具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置，包括一接地元件及一天線元件。接地元件具有一第一邊緣及一第二邊緣，且第一邊緣大致垂直第二邊緣。天線元件鄰近接地元件的第一邊緣，且天線元件耦接至一電路組件。電路組件包括至少二電抗電路，使得天線元件選擇性地操作于一第一頻帶或一第二頻帶。天線元件與接地元件形成一不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)，且天線元件的最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度小于0.3倍的第二邊緣的長(zhǎng)度。
【專利說明】具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種通信裝置，特別是一種具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來消費(fèi)者對(duì)移動(dòng)通信裝置的功能需求漸增，此類產(chǎn)品的功能推陳出新速度也隨著加快，而加入通話外的移動(dòng)通信服務(wù)也意味著通信裝置必須加入額外的零部件來提供相關(guān)功能，但隨著移動(dòng)通信裝置輕薄化的發(fā)展趨勢(shì)，使得如何利用更加縮小的空間來設(shè)計(jì)天線，且達(dá)到比傳統(tǒng)天線更佳的效果，成為一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置，使得天線元件在尺寸不變的情況下，達(dá)成多頻操作。
[0004]本發(fā)明的通信裝置，包括接地元件以及天線元件。接地元件具有第一邊緣及第二邊緣，其中第一邊緣大致垂直第二邊緣。天線元件鄰近接地元件的第一邊緣，且天線元件耦接至一電路組件。電路組件包括至少二電抗電路，使得天線元件操作于第一頻帶或第二頻帶。其中，天線元件與接地元件形成不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)，且天線元件的最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度小于0.3倍的第二邊緣的長(zhǎng)度。
[0005]基于上述，本發(fā)明提出一種具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置，使得天線元件在維持小尺寸的條件下，達(dá)成多頻操作，以解決天線元件可設(shè)計(jì)的空間日漸縮減的難題。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0007]圖2為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第一電抗電路時(shí)的回波損耗圖；
[0008]圖3為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第二電抗電路時(shí)的回波損耗圖；
[0009]圖4為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第一電抗電路時(shí)的天線效率圖；
[0010]圖5為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第二電抗電路時(shí)的天線效率圖；
[0011]圖6為本發(fā)明的通信裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖7為本發(fā)明的通信裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖8為本發(fā)明的通信裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說明:
[0015]1、6、7、8:通信裝置；
[0016]10:接地元件；
[0017]101:第一邊緣；[0018]102:第二邊緣；
[0019]t:第二邊緣的長(zhǎng)度；
[0020]11、61、71、81:天線元件;
[0021]12:電路組件；
[0022]121:第一電抗電路；
[0023]122:第二電抗電路；
[0024]13:切換電路；
[0025]131:第一端；
[0026]132:第二端；
[0027]133:第三端；
[0028]14:通信模塊；
[0029]15、65、75、85:電流路徑；
[0030]21:第一頻帶；
[0031]31:第二頻帶；
[0032]41,51:天線效率曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為讓本發(fā)明的上述目的、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，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0034]圖1為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，通信裝置I包括接地元件10、天線元件11以及電路組件12。其中，接地元件10為通信裝置I的系統(tǒng)接地面，并具有第一邊緣101及第二邊緣102。此外，第一邊緣101相鄰于第二邊緣102，且第一邊緣101大致垂直第二邊緣102。
[0035]天線元件11鄰近接地元件10的第一邊緣101，且天線元件11可例如是矩形金屬片。值得一提的是，一般偶極天線結(jié)構(gòu)或近似偶極天線結(jié)構(gòu)的二支路的長(zhǎng)度均大致相等。而在圖1實(shí)施例中，天線元件11與接地元件10形成一不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)。此外，天線元件11的最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度15小于0.3倍的第二邊緣102的長(zhǎng)度t。
[0036]電路組件12設(shè)置于接地元件10的上方并耦接天線元件11。其中，電路組件12包括至少二電抗電路。例如，電路組件12包括第一電抗電路121及第二電抗電路122。此外，電路組件12還包括切換電路13。其中，切換電路13具有第一端131、第二端132以及第三端133。切換電路13的第一端131耦接于天線元件11，切換電路13的第二端132耦接于第一電抗電路121，且切換電路13的第三端133耦接于第二電抗電路122。在操作上，切換電路13會(huì)將其第一端131選擇性地導(dǎo)通至第二端132或是第三端133。因此，天線元件11將可通過切換電路13選擇性地耦接至第一電抗電路121或是第二電抗電路122。
[0037]換言之，天線元件11可通過切換電路13耦接至不同的電抗電路，進(jìn)而致使天線元件11可操作于不同的頻帶。舉例來說，當(dāng)天線元件11通過切換電路13耦接至第一電抗電路121時(shí)，天線元件11將產(chǎn)生至少一共振模態(tài)以涵蓋第一頻帶，其中所述第一頻帶可例如是天線元件11的低頻頻帶(約704?960MHz)。當(dāng)天線元件11通過切換電路13稱接至第二電抗電路122時(shí)，天線元件11將產(chǎn)生至少一共振模態(tài)以涵蓋第二頻帶，其中所述第二頻帶可例如是天線元件11的高頻頻帶(約1710?2690MHz)。
[0038]值得一提的是，天線元件11的最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度15僅需小于0.3倍的第二邊緣102的長(zhǎng)度t，或是小于第一頻帶或第二頻帶的最低頻率的0.15倍波長(zhǎng)，天線元件11與接地元件10所形成的不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)即可產(chǎn)生共振，以涵蓋至少一頻帶。此外，由于天線元件11可通過切換電路13耦接至不同的電抗電路，因此所述不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)將可形成一可調(diào)式接地面天線元件，進(jìn)而達(dá)成多頻操作。
[0039]另外，通信裝置I還包括通信模塊14。其中，通信模塊14耦接電路組件12。例如，通信模塊14耦接電路組件12中的第一電抗電路121與第二電抗電路122。此外，通信模塊14傳送一饋入信號(hào)至電路組件12，以激發(fā)天線元件11。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，通信模塊14還用以傳送一控制信號(hào)至切換電路13，以致使切換電路13依據(jù)所述控制信號(hào)將其第一端選擇性地導(dǎo)通至第二端或是第三端，但本發(fā)明并不限定于上述。
[0040]值得一提的是，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，通信裝置I中的天線元件11及接地元件10可以形成于同一介質(zhì)基板上,其中介質(zhì)基板可為一可撓性(Flexible)的介質(zhì)基板。亦即，圖1實(shí)施例的接地面天線元件也可應(yīng)用于一可彎曲的通信裝置上。
[0041]圖2為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第一電抗電路時(shí)的回波損耗(Return Loss)圖,在此實(shí)施例當(dāng)中，接地元件尺寸約為100 X 150mm2 (約等同于典型平板電腦的接地元件尺寸)，且天線元件尺寸則僅約為IOX 10mm2。在此，天線元件11通過切換電路13耦接至第一電抗電路121，進(jìn)而致使天線元件11可操作于一第一頻帶21。其中，第一頻帶21涵蓋至少一移動(dòng)通信頻帶，例如第一頻帶21可涵蓋LTE700/GSM850/900頻帶。
[0042]圖3為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第二電抗電路時(shí)的回波損耗圖。其中，天線元件11通過切換電路13耦接至第二電抗電路122，進(jìn)而致使天線元件11可操作于一第二頻帶31。其中，第二頻帶31涵蓋至少一移動(dòng)通信頻帶，例如第二頻帶31可涵蓋GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500 頻帶。
[0043]圖4為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第一電抗電路時(shí)的天線效率圖，其中天線效率曲線41為天線元件11操作于LTE700/GSM850/900頻帶的效率圖。如圖4所示，天線元件11操作于LTE700/GSM850/900各頻帶時(shí)都有不錯(cuò)的天線效率(已將S參數(shù)納入考量的輻射效率)，符合實(shí)際應(yīng)用的需求。
[0044]圖5為本發(fā)明的通信裝置的第一實(shí)施例切換至第二電抗電路時(shí)的天線效率圖，其中天線效率曲線51為天線元件11操作于GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500頻帶的效率圖。如圖5所示，天線元件11操作于GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500各頻帶時(shí)都有不錯(cuò)的天線效率(已將S參數(shù)納入考量的輻射效率)，符合實(shí)際應(yīng)用的需求。
[0045]圖6為本發(fā)明的通信裝置的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在第二實(shí)施例中，天線元件61為一倒L形金屬片，且天線元件61包括電流路徑65。此外，電流路徑65可以具有至少一彎折。通信裝置6的其余結(jié)構(gòu)則與第一實(shí)施例(圖1所示的通信裝置I)相同或是相似，在此則不贅述。由于第二實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相似的結(jié)構(gòu)，因此第二實(shí)施例也可以達(dá)成與第一實(shí)施例相似的功效。
[0046]圖7為本發(fā)明的通信裝置的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在第三實(shí)施例中，天線元件71為一倒U字形金屬片，且天線元件71包括電流路徑75。此外，電流路徑75可以具有二個(gè)彎折。通信裝置7其余結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例(圖1所示的通信裝置I)相同或是相似，在此則不贅述。由于第三實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相似的結(jié)構(gòu)，因此第三實(shí)施例也可以達(dá)成與第一實(shí)施例相似的功效。
[0047]圖8為本發(fā)明的通信裝置的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在第四實(shí)施例中，天線元件81為一 C字形金屬片，且天線元件81包括電流路徑85。通信裝置8其余結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例(圖1所示的通信裝置I)相同或是相似，在此則不贅述。由于第四實(shí)施例具有與第一實(shí)施例相似結(jié)構(gòu)下，因此第四實(shí)施例也可以達(dá)成與第一實(shí)施例相似的功效。
[0048]綜上所述，本發(fā)明提出一種具有可調(diào)式接地面天線元件的通信裝置。其中，接地面天線元件由不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)所形成，且所述不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)由一天線元件與通信裝置內(nèi)的一接地元件所形成。此外，天線元件的最長(zhǎng)電流路徑小于0.3倍的接地元件，或是小于天線元件的操作頻帶的最低頻率的0.15倍波長(zhǎng)。換言之，天線元件遠(yuǎn)小于一般傳統(tǒng)天線元件所需的0.25倍波長(zhǎng)。并且，通信裝置還可利用電路組件的可調(diào)式設(shè)計(jì)，使得天線元件在維持小尺寸的條件下，達(dá)成多頻操作，以解決天線元件可設(shè)計(jì)的空間日漸縮減的難題。
[0049]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種通信裝置，其特征在于，包括: 一接地元件，具有一第一邊緣及一第二邊緣，且該第一邊緣大致垂直該第二邊緣；以及 一天線元件，鄰近該接地元件的該第一邊緣，該天線元件耦接至一電路組件，該電路組件包括至少二電抗電路，使得該天線元件選擇性地操作于一第一頻帶或一第二頻帶，該第一頻帶不同于該第二頻帶， 其中，該天線元件與該接地元件形成一不對(duì)稱的偶極天線結(jié)構(gòu)，且該天線元件的一最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度小于0.3倍的該第二邊緣的長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該天線元件的該最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度小于該第一頻帶的最低頻率的0.15倍波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該天線元件的該最長(zhǎng)電流路徑的長(zhǎng)度小于該第二頻帶的最低頻率的0.15倍波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該天線元件大致為一矩形金屬片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該天線元件大致為一倒L形金屬片、一 C字形金屬片或一倒U字形金屬片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該至少二電抗電路包括一第一電抗電路及一第二電抗電路，其中當(dāng)該天線元件耦接至該第一電抗電路時(shí)，該天線元件操作于該第一頻帶，而當(dāng)該天線元件稱接至該第二電抗電路時(shí)，該天線元件操作于該第二頻帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于，該電路組件還包括: 一切換電路，具有一第一端、一第二端以及一第三端，該切換電路的該第一端稱接該天線元件，該切換電路的該第二端耦接該第一電抗電路，該切換電路的該第三端耦接該第二電抗電路，其中該切換電路將該第一端選擇性地導(dǎo)通至該第二端或是該第三端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信裝置，其特征在于，還包括: 一通信模塊，且該通信模塊耦接該第一電抗電路與該第二電抗電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該天線元件與該接地元件形成于一介質(zhì)基板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，該第一頻帶是涵蓋約704MHz?960MHz，而該第二頻帶是涵蓋約1710MHz?2690MHz。
【文檔編號(hào)】H01Q1/48GK103996897SQ201310054763
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】翁金輅, 陳孟廷 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司