專(zhuān)利名稱(chēng)：多頻移動(dòng)通信裝置及其天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種移動(dòng)通信裝置及其天線，尤其是一種適用于多頻工作的移動(dòng)通信 裝置及其天線。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今移動(dòng)通信裝置的發(fā)展越來(lái)越快速，WWAN(Wireless Wide Area Network) 及LTE(Long Term Evolution)技術(shù)蓬勃發(fā)展，人們對(duì)于移動(dòng)通信裝置的需求也越來(lái)越 高。由于各個(gè)國(guó)家所使用的通信系統(tǒng)不盡相同，因此存在著多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，如 LTE700/2300/2500.GSM850/900/1800/1900以及UMTS等。而在移動(dòng)通信裝置的設(shè)計(jì)上不僅 需要滿足輕、薄、短、小的理念，同時(shí)又必須能夠多個(gè)頻帶工作。為了滿足此項(xiàng)頻帶需求，在 移動(dòng)通信裝置設(shè)計(jì)上可以使用耦合式饋入的技術(shù)來(lái)達(dá)到其內(nèi)藏式天線的多頻工作的特性。然而隨著通信技術(shù)的進(jìn)步，通信上應(yīng)用的工作頻帶越來(lái)越多，因此移動(dòng)通信裝置 所需涵蓋的工作帶寬越來(lái)越寬，使得一般耦合式饋入的移動(dòng)通信裝置也無(wú)法完全涵蓋所需 的頻帶，例如中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利第1295517號(hào)“一種內(nèi)藏式多頻線”，其公開(kāi)一種耦合式饋入的 移動(dòng)通信裝置，其可涵蓋GSM900/1800/1900/UMTS四頻工作。然而，若要完整涵蓋LTE/GSM/UMTS八頻工作，包含LTE700/GSM850/900 (698至 960MHz)三頻工作及 GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500(1710 至 ^90MHz)五頻工作，同時(shí) 維持天線縮小化的尺寸，此種傳統(tǒng)耦合式饋入方式并無(wú)法達(dá)到。因此，有必要提供一種多頻移動(dòng)通信裝置及其天線，以解決先前技術(shù)所產(chǎn)生的問(wèn) 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多頻移動(dòng)通信裝置適用于LTE/GSM/UMTS的八頻工 作。本發(fā)明的另一目的在于提供一種天線，適用于LTE/GSM/UMTS的八頻工作。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的多頻移動(dòng)通信裝置具有一接地面及一天線，該天線 位于一介質(zhì)基板上，該天線包含一單極組件、一短路輻射部、一第一輻射支路以及一第二 輻射支路。其中該單極組件包括一饋入端，該饋入端為該天線的饋入點(diǎn)，且該單極組件產(chǎn) 生該天線的一第一共振模態(tài)；該短路輻射部的一端為一短路端，該短路端電氣連接至該接 地面，其另一端為開(kāi)路，該短路輻射部沿著該單極組件延伸，并與該單極組件具有一耦合間 距，該短路輻射部藉由該單極組件的耦合激發(fā)，產(chǎn)生該天線的一第二共振模態(tài)；該第一輻射 支路的一端電氣連接至該短路輻射部，其另一端為開(kāi)路，該第一輻射支路沿著該短路輻射 部的該短路端方向延伸，并且該第一輻射支路位于與該單極組件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，該第一 輻射支路產(chǎn)生一第三共振模態(tài)，該第三共振模態(tài)與該第一共振模態(tài)形成該天線的一第一工 作頻帶；以及該第二輻射支路的一端電氣連接至該短路輻射部，其另一端為開(kāi)路，該第二輻 射支路沿著該第一輻射支路延伸，并使該第一輻射支路位于該第二輻射支路與該短路輻射部之間，該第二輻射支路產(chǎn)生一第四共振模態(tài)，該第四共振模態(tài)與該第二共振模態(tài)形成該 天線的一第二工作頻帶。為了達(dá)到上述另一目的，本發(fā)明的天線用于具有一接地面的一移動(dòng)通信裝置，該 天線包含一單極組件、一短路輻射部、一第一輻射支路以及一第二輻射支路。其中該單極 組件包括一饋入端，該饋入端為該天線的饋入點(diǎn)，且該單極組件產(chǎn)生該天線的一第一共振 模態(tài)；該短路輻射部的一端為一短路端，該短路端電氣連接至該接地面，其另一端為開(kāi)路， 該短路輻射部沿著該單極組件延伸，并與該單極組件具有一耦合間距，該短路輻射部藉由 該單極組件的耦合激發(fā)，產(chǎn)生該天線的一第二共振模態(tài)；該第一輻射支路的一端電氣連接 至該短路輻射部，其另一端為開(kāi)路，該第一輻射支路沿著該短路輻射部的該短路端方向延 伸，并且該第一輻射支路位于與該單極組件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，該第一輻射支路產(chǎn)生一第三 共振模態(tài)，該第三共振模態(tài)與該第一共振模態(tài)形成該天線的一第一工作頻帶；以及該第二 輻射支路的一端電氣連接至該短路輻射部，其另一端為開(kāi)路，該第二輻射支路沿著該第一 輻射支路延伸，并使該第一輻射支路位于該第二輻射支路與該短路輻射部之間，該第二輻 射支路產(chǎn)生一第四共振模態(tài)，該第四共振模態(tài)與該第二共振模態(tài)形成該天線的一第二工作 頻帶。根據(jù)本發(fā)明中的一實(shí)施方式，該耦合間距少于2mm。本發(fā)明增加天線的工作帶寬，適用于LTE/GSM/UMTS的八頻工作，并可有效縮小天 線尺寸，相當(dāng)符合縮小化的多頻移動(dòng)通信裝置實(shí)際應(yīng)用時(shí)的需求，特別是薄形移動(dòng)通信裝 置的應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第圖2為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第圖3為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第圖4為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第圖5為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第主要組件符號(hào)說(shuō)明多頻移動(dòng)通信裝置1、3、4、5接地面11接地點(diǎn)111天線12、32、42、52介質(zhì)基板13單極組件14、34、44饋入端141、；341、441短路輻射部15短路端151開(kāi)路端152VSWR電壓駐波比一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 一實(shí)施例的返回?fù)p失模擬圖< 二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。 四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。第一輻射支路16 第二輻射支路17 耦合間距18、38、48 第一共振模態(tài)21第二共振模態(tài)22 第三共振模態(tài)23 第四共振模態(tài)M 第一工作頻帶邪 第二工作頻帶26 第三輻射支路59
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的 具體實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。請(qǐng)一并參考圖1與圖2。圖1為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖， 圖2為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第一實(shí)施例的返回?fù)p失模擬圖。多頻移動(dòng)通信裝置1具 有接地面11及天線12，接地面11為移動(dòng)通信裝置的系統(tǒng)接地面，或是移動(dòng)通信手機(jī)的系統(tǒng) 接地面，而天線12可以印刷、蝕刻或注射成型技術(shù)形成于介質(zhì)基板13上。天線12包含單 極組件14、短路輻射部15、第一輻射支路16以及第二輻射支路17。單極組件14的饋入端141為天線12的饋入點(diǎn)，且單極組件14產(chǎn)生天線12的第 一(最高)共振模態(tài)21(如圖2所示)。在本實(shí)施例中，單極組件14略呈一倒L形。短路輻射部15的一端為短路端151，其電氣連接至接地面11的接地點(diǎn)111，其另 一端為開(kāi)路端152，短路輻射部15沿著單極組件14延伸，并與單極組件14具有耦合間距 18。在本實(shí)施例中，耦合間距18少于2mm。短路輻射部15藉由單極組件14的耦合激發(fā)，產(chǎn) 生天線12的第二(最低)共振模態(tài)22 (如圖2所示)。第一輻射支路16的一端電氣連接至短路輻射部15，其另一端為開(kāi)路，第一輻射支 路16沿著短路輻射部15的短路端151方向延伸，并位于與單極組件14相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)， 第一輻射支路16產(chǎn)生第三共振模態(tài)23 (如圖2所示)，第三共振模態(tài)23與該第一共振模態(tài) 21形成天線12的第一(較高)工作頻帶25 (如圖2所示)，其中第一工作頻帶25能涵蓋 1710 至 2690MHz ο第二輻射支路17的一端電氣連接至短路輻射部15，其另一端為開(kāi)路，第二輻射支 路17沿著第一輻射支路16延伸，并使第一輻射支路16位于第二輻射支路17與短路輻射 部15之間，第二輻射支路17產(chǎn)生第四共振模態(tài)24 (如圖2所示)，第四共振模態(tài)M與第二 共振模態(tài)22形成該天線的一第二(較低)工作頻帶26(如圖2所示)，其中第二工作頻帶 26能涵蓋698至960MHz。在圖2中，橫軸代表工作頻率，縱軸代表返回?fù)p失。在第一實(shí)施例中選擇下列尺寸 來(lái)進(jìn)行模擬接地面11長(zhǎng)度約100mm、寬度約40mm ；天線12面積約40 X 15mm2 ；介質(zhì)基板13 采用長(zhǎng)度約45mm、寬度約15mm、厚度約0. 8mm的玻璃纖維介質(zhì)基板；單極組件14為一倒L 形金屬片，長(zhǎng)度約24mm、寬度約6mm ；短路輻射部15長(zhǎng)度約39mm、寬度約0. 5mm ；第一輻射支 路16長(zhǎng)度約38mm、寬度約1. 5mm ；第二輻射支路17長(zhǎng)度約49mm、寬度約1mm。如圖2所示，第一實(shí)施例1可產(chǎn)生該天線的第一(最高)共振模態(tài)21、第二(最 低)共振模態(tài)22、第三共振模態(tài)23以及第四共振模態(tài)M，而第一(最高)共振模態(tài)與第三 共振模態(tài)形成該天線的第一(較高)工作頻帶25，在3 1 VSWR(電壓駐波比)返回?fù)p失 定義下(移動(dòng)通信裝置天線設(shè)計(jì)規(guī)范)，涵蓋至少1710至沈9011泡，第二(最低)共振模態(tài) 與第四共振模態(tài)則形成該天線的第二(較低)工作頻帶沈，涵蓋至少698至960MHz，此二 工作頻帶可以涵蓋LTE/GSM/UMTS的八頻工作。接著請(qǐng)參考圖3，圖3為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。多頻移 動(dòng)通信裝置3具有接地面11及天線32，天線32包含單極組件34、短路輻射部15、第一輻 射支路16以及第二輻射支路17。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)大致相同，其不同之 處在于，第二實(shí)施例的單極組件34為略呈T形的金屬片。
接著請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。多頻移 動(dòng)通信裝置4具有接地面11及天線42，天線42包含單極組件44、短路輻射部15、第一輻 射支路16以及第二輻射支路17。第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)大致相同，其不同之 處在于，單極組件44略呈倒U形的金屬片。上述第二與第三實(shí)施例中，雖然在單極組件的形狀上有些許變化，但僅需調(diào)整單 極組件的尺寸，也可產(chǎn)生第一(最高)共振模態(tài)，且電磁耦合激發(fā)短路輻射部，并電容耦合 至第一輻射支路及第二輻射支路，分別產(chǎn)生第二(最低)、第三以及第四共振模態(tài)，最后合 成為二個(gè)寬帶的工作頻帶。接著請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明多頻移動(dòng)通信裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。多頻移 動(dòng)通信裝置5具有接地面11及天線52，天線52包含單極組件14、短路輻射部15、第一輻 射支路16以及第二輻射支路17與第三輻射支路59。第四實(shí)施例與第一實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu) 亦大致相同，其不同之處在于，第四實(shí)施例另具有第三輻射支路59，其一端電氣連接至短路 輻射部15，其另一端為開(kāi)路，第三輻射支路59沿著短路輻射部15的短路端151方向延伸， 并位于與單極組件14相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，并且第三輻射支路59位于第一輻射支路16與短路 輻射部15之間。第三輻射支路59可以產(chǎn)生額外的共振模態(tài)，以增加天線52的工作帶寬。上述的第二實(shí)施例、第三實(shí)施例以及第四實(shí)施例皆可達(dá)到與第一實(shí)施例相似的功 效。綜合上述，本發(fā)明的移動(dòng)通信裝置使用單極組件作為其天線的饋入部，單極組件 亦可以產(chǎn)生共振模態(tài)(第一共振模態(tài))，增加天線的工作帶寬，同時(shí)作為天線的饋入部時(shí)， 可以電容耦合激發(fā)天線的短路輻射部，并電容耦合激發(fā)連接至短路輻射部的第一輻射支 路及第二輻射支路，分別產(chǎn)生共振模態(tài)(第二、第三以及第四共振模態(tài))，使得天線可以 有四個(gè)共振模態(tài)產(chǎn)生，合成二個(gè)寬帶的工作頻帶(第一及第二工作頻帶)，分別足以涵蓋 LTE700/GSM850/900 三頻工作及 GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500 五頻工作。且天線為平 面結(jié)構(gòu)，短路輻射部沿著單極組件方向延伸，而第一輻射支路沿著短路輻射部方向延伸，第 二輻射部則沿著第一輻射支路方向延伸，藉由如此排列方式便可有效縮小天線尺寸，其所 占面積僅約40x15mm2 (600mm2)或可更小，相當(dāng)符合縮小化的多頻移動(dòng)通信裝置實(shí)際應(yīng)用時(shí) 的需求，特別是薄形移動(dòng)通信裝置的應(yīng)用。綜上所陳，本發(fā)明無(wú)論就目的、手段及功效，處處均顯示其迥異于公知技術(shù)的特 征，懇請(qǐng)審查員明察，早日賜準(zhǔn)專(zhuān)利，使嘉惠社會(huì)，實(shí)感德便。惟應(yīng)注意的是，上述諸多實(shí)施 例僅是為了便于說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所要求保護(hù)的權(quán)利范圍自然應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)的 范圍所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。權(quán)利要求
1.一種多頻移動(dòng)通信裝置，具有一接地面及一天線，該天線位于一介質(zhì)基板上，該天線 包括一單極組件，該單極組件包括一饋入端，該饋入端為該天線的饋入點(diǎn)，該單極組件產(chǎn)生 該天線的一第一共振模態(tài)；一短路輻射部，該短路輻射部一端為一短路端，該短路端電氣連接至該接地面，該短路 輻射部另一端為開(kāi)路，該短路輻射部沿著該單極組件延伸，并與該單極組件具有一耦合間 距，該短路輻射部藉由該單極組件的耦合激發(fā)，產(chǎn)生該天線的一第二共振模態(tài)；一第一輻射支路，該第一輻射支路一端電氣連接至該短路輻射部，另一端為開(kāi)路，該第 一輻射支路沿著該短路輻射部的該短路端方向延伸，并且該第一輻射支路位于與該單極組 件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，該第一輻射支路產(chǎn)生一第三共振模態(tài)，該第三共振模態(tài)與該第一共振 模態(tài)形成該天線的一第一工作頻帶；以及一第二輻射支路，該第二輻射支路一端電氣連接至該短路輻射部，另一端為開(kāi)路，該第 二輻射支路沿著該第一輻射支路延伸，并使該第一輻射支路位于該第二輻射支路與該短路 輻射部之間，該第二輻射支路產(chǎn)生一第四共振模態(tài)，該第四共振模態(tài)與該第二共振模態(tài)形 成該天線的一第二工作頻帶。
2.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該耦合間距少于2mm。
3.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該單極組件略呈一倒L形、一T形或一倒U形。
4.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該接地面為一移動(dòng)通信手機(jī)的系統(tǒng)接地
5.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該第一工作頻帶涵蓋1710至^90MHz。
6.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該第二工作頻帶涵蓋698至960MHz。
7.如權(quán)利要求1的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該天線具有一第三輻射支路，該第三輻射 支路一端電氣連接至該短路輻射部，另一端為開(kāi)路，該第三輻射支路沿著該短路輻射部的 該短路端方向延伸，并且該第三輻射支路位于與該單極組件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，該第三輻射 支路產(chǎn)生一共振模態(tài)，以增加該天線的工作帶寬。
8.如權(quán)利要求7的多頻移動(dòng)通信裝置，其中該第三輻射支路位于該第一輻射支路與該 短路輻射部之間。
9.一種天線，用于具有一接地面的一移動(dòng)通信裝置，該天線包括一單極組件，該單極組件包括一饋入端，該饋入端為該天線的饋入點(diǎn)，該單極組件產(chǎn)生 該天線的一第一共振模態(tài)；一短路輻射部，該短路輻射部一端為一短路端，該短路端電氣連接至該接地面，另一端 為開(kāi)路，該短路輻射部沿著該單極組件延伸，并與該單極組件具有一耦合間距，該短路輻射 部藉由該單極組件的耦合激發(fā)，產(chǎn)生該天線的一第二共振模態(tài)；一第一輻射支路，該第一輻射支路一端電氣連接至該短路輻射部，另一端為開(kāi)路，該第 一輻射支路沿著該短路輻射部的該短路端方向延伸，并且該第一輻射支路位于與該單極組 件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，該第一輻射支路產(chǎn)生一第三共振模態(tài)，該第三共振模態(tài)與該第一共振 模態(tài)形成該天線的一第一工作頻帶；以及一第二輻射支路，該第二輻射支路一端電氣連接至該短路輻射部，另一端為開(kāi)路，該第二輻射支路沿著該第一輻射支路延伸，并使該第一輻射支路位于該第二輻射支路與該短路 輻射部之間，該第二輻射支路產(chǎn)生一第四共振模態(tài)，該第四共振模態(tài)與該第二共振模態(tài)形 成該天線的一第二工作頻帶。
10.如權(quán)利要求9的天線，其中該天線位于一介質(zhì)基板上。
全文摘要
多頻移動(dòng)通信裝置及其天線。該裝置具有接地面及天線，天線位于介質(zhì)基板上，包含產(chǎn)生第一共振模態(tài)的單極組件，其包含為天線饋入點(diǎn)的饋入端；短路輻射部，一端連接至接地面的短路端，另一端開(kāi)路，沿著單極組件延伸并具有耦合間距，產(chǎn)生第二共振模態(tài)；第一輻射支路，一端連接至短路輻射部，另一端開(kāi)路，沿著短路輻射部的短路端方向延伸，位于與單極組件相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)，產(chǎn)生第三共振模態(tài)，第三與第一共振模態(tài)形成第一工作頻帶；第二輻射支路，一端連接至短路輻射部，另一端為開(kāi)路，沿著第一輻射支路延伸并使第一輻射支路位于其與短路輻射部之間，產(chǎn)生第四共振模態(tài)，第四與第二共振模態(tài)形成第二工作頻帶。本發(fā)明增加天線工作帶寬且縮小其尺寸。
文檔編號(hào)H01Q5/01GK102055061SQ20091021016
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者翁金輅, 陳威宇 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司