TWI578616B - 天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置 - Google Patents

Description

天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置

本發明涉及一種天線結構，尤其涉及一種利用金屬外觀件的天線結構及應用該天線結構的無線通訊裝置。

隨著無線通訊產品的發展，各產品設計朝向輕薄趨勢發展，消費者對於產品外觀的要求也愈來愈高。由於金屬機殼在外觀、機構強度、散熱效果等具有優勢，使得具有金屬機殼的通訊產品得到較快發展。然而，金屬機殼占用無線通訊產品較多的空間時，易影響無線通訊產品的天線的特性。因此，如何在金屬外觀結構下維持天線特性，是天線設計面臨的一項重要課題。

鑒於以上情況，有必要提供一種利用金屬外觀件共同收發訊號的天線結構。

另，還有必要提供一種應用所述天線結構的無線通訊裝置。

一種天線結構，其包括第一天線、第二天線及金屬件，所述金屬件上開設溝槽，以將金屬件劃分為第一部分和第二部分，所述第一天線用於饋入電流並與金屬件的第一部分連接，所述第一天線的電流耦合至所述第二天線，所述第二天線與金屬件的第二部分連接。

一種無線通訊裝置，其包括一天線結構，該天線結構包括第一天線、第二天線及金屬件，所述金屬件上開設溝槽，以將金屬件劃分為第一部分和第二部分，所述第一天線用於饋入電流並與金屬件的第一部分連接，所述第一天線的電流耦合至所述第二天線，所述第二天線與金屬件的第二部分連接。

上述的天線結構同時將第一天線和第二天線與金屬件連接，並利用金屬件作為天線輻射體。當第一天線、第二天線及金屬件有電流流過時，該天線結構可收發多個頻段的無線訊號，增加了天線的頻寬。另一方面，本發明的天線結構充分利用無線通訊裝置上的金屬件，使得無線通訊裝置在金屬外觀件的結構下維持良好的天線特性，增強了無線通訊裝置的用戶體驗。

100‧‧‧天線結構

10‧‧‧金屬件

12‧‧‧第一邊框

122‧‧‧設一溝槽

124‧‧‧第一結合部

126‧‧‧第二結合部

14‧‧‧第二邊框

16‧‧‧第三邊框

30‧‧‧第一天線

32‧‧‧耦合段

34‧‧‧延長段

36‧‧‧連接段

50‧‧‧第二天線

52‧‧‧第一結合段

54‧‧‧第二結合段

56‧‧‧第三結合段

200‧‧‧電路板

220‧‧‧饋入點

240‧‧‧接地點

300‧‧‧無線通訊裝置

圖1係本發明實施例的無線通訊裝置的立體圖。

圖2係圖1所示的無線通訊裝置的平面示意圖。

圖3係圖1所示的無錫通訊裝置的天線結構的回波損耗圖。

圖1所示為本發明實施例公開的天線結構100，其可應用於手機、個人數位助理等無線通訊裝置300中。

請結合參閱圖2，該天線結構100包括金屬件10、第一天線30及第二天線50。該第一天線30和第二天線50均與金屬件10連接。該無線通訊裝置300包括一電路板200，該電路板200上設置一饋入點220及一接地點240。該饋入點220用於為天線結構100饋入電流，該接地點240用於為天線結構100提供系統接地。

該金屬件10為無線通訊裝置300的外觀件，如金屬邊框。在本實施例中，該金屬件10係一框體結構，其包括第一邊框12及分別連接於第一邊框12兩端的第二邊框14及第三邊框16。該第一邊框12大致中部的位置開設一溝槽122，進而將第一邊框12劃分為相間隔的第一結合部124及第二結合部126。該第一結合部124與第二邊框14連接形成所述金屬件的第一部分，且第二邊框14通過螺釘與電路板200鎖固等習知的機構連接方式與電路板200的接地點240電性連接。該第二結合部126與第三邊框16連接形成所述金屬件的第二部分，且第三邊框16也通過螺釘與電路板200鎖固等習知的機構連接方式與電路板200的接地點240電性連接。

在本實施例中，該第一天線30為單極天線，其包括耦合段32、延長段34及連接段36。該耦合段32與電路板200的饋入點220電性連接，以獲取電流。該延長段34與耦合段32大致垂直連接，並朝耦合段32的一側延伸。該連接段36連接於延長段34相對耦合段32的一端，並朝與耦合段32相反的方向延伸。為便於電流耦合，該耦合段32的寬度寬於延長段34及連接段36的寬帶。當該第一天線30裝設於無線通信裝置200內時，該連接段36通過彈片連接、焊接等方式與第一邊框12的第一結合部124連接。

在本實施例中，該第二天線50為帶線，其包括第一結合段52、第二結合段54及第三結合段56。該第一結合段52與電路板200的接地點240電性連接。該第二結合段54與第一結合段52大致垂直連接，並朝第一結合段52的一側延伸。該第三結合段56垂直連接於第二結合段54相對第一結合段52的一端，並朝與第一結合段52相反的方向延伸。當該第二天線50裝設於無線通信裝置200內時， 該第二天線50間隔設置於第一天線30的耦合段32的下方，使得耦合段32的電流耦合至第二天線50。此外，該第二天線50與第一天線30之間的間距可以使得無線通訊裝置300內的軟性線路板(FPC)、塑膠件等元件設置於第一天線30與第二天線50之間，以承載第一天線30和第二天線50。該第三結合段56通過彈片連接、焊接等方式與第一邊框12的第二結合部126連接。

下面進一步說明該天線結構100的工作原理：首先，當電路板200的饋入端230向天線結構100饋入電流後，該第一天線30隨即有電流流過，且該第一天線30上的電流分別流經第一邊框12的第一結合部124及第二框體14，並最終通過接地點240接地。如此，該天線結構100形成一訊號完整的第一電流路徑。在設計及製造階段，通過調整該第一天線30的尺寸及溝槽122的尺寸及位置，使得該天線結構100在收發第一中心頻率為1600MHz的無線訊號時具有較佳的效果。

另一方面，該第一天線30上的電流通過耦合段32耦合至第二天線50，使得第二天線50上有電流流過。該第二天線50上的一部分電流經過第二結合段54及第一結合段52，並通過接地點240接地，另一部分電流經過第三結合段56、第一邊框12的第二結合部126及第三框體16，並通過接地點240接地。如此，該天線結構100形成一訊號完整的第二電流路徑。在設計及製造階段，通過調整該第二天線50的尺寸及溝槽122的尺寸及位置，使得該天線結構100在收發第二中心頻率為2000MHz的無線訊號時具有較佳的效果。

由圖3可知，該天線結構100在收發頻率大致為1400-2000MHz的無線訊號時具有較寬的頻寬。

本發明的天線結構100通過在金屬件10上設置溝槽122，以將金屬件10劃分為與第一天線30連接的第一部分和與第二天線50連接的第二部分。如此，通過調節溝槽122的位置即可調節第一天線30和第二天線50的頻寬。例如，當溝槽122的位置偏向第三框體16時，該天線結構100的第一電流路徑變長，收發的第一無線訊號的中心頻率變低；同時，該天線結構100的第二電流路徑變短，收發的第二無線訊號的中心頻率變高。如此，可進一步的提高天線結構100的頻寬。

本發明的天線結構100同時將第一天線30和第二天線50與金屬件10連接，並利用金屬件10作為天線輻射體。當第一天線30、第二天線50及金屬件10有電流流過時，該天線結構100可收發多個頻段的無線訊號，增加了天線的頻寬。另一方面，本發明的天線結構100充分利用無線通訊裝置300的外觀件(金屬件10)，並在金屬外觀件的結構下維持良好的天線特性，增強了無線通訊裝置300的用戶體驗。

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‧‧‧天線結構

10‧‧‧金屬件

12‧‧‧第一邊框

122‧‧‧設一溝槽

124‧‧‧第一結合部

126‧‧‧第二結合部

14‧‧‧第二邊框

16‧‧‧第三邊框

30‧‧‧第一天線

32‧‧‧耦合段

34‧‧‧延長段

36‧‧‧連接段

50‧‧‧第二天線

52‧‧‧第一結合段

54‧‧‧第二結合段

56‧‧‧第三結合段

200‧‧‧電路板

220‧‧‧饋入點

240‧‧‧接地點

300‧‧‧無線通訊裝置

Claims (10)

1. 一種天線結構，其包括第一天線、第二天線及金屬件，所述金屬件上開設溝槽，以將所述金屬件劃分為第一部分和第二部分，所述第一天線用於饋入電流並與所述金屬件的第一部分連接，所述第一天線的電流耦合至所述第二天線，所述第二天線與所述金屬件的第二部分連接，所述第一天線的一端與電路板相連，另一端與所述金屬件的第一部分相連，所述第一天線、部分所述電路板及部分所述金屬件一並圍設形成具有所述溝槽的第一槽。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線結構，其中所述第一天線包括耦合段、延長段及連接段，該耦合段用於獲取電流，所述延長段與所述耦合段連接，並朝所述耦合段的一側延伸，所述連接段連接於所述延長段相對所述耦合段的一端，並朝與所述耦合段相反的方向延伸，所述耦合段的寬度寬於所述延長段及所述連接段的寬度，所述耦合段與電路板相連，所述連接段與所述金屬件的第一部分相連。
3. 如申請專利範圍第2項所述之天線結構，其中所述第二天線間隔設置於第一天線的耦合段下方。
4. 如申請專利範圍第3項所述之天線結構，其中所述第二天線包括第一結合段、第二結合段及第三結合段，所述第一結合段用於接地，所述第二結合段與所述第一結合段連接，並朝所述第一結合段的一側延伸，所述第三結合段連接於所述第二結合段相對所述第一結合段的一端，並朝與所述第一結合段相反的方向延伸，所述第一結合段與所述電路板相連，所述第三結合段與所述金屬件的第二部分相連，所述第二天線、部分所述電路板及部分所述金屬件一並圍設形成封閉的第二槽。
5. 如申請專利範圍第4項所述之天線結構，其中所述金屬件包括第一邊框，所述溝槽開設於第一邊框，並將所述第一邊框劃分為相間隔的第一結合部及第二結合部，所述第一結合部與所述第一天線的連接段相連接，所述第二結合部與所述第二天線的第三結合段相連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之天線結構，其中所述金屬件還包括分別連接於所述第一邊框兩端的第二邊框及第三邊框，所述第二邊框與所述第一邊框的第一結合部連接形成所述金屬件的第一部分，所述第三邊框與第一邊框的第二結合部連接形成所述金屬件的第二部分，所述第二邊框和所述第三邊框均接地。
7. 一種無線通訊裝置，其包括一天線結構及一電路板，其改良在於：該天線結構包括第一天線、第二天線及金屬件，所述金屬件上開設溝槽，以將所述金屬件劃分為第一部分和第二部分，所述第一天線用於饋入電流並與所述金屬件的第一部分連接，所述第一天線的電流耦合至所述第二天線，所述第二天線與所述金屬件的第二部分連接，所述第一天線的一端與所述電路板相連，另一端與所述金屬件的第一部分相連，所述第一天線、部分所述電路板及部分所述金屬件一並圍設形成具有所述溝槽的第一槽。
8. 如申請專利範圍第7項所述之無線通訊裝置，其中所述金屬件為所述無線通訊裝置的外觀件，其包括第一邊框，所述溝槽開設於第一邊框，並將所述第一邊框劃分為相間隔的第一結合部及第二結合部，所述第一結合部與所述第一天線相連接形成所述金屬件的第一部分，所述第二結合部與所述第二天線相連接形成所述金屬件的第二部分。
9. 如申請專利範圍第8項所述之無線通訊裝置，其中所述金屬件還包括分別連接於所述第一邊框兩端的第二邊框及第三邊框，所述第二邊框與所述第一邊框的第一結合部連接，所述第三邊框與所述第一邊框的第二結合 部連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述之無線通訊裝置，其中所述第一天線從電路板上獲取電流，所述第二天線、第二邊框及第三邊框均通過電路板接地。