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TW201519518A - 天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置 - Google Patents

天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置 Download PDF

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TW201519518A
TW201519518A TW102139721A TW102139721A TW201519518A TW 201519518 A TW201519518 A TW 201519518A TW 102139721 A TW102139721 A TW 102139721A TW 102139721 A TW102139721 A TW 102139721A TW 201519518 A TW201519518 A TW 201519518A
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TW102139721A
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Geng-Hong Liou
Yen-Hui Lin
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Chiun Mai Comm Systems Inc
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems

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Abstract

本發明提供一種天線組件，包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，該第一接地端和第二接地端平行設置在該饋入端的兩端，形成共面波導饋入結構；該第一天線與饋入端連接，該第二天線連接在該第一接地端與第二接地端之間，該第二天線設置在該第一天線的週邊並與第一天線間隔設置；該第一天線和第二天線耦合激發出一第一高頻模態，該第一天線激發出一第二高頻模態，該第二天線激發出一低頻模態。上述的天線組件體積小，且可接收多頻段訊號。另，本發明還提供一種具有該天線組件的無線通訊裝置。

Description

天線組件及具有該天線組件的無線通訊裝置
本發明涉及一種天線組件，特別涉及一種可接收多頻段訊號的天線組件。
在行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等無線通訊裝置中，天線作為用以藉由無線電波收發無線電訊號的部件，無疑是無線通訊裝置中最重要的元件之一。
隨著螢幕尺寸的增大，天線淨空區的縮小勢在必行，如何利用狹小的天線淨空區設計多頻天線面臨許多的挑戰，是一個重要且急需解決的重要課題。
有鑒於此，有必要提供一種可接收多頻段訊號且體積小的天線組件。
另，有必要提供一種具有該天線組件的無線通訊裝置。
一種天線組件，包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，該第一接地端和第二接地端平行設置在該饋入端的兩端，形成共面波導饋入結構；該第一天線與饋入端連接，該第二天線連接在該第一接地端與第二接地端之間，該第二天線設置在該第一天線的週邊並與第一天線間隔設置；該第一天線和第二天線耦合激發出一第一高頻模態，該第一天線激發出一第二高頻模態，該第二天線激發出一低頻模態。
一種無線通訊裝置，包括天線結構，該天線結構包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，該第一接地端和第二接地端平行設置在該饋入端的兩端，形成共面波導饋入結構；該第一天線與 饋入端連接，該第二天線連接在該第一接地端與第二接地端之間，該第二天線設置在該第一天線的週邊並與第一天線間隔設置；該第一天線和第二天線耦合激發出一第一高頻模態，該第一天線激發出一第二高頻模態，該第二天線激發出一低頻模態。
所述天線組件體積小，藉由第一輻射單元和第二輻射單元的共振，可接收多個頻段的訊號。
100‧‧‧天線組件
200‧‧‧無線通訊裝置
300‧‧‧USB連接埠
201‧‧‧載體
202‧‧‧淨空區
10‧‧‧饋入端
20‧‧‧第一接地端
30‧‧‧第二接地端
40‧‧‧第一天線
41‧‧‧第一輻射體
42‧‧‧第二輻射體
421‧‧‧開口
50‧‧‧第二天線
51‧‧‧第一耦合部
52‧‧‧第二耦合部
53‧‧‧第三耦合部
531‧‧‧第一結合段
532‧‧‧第二結合段
533‧‧‧第三結合段
534‧‧‧第四結合段
535‧‧‧第五結合段
54‧‧‧第四耦合部
541‧‧‧第一延伸段
542‧‧‧第二延伸段
543‧‧‧第三延伸段
544‧‧‧第四延伸段
545‧‧‧第五延伸段
55‧‧‧第五耦合部
521‧‧‧第一連接段
522‧‧‧第二連接段
圖1為本發明較佳實施方式的天線組件的立體組裝圖；圖2為圖1所示的天線組件的另一方向的立體組裝圖；圖3為圖1所示的天線組件的天線效率示意圖；圖4為圖1所示的天線組件的返回損失示意圖。
請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施方式的天線組件100應用於行動電話等無線通訊裝置200中。
該無線通訊裝置200包括一載體201，該載體201可為一印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)，其上設置一淨空區202。在本實施方式中，該淨空區202形成於載體201的一端。該淨空區202指載體201上無導體存在的區域，用以防止外在環境中電子元件如電池、振動器、喇叭、電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)等對天線組件100產生干擾，造成其工作頻率偏移或輻射效率變低。該載體201上設置一位於一訊號饋入點(圖未示)，用於向天線組件100饋入電流。該載體201還設置有兩個訊號接地點(圖未示)，用於為天線組件100形成電流回路。
該天線組件100包括饋入端10、第一接地端20、第二接地端30、第一天線40以及第二天線50。
該饋入端10與設置在載體201上的訊號饋入點電性連接。
請一併參閱圖3，第一接地端20與第二接地端30對稱設置於該饋入端10的兩邊，且第一接地端20與第二接地端30相互平行，從而形成共面波導(Coplanar-Waveguide，CPW)饋入結構，提高了該天線組件100的天線性能。第一接地端20和第二接地端30分別電性連接於載體201上 的兩不同的訊號接地點。
該第一天線40電性連接於饋入端10。該第一天線40包括第一輻射體41及第二輻射體42。該第一輻射體41呈矩形片狀，平行於載體201。該第二輻射體42由第一輻射體41朝向載體201並垂直於該載體201的方向部分垂直延伸而出。該饋入端10垂直並電性連接於該第二輻射體42。該第二輻射體42開設有一開口421，在本實施方式中，該第二輻射體42呈矩形片狀，該開口421呈矩形，資料線可透過該開口421與無線通訊裝置200的通用串行(Universal Serial Bus，USB)連接埠300連接，以便於無線通訊裝置200與外部設備的資料傳輸。
該第二天線50設置在該第一天線40的週邊，該第二天線50包括第一耦合部51、第二耦合部52、第三耦合部53、第四耦合部54以及第五耦合部55。該第一耦合部51電性連接於第一接地端20，該第二耦合部52電性連接於第二接地端30，該第三耦合部53與第一耦合部51連接，該第四耦合部54與第二耦合部52連接，該第三耦合部53與第四耦合部54藉由第五耦合部55連接。
該第一耦合部51由第一接地端20朝遠離饋入端10的方向垂直延伸而成，該第一耦合部51大致呈L型且位於載體201所在平面。該第二耦合部52包括第一連接段521和第二連接段522，該第一連接段521由第二接地端30朝遠離饋入端10的方向垂直延伸而出，且該第一連接段521位於載體201所在平面的上方，以防止USB連接埠與第一連接段521接觸，影響天線組件100的天線性能。該第二連接段522由第一連接段521垂直延伸而成，該第二連接段522連接於第四耦合部54。所述第三耦合部53和第四耦合部54分別連接於第五耦合部55的兩端，且所述第三耦合部53、第四耦合部54與第一天線40位於同一平面。所述第三耦合部53與第四耦合部54的結構大致相似，第三耦合部53包括依次垂直連接的第一結合段531，第二結合段532，第三結合段533，第四結合段534，第五結合段535，該第一結合段531，第二結合段532，第三結合段533以及第四結合段534形成大致不閉合的“口”字形結構，且第四結合段534與第一結合段531之間形成有間隙，第五結合段535由第四結合段534遠離第一結合段531垂直延伸至與第五耦合部55的一端連接。第四耦合部54包括依次垂直連 接的第一延伸段541，第二延伸段542，第三延伸段543，第四延伸段544，第五延伸段545，該第一延伸段541，第二延伸段542，第三延伸段543以及第四延伸段544形成大致不閉合的“口”字形結構，且第四延伸段544與第一延伸段541之間形成有間隙，第五延伸段545由第四延伸段544遠離第一延伸段541垂直延伸至與第五耦合部55的一端連接。在本實施方式中，該第三耦合部53的體積小於第四耦合部54。該第五耦合部55與第一輻射體41位於同一平面，且該第五耦合部55間隔設置在該第一輻射體41的週邊。
當饋入端10、第一接地端20、第二接地端30、第一天線40及第二天線50之間構成的電流回路有電流藉由時，該第二天線50激發出一中心頻率為800MHz的低頻模態，使該天線組件100工作於GSM頻段；該第一天線40與第二天線50耦合產生一中心頻率為1700MHz的第一高頻模態，使該天線組件100工作於UMTS頻段；該第一天線40激發出一中心頻率為2250MHz的第二高頻模態，使該天線組件100工作於WCDMA頻段。
請參閱圖3，所示為本實施方式天線組件100的天線效率示意圖。由圖可以看出，該天線組件100於GSM、UMTS以及WCDMA工作頻段下均可滿足天線設計要求。
請參閱圖4，所示為本實施方式天線組件100的返回損失示意圖。由圖可以看出，該天線組件100於GSM、UMTS以及WCDMA工作頻段下均可滿足天線設計要求。
本發明的天線組件100將第二天線50設置在第一天線40的週邊，使第一天線40與第二天線50耦合，增加了天線組件100的工作頻段。該天線組件100結構簡單，且可接收多頻段訊號。
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‧‧‧天線組件
200‧‧‧無線通訊裝置
201‧‧‧載體
202‧‧‧淨空區
10‧‧‧饋入端
20‧‧‧第一接地端
30‧‧‧第二接地端
40‧‧‧第一天線
50‧‧‧第二天線
51‧‧‧第一耦合部
52‧‧‧第二耦合部
521‧‧‧第一連接段
522‧‧‧第二連接段

Claims (9)

  1. 一種天線組件，包括饋入端、第一接地端、第二接地端、第一天線及第二天線，其改良在於：該第一接地端和第二接地端平行設置在該饋入端的兩端，形成共面波導饋入結構；該第一天線與饋入端連接，該第二天線連接在該第一接地端與第二接地端之間，該第二天線設置在該第一天線的週邊並與第一天線間隔設置；該第一天線和第二天線耦合激發出一第一高頻模態，該第一天線激發出一第二高頻模態，該第二天線激發出一低頻模態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之天線組件，其中該第一天線包括第一輻射體及第二輻射體，該第一輻射體與第二輻射體垂直設置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之天線組件，其中該第二天線包括第一耦合部、第二耦合部、第三耦合部、第四耦合部以及第五耦合部，該第一耦合部電性連接於第一接地端，該第二耦合部電性連接於第二接地端，該第三耦合部與第一耦合部連接，該第四耦合部與第二耦合部連接，該第三耦合部與第四耦合部藉由第五耦合部連接。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中該第一輻射體與第五耦合部位於同一平面。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中所述第三耦合部、第四耦合部及第二輻射體位於同一平面。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中該第一耦合部由第一接地端朝遠離饋入端的方向垂直延伸而成，該第二耦合部包括第一連接段和第二連接段，該第一連接段由第二接地端朝遠離饋入端的方向垂直延伸而出，該第二連接段由第一連接段垂直延伸而成，該第二連接段連接於第四耦合部。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之天線組件，其中所述第三耦合部與第四耦 合部的結構大致相似，第三耦合部包括依次垂直連接的第一結合段，第二結合段，第三結合段，第四結合段，第五結合段，該第一結合段，第二結合段，第三結合段以及第四結合段形成不閉合的“口”字形結構，且第四結合段與第一結合段之間形成有間隙，第五結合段由第四結合段遠離第一結合段垂直延伸至與第五耦合部的一端連接。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之天線組件，其中第四耦合部包括依次垂直連接的第一延伸段，第二延伸段，第三延伸段，第四延伸段，第五延伸段，該第一延伸段，第二延伸段，第三延伸段以及第四延伸段形成不閉合的“口”字形結構，且第四延伸段與第一延伸段之間形成有間隙，第五延伸段由第四延伸段遠離第一延伸段垂直延伸至與第五耦合部的一端連接。
  9. 一種無線通訊裝置，其中所述無線通訊裝置包括申請專利範圍1~8中任一項所述的天線組件。
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