天線結構及具有該天線結構的無線通信裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種天線結構及具有該天線結構的無線 通信裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著無線通信產品的軟件功能與觸控屏幕的快速發展，消費者對于觸控式大屏幕 無線通信產品的需求增加，加上產品外觀設計朝向金屬化與薄型化趨勢發展，使得無線通 信產品的天線設計空間不斷受到限制。同時，天線周圍的金屬元件容易對于天線造成屏蔽 效應，降低天線傳輸特性。此外隨著4G FDD/TDD LTE頻段的加入讓天線帶寬需求增加，目 前天線設計帶寬需同時涵蓋2G/3G/4G頻段（700~960MHz、1710~2690MHz)，如何在受限的空 間環境下，達到寬帶天線設計需求且能維持天線較佳的傳輸特性，是當前天線設計領域亟 需解決的問題。

【發明內容】

[0003] 鑒于以上情況，本發明提供一種傳輸特性較佳的天線結構。
[0004] 另，還有必要提供一種應用所述天線結構的無線通信裝置。
[0005] -種天線結構，用于無線通信裝置中，以發射和接收無線通信信號，該天線結構包 括第一輻射部、第二輻射部、第三輻射部和切換電路，該第一輻射部與該第二輻射部及第三 輻射部耦合，該切換電路連接于該第二輻射部和該第三輻射部之間，用于調節該天線結構 的共振模態。
[0006] -種無線通信裝置，其包括金屬邊框和天線結構，該天線結構包括第一輻射部、 第二輻射部和切換電路，該第一輻射部與該第二輻射部及金屬邊框耦合，該切換電路連接 于該第二輻射部和該金屬邊框之間，并可調節地改變該第二輻射部和該金屬邊框之間的阻 抗。
[0007] 所述天線結構通過該第一輻射部與該第二輻射部及第三輻射部之間形成耦合饋 入，并在該第二輻射部及該第三輻射部之間設置該切換電路，通過該切換電路可調整該天 線結構的低頻段共振模態，使該天線結構具有較好的輻射效率特性。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發明第一實施例的無線通信裝置及天線結構平面圖。
[0009] 圖2為圖1所示天線結構的切換電路原理圖。
[0010] 圖3為圖1所示天線結構的第一輻射效率曲線圖。
[0011] 圖4為圖1所示天線結構的回波損耗曲線圖。
[0012] 圖5為圖1所示天線結構的第二輻射效率曲線圖。
[0013] 圖6為本發明第二實施例的天線結構平面圖。
[0014] 圖7為本發明第三實施例的天線結構平面圖。
[0015] 圖8為本發明第四實施例的天線結構平面圖。
[0016] 主要元件符號說明
如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發明。
【具體實施方式】
[0017] 請參閱圖1，本發明第一較佳實施例提供一種天線結構100,其應用于移動電話、 個人數字助理、平板電腦等無線通信裝置500中，用以發送和接收無線通信信號。
[0018] 該無線通信裝置500包括基板510和金屬邊框530,該基板510 -側設置一凈空 區511，該基板510上靠近該凈空區511的位置間隔設置一信號饋入點513和一信號接地 點515,該信號饋入點513與該無線通信裝置500的一射頻收發電路電性連接，以為該天線 結構100提供信號饋入作用，該信號接地點515與該基板510上的一金屬接地面電性連接， 以為該天線結構100提供信號接地作用。該金屬邊框530環繞該基板510設置，該金屬邊 框530上分別設置第一縫隙G1和第二縫隙G2,以將該金屬邊框530分割為第一天線邊框 531、第二天線邊框533和結構邊框535三部分，該第一縫隙G1和第二縫隙G2均由不導電 材料填充。在本實施例中，該第一縫隙G1設置于該金屬邊框530靠近該信號接地點515的 一側，并與該凈空區511靠近基板510的一側大致平齊，該第二縫隙G2設置于凈空區511 遠離基板510的一側。
[0019] 該天線結構100包括第一輻射部110、第二輻射部130、第三輻射部150和切換電 路SW。該第一輻射部110與該第二輻射部130及第三輻射部150耦合，該切換電路SW連接 于該第二福射部130和該第三福射部150之間，用于調節該天線結構100的共振模態。
[0020] 該第一輻射部110為一呈"T"形的單極天線，其包括第一輻射段111、第二輻射段 113和第三輻射段115。該第一輻射段111大致垂直于該凈空區511靠近基板510的一側 設置，并與該信號饋入點513電性連接。該第二輻射段113 -端與該第一輻射段111遠離 信號饋入點513的一端大致垂直連接，另一端沿平行于凈空區511的另一側的方向水平延 伸一段距離。該第三福射段115 -端與該第一福射段111遠離信號饋入點513的一端大致 垂直連接，另一端朝向與該第二輻射段113相反的方向延伸一段距離。其中，該第三輻射段 115的寬度小于該第二輻射段113的寬度。在本實施例中，該第二輻射段113用于激發一第 一高頻模態，該第三輻射段115用于激發一低頻主模態及一第二高頻模態。
[0021] 該第二輻射部130包括第一輻射體131和第二輻射體133。該第一輻射體131呈 倒"L"形，包括相互連接的短邊1311和長邊1313。該短邊1311大致垂直于該凈空區511 靠近該基板510的一側設置，并與該信號接地點515電性連接，該長邊1313朝向該第一縫 隙G1水平延伸一段距離。該第二輻射體133包括第一連接段1331、第二連接段1333及第 三連接段1335。該第一連接段1331為一短條狀片體，其大致垂直連接于該長邊1313遠離 該短邊1311的一端。該第二連接段1333為一長條狀片體，其一端大致垂直連接于該第一 連接段1331遠離該長邊1313的一端，另一端朝向該第一輻射段111水平延伸并越過該第 三輻射段115,從而與該第三輻射段115之間形成一第一溝槽S1。該第三連接段1335呈倒 "L"形，其一端與該第二連接段1333靠近該第一輻射段111的一端大致垂直連接，并朝向遠 離該第三輻射段115的方向延伸，另一端朝向該第一連接段1331水平延伸一段距離，從而 使該第一福射體131和第二福射體133共同形成一非封閉的回路結構。
[0022] 該第三輻射部150包括第一天線邊框531和第二天線邊框533。該第一天線邊框 531呈倒"L"形，其包括相互連接的第一框體5311和第二框體5313,該第一框體5311 -端 靠近該第一縫隙G1，該第二框體5313 -端靠近該第二縫隙G2,該第二框體5313與該第二 輻射段113及第三輻射段115之間形成一第二溝槽S2。該第二天線邊框533呈倒"L"形， 其一端通過該第二縫隙G2與該第一天線邊框531間隔設置，另一端延伸至與該凈空區511 靠近該基板510的一側大致平齊的位置。在本實施例中，該第二天線邊框533用于激發一 第三高頻模態，通過調整該第二縫隙G2的位置可改變該第二天線邊框533的長度，該第三 高頻模態的中心頻率隨該第二天線邊框533的長度增加而降低。
[0023] 請參閱圖2,該切換電路SW包括切換器70和至少一電抗器件Z，該切換器70包括 一輸入端71和至少一輸出端73。該輸入端71與該第一框體5311靠近該第一縫隙G1的一 端電性連接。所述至少一電抗器件Z -端與所述至少一輸出端73連接，另一端連接至該第 一輻射體131的長邊1313靠近該第一縫隙G1的一端。在本實施例中，所述至少一電抗器 件Z可以為電容、電感、電阻或由電容、電感、電阻通過并聯或串聯形成的組合，所述至少一 輸出端73與該長邊1313靠近該第一縫隙G1的一端之間還可直接通過導線相連，以形成短 路連接。通過該切換器70切換至不同的輸出端73,該第三輻射部150和該第二輻射部130 之間可選擇短路連接、通過電抗器件Z連接或通過電抗器件Z的組合連接，從而利用不同的 阻抗調整該天線結構100的共振模態。
[0024] 請參閱圖3,圖中所示為第三輻射部150和該第二輻射部130之間由該切換電路 SW切換至通過3pF和6pF的電容連接時，該天線結構100在低頻模態的總效率和輻射效率。 其中，曲線al為切換至3pF的電容連接時該天線結構100在低頻模態下的總效率，曲線a2 為與之對應的輻射效率；曲線bl為切換至6pF的電容連接時該天線結構100在低頻模態下 的總效率，曲線b2為對應的輻射效率。從圖3中可以看出，在切換至3pF和6pF的電容連 接時該天線結構100在低頻模態下均具有大于_3dB的輻射效率，且通過切換不同的電容連 接，可調整其低頻共振模態。
[0025] 下面進一步說明該天線結構的工作原理。電流信號經該信號饋入點513饋入該第 一輻射部110,并由該第一溝槽S1和第二溝槽S2分別耦合到該第二輻射部130和第三輻 射部150,耦合到該第二輻射部130上的電流信號流經該第二輻射體133和第一輻射體131 后由該信號接地點515接地