天线结构及具有该天线结构的无线通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线结构及具有该天线结构的无线 通信装置。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信产品的软件功能与触控屏幕的快速发展，消费者对于触控式大屏幕 无线通信产品的需求增加，加上产品外观设计朝向金属化与薄型化趋势发展，使得无线通 信产品的天线设计空间不断受到限制。同时，天线周围的金属元件容易对于天线造成屏蔽 效应，降低天线传输特性。此外随着4G FDD/TDD LTE频段的加入让天线带宽需求增加，目 前天线设计带宽需同时涵盖2G/3G/4G频段（700~960MHz、1710~2690MHz)，如何在受限的空 间环境下，达到宽带天线设计需求且能维持天线较佳的传输特性，是当前天线设计领域亟 需解决的问题。
【发明内容】
[0003] 鉴于以上情况，本发明提供一种传输特性较佳的天线结构。
[0004] 另，还有必要提供一种应用所述天线结构的无线通信装置。
[0005] -种天线结构，用于无线通信装置中，以发射和接收无线通信信号，该天线结构包 括第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部和切换电路，该第一辐射部与该第二辐射部及第三 辐射部耦合，该切换电路连接于该第二辐射部和该第三辐射部之间，用于调节该天线结构 的共振模态。
[0006] -种无线通信装置，其包括金属边框和天线结构，该天线结构包括第一辐射部、 第二辐射部和切换电路，该第一辐射部与该第二辐射部及金属边框耦合，该切换电路连接 于该第二辐射部和该金属边框之间，并可调节地改变该第二辐射部和该金属边框之间的阻 抗。
[0007] 所述天线结构通过该第一辐射部与该第二辐射部及第三辐射部之间形成耦合馈 入，并在该第二辐射部及该第三辐射部之间设置该切换电路，通过该切换电路可调整该天 线结构的低频段共振模态，使该天线结构具有较好的辐射效率特性。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明第一实施例的无线通信装置及天线结构平面图。
[0009] 图2为图1所示天线结构的切换电路原理图。
[0010] 图3为图1所示天线结构的第一辐射效率曲线图。
[0011] 图4为图1所示天线结构的回波损耗曲线图。
[0012] 图5为图1所示天线结构的第二辐射效率曲线图。
[0013] 图6为本发明第二实施例的天线结构平面图。
[0014] 图7为本发明第三实施例的天线结构平面图。
[0015] 图8为本发明第四实施例的天线结构平面图。
[0016] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0017] 请参阅图1，本发明第一较佳实施例提供一种天线结构100,其应用于移动电话、 个人数字助理、平板电脑等无线通信装置500中，用以发送和接收无线通信信号。
[0018] 该无线通信装置500包括基板510和金属边框530,该基板510 -侧设置一净空 区511，该基板510上靠近该净空区511的位置间隔设置一信号馈入点513和一信号接地 点515,该信号馈入点513与该无线通信装置500的一射频收发电路电性连接，以为该天线 结构100提供信号馈入作用，该信号接地点515与该基板510上的一金属接地面电性连接， 以为该天线结构100提供信号接地作用。该金属边框530环绕该基板510设置，该金属边 框530上分别设置第一缝隙G1和第二缝隙G2,以将该金属边框530分割为第一天线边框 531、第二天线边框533和结构边框535三部分，该第一缝隙G1和第二缝隙G2均由不导电 材料填充。在本实施例中，该第一缝隙G1设置于该金属边框530靠近该信号接地点515的 一侧，并与该净空区511靠近基板510的一侧大致平齐，该第二缝隙G2设置于净空区511 远离基板510的一侧。
[0019] 该天线结构100包括第一辐射部110、第二辐射部130、第三辐射部150和切换电 路SW。该第一辐射部110与该第二辐射部130及第三辐射部150耦合，该切换电路SW连接 于该第二福射部130和该第三福射部150之间，用于调节该天线结构100的共振模态。
[0020] 该第一辐射部110为一呈"T"形的单极天线，其包括第一辐射段111、第二辐射段 113和第三辐射段115。该第一辐射段111大致垂直于该净空区511靠近基板510的一侧 设置，并与该信号馈入点513电性连接。该第二辐射段113 -端与该第一辐射段111远离 信号馈入点513的一端大致垂直连接，另一端沿平行于净空区511的另一侧的方向水平延 伸一段距离。该第三福射段115 -端与该第一福射段111远离信号馈入点513的一端大致 垂直连接，另一端朝向与该第二辐射段113相反的方向延伸一段距离。其中，该第三辐射段 115的宽度小于该第二辐射段113的宽度。在本实施例中，该第二辐射段113用于激发一第 一高频模态，该第三辐射段115用于激发一低频主模态及一第二高频模态。
[0021] 该第二辐射部130包括第一辐射体131和第二辐射体133。该第一辐射体131呈 倒"L"形，包括相互连接的短边1311和长边1313。该短边1311大致垂直于该净空区511 靠近该基板510的一侧设置，并与该信号接地点515电性连接，该长边1313朝向该第一缝 隙G1水平延伸一段距离。该第二辐射体133包括第一连接段1331、第二连接段1333及第 三连接段1335。该第一连接段1331为一短条状片体，其大致垂直连接于该长边1313远离 该短边1311的一端。该第二连接段1333为一长条状片体，其一端大致垂直连接于该第一 连接段1331远离该长边1313的一端，另一端朝向该第一辐射段111水平延伸并越过该第 三辐射段115,从而与该第三辐射段115之间形成一第一沟槽S1。该第三连接段1335呈倒 "L"形，其一端与该第二连接段1333靠近该第一辐射段111的一端大致垂直连接，并朝向远 离该第三辐射段115的方向延伸，另一端朝向该第一连接段1331水平延伸一段距离，从而 使该第一福射体131和第二福射体133共同形成一非封闭的回路结构。
[0022] 该第三辐射部150包括第一天线边框531和第二天线边框533。该第一天线边框 531呈倒"L"形，其包括相互连接的第一框体5311和第二框体5313,该第一框体5311 -端 靠近该第一缝隙G1，该第二框体5313 -端靠近该第二缝隙G2,该第二框体5313与该第二 辐射段113及第三辐射段115之间形成一第二沟槽S2。该第二天线边框533呈倒"L"形， 其一端通过该第二缝隙G2与该第一天线边框531间隔设置，另一端延伸至与该净空区511 靠近该基板510的一侧大致平齐的位置。在本实施例中，该第二天线边框533用于激发一 第三高频模态，通过调整该第二缝隙G2的位置可改变该第二天线边框533的长度，该第三 高频模态的中心频率随该第二天线边框533的长度增加而降低。
[0023] 请参阅图2,该切换电路SW包括切换器70和至少一电抗器件Z，该切换器70包括 一输入端71和至少一输出端73。该输入端71与该第一框体5311靠近该第一缝隙G1的一 端电性连接。所述至少一电抗器件Z -端与所述至少一输出端73连接，另一端连接至该第 一辐射体131的长边1313靠近该第一缝隙G1的一端。在本实施例中，所述至少一电抗器 件Z可以为电容、电感、电阻或由电容、电感、电阻通过并联或串联形成的组合，所述至少一 输出端73与该长边1313靠近该第一缝隙G1的一端之间还可直接通过导线相连，以形成短 路连接。通过该切换器70切换至不同的输出端73,该第三辐射部150和该第二辐射部130 之间可选择短路连接、通过电抗器件Z连接或通过电抗器件Z的组合连接，从而利用不同的 阻抗调整该天线结构100的共振模态。
[0024] 请参阅图3,图中所示为第三辐射部150和该第二辐射部130之间由该切换电路 SW切换至通过3pF和6pF的电容连接时，该天线结构100在低频模态的总效率和辐射效率。 其中，曲线al为切换至3pF的电容连接时该天线结构100在低频模态下的总效率，曲线a2 为与之对应的辐射效率；曲线bl为切换至6pF的电容连接时该天线结构100在低频模态下 的总效率，曲线b2为对应的辐射效率。从图3中可以看出，在切换至3pF和6pF的电容连 接时该天线结构100在低频模态下均具有大于_3dB的辐射效率，且通过切换不同的电容连 接，可调整其低频共振模态。
[0025] 下面进一步说明该天线结构的工作原理。电流信号经该信号馈入点513馈入该第 一辐射部110,并由该第一沟槽S1和第二沟槽S2分别耦合到该第二辐射部130和第三辐 射部150,耦合到该第二辐射部130上的电流信号流经该第二辐射体133和第一辐射体131 后由该信号接地点515接地