TWI715313B - 天線結構及通訊裝置 - Google Patents

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TWI715313B
TWI715313B TW108143208A TW108143208A TWI715313B TW I715313 B TWI715313 B TW I715313B TW 108143208 A TW108143208 A TW 108143208A TW 108143208 A TW108143208 A TW 108143208A TW I715313 B TWI715313 B TW I715313B
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李宜樹
游宏明
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Abstract

一種天線結構包括一第一輻射體及一第二輻射體。第一 輻射體包括依序彎折地相連的一第一段部、一第二段部、一第三段部及一第四段部,其中第一段部包括一饋入端。第二輻射體包括一第五段部、與分別連接於第五段部的一第六段部、一第七段部、一第八段部及一第九段部,其中第五段部位於第一輻射體旁而第一輻射體與第二輻射體的第五段部之間具有一第一槽縫,且第六段部包括一接地端,第一輻射體與第二輻射體適於耦合出一第一頻段、一第二頻段、一第三頻段及一第四頻段。

Description

天線結構及通訊裝置
本揭示內容是有關於一種天線結構及通訊裝置,且特別是有關於一種多頻段的天線結構及通訊裝置。
Sub 6GHz為5G通訊的其中一種主流頻段,其除了698MHz至960MHz的頻段及1710MHz至2700MHz的頻段之外,還增加了617MHz至698MHz的頻段、3300MHz至5000MHz的頻段及5150MHz至5850MHz的頻段。要如何設計出可以涵蓋多頻段的天線是目前研究的目標。
本發明的一種天線結構包括一第一輻射體及一第二輻射體。第一輻射體包括依序彎折地相連的一第一段部、一第二段部、一第三段部及一第四段部,其中第一段部包括一饋入端。第二輻射體包括一第五段部、與分別連接於第五段部的一第六段部、一第七段部、一第八段部及一第九段部,其中第五段部位於第一輻 射體旁而第一輻射體與第二輻射體的第五段部之間具有一第一槽縫,且第六段部包括一接地端,第一輻射體與第二輻射體適於耦合出一第一頻段、一第二頻段、一第三頻段及一第四頻段。
在本發明的一實施例中,上述的第一頻段介於617MHz至960MHz之間,第二頻段介於1710MHz至2700MHz之間,第三頻段介於3300MHz至S000MHz之間,且第四頻段介於5150MHz至5850MHz之間。
在本發明的一實施例中,第一輻射體的第一段部與第三段部之間具有一第二槽縫,第二槽縫適於調整第三頻段的阻抗匹配。
在本發明的一實施例中,上述的天線結構更包括一第一天線集總元件,配置於第一槽縫上而串聯第一輻射體與第二輻射體,第一天線集總元件適於調整第二頻段、第三頻段及第四頻段的阻抗匹配。
在本發明的一實施例中,上述的天線結構更包括一第二天線集總元件,第五段部與第六段部之間具有一第三槽縫,第二天線集總元件配置於第二槽縫上而串聯第五段部與第六段部,第二天線集總元件適於調整第一頻段。
在本發明的一實施例中,上述的第七段部包括相連的一蜿蜒區及一加寬區,蜿蜒區呈來回地彎折的線狀,且蜿蜒區的一端連接第五段部,蜿蜒區的另一端連接加寬區,加寬區位於第八段部相反於配置第九段部的一側,蜿蜒區的寬度小於加寬區的寬 度。
在本發明的一實施例中,上述的第六段部、第七段部、第八段部及第九段部沿同一方向延伸且彼此不相連。
在本發明的一實施例中,上述的天線結構更包括一絕緣支架,具有一第一長側面、一第二長側面及一第三長側面,第一輻射體的第一段部的一部分、第四段部的一部分、第二輻射體的第五段部的一部分及第六段部分布於絕緣支架的第一長側面上,第一輻射體的第一段部的剩下部分、第二段部的一部分、第三段部的一部分與第四段部的另一部分、第二輻射體的第五段部的一部分及第七段部分布於絕緣支架的第二長側面上,第一輻射體的第二段部的剩下部分、第三段部的剩下部分及第四段部的剩下部分、第二輻射體的第八段部及第九段部分布於絕緣支架的第三長側面上。
在本發明的一實施例中,上述的絕緣支架的長度介於75公厘至95公厘之間,寬度介於8公厘至10公厘之間,高度介於8公厘至10公厘之間。
本發明的一種通訊裝置,包括天線結構、多個開關集總元件及一切換開關。第一頻段包括多個子區間。這些開關集總元件,連接至一系統接地面,天線結構與系統接地面之間具有多個接地路徑,這些接地路徑分別對應第一頻段的這些子區間。切換開關的一端連接於天線結構的接地端,另一端可選擇地連接至這些開關集總元件的至少一者,以將天線結構連接至這些接地路徑 中的至少一者,並共振出第一頻段的這些子區間的其中一個。
在本發明的一實施例中,上述的這些開關集總元件包括一電容或一電感。
在本發明的一實施例中,上述的這些開關集總元件包括一第一開關集總元件、一第二開關集總元件及一第三開關集總元件,這些接地路徑包括多個接地路徑,第一頻段的這些子區間包括一第一子區間及一第二子區間,當切換開關連接於第三開關集總元件時,天線結構適於共振出第一頻段的第一子區間,當切換開關連接於第一開關集總元件、第二開關集總元件及第三開關集總元件時,天線結構適於共振出第一頻段的第二子區間。
在本發明的一實施例中,上述的第一開關集總元件、第二開關集總元件及第三開關集總元件分別為三電感,第三開關集總元件的電感值大於第二開關集總元件的電感值,且第二開關集總元件的電感值大於第一開關集總元件的電感值。
在本發明的一實施例中,上述的第一子區間介於617MHz至800MHz,且第二子區間介於800MHz至960MHz。
基於上述,本發明的天線結構藉由第一輻射體包括依序彎折地相連的第一段部、第二段部、第三段部及第四段部,第二輻射體包括第五段部、與分別連接於第五段部的第六段部、第七段部、第八段部及第九段部,且第五段部位於第一輻射體旁而第一輻射體與第二輻射體的第五段部之間具有第一槽縫的設計,適於耦合出第一頻段、第二頻段、第三頻段及第四頻段。因此,本 揭示內容的天線結構可達到支援多頻段的效果。此外,本揭示內容的通訊裝置藉由將切換開關的一端連接於天線結構的接地端,另一端可選擇地連接至這些集總元件的至少一者,而可選擇不同的接地路徑,使其第一頻段能夠達到較大的涵蓋頻寬。
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、G1、G2、G3、G4:位置
C1:第一天線集總元件
L:第二天線集總元件
L1、L2、L3、L4:長度
RF1、RF2、RF3:接地路徑
10:系統接地面
20:切換開關
22、24、26:接點
32:第一開關集總元件
34:第二開關集總元件
36:第三開關集總元件
30:絕緣支架
32:第一長側面
34:第二長側面
36:第三長側面
100:天線結構
105:基板
110:第一輻射體
112:第一段部
114:第二段部
116:第三段部
118:第四段部
120:第二輻射體
121:第六段部
122:第五段部
123:蜿蜒區
124:加寬區
125:第八段部
126:第九段部
130:第一槽縫
131:第二槽縫
132:第三槽縫
圖1是依照本揭示內容的一實施例的一種通訊裝置的天線結構的示意圖。
圖2是圖1的通訊裝置的切換開關的示意圖。
圖3至圖5是圖1的天線結構配置在絕緣支架上的不同表面的示意圖。
圖6是圖1的通訊裝置的頻率(600MHz至1000MHz)-天線效率的關係圖。
圖7是圖1的通訊裝置的頻率(1500MHz至6000MHz)-天線效率的關係圖。
圖1是依照本揭示內容的一實施例的一種通訊裝置的天線結構的示意圖。請參閱圖1,本實施例的通訊裝置包括天線結構100、多個開關集總元件(標示於圖2,例如第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36)及一切換開關20。 天線結構100配置於一基板105上,基板105例如是軟性電路板,而可撓地設置在例如是絕緣支架30(圖3)等結構上,但基板105的種類不以此為限制。
如圖1所示,在本實施例中,天線結構100包括一第一輻射體110及一第二輻射體120。第一輻射體110包括依序彎折地相連的一第一段部112(位置A1、A2、A3、A4)、一第二段部114(位置A4、A5)、一第三段部116(位置A5、A6、A7、A8)及一第四段部118(位置A8、A9)。第一段部112包括一饋入端(位置A1)。饋入端(位置A1)適於電性連接至一數據機(未繪示)或是主機板(未繪示)的訊號正端。
在本實施例中,第一段部112彎折地連接第二段部114,第二段部114彎折地連接第三段部116,第三段部116彎折地連接第四段部118。第一段部112的延伸方向平行於第三段部116的延伸方向,第二段部114的延伸方向平行於第四段部118的延伸方向,且第一段部112位於第三段部116旁。
第二輻射體120包括一第五段部122(位置B2、B5)、與分別連接於第五段部122(位置B2、B5)的一第六段部121(位置B1)、一第七段部(位置M1、M2、B3、B4)、一第八段部125(位置G1上方、B7)及一第九段部126(位置B5、B6)。在本實施例中,第六段部121、第七段部、第八段部125及第九段部126沿同一方向(例如是圖1的左右方向)延伸且彼此不相連。
第五段部122位於第一輻射體110旁,而第一輻射體110 與第二輻射體120的第五段部122之間具有一第一槽縫130(位置G1、G2之間)。在本實施例中,第一槽縫130的寬度介於0.3公厘至0.5公厘之間,但第一槽縫130的寬度不以此為限制。
此外,第六段部121包括一接地端。接地端(位置B1)適於電性連接至主機板的訊號負端。另外,第七段部包括相連的一蜿蜒區123(位置M1、M2)及一加寬區124(位置B3、B4),蜿蜒區123呈來回地彎折的線狀,且蜿蜒區123的一端連接第五段部122,蜿蜒區123的另一端連接加寬區124,加寬區124位於第八段部125相反於配置第九段部126的一側且沿相反於第五段部122的方向延伸,蜿蜒區123的寬度小於加寬區124的寬度。
天線結構100適於耦合出一第一頻段、一第二頻段、一第三頻段及一第四頻段。在本實施例中,第一頻段介於617MHz至960MHz之間,第二頻段介於1710MHz至2700MHz之間,第三頻段介於3300MHz至5000MHz之間,且第四頻段介於5150MHz至5850MHz之間,但第一頻段、第二頻段、第三頻段及第四頻段不以此為限制。
在本實施例中,第一輻射體110的第二段部114、第三段部116及第四段部118與第二輻射體120的第七段部(蜿蜒區123及加寬區124)適於調整第一頻段。更具體地說,位置A4、A5、A8、A9所構成的路徑用來調整低頻的共振頻率點位置,位置M1、M2所構成的路徑用來調整900MHz的共振頻率點位置,且位置B3、B4所構成的路徑用來調整800~960MHz的共振頻率點位置。
此外,第二輻射體120的第九段部126適於調整第二頻段。更具體地說,位置B5、B6所構成的路徑用來調整1710~2690MHz的共振頻率點位置。
另外,第一輻射體110的第一段部112適於調整第三頻段及第四頻段。更具體地說,位置A2、A3所構成的路徑用來調整3.3~5GHz的的共振頻率點位置,且位置A1、A2所構成的路徑用來調整5150~5850MHz的共振頻率點位置。
此外,本實施例的天線結構100還透過了下述設計來調整阻抗匹配。詳細地說,第一輻射體110的第三段部116(位置A5、A6、A7、A8)適於調整第一頻段的阻抗匹配,第六段部121(位置B1、L1、B2)、第五段部122(位置B2、B5)及第九段部126(位置B5、B6)適於調整第一頻段的阻抗匹配。第一槽縫130(位置G1、G2)用來調整617~800MHz的阻抗匹配頻寬。
第一輻射體110的第一段部112與第三段部116之間具有一第二槽縫131(位置G3、G4),第二槽縫131適於調整第三頻段的阻抗匹配。
天線結構100更包括一第一天線集總元件C1,配置於第一槽縫130上而串聯第一輻射體110與第二輻射體120,第一天線集總元件C1適於調整第二頻段、第三頻段及第四頻段(也就是1710MHz至5850MHz)的阻抗匹配。在本實施例中,第一天線集總元件C1可為電容值為1.2pF的L/C元件,但第一天線集總元件C1的種類不以此為限制。
天線結構100更包括一第二天線集總元件L,第五段部122與第六段部121之間具有一第三槽縫132,第二天線集總元件L配置於第二槽縫131上而串聯第五段部122與第六段部121,第二天線集總元件L適於調整第一頻段。舉例來說,第二天線集總元件L(例如電感值為5.1nH的L/C元件)可用來調整960MHz的共振頻率點位置,但第二天線集總元件L的種類不以此為限制。
另外,如圖1所示,天線結構100的長度L1介於75公厘至95公厘之間,例如是85公厘。天線結構100的總寬度為長度L2、L3、L4的總和。在本實施例中,長度L2介於8公厘至10公厘之間,例如是9公厘,長度L3介於8公厘至10公厘之間,例如是10公厘,長度L4介於8公厘至10公厘之間,例如是9公厘。當然,長度L1、L2、L3、L4不以此為限制。
圖2是圖1的通訊裝置的切換開關的示意圖。如圖2所示,第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36連接至系統接地面10。切換開關20的一端連接於天線結構100的接地端(位置B1),另一端可選擇地連接至第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36的至少一者。
開關集總元件包括電容或電感,但開關集總元件的種類不以此為限制。在本實施例中,第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36分別為三電感,第三開關集總元件36的電感值大於第二開關集總元件34的電感值,且第二 開關集總元件34的電感值大於第一開關集總元件32的電感值。
例如,第一開關集總元件32的電感值例如是1.2nH,第一開關集總元件32的電感值例如是2.7nH,第一開關集總元件32的電感值例如是4.7nH,但第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36的電感值不以此為限制。
第一輻射體110的接地端(位置B1)會連接到主機板(未繪示)上的切換開關20,以透過切換開關20來切換至連接至不同接點22、24、26,來連接到第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36,而選擇不同的接地路徑(RF1、RF2、RF3)。
天線結構100以多個接地路徑(RF1、RF2、RF3)的至少一者連接至系統接地面10時,適於共振出第一頻段的這些子區間的其中一個,使第一頻段(低頻)可涵蓋617~960MHz的頻寬。
舉例來說,在本實施例中,第一頻段的這些子區間包括一第一子區間(617MHz至800MHz)及一第二子區間(800MHz至960MHz)。當切換開關20在模式1時會透過接地路徑RF3連接於第三開關集總元件36,天線結構100適於共振出第一頻段的第一子區間。當切換開關20在模式2時會分別透過接地路徑RF1、RF2、RF3連接於第一開關集總元件32、第二開關集總元件34及第三開關集總元件36,天線結構100適於共振出第一頻段的第二子區間。
在本實施例中,切換開關20是以一對三的切換開關20 為例,但切換開關20的種類並不以此為限制,在其他實施例中,切換開關20也可以是一對二、一對四、一對五或一對更多的切換開關20。
值得一提的是,在本實施例中,天線結構100適於設置在絕緣支架30上,以縮減通訊裝置的體積,且具有良好的天線效率。圖3至圖5是圖1的天線結構配置在絕緣支架上的不同表面的示意圖。於一些實施例中,絕緣支架30的材質為塑膠,但不以此為限制。
請共同參閱圖1、圖3至圖5,天線結構100更包括一絕緣支架30,具有一第一長側面32、一第二長側面34及一第三長側面36(圖4),第一長側面32垂直連接於第二長側面34,第三長側面36垂直連接於第二長側面34,且第一長側面32與第三長側面36平行設置,絕緣支架30的長度可對應於天線結構100的長度L1,而介於75公厘至95公厘之間,例如是85公厘。絕緣支架30的寬度可對應於天線結構100的長度L2,而介於8公厘至10公厘之間,絕緣支架30的高度可對應於天線結構100的長度L3,而介於8公厘至10公厘之間。當然,上述尺寸不以此為限制。
如圖3所示,第一輻射體110的第一段部112的一部分、第四段部118的一部分、第二輻射體120的第五段部122的一部分及第六段部121分布於絕緣支架30的第一長側面32上。
如圖4所示,第一輻射體110的第一段部112的剩下部分、第二段部114的一部分、第三段部116的一部分與第四段部 118的另一部分、第二輻射體120的第五段部122的一部分及第七段部分布於絕緣支架30的第二長側面34上。
如圖5所示,第一輻射體110的第二段部114的剩下部分、第三段部116的剩下部分及第四段部118的剩下部分、第二輻射體120的第八段部125及第九段部126分布於絕緣支架30的第三長側面36上。
圖6是圖1的通訊裝置的頻率(600MHz至1000MHz)-天線效率的關係圖。請參閱圖6,在本實施例中,當切換開關20(圖2)切換至模式1時,第一頻段(低頻)中的第一子區間(Band 1,617MHz至800MHz)的天線效率為-2.4dBi至-3.1dBi,當切換開關20切換至模式2時,第二子區間(Band 2,800MHz至960MHz)的天線效率為-1.8dBi至-3.1dBi,都可大於-3.5dBi以上,而具有良好的天線效率的表現。
圖7是圖1的通訊裝置的頻率(1500MHz至6000MHz)-天線效率的關係圖。請參閱圖7,在本實施例中,當切換開關20切換至模式1時,第二頻段(1710MHz至2700MHz)其天線效率為-1.4dBi至-5.4dBi,第三頻段(3300MHz至5000MHz)其天線效率為-2.1dBi至-4.1dBi,第四頻段(5150MHz至5850MHz)其天線效率為-2.8dBi至-3.2dBi,而具有5G-Sub 6G的LTE寬頻天線良好的效率表現。
此外,由於第二頻段(1710MHz至2700MHz)、第三頻段(3300MHz至5000MHz)及第四頻段(5150MHz至5850MHz)的輻射 效率差異都在1dB以內,確保其受切換開關20作動時的影響較低,擁有寬頻效率佳的特性。也就是說,天線結構100可達到低頻可支援617MHz至960MHz這樣的寬頻段,而高頻變化不大的特性。
由上可知,本實施例的天線結構100利用饋入端A1點連接位置A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9所構成的開路路徑,透過串聯第一天線集總元件C1與第一槽縫130(位置G1、G2之間)的耦合,再由位置B1串聯第二天線集總元件L來連接位置B2、B3、B4、B5、B6、B7而構成的路徑,並由位置B1(接地端)連接到主機板的切換開關20,透過切換開關20做切換,選擇以不同開關集總元件的接地路徑連接到主機板,構成一可調式開迴路天線架構。
天線饋入端A1點連接位置A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9所構成的開路路徑可透過切換開關20來選擇對應於低頻中不同子區間的接地路徑(即切換不同的電感或電容),使低頻可涵蓋617~960MHz的頻寬。同時在切換低頻頻帶的過程中,其高頻較不易在低頻切換時發生頻率偏移或阻抗匹配的影響。
另外,由於本實施例的天線結構100的頻段有涵蓋到WiFi的頻段,還可透過天線多工(antenna-plexer)濾波的整合電路(未繪示),來調整選擇要切換到5G、Sub 6G LTE電路或WiFi電路,達到天線共用及實現節省天線數量的效果。
綜上所述,本發明的天線結構藉由第一輻射體包括依序 彎折地相連的第一段部、第二段部、第三段部及第四段部,第二輻射體包括第五段部、與分別連接於第五段部的第六段部、第七段部、第八段部及第九段部,且第五段部位於第一輻射體旁而第一輻射體與第二輻射體的第五段部之間具有一第一槽縫的設計,適於耦合出第一頻段、第二頻段、第三頻段及第四頻段。因此,本揭示內容的天線結構可達到支援多頻段的效果。此外,本揭示內容的通訊裝置藉由將切換開關的一端連接於天線結構的接地端,另一端可選擇地連接至這些集總元件的至少一者,而可選擇不同的接地路徑,使其第一頻段能夠達到較大的涵蓋頻寬。
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、G1、G2、G3、G4:位置
C1:第一天線集總元件
L:第二天線集總元件
L1、L2、L3、L4:長度
10:系統接地面
20:切換開關
100:天線結構
105:基板
110:第一輻射體
112:第一段部
114:第二段部
116:第三段部
118:第四段部
120:第二輻射體
121:第六段部
122:第五段部
123:蜿蜒區
124:加寬區
125:第八段部
126:第九段部
130:第一槽縫
131:第二槽縫
132:第三槽縫

Claims (14)

  1. 一種天線結構,包括:一第一輻射體,包括依序彎折地相連的一第一段部、一第二段部、一第三段部及一第四段部,其中該第一段部包括一饋入端;以及一第二輻射體,包括一第五段部、與分別連接於該第五段部的一第六段部、一第七段部、一第八段部及一第九段部,其中該第五段部位於該第一輻射體旁而該第一輻射體與該第二輻射體的該第五段部之間具有一第一槽縫,且該第六段部包括一接地端,該第一輻射體與該第二輻射體耦合出一第一頻段、一第二頻段、一第三頻段及一第四頻段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中該第一頻段介於617MHz至960MHz之間,該第二頻段介於1710MHz至2700MHz之間,該第三頻段介於3300MHz至5000MHz之間,且該第四頻段介於5150MHz至5850MHz之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中該第一輻射體的該第一段部與該第三段部之間具有一第二槽縫,該第二槽縫適於調整該第三頻段的阻抗匹配。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,更包括一第一天線集總元件,配置於該第一槽縫上而串聯該第一輻射體與該第二輻射體,該第一天線集總元件適於調整該第二頻段、該第三頻段及該第四頻段的阻抗匹配。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,更包括一第二天線集總元件,該第五段部與該第六段部之間具有一第三槽縫,該第二天線集總元件配置於該第二槽縫上而串聯該第五段部與該第六段部,該第二天線集總元件適於調整該第一頻段。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中該第七段部包括相連的一蜿蜒區及一加寬區,該蜿蜒區呈來回地彎折的線狀,且該蜿蜒區的一端連接該第五段部,該蜿蜒區的另一端連接該加寬區,該加寬區位於該第八段部相反於配置該第九段部的一側,該蜿蜒區的寬度小於該加寬區的寬度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,其中該第六段部、該第七段部、該第八段部及該第九段部沿同一方向延伸且彼此不相連。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的天線結構,更包括一絕緣支架,具有一第一長側面、一第二長側面及一第三長側面,該第一輻射體的該第一段部的一部分、該第四段部的一部分、該第二輻射體的該第五段部的一部分及該第六段部分布於該絕緣支架的該第一長側面上,該第一輻射體的該第一段部的剩下部分、該第二段部的一部分、該第三段部的一部分與該第四段部的另一部分、該第二輻射體的該第五段部的一部分及該第七段部分布於該絕緣支架的該第二長側面上,該第一輻射體的該第二段部的剩下部分、該第三段部的剩下部分及該第四段部的剩下部分、該第二 輻射體的該第八段部及該第九段部分布於該絕緣支架的該第三長側面上。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的天線結構,其中該絕緣支架的長度介於75公厘至95公厘之間,寬度介於8公厘至10公厘之間,高度介於8公厘至10公厘之間。
  10. 一種通訊裝置,包括:如申請專利範圍第1項至第9項的任一項所述的天線結構,其中該第一頻段包括多個子區間;多個開關集總元件,連接至一系統接地面,該天線結構與該系統接地面之間具有多個接地路徑,該些接地路徑分別對應該第一頻段的該些子區間;以及一切換開關,一端連接於該天線結構的該接地端,另一端可選擇地連接至該些開關集總元件的至少一者,以將該天線結構連接至該些接地路徑中的至少一者,並共振出該第一頻段的該些子區間的其中一個。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的通訊裝置,其中該些開關集總元件包括一電容或一電感。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的通訊裝置,其中該些開關集總元件包括一第一開關集總元件、一第二開關集總元件及一第三開關集總元件,該些接地路徑包括多個接地路徑,該第一頻段的該些子區間包括一第一子區間及一第二子區間,當該切換開關連接於該第三開關集總元件時,該天線結構適於共振出該第一 頻段的該第一子區間,當該切換開關連接於該第一開關集總元件、該第二開關集總元件及該第三開關集總元件時,該天線結構適於共振出該第一頻段的該第二子區間。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的通訊裝置,其中該第一開關集總元件、該第二開關集總元件及該第三開關集總元件分別為三電感,該第三開關集總元件的電感值大於該第二開關集總元件的電感值,且該第二開關集總元件的電感值大於該第一開關集總元件的電感值。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的通訊裝置,其中該第一子區間介於617MHz至800MHz,且該第二子區間介於800MHz至960MHz。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11929561B2 (en) 2021-08-06 2024-03-12 Pegatron Corporation Antenna module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI712215B (zh) * 2019-09-24 2020-12-01 和碩聯合科技股份有限公司 天線結構及通訊裝置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060055606A1 (en) * 2002-04-30 2006-03-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Antenna arrangement
US20070273606A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institude Co., Ltd. Multi mode antenna system
CN106229674A (zh) * 2016-07-18 2016-12-14 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 全频段金属框天线结构
CN106910998A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 维沃移动通信有限公司 一种天线结构及移动终端

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6903686B2 (en) * 2002-12-17 2005-06-07 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Multi-branch planar antennas having multiple resonant frequency bands and wireless terminals incorporating the same
CN101102006B (zh) * 2006-07-03 2012-01-11 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 多频天线
US20090179805A1 (en) * 2007-10-23 2009-07-16 Psion Teklogix Inc. Antenna system for wireless digital devices
EP2284946B1 (en) * 2009-07-17 2013-11-20 BlackBerry Limited Multi-slot antenna and mobile device
TWI466380B (zh) * 2011-02-25 2014-12-21 Acer Inc 行動通訊裝置及其天線結構
CN103840251B (zh) * 2012-11-22 2016-08-03 启碁科技股份有限公司 宽带天线和无线通信装置
CN104377423A (zh) * 2013-08-12 2015-02-25 宏碁股份有限公司 移动装置
CN104425888B (zh) * 2013-08-30 2019-11-22 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN203774464U (zh) * 2014-04-22 2014-08-13 启碁科技股份有限公司 天线
US9774074B2 (en) 2014-09-16 2017-09-26 Htc Corporation Mobile device and manufacturing method thereof
CN106571528B (zh) * 2016-10-25 2020-09-29 瑞声科技(南京)有限公司 多频带天线***及电子设备
EP3750210A1 (en) * 2018-02-09 2020-12-16 Wispry, Inc. Devices and methods for implementing mimo in metal ring structures using tunable electrically small antennas

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060055606A1 (en) * 2002-04-30 2006-03-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Antenna arrangement
US20070273606A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institude Co., Ltd. Multi mode antenna system
CN106229674A (zh) * 2016-07-18 2016-12-14 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 全频段金属框天线结构
CN106910998A (zh) * 2017-04-01 2017-06-30 维沃移动通信有限公司 一种天线结构及移动终端

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11929561B2 (en) 2021-08-06 2024-03-12 Pegatron Corporation Antenna module

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Publication number Publication date
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