TWI743971B

TWI743971B - 天線結構及具有該天線結構之電子設備

Info

Publication number: TWI743971B
Application number: TW109129668A
Authority: TW
Inventors: 許倬綱; 賀敏慧
Original assignee: 群邁通訊股份有限公司
Priority date: 2020-08-28
Filing date: 2020-08-28
Publication date: 2021-10-21
Also published as: TW202209759A

Abstract

一種電子設備之天線結構，包括金屬邊框、第一饋入部、第二饋入部及接地部，所述金屬邊框至少部分由金屬材料製成，所述金屬邊框上至少開設有第一縫隙及第二縫隙，所述第一縫隙與所述第二縫隙之間之所述金屬邊框形成一第一輻射部，所述第一饋入部電連接至所述第一輻射部，以為所述第一輻射部饋入電流訊號，所述第二饋入部與所述第一饋入部間隔設置，所述第二饋入部電連接至所述第一輻射部，以為所述第一輻射部饋入電流訊號，所述接地部設置於所述第一饋入部與所述第二饋入部之間，且電連接至所述第一輻射部，以為所述第一輻射部提供接地。

Description

天線結構及具有該天線結構之電子設備

本發明涉及一種天線結構及具有該天線結構之電子設備。

隨著無線通訊技術之進步，行動電話、個人數位助理等電子裝置不斷朝向功能多樣化、輕薄化、以及資料傳輸更快、更有效率等趨勢發展。然而其相對可容納天線之空間亦就越來越小，且隨著無線通訊技術之不斷發展，天線之頻寬需求不斷增加。因此，如何於有限之空間內設計出具有較寬頻寬之天線，是天線設計面臨之一項重要課題。

有鑑於此，有必要提供一種天線結構及具有該天線結構之電子設備，以解決上述問題。

一種電子設備之天線結構，包括金屬邊框、第一饋入部、第二饋入部及接地部，所述金屬邊框至少部分由金屬材料製成，所述金屬邊框上至少開設有第一縫隙及第二縫隙，所述第一縫隙與所述第二縫隙之間之所述金屬邊框形成一第一輻射部，所述第一饋入部電連接至所述第一輻射部，且電連接至一第一饋電點，以為所述第一輻射部饋入電流訊號，所述第二饋入部與所述第一饋入部間隔設置，所述第二饋入部電連接至所述第一輻射部，且電連接至一第二饋電點，以為所述第一輻射部饋入電流訊號，所述接地部設置於所述第一饋入部與所述第二饋入部之間，且電連接至所述第一輻射部，以為所述第一輻射部提供接地。

一種電子設備，包括上述所述之天線結構。

上述天線結構及具有該天線結構之電子設備藉由設置所述金屬邊框，且利用所述金屬邊框上之縫隙自所述殼體劃分出天線結構，如此可有效實現寬頻設計。

100:天線結構

11:殼體

110:金屬邊框

111:背板

112:接地面

113:中框

114:淨空區

115:第一部分

116:第二部分

117:第三部分

118:開槽

120:第一縫隙

121:第二縫隙

122:第三縫隙

123:槽孔

F1:第一輻射部

F2:第二輻射部

12:第一饋入部

13:第二饋入部

14:接地部

15:第三饋入部

17:調節部

19:切換電路

19a、19c:單路開關

a1、b1、c1、d1:動觸點

a2、c2:靜觸點

19b、19d:多路開關

b2、d2:第一靜觸點

b3、d3:第二靜觸點

191、193:匹配元件

b4、d4:第三靜觸點

b5、d5:第四靜觸點

200:電子設備

201:顯示單元

202:第一饋電點

203:第二饋電點

205:第三饋電點

圖1為本發明較佳實施例之天線結構應用至電子設備之示意圖。

圖2為圖1所示電子設備另一角度下之示意圖。

圖3為沿圖1所示電子設備中III-III線之截面示意圖。

圖4為圖1所示天線結構之電路圖。

圖5A至圖5D為圖4所示天線結構中切換電路之電路圖。

圖6為圖4所示天線結構工作時之電流走向示意圖。

圖7為圖1所示天線結構工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態之S參數(散射參數)曲線圖。

圖8為圖1所示天線結構工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態之總輻射效率圖。

圖9為圖1所示天線結構工作於WIFI 5GHz模態之S參數(散射參數)曲線圖。

圖10為圖1所示天線結構工作於WIFI 5GHz模態之總輻射效率圖。

圖11為圖1所示天線結構工作於LTE-A低、中、高頻模態之S參數 (散射參數)曲線圖。

圖12為圖1所示天線結構工作於LTE-A低、中、高頻模態之總輻射效率圖。

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是本發明一部分實施例，而不是全部之實施例。基於本發明中之實施例，所屬領域具有通常知識者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。

需要說明的是，當一個元件被稱為“電連接”另一個元件，它可直接於另一個元件上或者亦可存在居中之元件。當一個元件被認為是“電連接”另一個元件，它可是接觸連接，例如，可是導線連接之方式，亦可是非接觸式連接，例如，可是非接觸式耦合之方式。

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所屬領域具有通常知識者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是為描述具體之實施例之目不是旨在於限制本發明。

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相互組合。

請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施方式提供一種天線結構100，其可應用於行動電話、平板電腦、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)等電子設備200中，用以發射、接收無線電波以傳遞、交換無線訊號。

可理解，所述電子設備200可採用以下一種或多種通訊技術：藍牙(bluetooth，BT)通訊技術、全球定位系統(global positioning system，GPS)通訊技術、無線保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通訊技術、全球移動通訊系統(global system for mobile communications，GSM)通訊技術、寬頻碼分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)通訊技術、長期演進(long term evolution，LTE)通訊技術、5G通訊技術、SUB-6G通訊技術以及未來其他通訊技術等。

請一併參閱圖3，所述電子設備200包括殼體11及顯示單元201。所述殼體11至少包括金屬邊框110、背板111、接地面112及中框113。

所述金屬邊框110大致呈環狀結構，其由金屬或其他導電材料製成。所述背板111設置於所述金屬邊框110之邊緣。所述背板111可由金屬或其他導電材料製成。

可理解，於本實施例中，所述金屬邊框110相對所述背板111之一側設置有一開口(圖未標)，用於容置所述顯示單元201。所述顯示單元201具有一顯示平面，該顯示平面裸露於該開口。可理解，所述顯示單元201可結合觸摸感測器組合成觸控屏。觸摸感測器又可稱為觸控面板或觸敏面板。

可理解，於本實施例中，所述顯示單元201具有高屏占比。即所述顯示單元201之顯示平面之面積大於70%之電子設備之正面面積，甚至可做到正面全螢幕。具體於本實施例中，所述全螢幕是指除了所述天線結構100上開設之必要之槽孔以外，所述顯示單元201之左側、右側、下側均可無縫隙地連接至所述金屬邊框110。

所述接地面112可由金屬或其他導電材料製成。所述接地面112可設置於所述金屬邊框110與所述背板111共同圍成之容置空間(圖未示)。

所述中框113大致呈矩形片狀，其由金屬或其他導電材料製成。所述中框113之形狀及尺寸可略小於所述接地面112。所述中框113疊設於所述接地面112上。於本實施例中，所述中框113為設置於所述顯示單元201與所述接地面112之間之金屬片。所述中框113用於支撐所述顯示單元201、提供電磁屏蔽、及提高所述電子設備200之機構強度。

可理解，於本實施例中，所述金屬邊框110、所述背板111、所述接地面112及所述中框113可構成一體成型之金屬框體。所述背板111、所述接地面112及所述中框113為大面積金屬，因此可共同構成所述天線結構100之系統接地面(圖未標)。所述系統接地面可與所述金屬邊框110間隔設置，且藉由至少一個連接點與所述金屬邊框110電連接。例如可藉由彈片、焊接、探針等方式與所述金屬邊框110接觸連接，用以為所述天線結構100提供接地。可理解，於本實施例中，所述系統接地面與所述金屬邊框110之間之距離可依據具體需求進行調整，例如，所述金屬邊框110於不同位置與所述系統接地面之距離可為等距或不等距。

另外，可理解，於本實施例中，由於所述系統接地面與所述金屬邊框110間隔設置，進而於兩者之間形成相應之淨空區114。例如，於其中一個實施例中，可由所述背板111、所述中框113及所述接地面112其中之一，例如所述中框113與所述金屬邊框110形成所述淨空區114。

可理解，於其他實施例中，所述電子設備200還可包括以下一個或多個元件，例如處理器、電路板、記憶體、電源元件、輸入輸出電路、音訊元件(例如麥克風及揚聲器等)、多媒體元件(例如前置攝像頭與/後置攝像頭)、感測器元件(例如接近感測器、距離感測器、環境光感測器、加速度感測器、陀螺儀、磁感測器、壓力感測器及/或溫度感測器等)等，於此不再贅述。

請一併參閱圖4，所述天線結構100至少包括框體、第一饋入部12、第二饋入部13、接地部14、第三饋入部15、調節部17及切換電路19。

所述框體至少部分由金屬材料製成。於本實施例中，所述框體為所述電子設備200之金屬邊框110。所述金屬邊框110至少包括第一部分115、第二部分116以及第三部分117。於本實施例中，所述第一部分115為所述電子設備200之頂端，即所述第一部分115為所述電子設備200之頂部金屬邊框，所述天線結構100構成所述電子設備200之上天線。所述第二部分116與所述第三部分117相對設置，兩者分別設置於所述第一部分115之兩端，優選垂直設置。於本實施例中，所述第二部分116或所述第三部分117之長度大於所述第一部分115之長度。即所述第二部分116及第三部分117均為所述電子設備200之側邊金屬邊框。

所述金屬邊框110上還開設有開槽118及至少一縫隙。其中，所述開槽118大致呈U形，其整體佈設於所述第一部分115，且分別朝所述第二部分116及第三部分117所在方向延伸。於本實施例中，所述金屬邊框110上開設有三個縫隙，即第一縫隙120、第二縫隙121及第三縫隙122。其中，所述第一縫隙120開設於所述第一部分115上。所述第二縫隙 121設置於所述第二部分116上。所述第三縫隙122設置於所述第三部分117上。所述第三縫隙122相對於所述第二縫隙121更遠離所述第一縫隙120。

於本實施例中，所述第一縫隙120、所述第二縫隙121、所述第三縫隙122均與所述開槽118彼此貫通且隔斷所述金屬邊框110。所述開槽118及所述至少一縫隙共同自所述金屬邊框110上劃分出至少兩個輻射部。於本實施例中，所述開槽118、所述第一縫隙120、所述第二縫隙121及所述第三縫隙122共同自所述金屬邊框110劃分出第一輻射部F1及第二輻射部F2。其中，於本實施例中，所述第一縫隙120與所述第二縫隙121之間之所述金屬邊框110形成所述第一輻射部F1。所述第一縫隙120與所述第三縫隙122之間之所述金屬邊框110構成所述第二輻射部F2。

亦就是說，所述第一輻射部F1設置於所述電子設備200之角落位置，即由部分所述第一部分115及部分所述第二部分116構成。所述第一輻射部F1之兩端分別連接所述第一縫隙120與所述第二縫隙121。所述第二輻射部F2之兩端分別連接所述第一縫隙120與所述第三縫隙122。所述第二輻射部F2之電長度大於所述第一輻射部F1之電長度。

可理解，請再次參閱圖1，由於所述金屬邊框110上還設置有所述開槽118，所述開槽118由所述金屬邊框110靠近所述背板111之一側，朝遠離所述背板111且靠近所述顯示單元201之方向延伸，進而使得所述第一輻射部F1及所述第二輻射部F2完全由部分所述金屬邊框110構成。如此，所述開槽118夾設於所述背板111與金屬邊框輻射體，例如所述第一輻射部F1及所述第二輻射部F2之間，進而使得三者(即所述背板111、所述開槽118及所述金屬邊框輻射體)構成三明治結構。

可理解，請再次參閱圖4，於本實施例中，所述金屬邊框110內側還設置有槽孔123。所述槽孔123大致呈U形，其與所述開槽118、所述第一縫隙120、第二縫隙121、第三縫隙122互相連通，用以將所述第一輻射部F1、所述第二輻射部F2與所述中框113間隔且絕緣設置。亦就是說，於本實施例中，所述槽孔123用以分隔金屬邊框輻射體(即所述第一輻射部F1及第二輻射部F2)及所述背板111。當然，所述槽孔123還可分隔所述金屬邊框輻射體與所述接地面112，而於所述槽孔123以外之部分，所述金屬邊框110、所述背板111及所述接地面112是相連。

可理解，於本實施例中，所述開槽118、第一縫隙120、所述第二縫隙121、所述第三縫隙122及所述槽孔123均填充有絕緣材料，例如塑膠、橡膠、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此為限。

可理解，於本實施例中，所述金屬邊框110之寬度大致為1毫米(mm)-2mm。所述第一縫隙120、第二縫隙121與所述第三縫隙122之寬度均可設置為1mm-2mm。所述槽孔123之寬度設置於小於兩倍所述第一縫隙120、第二縫隙121與所述第三縫隙122之寬度。具體地，所述槽孔123之寬度可設置為0.5mm-2mm。

可理解，於本實施例中，所述第一饋入部12設置於所述第一輻射部F1之內側。具體地，所述第一饋入部12設置於所述淨空區114內。所述第一饋入部12之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至一第一饋電點202，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第一輻射部F1，以饋入電流訊號至所述第一輻射部F1。

所述第二饋入部13設置於所述第一輻射部F1之內側。具體地，所述第二饋入部13設置於所述淨空區114內。所述第二饋入部13之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至一第二饋電點203，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第一輻射部F1，以饋入電流訊號至所述第一輻射部F1。

亦就是說，於本實施例中，所述第一饋入部12與所述第二饋入部13均電連接至所述第一輻射部F1。具體地，所述第一饋入部12與所述第二饋入部13分別電連接至所述第一輻射部F1之兩側，例如，所述第一饋入部12電連接至所述第一輻射部F1位於所述第一部分115之部分，所述第二饋入部13電連接至所述第一輻射部F1位元於所述第二部分116之部分。

所述接地部14設置於所述第一輻射部F1之內側。具體地，所述接地部14設置於所述淨空區114內。所述接地部14之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述接地面112，即接地，另一端電連接至所述第一輻射部F1，以為所述第一輻射部F1提供接地。

可理解，於本實施例中，所述接地部14設置於所述第一饋入部12與所述第二饋入部13之間。即所述第一饋入部12電連接至所述第一輻射部F1之其中一端點一側，所述第二饋入部13電連接至所述第一輻射部F1之另外一端點一側，而所述接地部14電連接至所述第一輻射部F1之兩端點之間。

所述第三饋入部15設置於所述第二輻射部F2之內側。具體地，所述第三饋入部15設置於所述淨空區114內。所述第三饋入部15之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至一第三饋電點205，另一端藉由一匹配電路(圖未示)電連接至所述第二輻射部F2，以饋入電流訊號至所述第二輻射部F2。於本實施例中，所述第三饋入部15電連接至所述第二輻射部F2之第一部分115，且相比所述第一縫隙120更靠近所述第三縫隙122。

可理解，於本實施例中，所述第一饋入部12、第二饋入部13及第三饋入部15均可由鐵件、金屬銅箔、鐳射直接成型技術(Laser Direct structuring，LDS)製程中之導體等材質製成。

所述調節部17設置於所述第二輻射部F2之內側。具體地，所述調節部17設置於所述淨空區114內。所述調節部17之一端可藉由彈片、微帶線、條狀線、同軸電纜等方式電連接至所述第二輻射部F2，另一端電連接至所述接地面112，即接地。於本實施例中，所述調節部17可為中高頻調節器(Middle/High Band Conditioner，MHC)，其可為電感、電容或其組合，用以調整所述天線結構100之中、高頻頻段，並有效提升其頻寬及天線效率。

可理解，於本實施例中，所述調節部17相比所述第三饋入部15更靠近所述第三縫隙122。具體地，於本實施例中，所述調節部17鄰近所述第三縫隙122設置。

於本實施例中，所述切換電路19之一端電連接至所述第二輻射部F2，另一端電連接至所述接地面112，即接地。可理解，於本實施例中，所述切換電路19相對所述第三饋入部15更靠近所述第一縫隙120設置。具體地，所述切換電路19大致電連接至所述第二輻射部F2之中部位置。即所述切換電路19與所述調節部17分別設置於所述第三饋入部15之兩側。所述切換電路19用以藉由將所述第二輻射部F2切換至所述接地面112、使得所述第二輻射部F2不接地、或者將所述第二輻射部F2切換至不同之接地位置(相當於切換至不同之阻抗元件)，進而有效調整所述天線結構100之頻寬，以達到多頻率調整之功能。

可理解，於本實施例中，所述切換電路19之具體結構可為多種形式，例如可包括單路開關、多路開關、單路開關搭配匹配元件、多路開關搭配匹配元件等。

請一併參閱圖5A，於其中一個實施例中，所述切換電路19包括一單路開關19a。所述單路開關19a包括動觸點a1及靜觸點a2。所述動觸點a1電連接至第二輻射部F2。所述單路開關19a之靜觸點a2電連接至所述接地面112。如此，藉由控制所述單路開關19a之開啟或關閉，進而使得所述第二輻射部F2與所述接地面112電連接或者斷開連接，即控制所述第二輻射部F2接地或者不接地，以達到多頻率調整之功能。

可理解，請一併參閱圖5B，於其中一個實施例中，所述切換電路19包括多路開關19b。於本實施例中，所述多路開關19b為一四路開關。所述多路開關19b包括動觸點b1、第一靜觸點b2、第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5。所述動觸點b1電連接至所述第二輻射部F2。所述第一靜觸點b2、所述第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5分別電連接至所述接地面112之不同位置。藉由控制所述動觸點b1之切換，可將所述動觸點b1分別切換至所述第一靜觸點b2、第二靜觸點b3、第三靜觸點b4以及第四靜觸點b5。如此，所述第二輻射部F2將分別電連接至所述接地面112之不同位置，進而達到多頻率調整之功能。

可理解，請一併參閱圖5C，於其中一個實施例中，所述切換電路19包括單路開關19c及匹配元件191。所述單路開關19c包括動觸點c1及靜觸點c2。所述動觸點c1電連接至所述第二輻射部F2。所述靜觸點c2藉由所述匹配元件191電連接至所述接地面112。所述匹配元件191具有一預設阻抗。所述匹配元件191可包括電感、電容、或電感與電容之組合。

請一併參閱圖5D，於其中一個實施例中，所述切換電路19包括多路開關19d以及至少一匹配元件193。於本實施例中，所述多路開關19d為一四路開關，且所述切換電路19包括三個匹配元件193。所述多路開關19d包括動觸點d1、第一靜觸點d2、第二靜觸點d3、第三靜觸點d4以及第四靜觸點d5。所述動觸點d1電連接至所述第二輻射部F2。所述第一靜觸點d2、所述第二靜觸點d3以及第三靜觸點d4分別藉由相應之匹配元件193電連接至所述接地面112。所述第四靜觸點d5懸空設置。每一個匹配元件193具有一預設阻抗，該等匹配元件193之預設阻抗可相同亦可不同。每一個匹配元件193可包括電感、電容、或電感與電容之組合。每一個匹配元件193電連接至所述接地面112之位置可相同亦可不同。

可理解，藉由控制所述動觸點d1之切換，可將所述動觸點d1分別切換至所述第一靜觸點d2、第二靜觸點d3、第三靜觸點d4以及第四靜觸點d5。如此，所述第二輻射部F2將藉由不同之匹配元件193電連接至所述接地面112或者與所述接地面112斷開連接，進而達到多頻率調整之功能。

可理解，請一併參閱圖6，為所述天線結構100之電流路徑圖。其中，當電流自所述第一饋入部12饋入時，所述電流將流經所述第一輻射部F1，再流入所述接地部14(參路徑P1)，進而激發一第一工作模態以產生第一輻射頻段之輻射訊號。

當電流自所述第二饋入部13饋入時，所述電流還將流經所述第一輻射部F1，再流入所述接地部14(參路徑P2)，進而激發一第二工作模態以產生第二輻射頻段之輻射訊號。

可理解，於本實施例中，所述第二輻射部F2為一單極(Monopole)天線。當電流自所述第三饋入部15饋入時，所述電流將流經所述第二輻射部F2，並分別流向所述第一縫隙120及第三縫隙122(參路徑P3)，進而激發一第三工作模態以產生第三輻射頻段之輻射訊號。

當電流自所述第三饋入部15饋入時，所述電流將流經所述第二輻射部F2，並流向所述第一縫隙120，接著流入所述中框113及所述背板111，再流向所述第三縫隙122後，經所述第二輻射部F2流向所述第三饋入部15(參路徑P4)，進而激發一第四工作模態以產生第四輻射頻段之輻射訊號。

當電流自所述第三饋入部15饋入時，所述電流將流經所述第二輻射部F2，並流向所述第三縫隙122(參路徑P5)，進而激發一第五工作模態以產生第五輻射頻段之輻射訊號。

於本實施例中，所述第一工作模態包括全球定位系統(Global Positioning System，GPS)模態及WIFI 2.4GHz模態。所述第一輻射頻段之頻率包括1575MHz及2400-2484MHz。所述第二工作模態包括WIFI 5GHz 模態。所述第二輻射頻段之頻率包括5150-5850MHz。所述第三工作模態為長期演進技術升級版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低頻模態。所述第三輻射頻段之頻率包括700-960MHz。所述第四工作模態包括LTE-A中頻模態。所述第四輻射頻段之頻率包括1710-2170MHz。所述第五工作模態包括LTE-A高頻模態。所述第五輻射頻段之頻率包括2300-2690MHz。

顯然，於本實施例中，所述第一輻射部F1構成GPS、WIFI 2.4G/5G天線。所述第二輻射部F2構成LTE-A低、中、高頻天線。

可理解，於本實施例中，所述第一輻射部F1構成多饋入，例如雙饋入共天線結構。其中兩個饋入部，例如第一饋入部12與所述第二饋入部13設置於所述第一輻射部F1之兩側，且於所述第一輻射部F1之適當位置設置所述接地部14，可使得GPS天線、WIFI 2.4G天線及WIFI 5G天線同時饋入於同一輻射體，即所述第一輻射部F1，進而產生相應之GPS頻段、WIFI 2.4G頻段及WIFI 5G頻段。

另外，藉由調節所述接地部14之位置，可有效調節所述第一工作模態及第二工作模態。例如，當所述接地部14靠近所述第二饋入部13時，所述第一工作模態與所述第二工作模態分離較遠。反當所述接地部14靠近所述第一饋入部12時，則所述第一工作模態與所述第二工作模態越靠近。

圖7為所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，當所述切換電路19分別切換至一電感值為100nH、40nH、22nH及11nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之S11值大致相同。

圖8為所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之總輻射效率曲線圖。其中，當所述切換電路19分別切換至一電感值為100nH、40nH、22nH及11nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於GPS模態以及WIFI 2.4GHz模態時之總輻射效率大致相同。

圖9為所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，當所述切換電路19分別切換至一電感值為100nH、40nH、22nH及11nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之S11值大致相同。

圖10為所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之總輻射效率曲線圖。其中，當所述切換電路19分別切換至一電感值為100nH、40nH、22nH及11nH之電感，以使得所述天線結構100之低頻分別為LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100工作於WIFI 5GHz模態時之總輻射效率大致相同。

圖11為所述天線結構100工作於LTE-A低、中、高頻模態時之S參數(散射參數)曲線圖。其中，曲線S111為當所述切換電路19切換至一電感值為100nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S112為當所述切換電路19切換至一電感值為40nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band13頻段(746-787MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S113為當所述切換電路19切換至一電感值為22nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。曲線S114為當所述切換電路19切換至一電感值為11nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band8頻段(880-960MHz)及LTE-A中、高頻模態時之S11值。

圖12為所述天線結構100工作於LTE-A低、中、高頻模態時之總輻射效率曲線圖。其中，曲線S121為當所述切換電路19切換至一電感值為100nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S122為當所述切換電路19切換至一電感值為40nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band13頻段(746-787MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S123為當所述切換電路19切換至一電感值為22nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band20頻段(791-862MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。曲線S124為當所述切換電路19切換至一電感值為11nH之電感時，所述天線結構100工作於LTE-A Band8頻段(880-960MHz)及LTE-A中、高頻模態時之總輻射效率。

顯然，由圖7至及圖12可看出，所述天線結構100藉由設置所述切換電路19，以切換所述天線結構100之各低頻模態，可有效提升低頻頻寬並兼具最佳天線效率。再者，當所述天線結構100分別工作於LTE-A Band17頻段(704-746MHz)、LTE-A Band13頻段(746-787MHz)、LTE-A Band20頻段(791-862MHz)以及LTE-A Band8頻段(880-960MHz)時，所述天線結構100之LTE-A中、高頻頻段範圍皆為1710-2690MHz，且所述天線結構100還可涵蓋至相應之GPS頻段、WIFI 2.4GHz頻段及WIFI 5GHz頻段。即當所述切換電路19切換時，所述切換電路19僅用於改變所述天線結構100之低頻模態而不影響其中、高頻模態，即當所述低頻頻段切換時皆涵蓋GPS、WIFI 2.4GHz及WIFI 5GHz等多個頻段，該特性有利於LTE-A之載波聚合應用(Carrier Aggregation，CA)。

亦就是說，所述天線結構100藉由所述切換電路19之切換，可產生各種不同之工作模態，例如低頻模態、中頻模態、高頻模態、GPS模態、WIFI 2.4GHz模態及WIFI 5GHz模態，涵蓋全球常用之通訊頻段。具體而言，所述天線結構100於低頻可涵蓋GSM850/900/WCDMA Band5/Band8/Band13/Band17/Band20，中頻可涵蓋GSM 1800/1900/WCDMA 2100(1710-2170MHz)，高頻涵蓋LTE-A Band7、Band40、Band41(2300-2690MHz)，另可涵蓋GPS頻段、Wi-Fi 2.4GHz頻段及Wi-Fi 5GHz頻段。所述天線結構100之設計頻段可應用於GSM Qual-band、UMTS Band I/II/V/VIII頻段以及全球常用LTE 850/900/1800/1900/2100/2300/2500頻段之操作。

當然，可理解，於其他實施例中，所述切換電路19不局限於電連接至所述第二輻射部F2，其位置可根據具體需求進行調整。例如，可將所述切換電路19電連接至所述第一輻射部F1。

可理解，所述系統接地面與所述金屬邊框110之間之連接點之位置可根據所需之低頻頻率做相應調整，例如，當所述連接點靠近所述第三饋入部15時，可使得其低頻頻率往高頻偏移。反則往低頻偏移。

另外，該天線結構100中所述開槽118、所述第一縫隙120、第二縫隙121及第三縫隙122均設置於所述金屬邊框110上，並未設置於所述背板111上，所述背板111為一體成型之單一金屬片，使得所述背板111構成全金屬結構。即所述背板111與所述金屬邊框110之間沒有空隙，所述背板111上並沒有設置任何用於分割所述背板111之絕緣之開槽、斷線或斷點，使得所述背板111可避免由於開槽、斷線或斷點之設置而影響背板111之完整性與美觀性。

綜上，本發明之天線結構100藉由於所述金屬邊框110上設置至少一縫隙(例如第一縫隙120、第二縫隙121及第三縫隙122)，以自所述金屬邊框110上劃分出至少兩個輻射部。所述天線結構100還藉由設置所述切換電路19，如此可藉由不同之切換方式涵蓋低頻、中頻、高頻、GPS、Wi-Fi 2.4GHz及Wi-Fi 5GHz等多個頻段，並使得所述天線結構100之輻射相較於一般之金屬背蓋天線更具寬頻效果。所述天線結構100可提升低頻頻寬並兼具較佳天線效率，涵蓋全球頻段應用以及CA應用之要求。另外，可理解之是，本發明之天線結構100具有正面全螢幕，且於全金屬之背板111、金屬邊框110以及周圍有大量金屬之不利環境中，所述天線結構100仍具有良好之表現。

以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非是對本發明作任何形式上的限定。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。