TWI617094B - 多頻天線組件及具有該多頻天線組件的無線通訊裝置 - Google Patents

多頻天線組件及具有該多頻天線組件的無線通訊裝置 Download PDF

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Abstract

一種多頻天線組件，包括輻射部、饋入部、接地部、第一選擇模組及第二選擇模組。接地部包括具有不同阻抗值的二接地路徑段，第一選擇模組選擇性切換饋入部連接至輻射部第一連接端或第二連接端，第二選擇模組選擇地切換一接地路徑段連接至輻射部第三連接端或第四連接端；或第一選擇模組切換一接地路徑段連接至輻射部未連接的第二連接端或第一連接端，或第二選擇模組斷開，從而使輻射部獲得不同的共振電流路徑，形成不同共振模態以收發不同頻段的無線訊號。另外還提供一種具有該天線組件的無線通訊裝置。

Description

多頻天線組件及具有該多頻天線組件的無線通訊裝置
本發明涉及一種具有多頻段工作模態的天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置。
在無線通訊裝置中，用來發射、接收無線電波以傳遞、交換無線電資料訊號的天線裝置，無疑是無線通訊裝置中最重要的元件之一。 近年來各種使用不同工作頻帶的通訊系統及應用的不斷出現，使得天線的設計朝向涵蓋多個系統頻帶的寬頻天線發展。為了確保無線通訊裝置於使用不同工作頻帶的多種無線通訊系統中均可進行訊號傳輸，該天線裝置必須能夠收發多種不同頻率之訊號。另一方面，由於電子裝置的小型化設計，使得天線的設計面積受限而往往造成頻寬不足。如何在不增加無線通訊裝置體積的前提下使天線具有寬頻的特性並可根據需要切換至各種不同的工作頻率以適應不同通訊要求，已成為各家天線廠商最大的挑戰。
鑒於以上情況，有必要提供一種可切換工作頻率的多頻天線組件。
另，還有必要提供一種具有上述多頻天線組件的無線通訊裝置。
一種多頻天線組件，包括輻射部、饋入部、接地部、第一選擇模組及第二選擇模組，輻射部設置多個連接端，接地部包括具有不同阻 抗值的二接地路徑段，第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端之一，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端之一；或第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端，同時切換一接地路徑段電性連接至輻射部未連接的第二連接端或第一連接端，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端或者第二選擇模組斷開，從而使輻射部獲得不同的共振電流路徑，形成不同共振模態以收發不同頻段的無線訊號。
一種無線通訊裝置，包括載體及設於載體的多頻天線組件。 所述多頻天線組件包括輻射部、饋入部、接地部、第一選擇模組及第二選擇模組，該輻射部設置多個連接端，該接地部包括具有不同阻抗值的二接地路徑段，第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端之一，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端之一；或第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端，同時切換一接地路徑段電性連接至輻射部未連接的第二連接端或第一連接端，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端或者第二選擇模組斷開，從而使輻射部獲得不同的共振電流路徑，形成不同共振模態以收發不同頻段的無線訊號。
上述多頻天線組件透過在輻射部設置多個連接端，並透過第一選擇模組及第二選擇模組分別切換連接至饋入部的連接端及連接至不同接地路徑的連接端，從而形成不同的共振模態以收發不同頻段的無線訊號。 該多頻天線模組的切換組合方式多種，從而可適應多種不同頻段要求下的無線通訊系統。
100、100a‧‧‧多頻天線組件
10、10a‧‧‧輻射部
182、182a‧‧‧第一連接端
184、184a‧‧‧第二連接端
186、186a‧‧‧第三連接端
188、188a‧‧‧第四連接端
12‧‧‧第一輻射段
122‧‧‧第一臂部
124‧‧‧第二臂部
126‧‧‧第三臂部
14‧‧‧第二輻射段
142‧‧‧第四臂部
144‧‧‧第五臂部
146‧‧‧第六臂部
16‧‧‧第三輻射段
162‧‧‧第七臂部
164‧‧‧第八臂部
20、20a‧‧‧饋入部
30、30a‧‧‧接地部
32、32a‧‧‧第一接地段
34、34a‧‧‧第二接地段
322‧‧‧第一匹配電路
322a‧‧‧第二匹配電路
342a‧‧‧第三匹配電路
40、40a‧‧‧第一選擇模組
50、50a‧‧‧第二選擇模組
200、200a‧‧‧載體
圖1為本發明第一實施方式的多頻天線組件的示意圖。
圖2為本發明第二實施方式的多頻天線組件的示意圖。
請參閱圖1，本發明的第一實施方式提供一種多頻天線組件100，其可應用於移動電話等無線通訊裝置中。該多頻天線組件100可設置於無線通訊裝置的載體200上，該載體可以為無線通訊裝置的殼體或無線通訊裝置內的電路基板。
該多頻天線組件100包括輻射部10、饋入部20、接地部30、第一選擇模組40及第二選擇模組50。
該輻射部10設置有分別與第一選擇模組40或第二選擇模組50電性連接的第一連接端182、第二連接端184、第三連接端186及第四連接端188。輻射部10還包括第一輻射段12、第二輻射段14及第三輻射段16。 該第一輻射段12呈ㄇ形片體，其包括依次連接的第一臂部122、第二臂部124及第三臂部126，其中第一臂部122及第三臂部126相互平行且分別由第二臂部124的兩端向同一方向垂直向外延伸形成。該第一連接端182設置於第三臂部126遠離第二臂部124的一端，第四連接端188設置於第一臂部122遠離第二臂部124的一端。
該第二輻射段14呈倒ㄣ形片體，其包括依次連接的第四臂部142、第五臂部144及第六臂部146，其中第四臂部142及第六臂部146相互平行且分別由第二臂部124的兩端向相反方向垂直向外延伸形成。第四臂部142與第一臂部122間隔平行設置，第五臂部144與第二臂部124間隔平行設置，第六臂部146與第三臂部126間隔平行設置並連接於第二臂部124靠 近第三臂部126的一端。該第三連接端186設置於第四臂部142遠離第五臂部144的一端。
該第三輻射段16呈﹁形片體，其包括連接的第七臂部162及第八臂部164，其中第七臂部162與第三臂部126間隔平行設置，第八臂部164與第五臂部144間隔平行設置。第二連接端184設置於第七臂部162遠離第八臂部164的一端。
該饋入部20透過該第一選擇模組40電性連接至第一連接端182及第二連接端184。該饋入部20還電性連接至電路基板上的射頻電路(圖未示)並將射頻電路發射的射頻訊號饋入至輻射部10。
該第一選擇模組40可將饋入部20選擇性與第一連接端182或第二連接端184其中之一電性連接。該第一選擇模組40可透過電路基板上的射頻電路手動或自動的方式進行切換。本實施例中，該第一選擇模組40為一射頻開關。
該接地部30透過該第二選擇模組50電性連接至第三連接端186及第四連接端188。該接地部30包括分別電性連接至第二選擇模組50的第一接地段32及第二接地段34，用於為輻射部10提供接地。該第一接地段32包括一第一匹配電路322。本實施例中，該第一接地段32為一阻抗匹配電路，可由多個電感及電容串聯或並聯連接形成。該第二接地段34為直接透過微帶線接地。該第一接地段32與第二接地段34為兩條阻抗值不同的接地路徑，當輻射部10分別接入這兩條接地路徑可分別收發不同頻段的射頻訊號。
該第二選擇模組50可將第一接地段32或第二接地段34其中之一電性連接至第三連接端186或第四連接端188其中之一。該第二選擇模組50可透過電路基板上的射頻電路手動或自動的方式進行切換。
該多頻天線組件100透過切換第一選擇模組40以使饋入部20電性連接至第一連接端182或第二連接端184，並切換第二選擇模組50以使第一接地段32或第二接地段34電性連接至第四連接端188或第三連接端186，從而使輻射部10獲得不同的共振電流路徑，形成不同的共振模態以收發不同頻段的射頻訊號。例如，當第一選擇模組40連通饋入部20與第一連接端182，此時第二連接端184被空置；第二選擇模組50連通第一接地段32與第四連接端188，此時第二接地段34及第三連接端186被空置。該輻射部10透過從第一輻射段12的第一連接端182饋入訊號並透過第四連接端188與第一匹配電路322接地，從而提供一較長的共振電流路徑，形成一第一共振模態以收發第一頻帶的射頻訊號。
可以理解，第一選擇模組40任意選通饋入部20電性連接於第一連接端182或第二連接端184，同時第二選擇模組50任意選通第一接地段32或第二接地段34其中之一電性連接於第三連接端186或第四連接端188其中之一，由此輻射部10透過第一選擇模組40及第二選擇模組50的切換組合以獲得多種不同長度及不同阻抗值的共振電流路徑，從而形成多種共振模態以收發不同頻段的射頻訊號。
請參閱圖2，本發明的第二實施方式的多頻天線組件100a設置於無線通訊裝置的載體200a上，其包括輻射部10a、饋入部20a、接地部30a、第一選擇模組40a及第二選擇模組50a，其中，輻射部10a、饋入部20a及第二選擇模組50a的結構與第一實施方式對應的元件的結構相同。在第二實施方式中，該接地部30a包括第一接地段32a與第二接地段34a，其中第一接地段32a與第二接地段34a分別包括具有不同阻抗值的第二匹配電路322a及第三匹配電路342a，以形成兩條阻抗值不同的接地路徑，當輻射部10a分別接入這兩條接地路徑可分別收發不同頻段的射頻訊號。第一選擇模組40a 分別連接饋入部20a、第二接地段34a、輻射部10a的第一連接端182a及第二連接端184a。
該多頻天線組件100a透過切換第一選擇模組40a以使饋入部20a電性連接至第一連接端182a或第二連接端184a，或對應切換第二接地段34a電性連接至未連接至饋入部20a的第二連接端184a或第一連接端182a；同時透過切換第二選擇模組50a以使第一接地段32a或第二接地段34a其中之一電性連接至第三連接端186a或第四連接端188a其中之一，從而使輻射部10a獲得不同的共振電流路徑，形成不同的共振模態以收發不同頻段的射頻訊號。例如，當第一選擇模組40a連通饋入部20a與第一連接端182a，並連通第二接地段34a與第二連接端184a，此時，第二選擇模組50a可斷開或切換第一接地段32a電性連接至第三連接端186a或第四連接端188a。當第二選擇模組50a斷開時，該輻射部10a透過從第一連接端182a饋入訊號並透過第二連接端184a與第三匹配電路342a接地，從而提供一較短的共振電流路徑，形成一第二共振模態以收發第二頻帶的射頻訊號。
同理，第一選擇模組40a任意選通饋入部20a電性連接於第一連接端182a或第二連接端184a，同時選通第二接地段34a電性連接於未連接至饋入部20a的第二連接端184a或第一連接端182a；同時第二選擇模組50a斷開或任意選通第一接地段32a或第二接地段34a其中之一電性連接於第三連接端186a或第四連接端188a其中之一，由此輻射部10a透過第一選擇模組40a及第二選擇模組50a的切換組合以獲得多種不同長度及不同阻抗值的共振電流路徑，從而形成多種共振模態以收發不同頻段的射頻訊號。
本發明的多頻天線組件100透過在輻射部10設置多個連接端，並透過第一選擇模組40及第二選擇模組50分別切換連接至饋入部20的連接端及連接至不同接地路徑的連接端，從而形成不同的共振模態以收發不同 頻段的無線訊號。該多頻天線組件100的切換組合方式多種，從而可適應多種不同頻段要求下的無線通訊系統。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。 惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧多頻天線組件
10‧‧‧輻射部
182‧‧‧第一連接端
184‧‧‧第二連接端
186‧‧‧第三連接端
188‧‧‧第四連接端
12‧‧‧第一輻射段
122‧‧‧第一臂部
124‧‧‧第二臂部
126‧‧‧第三臂部
14‧‧‧第二輻射段
142‧‧‧第四臂部
144‧‧‧第五臂部
146‧‧‧第六臂部
16‧‧‧第三輻射段
162‧‧‧第七臂部
164‧‧‧第八臂部
20‧‧‧饋入部
30‧‧‧接地部
32‧‧‧第一接地段
34‧‧‧第二接地段
322‧‧‧第一匹配電路
40‧‧‧第一選擇模組
50‧‧‧第二選擇模組
200‧‧‧載體

Claims (9)

  1. 一種多頻天線組件，應用於無線通訊裝置中，其改良在於：所述多頻天線組件包括輻射部、饋入部、接地部、第一選擇模組及第二選擇模組，該輻射部設置多個連接端，該接地部包括具有不同阻抗值的二接地路徑段，第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端之一，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端之一；或第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端，同時切換一接地路徑段電性連接至輻射部未連接的第二連接端或第一連接端，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端或者第二選擇模組斷開，從而使輻射部獲得不同的共振電流路徑，形成不同共振模態以收發不同頻段的無線訊號，所述輻射部包括第一輻射段、第二輻射段及第三輻射段，該第一連接端及第四連接端形成於第一輻射段兩端，第二連接端形成於第三輻射段的一端，第三連接端形成於第二輻射段的一端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多頻天線組件，其中所述第一輻射段包括依次連接的第一臂部、第二臂部及第三臂部，第一臂部及第三臂部相互平行且分別由第二臂部的兩端向同一方向垂直向外延伸形成，該第一連接端設置於第三臂部遠離第二臂部的一端，該第二連接端設置於第一臂部遠離第二臂部的一端。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之多頻天線組件，其中所述第二輻射段包括一次連接的第四臂部、第五臂部及第六臂部，第四臂部及第六臂部相互平行且分別由第五臂部的兩端向相反方向垂直向外延伸形成，該第三連接端設置於第四臂部遠離第五臂部的一端，該第四臂部與第一臂 部間隔平行設置，該第五臂部與第二臂部間隔平行設置，該第六臂部與第三臂部間隔平行設置並垂直連接於第二臂部靠近第三臂部的一端。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之多頻天線組件，其中所述第三輻射段包括連接的第七臂部及第八臂部，該第七臂部與第三臂部間隔平行設置，第八臂部與第五臂部間隔平行設置，該第二連接端設置於第七臂部遠離第八臂部的一端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之多頻天線組件，其中所述第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至第一連接端或第二連接端，第二選擇模組選擇性地切換第一接地段或第二接地段其中之一電性連接至第三連接端或第四連接端其中之一。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多頻天線組件，其中所述第一接地段透過一第一匹配電路接地，第二接地段直接透過微帶線接地。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之多頻天線組件，其中所述第一接地段透過一第二匹配電路，第二接地段透過一第三匹配電路，第二匹配電路與第三匹配電路具有不同的阻抗值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之多頻天線組件，其中所述第一選擇模組對應饋入部的連接選擇性地切換第二接地段電性連接至未連接於饋入部的第二連接端或第一連接端。
  9. 一種無線通訊裝置，包括載體及設於載體的多頻天線組件，其改良在於：所述多頻天線組件包括輻射部、饋入部、接地部、第一選擇模組及第二選擇模組，該輻射部設置多個連接端，該接地部包括具有不同阻抗值的二接地路徑段，第一選擇模組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端之一，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端之一；或第一選擇模 組選擇性地切換饋入部電性連接至輻射部的第一連接端或第二連接端，同時切換一接地路徑段電性連接至輻射部未連接的第二連接端或第一連接端，第二選擇模組選擇性地切換一接地路徑段電性連接至輻射部的第三連接端或第四連接端或者第二選擇模組斷開，從而使輻射部獲得不同的共振電流路徑，形成不同共振模態以收發不同頻段的無線訊號，所述輻射部包括第一輻射段、第二輻射段及第三輻射段，該第一連接端及第四連接端形成於第一輻射段兩端，第二連接端形成於第三輻射段的一端，第三連接端形成於第二輻射段的一端。
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