连接元件115由两部分构成，且这两部分位于第一切口111的不同侧。如图4b所示，接地元件130可以是金属壳体，且第一切口111及开关元件113均位于另一PCB板上，但本发明于此并不限制。也就是说，在另一些实施例中，接地元件130也可以是一PCB板，且第一切口111及开关元件113均位于另一PCB板上。

须说明的是，在上述实施例中，开关元件113被控制信号所控制，而控制信号是由天线结构所在的无线装置产生的。

在前述图1所示出之形成于电子装置之外壳上的天线结构的实施例中，第一切口天线110包括第一无线射频RF电路，第二切口天线包括第二无线射频RF电路。第一馈送元件112直接与第一RF电路连接或通过第一匹配网络与第一RF电路相连，第二馈送元件122直接与第二RF电路连接或通过第二匹配网络与第二RF电路连接。匹配网络有助于在天线结构获得更好的阻抗匹配。须说明的是，馈送元件是作为RF电路与切口之间阻抗匹配中间转换，而改变馈送元件的阻抗有助于使负载与信源部件之间的阻抗匹配。因此，接下来要进一步描述的是本发明多个实施例中形成于电子装置之外壳上的天线结构之馈送元件。

关于本发明多个实施例中形成于电子装置之外壳上的天线结构之馈送元件的多种实施态样请参照图5-12。于图5-12所示出之馈送元件的多种实施态样中，每一个馈送元件均可为螺旋结构，且螺旋结构可以是直线螺旋结构或环形螺旋结构。举例来说，馈送元件可由载体及呈螺旋状的导体构成，其中，载体由绝缘材质构成，呈螺旋状的导体环绕在载体上。螺旋状的导体可以为直线螺旋结构也可以为环形螺旋结构。螺旋状的导体在载体上绕有至少一匝。当螺旋状的导体在载体上绕有多匝时，任意相邻两匝的间距可相等也可不等，同时，螺旋状的导体环绕载体的方向可以相同也可以不同。

图5所示的为本实施例之馈送元件的第一种直线螺旋结构。如图5所示，馈送元件包括载体102以及环绕在载体102上的导体101，其中，环绕在载体102上的导体101有多匝，任意两匝的间距相等。

图6所示的为本实施例之馈送元件的第二种直线螺旋结构。如图6所示，馈送元件包括载体与环绕在载体上的多匝导体。导体包括相连的第一部分103和第二部分104，且第一部件103和第二部件104相连于一个连接点107。第一部分103沿第一方向环绕载体，第二部分104沿第二方向环绕载体，其中，第一方向与第二方向相反。也就是说，若第一部分103沿逆时针环绕载体，则第二部分104沿顺时针环绕载体。

进一步说明，于本实施例中，当每一个螺旋结构直接连接到其对应的RF电路时，连接点107为第一连接点，第一连接点为位于螺旋结构上的点，第一连接点将每一个螺旋结构分为两部分，且这两部分工作在不同的谐振频带。也就是说，第一部分103和第二部分104可工作在不同的谐振频带，如：第一部分103对应的谐振频带为低频带，而第二部分104对应的谐振频带为高频带。

于另一种情况下，当每一个螺旋结构并非直接连接到其对应的RF电路，而是通过匹配网络连接到其对应的RF电路时，连接点107为第二连接点，第二连接点则为位于螺旋结构上的点，其中，第一连接点将每一个螺旋结构分为两部分，且这两部分工作在不同的谐振频带。也就是说，第一部分103和第二部分104可工作在不同的谐振频带，如：第一部分103对应的谐振频带为低频带，第二部分104对应的谐振频带为高频带。

于前述两种情况下，当切口天线工作在低频带时，电磁耦合的最大耦合位置在第一部分103与切口之间，当切口天线工作在高频带时，电磁耦合的最大耦合位置在第二部分104与切口之间。

图7所示的为本实施例之馈送元件的第三种直线螺旋结构。如图7所示，馈送元件包括载体与环绕在载体上的多匝导体，且多匝导体中匝与匝的间距不等。于图7所示出之第三种直线螺旋结构中包括有用于连接馈送元件与RF电路106相连的匹配网络105。

图8所示的为本实施例之馈送元件的第四种直线螺旋结构，而图9所示的为本实施例之馈送元件的第五种直线螺旋结构。如图8与图9所示，馈送元件仅包括呈螺旋状的导体，而不包括载体。也就是说，于图8与图9所示出之第四种与第五种直线螺旋结构中，螺旋状的导体不须环绕于载体上亦可作为天线结构当中的馈送元件。而图8与图9所示出之馈送元件的直线螺旋结构之间的差异在于，图9所示出之第五种直线螺旋结构的厚度108较小，如：厚度108可为1.0mm，但本发明于此并不限制。

图10及图11所示的为本实施例之馈送元件的第六种直线螺旋结构，其中，馈送元件包括载体以及穿于其上的导体，且图10所示的为馈送元件的第六种直线螺旋结构的顶面，而图11所示的为馈送元件的第六种直线螺旋结构的底面。如图10及图11所示，载体呈扁平结构，导体呈螺旋结构并通过载体之扁平结构上的过孔穿过载体。于本实施例中，呈扁平结构之载体可以为一个PCB板，且PCB板的厚度大于0.5mm，如1.0mm。

图12所示的为本实施例之馈送元件的一种环形螺旋结构，其中，馈送元件包括载体以及绕于其上的导体。在图12中，黑色部分表示绝缘的环形载体，在环形载体上环绕有呈螺旋状的导体。在一些实施例中，呈螺旋状的导体可以通过弯曲导线、激光直接成型LDS或导电油墨印刷技术形成。在另一些实施例中，螺旋状的导体线圈亦可作为馈送元件，而不需环绕于环形载体上。

接下来要进一步描述的是本发明之形成于电子装置之外壳上的天线结构之其他实施态样。

图13为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的一种天线结构的示意图。于本实施例中，接地元件130包括一个呈矩形状的底面131及位于底面131的侧边的四个侧面。如图13所示，四个侧面分别是第一侧面135、第二侧面134、第三侧面133以及第四侧面132。第三侧面133与第四侧面132相对设置，第二侧面134与第一侧面135相对设置。侧面135位于为接地元件130的短边。第一切口111和第二切口121都包括第一部分、第二部分及第三部分。第一切口天线110的第一切口111的第二部分位于底面131上，第一部分位于第一侧面135上，第三部分位于第三侧面133上。第一切口天线120的第二切口121的第二部分位于底面131上，第一部分位于第一侧面135上，第三部分位于第四侧面132上。

图14为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图。于本实施例中，接地元件130包括一个呈矩形状的底面131及位于底面131的侧边的四个侧面。如图14所示，四个侧面分别是第一侧面135、第二侧面134、第三侧面133以及第四侧面132。第三侧面133与第四侧面132相对设置，第二侧面134与第一侧面135相对设置。侧面135位于为接地元件130的短边。第一切口天线110的第一切口111的一部分位于第四侧面132上，另一部分位于第一侧面135上。第二切口天线120的第二切口121的一部分位于第三侧面133上，另一部分位于第一侧面135上。

图15为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图。于本实施例中，接地元件包括两个侧面以及基本上呈矩形状的底面131，两个侧面面相对设置。如图15所示，第一切口111的一部分位于一个侧面133上，第一切口111的剩余部分位于底面131。第二切口121的一部分位于另一个侧面132上，第二切口121的剩余部分位于底面131。

图16为根据本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图。于本实施例中，接地元件包括一个侧面135及基本上呈矩形状的底面131。如图16所示，第一切口111的一部分位于侧面135上，第一切口111的剩余部分位于底面131。第二切口121的一部分位于侧面135上，第二切口121的剩余部分位于底面131。

图17a至图17c分别为本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的另一种天线结构的示意图。

如图17a所示，形成于电子装置之外壳上的天线结构包括接地元件200、第一切口天线210和第二切口天线220以外，还可能包括第三切口天线230。第一切口天线210、第二切口天线220以及第三切口天线230的切口均位于接地元件200上，其中，第一切口天线210和第二切口天线220为工作频带相同的主天线和分集天线，但第三切口天线230为与第一切口天线210的工作频带不同。举例来说，形成于电子装置之外壳上的第一天线210为用于长期演进LTE通信***中的主天线，第二天线220为用于长期演进LTE通信***中的分集天线，且第三切口天线230为用于全球移动通信***GSM或WIFI通信***或全球定位***GPS或第三代3G通信***中的天线。

如图17b所示，形成于电子装置之外壳上的天线结构包括接地元件200、第一切口天线210、第二切口天线220、第三切口天线230及第四切口天线240。第一切口天线210、第二切口天线220、第三切口天线230及第四切口天线240的切口均位于接地元件200上，其中，第一切口天线210和第二切口天线220为工作频带相同的主天线和分集天线。第三切口天线230和第四切口天线240的工作频带不同，第三切口天线230与第一切口天线210的工作频带不同，且第四切口天线240与第一切口天线210的工作频带不同。举例来说，第一切口天线210和第二切口天线220为用于LTE通信***的主天线和分集天线，第三切口天线230为用于全球移动通信***GSM或WIFI通信***或全球定位***的天线，且第四切口天线240为第三代3G通信***中的天线。

值得注意的是，在图17a和图17b所示出之两种形成于电子装置之外壳上的天线结构中，第一切口天线210、第二切口天线220位于接地元件200的同一端的相对侧，从而能够保持低相关性。第三切口天线230、第四切口天线240及第一切口天线210中任意两者的工作频不同，从而没有同频干扰，不具有相关性。

另一方面，如图17c所示，形成于电子装置之外壳上的天线结构包括接地元件200、第一切口天线210、第二切口天线220、第五切口天线250及第六切口天线260，其中，第一切口天线210和第二切口天线220为工作频带相同的主天线和分集天线，且第五切口天线250和第六切口天线260为工作频带相同的主天线和分集天线。

值得注意的是，图17c所示出之两种形成于电子装置之外壳上的天线结构可以多种应用方式作设计。举一例来说，第一切口天线210和第二切口天线220为用于LTE通信***中的主天线和分集天线，且第五切口天线250和第六切口天线260为用于WIFI通信***中的主天线和分集天线。举另一例来说，第一切口天线210和第二切口天线220为用于LTE通信***高频带的主天线和分集天线，第五切口天线250和第六切口天线260为用于LTE通信***低频带的主天线和分集天线。再举一例来说，第一切口天线210和第二切口天线220为用于第一LTE通信***高频带的主天线和分集天线，且第五切口天线250和第六切口天线260为用于第二LTE通信***低频带的主天线和分集天线。于此种应用中，第一LTE通信***与第二LTE通信***为独立的两个***，使这种天线结构可适用于双SIM卡的通信终端。

图18a至图18c为本发明实施例之形成于电子装置之外壳上的天线结构的示意图。图18a至图18c所示出的实施例所提供的天线结构类似于图1所示出的实施例所提供的天线结构，不同处仅在于，图18a至图18c所示出的实施例所提供的天线结构以第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’取代了图1所示出的实施例所提供的天线结构中的第一切口111和第二切口121。

如图18a所示，第一隐藏式切口111’与第二隐藏式切口121’内均设置有多条金属条纹M，相邻两金属条纹之间具有缝隙，且所述缝隙内填充有由塑胶材料组成的绝缘条，本实施例中，所述绝缘条的表面通过拉丝工艺使得其颜色与所述金属条纹表面的颜色相同或相近。由于所述绝缘条的表面的颜色与所述金属条纹表面的颜色相同或相近，从而使得在视觉上，分辨不出有缝隙的存在，从而使得外壳更加美观。

并且相邻的金属条纹M间是由非导电材料组成的缝隙G所隔开。于本实施例中，第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’内的金属条纹M彼此间电性隔离，同时也和接地元件130的底面电性隔离。

于一较佳的实施例中，第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’的金属条纹M的宽度约为0.1mm至5.0mm，缝隙G的宽度约为0.1至1.0mm，且缝隙G的材质为塑胶。于本实施例中，第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’位于接地元件130的底面的同一端的相对侧，并且分别沿着接地元件130的底面的相邻两个边上设置。然而，于一实施例中，为了进行射频仿真，接地元件130的底面的相邻两个边交会所形成的L形边上可不设置有第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’(如图18a以虚线标示处)，但本发明并不于此限制。

需说明的是，由于在隐藏式切口的制造过程中，容易造成设置于隐藏式切口内的金属条纹M产生变形，另一方面，设置于隐藏式切口内的金属条纹M由于是长条形，因此彼此之间容易于高频带区出现共振现象，造成天线性能的降低。因此为了改善前述问题，如图18b所示，于本实施例中，第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口分别设置有横切带H，且横切带H分别与第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’垂直，以中断第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’，本实施例中，所述横切带将各所述金属条纹分割成两段。进一步说明，由于横切带H中断第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’，金属条纹M因为被切断而使得金属条纹M的电性长度变短，进而使得金属条纹M的共振频率高过天线结构的工作频率，如此一来便可达到避免金属条纹M可能对整体天线结构造成的干扰或共振的效果。同时，虽然图18b所示之实施例中一个隐藏式切口内仅设置有一条横切带，但本发明于此并不限制，于其他实施例中亦可于一个隐藏式切口内设置有两条或多条横切带，以将金属条纹切割成更多区段。

除此之外，如图18c所示，于本实施例中，金属条纹M的厚度设计为较接地元件130的底面的厚度薄，以降低金属条纹M之间的耦合，进而提高天线的性能。

图18a至图18c所示出的实施例所提供的天线结构的工作原理系同于图1所示出的实施例所提供的天线结构，在此便不再赘述。值得说明的是，于图18a至图18c所示出的实施例中，之所以用第一隐藏式切口111’和第二隐藏式切口121’取代图1所示出的实施例所提供的天线结构中的第一切口111和第二切口121所考量的因素之一在于，虽然对天线结构的设计而言，一般切口于制造上的困难度低于隐藏式切口于制造上的困难度，但若选择将切口设计为隐藏式切口，便可以避免破坏装置外观的整体金属质感。

除此之外，在实际操作下，于隐藏式切口中设置金属条纹将增加电容值，因而影响到天线的性能。因此于一实施例中，可采取尽可能减少金属条纹宽度和厚度的做法，并且采用介电系数较低的物质作为隔离相邻金属条纹的缝隙，如：一般的塑胶，以降低电容值。另一方面，于另一实施例中，通过增加切口宽度，也可以达到降低电容值的效果。

综合上述，本发明的实施例提供了一种天线结构，可应用于现有的手持通信设备上，具有可辐射的带宽大、天线效率高且两切口天线之间相关性低的优点。

本发明的实施例也提供了一种无线装置，包括上述实施例中任一技术方案的天线结构。一般来说，无线装置如手机或平板电脑等移动通信终端，具有体积小及便于携带的特点，但若要在布置多根天线的同时，也保证多根天线之间有较低的相关性及每根天线都有较高的天线效率，目前凭借公知技术甚难达成，然而，采用前述本发明多个实施例中天线结构便可以在布置多根天线的同时，也保证多根天线之间有较低的相关性及每根天线都有较高的天线效率。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括接地元件、第一切口、第二切口、第一馈送元件及第二馈送元件；

所述第一切口和所述第二切口位于所述接地元件的同一端的相对侧；

所述第一馈送元件位于所述第一切口的附近，且与所述第一切口电隔离设置，所述第二馈送元件位于所述第二切口的附近，且与所述第二切口电隔离设置；

所述第一馈送元件与所述第一切口通过位于所述第一馈送元件与所述第一切口之间的绝缘介质实现电磁耦合，所述第二馈送元件与所述第二切口通过所述第二馈送元件与所述第二切口之间的绝缘介质实现电磁耦合，其中：所述第一馈送元件在所述接地元件上的垂直投影至少部分与所述第一切口重叠，且所述第二馈送元件在所述接地元件上的垂直投影至少部分与所述第二切口重叠。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件为金属壳体或第一印刷电路PCB板的接地层。

3.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述天线结构还包括至少一个开关元件；

其中，所述开关元件闭合时，所述开关元件横跨所述第一切口或所述第二切口，且所述开关元件闭合时，所述开关元件作为所述第一切口或所述第二切口的闭合端。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述开关元件位于所述接地元件上。

5.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述开关元件位于第二印刷电路板上；

当所述开关元件闭合时，所述开关元件通过连接元件与所述接地元件连接；

其中，所述连接元件位于所述接地元件上或所述第二印刷电路板上。

6.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于，

所述第一馈送元件和所述第二馈送元件均为螺旋结构。

7.根据权利要求6所述天线结构，其特征在于，所述螺旋结构为直线螺旋结构或环形螺旋结构。

8.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于：

所述天线结构还包括第一RF电路和第二RF电路；

其中，所述第一馈送元件直接与所述第一RF电路连接，所述第二馈送元件直接与所述第二RF电路连接。

9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于：

每一个所述螺旋结构均在第一连接点连接到其对应的RF电路，所述第一连接点是位于所述螺旋结构的点；

其中，所述第一连接点将每一个所述螺旋结构分为两部分，且每一个所述螺旋结构的两部分工作在不同的谐振频率。

10.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于：

所述天线结构还包括第一RF电路和第二RF电路；

其中，所述第一馈送元件通过第一匹配网络与所述第一RF电路连接，所述第二馈送元件通过第二匹配网络与所述第二RF电路连接。

11.根据权利要求10所述的天线结构，其特征在于：

每一个所述螺旋结构均在第二连接点连接到其对应的匹配网络，所述第二连接点为位于所述螺旋结构上的点；

其中，所述第二连接点将每一个所述螺旋结构分成两部分；每一个所述螺旋结构的两部分工作在不同的谐振频率。

12.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件基本上呈矩形；

其中：

所述第一切口的一部分位于所述接地元件的第一边缘处，另一部分位于所述接地元件的第二边缘处，所述第二切口的一部分位于所述接地元件的第一边缘处，另一部分位于所述接地元件的第二边缘处；

所述第一边缘与所述第二边缘垂直。

13.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件包括四个侧面以及基本上呈矩形状的底面；

所述四个侧面分别是第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面，

所述第一侧面与第二侧面相对设置，第三侧面与第四侧面相对设置；

其中，所述第一切口和所述第二切口都包括第一部分、第二部分和第三部分；

所述第一切口的所述第一部分位于第一侧面上，所述第一切口的所述第二部分位于所述底面，所述第一切口的所述第三部分位于第三侧面上；

所述第二切口的所述第一部分位于第一侧面上，所述第二切口的所述第二部分位于所述底面，所述第二切口的所述第三部分位于第四侧面上。

14.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件包括四个侧面以及基本上呈矩形状的底面；

所述四个侧面分别是第一侧面、第二侧面、第三侧面以及第四侧面；

所述第一侧面与第二侧面相对设置，第三侧面与第四侧面相对设置；

所述第一切口的一部分位于所述第一侧面上，所述第一切口的其余部分位于所述第三侧面上，所述第二切口的一部分位于所述第一侧面上，所述第二切口的其余部分位于所述第四侧面上。

15.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件包括两个侧面以及基本上呈矩形状的底面；

所述两个侧面相对设置；

其中，所述第一切口的一部分位于一个所述侧面上，所述第一切口的剩余部分位于所述底面；

所述第二切口的一部分位于另一个所述侧面上，所述第二切口的剩余部分位于所述底面。

16.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述接地元件包括一个侧面及基本上呈矩形状的底面；

其中，其中，所述第一切口的一部分位于所述侧面上，所述第一切口的剩余部分位于所述底面；

所述第二切口的一部分位于所述侧面上，所述第二切口的剩余部分位于所述底面。

17.根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于：

所述绝缘介质为空气或塑料。

18.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述第一切口和所述第二切口为第一隐藏式切口和第二隐藏式切口；所述第一隐藏式切口与第二隐藏式切口内均设置有多条金属条纹，相邻的所述金属条纹间具有缝隙，所述缝隙内填充有绝缘条。

19.根据权利要求18所述的天线结构，其特征在于，所述第一隐藏式切口和所述第二隐藏式切口分别具有横切带，所述横切带将各所述金属条纹分割成多段。

20.根据权利要求18所述的天线结构，其特征在于，所述金属条纹的厚度比所述接地元件的底面的厚度薄。

21.根据权利要求18所述的天线结构，其特征在于，第一隐藏式切口和第二隐藏式切口的金属条纹的宽度为0.1mm至5.0mm，缝隙G的宽度为0.01mm至1.0mm。

22.一种无线装置，其特征在于，包括如权利要求1至21任一项所述的天线结构。

23.根据权利要求22所述的无线装置，其特征在于，所述无线装置为手持移动通信电子设备。