TWI622229B - 天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置。該無線通訊裝置包括第一機體及電路板，該天線結構包括饋入端及接地端，接地端連接於第一機體上與電路板之間，所述無線通訊裝置的第一機體作為該天線結構的輻射體，該饋入端一端電性連接於第一機體，另一端藉由一可變電容連接於電路板。該天線結構工作於多個頻段，同時又能保持無線通訊裝置的金屬外觀完整性。

Description

天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置
本發明涉及一種天線結構及具有該天線結構的無線通訊裝置。
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天線結構發展。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，無線通訊裝置的外觀亦趨向於金屬化與微型化，如何在維持無線通訊裝置的金屬外觀完整性前提下使天線具有多頻的特性，已成為各家天線廠商最大的挑戰。
有鑒於此，有必要提供一種適用於金屬機體的天線結構。
另，還有必要提供一種具有所述天線結構的無線通訊裝置。
一種天線結構，應用於無線通訊裝置中，該無線通訊裝置包括位於週邊的第一機體，該天線結構包括饋入端，所述第一機體為該天線結構的輻射體，該饋入端一端電性連接於第一機體，另一端藉由一可變電容饋入訊號。
一種無線通訊裝置，包括位於週邊的第一機體、天線結構及電路板，該天線結構包括饋入端及接地端，接地端電性連接第一機體與電路板，所述第一機體為該天線結構的輻射體，該饋入端一端電性連接於第一機體，另一端藉由一可變電容電性連接於電路板以饋入訊號。
上述的天線結構將無線通訊裝置的第一機體作為輻射體，藉 由可變電容使得該天線結構工作於多個頻段，同時又能保持無線通訊裝置的金屬外觀完整性。
100‧‧‧天線結構
10‧‧‧饋入端
30‧‧‧接地端
200‧‧‧無線通訊裝置
240‧‧‧第一機體
220‧‧‧第二機體
260‧‧‧電路板
262‧‧‧訊號饋入點
264‧‧‧系統接地點
266‧‧‧USB介面
280‧‧‧觸控螢幕
201‧‧‧間隙
241‧‧‧第一輻射面
242‧‧‧第二輻射面
243‧‧‧第三輻射面
244‧‧‧第四輻射面
245‧‧‧第五輻射面
2421‧‧‧通孔
C‧‧‧可變電容
圖1為本發明較佳實施方式的無線通訊裝置的部分示意圖；圖2為圖1所示的無線通訊裝置的立體分解圖；圖3為本發明較佳實施方式的天線結構的立體示意圖；圖4為圖3所示天線結構的返回損失示意圖；圖5為圖3所示天線結構的輻射效率示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施方式的一種天線結構100，適用於無線通訊裝置200。該無線通訊裝置200可為行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)、平板電腦或筆記本電腦等。
該無線通訊裝置200包括第一機體240、第二機體220、電路板260及觸控螢幕280。該第一機體240與第二機體220絕緣連接，共同形成位於無線通訊裝置200週邊的後殼體。觸控螢幕280安裝於第一機體240、第二機體220上，且其間形成用於容置實現無線通訊裝置200的功能的各種電子元件的容置空間，如電路板260就收容於所述容置空間內。
該第一機體240和第二機體220均為金屬材料。該第一機體240和第二機體220藉由一間隙201間隔設置。該間隙201可藉由填充塑膠以使第一機體240與第二機體220絕緣連接。
該第二機體220大致呈矩形抽屜狀，其中一個表面用於安裝觸控螢幕280，另一表面用於與第一機體240絕緣連接。該電路板260上設有訊號饋入點262、系統接地點264及通用串列匯流排(Universal Serial BUS，USB)介面266。該訊號饋入點262用於為天線結構100饋入電訊號，該系統接地點264用於為天線結構100提供接地。該USB介面266用於將無線通訊裝置200連接於外部設備，以使該無線通訊裝置200與外部設備之間進行電能及資料傳輸。
請參閱圖3，該第一機體240還用作天線結構100的輻射體。 該天線結構100還包括饋入端10及接地端30。該第一機體240呈一端開放的中空長方體形，包括第一輻射面241、第二輻射面242、第三輻射面243、第四輻射面244及第五輻射面245。該第一輻射面241及第二輻射面242垂直連接，第一輻射面241電連接於饋入端10及接地端30。在本實施方式中，該第二輻射面242開設有一通孔2421，用於露出USB介面266。該第三輻射面243與第一輻射面241平行相對設置，該第三輻射面243呈凹字型並用於安裝觸控螢幕280。該第四輻射面244及第五輻射面245平行相對設置，並分別與第一、二、三輻射面241、242、243垂直連接。該第一機體240的開放的一端，即其與第二輻射面242相對的一端，與第二機體220絕緣間隔設置。
該饋入端10一端電性連接於第一輻射面241大致中部的位置，另一端連接有一可變電容C，該饋入端10藉由該可變電容C連接於電路板260的訊號饋入點262，以為該天線結構100饋入訊號。
該接地端30平行並間隔饋入端10設置，用於連接第一輻射面241與電路板260的系統接地點264，以為該天線結構100提供接地。
當該天線結構100工作時，訊號從電路板260的訊號饋入點262饋入，先後藉由天線結構100的可變電容C、饋入端10、第一機體240及接地端30，最後饋入到電路板260的系統接地點264。藉由調節可變電容C的電容值，該天線結構100可工作於多個頻段。在本實施方式中，當該可變電容C的電容值為2.2pF時，該天線結構100的工作頻段涵蓋GSM850頻段；當該可變電容C的電容值為1.1pF時，該天線結構100的工作頻段涵蓋GSM950/DCS1800/PCS1900/UMTS Band I/II/V/VIII以及LTE II/IV/V頻段；當該可變電容C的電容值為0.6pF時，該天線結構100的工作頻段涵蓋LTE VII/XVII/XL頻段。從而該天線結構100的工作頻率範圍是704MHz~960MHz以及1710MHz~2690MHz。
請參閱圖4，所示為本較佳實施方式的天線結構100的返回損失仿真結果示意圖，由圖4可以看出，該天線結構100於704MHz~960MHz以及1710MHz~2690MHz工作頻段下均可滿足天線設計要求。
請參閱圖5，所示為本較佳實施方式的天線結構100的天線效率測量結果示意圖。由圖可以看出，該天線結構100在低頻 (704MHz~960MHz)及在高頻(1710MHz~2690MHz)均可滿足天線設計要求。
本發明的天線結構100將無線通訊裝置200的第一機體240作為輻射體，藉由可變電容C使得該天線結構100工作於多個頻段，同時又能保持無線通訊裝置200的金屬外觀完整性。
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。

Claims (10)

  1. 一種天線結構，應用於無線通訊裝置中，該無線通訊裝置包括位於週邊的第一機體及第二機體，該天線結構包括饋入端，其改良在於：所述天線結構還包括接地端，所述第一機體及所述第二機體均為金屬材料，所述第一機體為該天線結構的輻射體，且藉由一間隙與所述第二機體間隔且絕緣設置，該饋入端一端電性連接於所述第一機體，另一端藉由一可變電容饋入訊號，所述接地端與所述饋入端平行且間隔設置，用於為所述天線結構提供接地。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述輻射體包括第一輻射面、第二輻射面、第三輻射面、第四輻射面及第五輻射面，該第一輻射面電連接於饋入端及接地端，該第一輻射面及第二輻射面垂直連接，該第三輻射面與第一輻射面平行設置，且該第四輻射面及第五輻射面平行相對設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中所述天線結構的工作頻段是704MHz~960MHz以及1710MHz~269MHz。
  4. 一種無線通訊裝置，包括位於週邊的第一機體、第二機體、天線結構及電路板，該天線結構包括饋入端及接地端，接地端電性連接第一機體與電路板，其改良在於：所述第一機體及所述第二機體均為金屬材料，所述第一機體為該天線結構的輻射體，且藉由一間隙與所述第二機體間隔且絕緣設置，該饋入端一端電性連接於所述第一機體，另一端藉由一可變電容電性連接於電路板以饋入訊號，所述接地端與所述饋入端平行且間隔設置，用於為所述天線結構提供接地。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述輻射體包括第一輻射面、第二輻射面、第三輻射面、第四輻射面及第五輻射面， 該第一輻射面電連接於饋入端及接地端，該第一輻射面及第二輻射面垂直連接，該第三輻射面與第一輻射面平行設置，且該第四輻射面及第五輻射面平行相對設置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊裝置，其中所述天線結構的工作頻段是704MHz~960MHz以及1710MHz~2690MHz。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述電路板上設有訊號饋入點及系統接地點，該訊號饋入點用於為天線結構饋入電訊號，該系統接地點用於為天線結構提供接地。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之無線通訊裝置，其中所述電路板還設有一USB介面，該第二輻射面開設有一通孔，用於露出USB介面。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之無線通訊裝置，其中所述間隙藉由填充塑膠以使第一機體與第二機體絕緣連接。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置還包括觸控螢幕，該第二機體呈矩形抽屜狀，其中一個表面用於安裝觸控螢幕，另一表面用於與第一機體絕緣連接。
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