天線結(jié)構(gòu)及具有該天線結(jié)構(gòu)的無線通信裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種天線結(jié)構(gòu)及具有該天線結(jié)構(gòu)的無線 通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信產(chǎn)品的軟件功能與觸控屏幕的快速發(fā)展，消費者對于觸控式大屏幕 無線通信產(chǎn)品的需求增加，加上產(chǎn)品外觀設(shè)計朝向金屬化與薄型化趨勢發(fā)展，使得無線通 信產(chǎn)品的天線設(shè)計空間不斷受到限制。同時，天線周圍的金屬元件容易對于天線造成屏蔽 效應，降低天線傳輸特性。此外隨著4G FDD/TDD LTE頻段的加入讓天線帶寬需求增加，目 前天線設(shè)計帶寬需同時涵蓋2G/3G/4G頻段（700~960MHz、1710~2690MHz)，如何在受限的空 間環(huán)境下，達到寬帶天線設(shè)計需求且能維持天線較佳的傳輸特性，是當前天線設(shè)計領(lǐng)域亟 需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上情況，本發(fā)明提供一種傳輸特性較佳的天線結(jié)構(gòu)。
[0004] 另，還有必要提供一種應用所述天線結(jié)構(gòu)的無線通信裝置。
[0005] -種天線結(jié)構(gòu)，用于無線通信裝置中，以發(fā)射和接收無線通信信號，該天線結(jié)構(gòu)包 括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部和切換電路，該第一輻射部與該第二輻射部及第三 輻射部耦合，該切換電路連接于該第二輻射部和該第三輻射部之間，用于調(diào)節(jié)該天線結(jié)構(gòu) 的共振模態(tài)。
[0006] -種無線通信裝置，其包括金屬邊框和天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包括第一輻射部、 第二輻射部和切換電路，該第一輻射部與該第二輻射部及金屬邊框耦合，該切換電路連接 于該第二輻射部和該金屬邊框之間，并可調(diào)節(jié)地改變該第二輻射部和該金屬邊框之間的阻 抗。
[0007] 所述天線結(jié)構(gòu)通過該第一輻射部與該第二輻射部及第三輻射部之間形成耦合饋 入，并在該第二輻射部及該第三輻射部之間設(shè)置該切換電路，通過該切換電路可調(diào)整該天 線結(jié)構(gòu)的低頻段共振模態(tài)，使該天線結(jié)構(gòu)具有較好的輻射效率特性。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明第一實施例的無線通信裝置及天線結(jié)構(gòu)平面圖。
[0009] 圖2為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的切換電路原理圖。
[0010] 圖3為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的第一輻射效率曲線圖。
[0011] 圖4為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的回波損耗曲線圖。
[0012] 圖5為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的第二輻射效率曲線圖。
[0013] 圖6為本發(fā)明第二實施例的天線結(jié)構(gòu)平面圖。
[0014] 圖7為本發(fā)明第三實施例的天線結(jié)構(gòu)平面圖。
[0015] 圖8為本發(fā)明第四實施例的天線結(jié)構(gòu)平面圖。
[0016] 主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。
【具體實施方式】
[0017] 請參閱圖1，本發(fā)明第一較佳實施例提供一種天線結(jié)構(gòu)100,其應用于移動電話、 個人數(shù)字助理、平板電腦等無線通信裝置500中，用以發(fā)送和接收無線通信信號。
[0018] 該無線通信裝置500包括基板510和金屬邊框530,該基板510 -側(cè)設(shè)置一凈空 區(qū)511，該基板510上靠近該凈空區(qū)511的位置間隔設(shè)置一信號饋入點513和一信號接地 點515,該信號饋入點513與該無線通信裝置500的一射頻收發(fā)電路電性連接，以為該天線 結(jié)構(gòu)100提供信號饋入作用，該信號接地點515與該基板510上的一金屬接地面電性連接， 以為該天線結(jié)構(gòu)100提供信號接地作用。該金屬邊框530環(huán)繞該基板510設(shè)置，該金屬邊 框530上分別設(shè)置第一縫隙G1和第二縫隙G2,以將該金屬邊框530分割為第一天線邊框 531、第二天線邊框533和結(jié)構(gòu)邊框535三部分，該第一縫隙G1和第二縫隙G2均由不導電 材料填充。在本實施例中，該第一縫隙G1設(shè)置于該金屬邊框530靠近該信號接地點515的 一側(cè)，并與該凈空區(qū)511靠近基板510的一側(cè)大致平齊，該第二縫隙G2設(shè)置于凈空區(qū)511 遠離基板510的一側(cè)。
[0019] 該天線結(jié)構(gòu)100包括第一輻射部110、第二輻射部130、第三輻射部150和切換電 路SW。該第一輻射部110與該第二輻射部130及第三輻射部150耦合，該切換電路SW連接 于該第二福射部130和該第三福射部150之間，用于調(diào)節(jié)該天線結(jié)構(gòu)100的共振模態(tài)。
[0020] 該第一輻射部110為一呈"T"形的單極天線，其包括第一輻射段111、第二輻射段 113和第三輻射段115。該第一輻射段111大致垂直于該凈空區(qū)511靠近基板510的一側(cè) 設(shè)置，并與該信號饋入點513電性連接。該第二輻射段113 -端與該第一輻射段111遠離 信號饋入點513的一端大致垂直連接，另一端沿平行于凈空區(qū)511的另一側(cè)的方向水平延 伸一段距離。該第三福射段115 -端與該第一福射段111遠離信號饋入點513的一端大致 垂直連接，另一端朝向與該第二輻射段113相反的方向延伸一段距離。其中，該第三輻射段 115的寬度小于該第二輻射段113的寬度。在本實施例中，該第二輻射段113用于激發(fā)一第 一高頻模態(tài)，該第三輻射段115用于激發(fā)一低頻主模態(tài)及一第二高頻模態(tài)。
[0021] 該第二輻射部130包括第一輻射體131和第二輻射體133。該第一輻射體131呈 倒"L"形，包括相互連接的短邊1311和長邊1313。該短邊1311大致垂直于該凈空區(qū)511 靠近該基板510的一側(cè)設(shè)置，并與該信號接地點515電性連接，該長邊1313朝向該第一縫 隙G1水平延伸一段距離。該第二輻射體133包括第一連接段1331、第二連接段1333及第 三連接段1335。該第一連接段1331為一短條狀片體，其大致垂直連接于該長邊1313遠離 該短邊1311的一端。該第二連接段1333為一長條狀片體，其一端大致垂直連接于該第一 連接段1331遠離該長邊1313的一端，另一端朝向該第一輻射段111水平延伸并越過該第 三輻射段115,從而與該第三輻射段115之間形成一第一溝槽S1。該第三連接段1335呈倒 "L"形，其一端與該第二連接段1333靠近該第一輻射段111的一端大致垂直連接，并朝向遠 離該第三輻射段115的方向延伸，另一端朝向該第一連接段1331水平延伸一段距離，從而 使該第一福射體131和第二福射體133共同形成一非封閉的回路結(jié)構(gòu)。
[0022] 該第三輻射部150包括第一天線邊框531和第二天線邊框533。該第一天線邊框 531呈倒"L"形，其包括相互連接的第一框體5311和第二框體5313,該第一框體5311 -端 靠近該第一縫隙G1，該第二框體5313 -端靠近該第二縫隙G2,該第二框體5313與該第二 輻射段113及第三輻射段115之間形成一第二溝槽S2。該第二天線邊框533呈倒"L"形， 其一端通過該第二縫隙G2與該第一天線邊框531間隔設(shè)置，另一端延伸至與該凈空區(qū)511 靠近該基板510的一側(cè)大致平齊的位置。在本實施例中，該第二天線邊框533用于激發(fā)一 第三高頻模態(tài)，通過調(diào)整該第二縫隙G2的位置可改變該第二天線邊框533的長度，該第三 高頻模態(tài)的中心頻率隨該第二天線邊框533的長度增加而降低。
[0023] 請參閱圖2,該切換電路SW包括切換器70和至少一電抗器件Z，該切換器70包括 一輸入端71和至少一輸出端73。該輸入端71與該第一框體5311靠近該第一縫隙G1的一 端電性連接。所述至少一電抗器件Z -端與所述至少一輸出端73連接，另一端連接至該第 一輻射體131的長邊1313靠近該第一縫隙G1的一端。在本實施例中，所述至少一電抗器 件Z可以為電容、電感、電阻或由電容、電感、電阻通過并聯(lián)或串聯(lián)形成的組合，所述至少一 輸出端73與該長邊1313靠近該第一縫隙G1的一端之間還可直接通過導線相連，以形成短 路連接。通過該切換器70切換至不同的輸出端73,該第三輻射部150和該第二輻射部130 之間可選擇短路連接、通過電抗器件Z連接或通過電抗器件Z的組合連接，從而利用不同的 阻抗調(diào)整該天線結(jié)構(gòu)100的共振模態(tài)。
[0024] 請參閱圖3,圖中所示為第三輻射部150和該第二輻射部130之間由該切換電路 SW切換至通過3pF和6pF的電容連接時，該天線結(jié)構(gòu)100在低頻模態(tài)的總效率和輻射效率。 其中，曲線al為切換至3pF的電容連接時該天線結(jié)構(gòu)100在低頻模態(tài)下的總效率，曲線a2 為與之對應的輻射效率；曲線bl為切換至6pF的電容連接時該天線結(jié)構(gòu)100在低頻模態(tài)下 的總效率，曲線b2為對應的輻射效率。從圖3中可以看出，在切換至3pF和6pF的電容連 接時該天線結(jié)構(gòu)100在低頻模態(tài)下均具有大于_3dB的輻射效率，且通過切換不同的電容連 接，可調(diào)整其低頻共振模態(tài)。
[0025] 下面進一步說明該天線結(jié)構(gòu)的工作原理。電流信號經(jīng)該信號饋入點513饋入該第 一輻射部110,并由該第一溝槽S1和第二溝槽S2分別耦合到該第二輻射部130和第三輻 射部150,耦合到該第二輻射部130上的電流信號流經(jīng)該第二輻射體133和第一輻射體131 后由該信號接地點515接地