TWI814057B - 天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種天線結構及無線通訊裝置。該天線結構應用於該無線通訊裝置,該無線通訊裝置包括金屬邊框及金屬元件。該天線結構設置於該金屬元件與該金屬邊框之間之空隙中,該天線結構包括:1)第一接地部、第二接地部、第三接地部、輻射部及饋入源。該第一接地部、該第二接地部及該第三接地部依次間隔設置,該第一接地部、該第二接地部及該第三接地部均連接至該金屬邊框。該輻射部之一端與該第二接地部及該第三接地部連接,且該輻射部之另一端與該第一接地部連接。該饋入源電連接至該輻射部及該第一接地部,用以饋入電流至該天線結構。
Description
本發明涉及一種天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置。
隨著無線通訊裝置之普及,消費者對無線通訊裝置之外觀有了更高要求。無線通訊裝置產品之外觀設計趨勢越來越朝向金屬化與薄型化趨勢發展。然而金屬外觀容易對天線形成遮罩效應,降低天線之傳輸特性。因此,如何於全金屬外觀下設計具有良好傳輸特性之天線,成為本領域技術人員之挑戰。
針對上述問題,有必要提供一種天線結構及具有該天線結構之無線通訊裝置。
本發明一方面提供一種天線結構,應用於無線通訊裝置,所述無線通訊裝置包括金屬邊框及金屬元件,所述天線結構設置於所述金屬元件與所述金屬邊框之間之空隙中,所述天線結構包括:第一接地部、第二接地部及第三接地部,所述第一接地部、所述第二接地部及所述第三接地部依次間隔設置,所述第一接地部、所述第二接地部及所述第三接地部均連接至所述金屬邊框;
輻射部,所述輻射部之一端與所述第二接地部及所述第三接地部連接,且所述輻射部之另一端與所述第一接地部連接;饋入源,所述饋入源電連接至所述輻射部及所述第一接地部,用以饋入電流至所述天線結構。
本發明另一方面還提供一種無線通訊裝置,所述無線通訊裝置包括邊框,所述無線通訊裝置包括如上所述之天線結構。
本發明提供之天線結構藉由設置第一接地部、第二接地部、第三接地部及輻射部,且所述第一接地部、所述第二接地部及所述第三接地部均設置於無線通訊裝置之邊框之一側,並與所述邊框連接,所述輻射部設置於所述第二接地部及所述第三接地部遠離所述邊框之一側,所述輻射部與所述第二接地部及所述第三接地部連接。如此,所述天線結構設置於具有全金屬背蓋之無線通訊裝置內時,不需分割所述邊框,即可滿足天線工作之設計要求,具有良好之抗干擾特性,且保證所述無線通訊裝置之美觀性。
200:無線通訊裝置
201:邊框
202:金屬背蓋
203、203’:中框
204:顯示幕
205:收容空間
206:空隙
207:間隙
208:金屬元件
209:金屬層
100、300:天線結構
10:第一接地部
11:第一彎折段
12:第二彎折段
13:第三彎折段
20:第二接地部
21:第四彎折段
22:第五彎折段
30:第三接地部
31:第六彎折段
32:第七彎折段
40、40a:輻射部
41:本體
42:延展段
50:饋入源
60、60a:延伸部
70、70a:匹配電路
C1:第一電容
C2:第二電容
C3:第三電容
C4:第四電容
L1:第一電感
L2:第二電感
L3:第三電感
L4:第四電感
圖1為本發明一實施例提供之無線通訊裝置之立體示意圖。
圖2為本申請一實施例中,圖1所示無線通訊裝置之部分拆解示意圖。
圖3為本申請另一實施例中,圖1所示無線通訊裝置之部分拆解示意圖。
圖4為圖3所示無線通訊裝置中天線結構之示意圖。
圖5為圖4所示天線結構之尺寸結構示意圖。
圖6為本發明一實施例提供之匹配電路圖。
圖7為圖4所示天線結構工作時之電流走向示意圖。
圖8為圖4所示天線結構之回波損耗曲線圖。
圖9為圖4所示天線結構之輻射效率曲線圖。
圖10為本發明另一實施例提供之天線結構之示意圖。
圖11為圖10所示天線結構之尺寸結構示意圖。
圖12為本發明另一實施例提供之匹配電路圖。
圖13為圖10所示天線結構工作時之電流走向示意圖。
圖14為圖10所示天線結構之回波損耗曲線圖。
圖15為圖10所示天線結構之輻射效率曲線圖。
圖16為圖10所示天線結構於不同狀態下之回波損耗曲線圖。
圖17為圖10所示天線結構於不同狀態下之輻射效率曲線圖。
圖18為圖10所示天線結構於自由狀態下及於0mm back面之SAR值測試環境下之回波損耗曲線圖。
圖19為圖10所示天線結構於自由狀態下及於0mm back面之SAR值測試環境下之輻射效率曲線圖。
下面將結合本發明實施例中之附圖,對本發明實施例中之技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述之實施例僅僅係本發明一部分實施例,而不係全部之實施例。基於本發明中之實施例,本領域普通技術人員於沒有做出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施例,均屬於本發明保護之範圍。
除非另有定義,本文所使用之所有之技術與科學術語與屬於本發明之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本發明之說明書中所使用之術語僅係為了描述具體之實施例之目的,非旨於限制本發明。本文所使用之術語“及/或”包括一個或多個相關之所列項目的任意之與所有之組合。
下面結合附圖,對本發明之一些實施方式作詳細說明。於不衝突之情況下,下述之實施例及實施例中之特徵可以相互組合。
請一併參閱圖1與圖2,本發明一實施方式提供一種天線結構100,其可用於無線通訊裝置200中,用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線信號。所述無線通訊裝置200可以係平板電腦、行動電話、個人數位助理、智慧手錶、電視或智慧汽車等無線通訊裝置。
於本實施例中,所述無線通訊裝置200至少包括金屬邊框201及金屬背蓋202。
所述金屬邊框201由金屬材料製成,所述金屬邊框201可以為所述無線通訊裝置200之外邊框。所述金屬邊框201設置於所述金屬背蓋202之邊緣。如此,所述金屬邊框201與所述金屬背蓋202構成所述無線通訊裝置200之外殼,且所述金屬邊框201與所述金屬背蓋202共同形成一具有開口之收容空間205。
所述無線通訊裝置200還包括金屬元件208。請參閱圖2,於一些實施例中,所述金屬元件208可以係中框203。即所述中框203由金屬材料製成。所述中框203收容於所述收容空間205內,且所述中框203與所述金屬背蓋202大致平行間隔設置。所述中框203用於承載電子元件(圖
未示)。
請一併參閱圖3,於一些實施例中,所述金屬元件208可以為金屬排線、金屬遮罩板、印刷電路板、柔性電路板、擋牆、控制晶片、相機模組等電子元件中之任一種。可以理解,所述金屬元件208設置於中框203’上。所述中框203’收容於所述收容空間205內,且所述中框203’與所述金屬背蓋202大致平行間隔設置。可以理解,於本實施例中,中框203’可由金屬材料或塑膠材料等製成。
所述無線通訊裝置200還包括顯示幕204。於本實施例中,所述顯示幕204可以為觸摸式顯示幕,可以用於提供一個交互介面,以實現使用者與所述無線通訊裝置200之交互。所述顯示幕204設置於所述收容空間205內,且所述顯示幕204與所述金屬背蓋202大致平行間隔設置。
所述天線結構100可直接由金屬片材製成,或者藉由鐳射直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)製成。
請一併參閱圖3及圖4,於本實施例中,所述天線結構100設置於所述金屬元件208與所述金屬邊框201之間之空隙206中,即設置於所述收容空間205內。
於本實施例中,所述天線結構100包括第一接地部10、第二接地部20、第三接地部30及輻射部40。
所述第一接地部10、所述第二接地部20及所述第三接地部30依次間隔設置,且均設置於所述金屬邊框201之一側。所述第一接地部10、所述第二接地部20及所述第三接地部30均連接至所述金屬邊框201。
於本實施例中,所述第一接地部10包括第一彎折段11、第二
彎折段12及第三彎折段13。所述第一彎折段11大致呈矩形片狀。所述第一彎折段11之一側貼設於所述金屬邊框201之內表面,如此,所述第一彎折段11所在平面與所述金屬背蓋202所在之平面大致垂直,且所述第一彎折段11連接至所述金屬邊框201。所述第二彎折段12大致呈矩形片狀。所述第二彎折段12所在平面與所述第一彎折段11所在平面互相垂直。所述第二彎折段12連接至所述第一彎折段11遠離所述金屬背蓋202之一端,並向所述第二接地部20所在一側延伸,且與所述金屬邊框201形成一銳角。所述第三彎折段13大致呈矩形片狀,所述第三彎折段13連接至所述第二彎折段12遠離所述第一彎折段11之一端,並沿與所述金屬邊框201平行且靠近所述第二接地部20之方向延伸。
所述第二接地部20包括第四彎折段21及第五彎折段22。所述第四彎折段21大致呈矩形片狀。所述第四彎折段21之一側貼設於所述金屬邊框201之內表面,如此,所述第四彎折段21所在平面與所述金屬背蓋202所在之平面大致垂直,且所述第四彎折段21連接至所述金屬邊框201。所述第五彎折段22大致呈矩形片狀。所述第五彎折段22所在平面與所述第四彎折段21所在平面互相垂直。所述第五彎折段22連接至所述第四彎折段21遠離所述金屬背蓋202之一端,並沿遠離所述金屬邊框201之方向垂直延伸。
所述第三接地部30包括第六彎折段31與第七彎折段32。所述第六彎折段31大致呈矩形片狀。所述第六彎折段31之一側貼設於所述金屬邊框201之內表面,如此,所述第六彎折段31所在平面與所述金屬背蓋202所在之平面大致垂直,且所述第六彎折段31連接至所述金屬邊框201。
所述第七彎折段32大致呈矩形片狀。所述第七彎折段32所在平面與所述第六彎折段31所在平面互相垂直。所述第七彎折段32連接至所述第六彎折段31遠離所述金屬背蓋202之一端,並沿遠離所述金屬邊框201之方向垂直延伸。
所述輻射部40設置於所述第二接地部20及所述第三接地部30遠離所述金屬邊框201之一側。所述輻射部40之一端與所述第二接地部20及所述第三接地部30連接,且所述輻射部40之另一端與所述第一接地部10連接。具體地,所述輻射部40可與所述第二接地部20之第五彎折段22及所述第三接地部30之第七彎折段32連接。
於本實施例中,所述第二彎折段12、所述第三彎折段13、所述第五彎折段22、所述第七彎折段32與所述輻射部40共面設置,所述第一彎折段11、所述第四彎折段21、所述第六彎折段31所在之平面與所述輻射部40所在之平面互相垂直。如此,所述輻射部40所在之平面與所述金屬背蓋202所在之平面互相平行。
可以理解,所述天線結構100還包括饋入源50。所述饋入源50電連接至所述輻射部40用以為所述天線結構100之輻射部40饋入電流。所述第一接地部10亦電連接至所述饋入源50,用於為所述饋入源50提供接地。可以理解,所述輻射部40與所述第一接地部10藉由饋入源50實現連接。
於本實施例中,所述天線結構100還包括延伸部60。於本實施例中,所述延伸部60大致呈倒L型。所述延伸部60一端連接至所述輻射部40,另一端沿遠離所述輻射部40之方向延伸一段距離後,繼而向靠近
所述第一接地部10之方向垂直彎折並延伸一段距離,並與所述第一接地部10間隔設置。
所述延伸部60遠離所述第一接地部10之一側與所述輻射部40遠離所述第二接地部20及所述第三接地部30之一側互相平齊。
於本實施例中,所述延伸部60與所述輻射部40共面設置。故,所述輻射部40及所述延伸部60所在之平面與所述金屬背蓋202所在之平面平行設置。且由於金屬背蓋202具有輻射遮罩作用,如此,所述輻射部40及所述延伸部60向所述顯示幕204所在之方向輻射大部分能量,即可滿足天線工作之設計要求。
如此,於本實施例中,所述天線結構100不需於所述金屬邊框201上設置中斷點或開槽,即所述金屬邊框201可為完整、連續之金屬邊框,而使所述天線結構100正常工作。
當然,於其他實施例中,所述金屬邊框201亦可設置斷槽或中斷點,以作為所述無線通訊裝置200之邊框天線,進而輔助或與所述天線結構100一起,實現能量之輻射。
可以理解,於一可選實施例中,所述第二接地部20、所述第三接地部30、所述輻射部40及所述延伸部60為一體成型之結構。
可以理解,可藉由於所述輻射部40、所述延伸部60、所述第一接地部10、所述第二接地部20及所述第三接地部30之下方設置支撐件(圖未示),以增強所述天線結構100之穩固性。
請再次參閱圖3及圖4,於一實施例中,所述金屬元件208大致對應金屬邊框201之中部設置。所述金屬元件208具有至少一金屬層209。
如此,所述金屬層209形成於無線通訊裝置200內,且與所述金屬邊框201間隔設置,以形成所述空隙206。
可以理解,所述天線結構100設置於所述空隙206內。所述輻射部40靠近所述金屬層209設置,且與所述金屬層209進一步形成所述間隙207。如此,當電流自饋入源50饋入後,會流經所述輻射部40,並藉由所述間隙207耦合至所述金屬層209,進而使得所述天線結構100產生額外之頻段(參後詳述)。於本實施例中,所述金屬層209與所述金屬邊框201互相平行。
請繼續參閱圖5,為所述天線結構100之尺寸結構示意圖。於本實施例中,所述間隙207之寬度g1為0.5毫米。所述空隙206之寬度g2為6.7毫米。所述輻射部40之長度l1為30.7毫米。所述輻射部40之寬度W1為5.2毫米。所述輻射部40與所述金屬邊框201之間之距離g3為1.5毫米。所述延伸部60之長度l2為10毫米。所述延伸部60靠近所述輻射部40一端之寬度W2為2.4毫米,所述延伸部60遠離所述輻射部40之一端之寬度W3為3.6毫米。以所述饋入源50垂直映射到所述金屬邊框201作為中心點O,沿所述金屬邊框201延伸之方向,所述中心點O至所述第一接地部10之距離lg1為5.7毫米,所述中心點O至所述第二接地部20之距離lg2為6.7毫米,所述中心點O至所述第三接地部30之距離lg3為24.2毫米。
請繼續參閱圖6,於一可選實施例中,所述饋入源50還藉由匹配電路70連接至所述天線結構100。所述匹配電路70包括第一電容C1、第二電容C2、第一電感L1及第二電感L2。其中,所述第一電容C1一端
連接至所述天線結構100,例如連接至所述天線結構100之輻射部40,所述第一電容C1之另一端連接至所述第二電容C2之一端,所述第二電容C2之另一端接地。所述第一電感L1一端連接至所述第一電容C1與所述第二電容C2之間,另一端接地。所述第二電感L2一端連接至所述第一電容C1與所述第一電感L1之間,另一端連接至所述饋入源50。如此,所述饋入源50藉由所述匹配電路70為所述天線結構100饋入電信號。
於本實施例中,所述第一電容C1及所述第二電容C2之電容值均為0.3皮法(pf)。所述第一電感L1之電感值為3納亨(nh),所述第二電感L2之電感值為2納亨(nh)。
請參閱圖7,為所述天線結構100工作時之電流走向示意圖。其中,當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40,並藉由所述第三接地部30接地(參路徑P1),進而激發第一工作模態及第二工作模態以產生第一頻段及第二頻段之輻射信號。其中,所述第一頻段之頻率低於所述第二頻段之頻率,所述第二頻段之頻率為第一頻段之倍頻。
當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40,並藉由所述第二接地部20接地(參路徑P2),進而激發第三工作模態以產生第三頻段之輻射信號。
當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40,繼而流經所述延伸部60(參路徑P3),進而激發第四工作模態以產生第四頻段之輻射信號。
當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40,並藉由所述間隙207耦合至所述金屬層209(參路徑P4),進而激發
第五工作模態以產生第五頻段之輻射信號。
於本實施例中,所述第一工作模態為WIFI2.4G模態,所述第一頻段包括2400MHz-2480MHz。所述第二工作模態為WIFI6E工作模態,所述第二頻段包括6500MHz-7105MHz。所述第三工作模態亦為WIFI6E工作模態,所述第三頻段包括5946MHz-6500MHz。所述第四工作模態為WIFI5G工作模態,所述第四頻段包括5170MHz-5330MHz。所述第五工作模態為Sub-6G工作模態,所述第五頻段包括3300MHz-3600MHz。
請繼續一併參閱圖8及圖9。圖8為所述天線結構100工作時之回波損耗(Return Loss)曲線圖。由圖8可以看出,所述天線結構100可工作於相應之第一頻段(2400MHz-2480MHz)、第二頻段(6500MHz-7105MHz)、第三頻段(5946MHz-6500MHz)、第四頻段(5170MHz-5330MHz)及第五頻段(3300MHz-3600MHz)。即涵蓋WIFI2.4G、WIFI5G、WIFI6E及Sub-6G,頻率範圍較廣,且當所述天線結構100工作於上述頻段時,可滿足天線工作設計要求。
圖9為所述天線結構100工作時之輻射效率曲線圖。其中,所述第一頻段之輻射效率大致達到-3.9dB,所述第二頻段及所述第三頻段之輻射效率大致達到-1.5dB,所述第四頻段之輻射效率大致達到-2.2dB,所述第五頻段之輻射效率大致達到-4.2dB。即所述天線結構100工作時,具有較佳之輻射效率。
可以理解,於其他實施例中,所述天線結構100還可應用於3G/4G/5G天線、GPS天線及藍牙天線。
請繼續參閱圖10,本發明第二實施例提供一種天線結構300,
其可應用於所述無線通訊裝置200。所述天線結構300包括第一接地部10、第二接地部20、第三接地部30、輻射部40a、延伸部60a及饋入源50。
所述天線結構300與所述天線結構100之結構大致相同,其區別在於所述輻射部40a及所述延伸部60a之結構與所述天線結構100中之輻射部40及延伸部60之結構不同。
於本實施例中,所述輻射部40a包括本體41及延展段42。所述本體41大致為一方形片體。所述本體41與所述第五彎折段22及所述第七彎折段32連接。所述延展段42一端與所述本體41靠近所述第二接地部20之一端連接,所述延展段42之另一端向遠離所述本體41之方向延伸。所述延展段42之寬度小於所述本體41之寬度,且所述延展段42靠近所述第二接地部20之一側與所述本體41靠近所述第二接地部20之一側互相平齊。如此,所述延展段42與所述本體41共同形成一缺口43。
於本實施例中,所述延伸部60a亦大致呈倒L型。所述延伸部60a一端連接至所述第一接地部10之第二彎折段12,另一端沿遠離所述金屬邊框201之方向延伸一段距離後,繼而向靠近所述輻射部40a之方向直角彎折並延伸一段距離,以伸入所述缺口43,並與所述輻射部40a之本體41及延展段42間隔設置。
於本實施例中,所述延伸部60a、所述延展段42、所述本體41、所述第二彎折段12、所述第三彎折段13、所述第五彎折段22及所述第七彎折段32共面設置。
可以理解,於本實施例中,天線結構300與第一實施例中天線結構100之區別還在於,所述天線結構300之尺寸與天線結構100之尺
寸不同。具體地,請繼續參閱圖11,於本實施例中,所述輻射部40a與金屬層209之間隙207之寬度g1’亦為0.5毫米,所述金屬層209與所述金屬邊框201之間之距離g2’為6.7毫米。所述輻射部40a與所述金屬邊框201之間之距離g3’為1.5毫米。以所述饋入源50垂直映射到所述金屬邊框201作為中心點O’,沿所述金屬邊框201延伸之方向,所述中心點O’至所述第一接地部11之距離lg1’為5.7毫米,所述中心點O’至所述第二接地部20之距離lg2’為9.7毫米,所述中心點O’至所述第三接地部30之距離lg3’為32.7毫米。所述本體41之長度l1’為29毫米,所述本體41之寬度W1’為5.2毫米。所述延展段42之長度l2’為8.7毫米,所述延展段42之寬度W2’為2.7毫米。所述延伸部60a之長度l3’為16毫米,所述延伸部60a之遠離所述輻射部40a之一端之寬度W3’為6.6毫米,所述延伸部60a之靠近所述輻射部40a之一端之寬度W4’為1.5毫米。
可以理解,於本實施例中,所述饋入源50還藉由匹配電路70a連接至所述天線結構300。天線結構300與所述天線結構100之區別還在於,匹配電路70a之電路結構與匹配電路70之電路結構不同。具體地,參閱圖12,所述匹配電路70a包括第三電容C3、第四電容C4、第三電感L3及第四電感L4。其中,所述第三電容C3之一端連接至所述天線結構300,例如連接至所述天線結構300之輻射部40a及第一接地部10。所述第三電容C3之另一端連接至所述第三電感L3之一端,所述第三電感L3之另一端連接至所述饋入源50。所述第四電容C4之一端連接至所述第三電容C3與所述第三電感L3之間,所述第四電容C4之另一端接地。所述第四電感L4之一端連接至所述第三電容C3與所述天線結構300之間,所述第四電感L4之
另一端接地。
於一實施例中,所述第三電容C3之電容值為0.5皮法(pf),所述第四電容C4之電容值為0.3皮法(pf)。所述第三電感L3及所述第四電感L4之電感值均為1.5納亨(nh)。
可以理解,於本實施例中,所述天線結構300中之電流路徑P1’與所述天線結構100中之電流路徑P1之電流流向及工作原理相同,於此不再贅述。另外,所述天線結構300與第一實施例中天線結構100之區別還在於,所述天線結構300之電流路徑P2’、電流路徑P3’及電流路徑P4’與所述天線結構100中之電流路徑P2、電流路徑P3及電流路徑P4之電流流向不同。
請繼續參閱圖13,圖13為所述天線結構300工作時之電流走向示意圖。當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流流經所述輻射部40a,並藉由所述第二接地部20接地(參路徑P2’),進而激發第六工作模態以產生第六頻段之輻射信號。
當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40a,並藉由所述延展段42耦合至延伸部60a(參路徑P3’),進而激發第七工作模態以產生第七頻段之輻射信號。
當電流自所述饋入源50饋入後,所述電流將流經所述輻射部40a,並藉由所述間隙207耦合至所述金屬層209(參路徑P4’),進而激發第八工作模態以產生第八頻段之輻射信號。
於本實施例中,所述第六工作模態及第七工作模態亦為WIFI6E工作模態,所述第六頻段包括5490MHz-5570MHz,所述第七頻段
包括5925MHz-7125MHz。所述第八工作模態為Sub-6G工作模態,所述第八頻段包括4400MHz-5000MHz。
請繼續參閱圖14及圖15。圖14為所述天線結構300工作時之回波損耗(Return Loss)曲線圖。由圖14可以看出,所述天線結構300可工作於相應之第一頻段(2400MHz-2480MHz)、第六頻段(5490MHz-5570MHz)、第七頻段(5925MHz-7125MHz)及第八頻段(4400MHz-5000MHz)。即涵蓋WIFI2.4G、WIFI5G、WIFI6E及Sub-6G,頻率範圍較廣,且當所述天線結構300工作於上述頻段時,可滿足天線工作設計要求。
圖15為所述天線結構300工作時之輻射效率曲線圖。其中,所述第二頻段之輻射效率大致達到-4.2dB。所述第三頻段之輻射效率大致達到-2.9dB。所述第四頻段之輻射效率大致達到-2.4dB。所述第六頻段之輻射效率大致達到-5.1dB。即所述天線結構300工作時,具有較佳之輻射效率。
請一併參閱圖1、圖16及圖17,圖16為當所述天線結構300設置於圖1所示之無線通訊裝置200內時,所述天線結構300於不同狀態下之回波損耗(Return Loss)曲線圖。其中,曲線S1為所述無線通訊裝置200於自由狀態下之回波損耗曲線;曲線S2為單手豎直握持所述無線通訊裝置200,且手部觸摸到所述金屬邊框201之狀態下之回波損耗曲線;曲線S3為雙手橫向握持所述無線通訊裝置200,且所述無線通訊裝置200兩側之邊框201均被手部觸摸到之狀態下之回波損耗曲線。
圖17為當所述天線結構300設置於圖1所示之無線通訊裝置200時,所述天線結構300於不同狀態下之輻射效率曲線圖。其中,曲線
S4為所述無線通訊裝置200於自由狀態下之輻射效率曲線;曲線S5為單手豎直握持所述無線通訊裝置200,且手部觸摸到所述金屬邊框201之狀態下之輻射效率曲線;曲線S6為雙手橫向握持所述無線通訊裝置200,且所述無線通訊裝置200兩側之邊框201均被手部觸摸到之狀態下之輻射效率曲線。
顯然,由圖16及圖17可以看出,無論係單手豎直握持所述無線通訊裝置200,還係雙手橫向握持所述無線通訊裝置200時,所述天線結構300之回波損耗相較於自由狀態下之天線結構300之回波損耗幾乎沒有變化,所述天線結構300之輻射效率相較於自由狀態下之天線結構300之輻射效率之掉幅小於1dB。如此,所述天線結構300設置於所述無線通訊裝置200內時,具有較佳之抗手部干擾特性。
請繼續參閱圖18至圖19。圖18為當所述天線結構300設置於圖1所示之無線通訊裝置200內時,所述無線通訊裝置200分別於自由狀態下及於0mm back面之比吸收率(Specific Absorption Ratio,SAR)測試環境下之回波損耗圖。其中,曲線S7表示所述無線通訊裝置200於自由狀態下之回波損耗曲線,曲線S8表示所述無線通訊裝置200於0mm back面之SAR值測試環境下之回波損耗曲線。
圖19為當所述天線結構300設置於圖1所示之無線通訊裝置200內時,所述無線通訊裝置200分別於自由狀態下及於0mm back面之SAR值測試環境下之輻射效率曲線圖。其中,曲線S9表示所述無線通訊裝置200於自由狀態下之輻射效率曲線,曲線S10表示所述無線通訊裝置200於0mm back面之SAR值測試環境下之輻射效率曲線。
顯然,由圖18及圖19可以看出,所述無線通訊裝置200於0mm back面之SAR值測試環境下之回波損耗曲線相較所述無線通訊裝置200於自由狀態下之回波損耗曲線幾乎沒有變化;所述無線通訊裝置200於0mm back面之SAR值測試環境下之輻射效率曲線相較所述無線通訊裝置200於自由狀態下之輻射效率曲線掉幅較小。可以理解,由於0mm back面之SAR值測試環境模擬人體與所述無線通訊裝置200之金屬背蓋202接觸時之環境,故由圖18及圖19可以看出,所述天線結構300設置於所述無線通訊裝置200內時,使得所述無線通訊裝置200具有較佳之抗身體干擾特性。
請繼續參閱如下之SAR值測試表。由所述SAR測試表可以看出,安裝有所述天線結構300之無線通訊裝置200,於WIFI2.4G(例如2.4GHz、2.44GHz及2.48GHz)、WIFI5G(例如5.2GHz、5.5GHz、5.8GHz及5.9GHz)及WIFI6E(例如6.5GHz及7.1GHz)之各個工作頻段下,且信號強度為18dBm或15dBm之情況下,測得所述金屬背蓋202之SAR值均小於安規值1.6,符合無線通訊裝置之設計要求。
顯然,本發明之天線結構100藉由設置第一接地部10、第二接地部20、第三接地部30及輻射部40,且所述第一接地部10、所述第二接地部20及所述第三接地部30均設置於無線通訊裝置200之邊框201之一側,並與所述金屬邊框201連接,所述輻射部40設置於所述第二接地部20及所述第三接地部30遠離所述金屬邊框201之一側,所述輻射部40與所述第二接地部20及所述第三接地部30連接,且所述輻射部40與所述金屬背蓋202互相平行。如此,所述天線結構100(或天線結構300)設置於具有全金屬背蓋202之無線通訊裝置200內時,不需分割所述金屬邊框201,即可滿足天線工作之設計要求,且具有良好之抗干擾特性,從而保證所述無線通訊裝置200之美觀性。
以上實施方式僅用以說明本發明之技術方案而非限制,儘管參照以上較佳實施方式對本發明進行了詳細說明,本領域之普通技術人員應當理解,可以對本發明之技術方案進行修改或等同替換均不應脫離本發明技術方案之精神與範圍。本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化等用於本發明之設計,僅要其不偏離本發明之技術效果均可。這些依據本發明精神所做之變化,均應包含於本發明所要求保護之範圍之內。
100:天線結構
10:第一接地部
11:第一彎折段
12:第二彎折段
13:第三彎折段
20:第二接地部
21:第四彎折段
22:第五彎折段
30:第三接地部
31:第六彎折段
32:第七彎折段
40:輻射部
50:饋入源
60:延伸部
207:間隙
208:金屬元件
209:金屬層
Claims (10)
- 一種天線結構,應用於無線通訊裝置,所述無線通訊裝置包括金屬邊框及金屬元件,其改良在於,所述天線結構設置於所述金屬元件與所述金屬邊框之間之空隙中,所述天線結構包括:第一接地部、第二接地部及第三接地部,所述第一接地部、所述第二接地部及所述第三接地部依次間隔設置,所述第一接地部、所述第二接地部及所述第三接地部均連接至所述金屬邊框;輻射部,所述輻射部之一端與所述第二接地部及所述第三接地部連接,且所述輻射部之另一端與所述第一接地部連接;其中,所述輻射部與所述第一接地部分隔設置,所述輻射部藉由饋入源連接至所述第一接地部,且所述饋入源電連接至所述輻射部及所述第一接地部,用以饋入電流至所述天線結構。
- 如請求項1所述之天線結構,其中,所述金屬元件具有至少一金屬層,所述天線結構設置於所述金屬層與所述邊框之間,所述輻射部靠近所述金屬層設置,且與所述金屬層之間形成間隙。
- 如請求項2所述之天線結構,其中,所述金屬元件為中框、金屬排線、金屬遮罩板、印刷電路板、柔性電路板、控制晶片、相機模組或擋牆中之任一種。
- 如請求項1所述之天線結構,其中,所述天線結構還包括延伸部,所述延伸部與所述輻射部及所述第一接地部其中之一連接。
- 如請求項4所述之天線結構,其中,所述延伸部一端連接至所述輻射部,另一端沿遠離所述輻射部之方向延伸一段距離後,繼而彎折向靠近所述第一接地部之方向延伸,並與所述第一接地部間隔設置。
- 如請求項4所述之天線結構,其中,所述延伸部一端連接 至所述第一接地部,另一端沿遠離所述金屬邊框之方向延伸一段距離後,繼而彎折向靠近所述輻射部之方向延伸,並與所述輻射部間隔設置。
- 如請求項4-6中任一項所述之天線結構,其中,所述延伸部及所述輻射部共面設置。
- 如請求項1所述之天線結構,其中,所述金屬邊框為完整、連續之邊框。
- 一種無線通訊裝置,其改良在於,所述無線通訊裝置包括金屬邊框及如請求項1至8中任一項所述之天線結構。
- 如請求項9所述之天線結構,其中,所述無線通訊裝置還包括金屬背蓋,所述輻射部與所述金屬背蓋平行設置。
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