專利名稱：通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)，特別涉及一種結(jié)合開口槽孔天線與單極天線來(lái)分別激發(fā)低頻及高頻操作頻帶的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)。通過(guò)將開口槽孔天線的缺口朝向通信裝置的接地元件的一短邊邊緣處，本發(fā)明的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)也可降低使用者手部對(duì)于天線的影響。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，移動(dòng)通信裝置也越來(lái)越輕薄短?。灰虼?，應(yīng)用于移動(dòng)通信裝置上的天線就必須與周邊元件做整合，并要能達(dá)成寬頻的頻帶操作。在傳統(tǒng)的天線設(shè)計(jì)中，天線元件在系統(tǒng)電路板中需要具備有一凈空區(qū)間，且該凈空區(qū)間并無(wú)法再做利用。這限制了整個(gè)系統(tǒng)電路板的空間運(yùn)用配置，且該天線元件也難以達(dá)成縮小化的效果。當(dāng)移動(dòng)通信裝置在實(shí)際使用時(shí)，天線的配置位置將決定移動(dòng)裝置受到使用者的手部影響的程度。舉例來(lái)說(shuō)，美國(guó)專利第7，768，466 B2號(hào)“Multiband folded loop antenna(多頻折疊環(huán)圈天線)”即揭示一種占據(jù)三維立體空間的手機(jī)天線，其中該手機(jī)天線配置于一接地面的邊緣，且必須占據(jù)整個(gè)邊緣來(lái)達(dá)成寬頻的操作。該手機(jī)天線無(wú)法與周圍的接地面緊密結(jié)合，因此造成裝置內(nèi)部的空間浪費(fèi)。另外，該手機(jī)天線所在的凈空區(qū)間并未能形成輻射元件以激發(fā)共振模式，使該手機(jī)天線無(wú)法涵蓋更多的操作頻帶。當(dāng)使用者使用包括該手機(jī)天線的通信裝置時(shí)，容易因?yàn)槭植课粘值奈恢貌煌?，而使得手機(jī)天線的輻射特性受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)合單極天線及其凈空區(qū)間所形成的開口槽孔天線。該單極天線以及該開口槽孔天線皆可激發(fā)共振模式，使得天線元件可以涵蓋更多的操作頻帶，也使得系統(tǒng)電路板上的凈空區(qū)間的利用能更有效率。另外，本發(fā)明也降低了使用者手部對(duì)于天線的影響。本發(fā)明提供一種通信裝置，包括一天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包括:一接地元件，位于一介質(zhì)基板上，其中該接地元件的一邊緣處具有一缺口，該缺口朝向該接地元件的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間，且該槽孔區(qū)間大致沿著該邊緣處的方向延伸，該槽孔區(qū)間的寬度大于該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度；以及一天線元件，位于該介質(zhì)基板上，并包括:一第一輻射部，位于該槽孔區(qū)間內(nèi)，并激發(fā)該天線元件的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式；以及一第二輻射部，為一開口槽孔天線，并由該槽孔區(qū)間所形成，且激發(fā)該天線元件的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的共振模式。另外，本發(fā)明提供一種天線結(jié)構(gòu)，包括:一接地元件，位于一介質(zhì)基板上，其中該接地元件的一邊緣處具有一缺口，該缺口朝向該接地元件的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間，且該槽孔區(qū)間大致沿著該邊緣處的方向延伸，該槽孔區(qū)間的寬度大于該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度；以及一天線元件，位于該介質(zhì)基板上，并包括:一第一輻射部，位于該槽孔區(qū)間內(nèi)，并激發(fā)該天線元件的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式；以及一第二輻射部，為一開口槽孔天線，并由該槽孔區(qū)間所形成，且激發(fā)該天線元件的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的共振模式。在本發(fā)明一實(shí)施例中，該第一輻射部可以為一單極天線，且其饋入點(diǎn)為該天線元件的饋入點(diǎn)，而該第一輻射部又可作為該第二輻射部的饋入部來(lái)激發(fā)該開口槽孔天線。另夕卜，該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度小于該槽孔區(qū)間的長(zhǎng)度的1/4。該槽孔區(qū)間與該接地元件的邊緣處的距離小于3mm。該接地元件的邊緣處具有一金屬部，且該金屬部大致垂直于該接地元件并電性稱接至該接地元件的邊緣處。該金屬部位于介質(zhì)基板上的高度小于5_。本發(fā)明的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于薄形移動(dòng)通信裝置中，且以上所述的天線元件的第一及第二操作頻帶均至少涵蓋一移動(dòng)通信頻帶。


圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的返回?fù)p失圖；圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的示意圖。主要附圖標(biāo)記說(shuō)明100、200、400、500 通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)；10 接地元件；

101 接地元件的一邊緣處；11 介質(zhì)基板；12、42、52 缺口；13、43、53 槽孔區(qū)間；14、24、44、54 天線元件；141、241、441、541 第一輻射部；142、242、442、542 第二輻射部；15、25、45、55 饋入點(diǎn)；26、56 金屬部；27 電感元件；31 第一操作頻帶(高頻);32 第二操作頻帶(低頻)；d 缺口的長(zhǎng)度；t 槽孔區(qū)間的長(zhǎng)度；w 槽孔區(qū)間的寬度；h 金屬部于接地元件上的高度。
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。
圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100的示意圖。于本實(shí)施例中，通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100包括一接地元件10及一天線元件14，其中該接地元件10位于一介質(zhì)基板11上。該接地元件的一邊緣處101具有一缺口 12，該缺口 12朝向該接地元件10的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間13。該槽孔區(qū)間13大致沿著該邊緣處101的方向延伸。該槽孔區(qū)間13的寬度w并大于該缺口 12位于該邊緣處101的長(zhǎng)度d。該天線元件14位于該介質(zhì)基板11上，并包括第一輻射部141及第二輻射部142。該第一輻射部141位于該槽孔區(qū)間13內(nèi)，并激發(fā)該天線元件14的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式。該第二輻射部142為一開口槽孔天線，并由該槽孔區(qū)間13所形成，且激發(fā)該天線元件14的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的一共振模式。值得注意的是，該缺口 12所在的邊緣處101為該接地元件10的一短邊，且該缺口 12是遠(yuǎn)離該短邊的二個(gè)角落。因此，當(dāng)使用者手部握住本發(fā)明的通信裝置時(shí)，對(duì)天線的影響可以大幅降低。圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)200的示意圖。第二實(shí)施例中的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)200與第一實(shí)施例中的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100的主要差異如下所述。第一輻射部241為具有雙支路的單極天線，其中通過(guò)在該單極天線的一支路中加入一電感元件27，可于高頻及低頻各激發(fā)一共振模式，以協(xié)助增加第一(高頻)操作頻帶及第二(低頻)操作頻帶的頻寬。值得注意的是，該第一輻射部241也可以包括多個(gè)電感元件27。通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)200可還包括一金屬部26，其中該金屬部26大致垂直于該接地元件10，并電性耦接至該接地元件10的邊緣處101。通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)200的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100相似。在此相似結(jié)構(gòu)下，第二實(shí)施例也可具有與第一實(shí)施例相似的功效。圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)200的返回?fù)p失(Return Loss)圖,其中縱軸代表返回?fù)p失(單位:dB),而橫軸代表頻率(單位:MHz、)。在本實(shí)施例中，介質(zhì)基板11的長(zhǎng)度約為115mm,寬度約為60mm,厚度約為0.8mm ;接地元件10位于介質(zhì)基板11上，接地元件10上的缺口 12的長(zhǎng)度d約為3mm ；由接地元件10與缺口 12所形成的開口槽孔區(qū)間13，其長(zhǎng)度t約為第二(低頻)操作頻帶32的中心頻率(約900MHz)的0.14倍波長(zhǎng)，而開口槽孔區(qū)間13的長(zhǎng)度t小于該中心頻率的四分的一波長(zhǎng)；金屬部26的高度約為3mm，長(zhǎng)度約為50mm。根據(jù)量測(cè)結(jié)果，本發(fā)明的第二實(shí)施例在6dB返回?fù)p失的定義下(移動(dòng)通信裝置天線設(shè)計(jì)規(guī)范)，第一操作頻帶31可至少涵蓋GSM1800/1900/UMTS的三頻操作(1710MHz 2170MHz)，第二操作頻帶32可至少涵蓋GSM850/900的兩頻操作(824MHz 960MHz)，因此本發(fā)明可至少滿足WffAN五頻的操作需求。圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)400的示意圖。第三實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)400的結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100類似，主要差異處在于圖4的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)的第二輻射部442可為一多彎角的形狀，并于接地元件10的一邊緣處101電性耦接一金屬部26。利用調(diào)整第一輻射部441的長(zhǎng)寬以及缺口 42的長(zhǎng)度以調(diào)整頻率偏移及阻抗大小，第三實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)400也可激發(fā)與第一實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100相似的二個(gè)寬頻操作頻帶，并涵蓋WffAN的五頻操作。圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例所述的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)500的示意圖。第四實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)500的結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100類似，主要差異處在于通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)500的金屬部56具有一彎折，可增加金屬部56的面積，以調(diào)整天線元件54的阻抗匹配。第四實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)500也可激發(fā)與第一實(shí)施例的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)100相似的二個(gè)寬頻操作頻帶，并涵蓋WWAN的五頻操作本發(fā)明雖以優(yōu)選實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種通信裝置，包括一天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包括: 一接地兀件，位于一介質(zhì)基板上，其中該接地兀件的一邊緣處具有一缺口，該缺口朝向該接地元件的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間，且該槽孔區(qū)間大致沿著該邊緣處的方向延伸，該槽孔區(qū)間的寬度大于該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度；以及 一天線元件,位于該介質(zhì)基板上，并包括: 一第一輻射部，位于該槽孔區(qū)間內(nèi)，并激發(fā)該天線元件的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式；以及 一第二輻射部，為一開口槽孔天線，并由該槽孔區(qū)間所形成，且激發(fā)該天線元件的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的共振模式。
2.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該槽孔區(qū)間與該接地元件的該邊緣處的距離小于 3mm η
3.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度小于該槽孔區(qū)間的長(zhǎng)度的1/4。
4.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，還包括: 一金屬部，大致垂直于該接地元件，并電性耦接至該接地元件的該邊緣處。
5.如權(quán)利要求4所述的通信裝置，其中該金屬部位于該接地元件上的高度小于5_。
6.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一輻射部還包括至少一電感元件。
7.一種天線結(jié)構(gòu)，包括: 一接地兀件，位于一介質(zhì)基板上，其中該接地兀件的一邊緣處具有一缺口，該缺口朝向該接地元件的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間，且該槽孔區(qū)間大致沿著該邊緣處的方向延伸，該槽孔區(qū)間的寬度大于該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度；以及 一天線元件,位于該介質(zhì)基板上，并包括: 一第一輻射部，位于該槽孔區(qū)間內(nèi)，并激發(fā)該天線元件的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式；以及 一第二輻射部，為一開口槽孔天線，并由該槽孔區(qū)間所形成，且激發(fā)該天線元件的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的共振模式。
8.如權(quán)利要求7所述的天線結(jié)構(gòu)，其中該槽孔區(qū)間與該接地元件的該邊緣處的距離小于 3mm η
9.如權(quán)利要求7所述的天線結(jié)構(gòu)，其中該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度小于該槽孔區(qū)間的長(zhǎng)度的1/4。
10.如權(quán)利要求7所述的天線結(jié)構(gòu)，還包括: 一金屬部，大致垂直于該接地元件，并電性耦接至該接地元件的該邊緣處。
11.如權(quán)利要求10所述的天線結(jié)構(gòu),其中該金屬部位于該接地元件上的高度小于5mm。
12.如權(quán)利要求7所述的天線結(jié)構(gòu)，其中該第一輻射部還包括至少一電感元件。
全文摘要
一種通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)，該通信裝置包括一天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包含一接地元件及一天線元件。該接地元件的一邊緣處具有一缺口，該缺口朝向該接地元件的內(nèi)部延伸，形成一槽孔區(qū)間，且該槽孔區(qū)間大致沿著該邊緣處的方向延伸，該槽孔區(qū)間的寬度并大于該缺口位于該邊緣處的長(zhǎng)度。該天線元件包括一第一輻射部及一第二輻射部，其中該第一輻射部位于該槽孔區(qū)間內(nèi)，其激發(fā)該天線元件的一第一(高頻)操作頻帶內(nèi)的至少一共振模式，該第二輻射部為一開口槽孔天線，由該槽孔區(qū)間所形成，其激發(fā)該天線元件的一第二(低頻)操作頻帶內(nèi)的一共振模式。本發(fā)明的通信裝置及其天線結(jié)構(gòu)可使天線元件涵蓋更多頻帶，也降低使用者手部對(duì)于天線的影響。
文檔編號(hào)H01Q1/48GK103199335SQ20121000442
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者翁金輅, 朱芳賢 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司