多频天线及具有多频天线的移动通信装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种多频天线，用以连接移动通信装置的电路板。所述电路板具有接地面，且移动通信装置的金属框沿着电路板的边缘围绕，该金属框耦接接地面。所述多频天线包括第一辐射部与至少一第二辐射部。第一辐射部设置于邻近接地面的侧边。第一辐射部具有馈入端与接地端。第一辐射部环绕邻近于接地面的侧边的金属框而形成一循环。第一辐射部形成第一电流路径，以供产生第一操作模态。第二辐射部连接第一辐射部，且第二辐射部形成第二电流路径，以供产生第二操作模态，所述第二操作模态的频率高于所述第一操作模态的频率。
【专利说明】多频天线及具有多频天线的移动通信装置
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种天线，且特别是一种多频天线及具有多频天线的移动通信装置。
【背景技术】
[0002]现有的移动通信装置在运算能力以及通信功能上皆有明显的提升，使得在现代化的社会中，移动通信装置往往是人们随身携带的生活用品。然而，对于用户而言，移动通信装置的外观也是被重视的。因此，制造厂商针对移动装置的外观提出了相当多种类的设计概念。为了使移动通信装置的外观具有新颖、有质感等造型，移动通信装置的机壳通常会具有金属组件。例如:金属质感的屏幕面板、机壳背盖或侧边的金属框等。然而，在天线设计的考虑上，在机壳上具有金属材质的组件往往会影响天线的特性。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供一种多频天线及具有多频天线的移动通信装置，适用于具有金属框的移动通信装置，且能提供符合长期演进技术(Long Term Evolut1n, LTE)的天线带宽需求。
[0004]本发明实施例提供一种多频天线，用以连接移动通信装置的电路板。所述电路板具有接地面，且移动通信装置的金属框沿着电路板的边缘围绕，该金属框耦接接地面。所述多频天线包括第一辐射部与至少一第二辐射部。第一辐射部设置于邻近接地面的侧边。第一辐射部具有馈入端与接地端。第一辐射部环绕邻近于接地面的侧边的金属框而形成一循环。第一辐射部形成第一电流路径，以供产生第一操作模态。第二辐射部连接第一辐射部，且第二辐射部形成第二电流路径，以供产生第二操作模态，所述第二操作模态的频率高于所述第一操作模态的频率。
[0005]本发明实施例提供一种移动通信装置，其包括电路板、金属框与多频天线。电路板具有接地面。金属框沿着电路板的边缘的上方围绕，金属框耦接电路板的接地面。多频天线连接电路板。多频天线包括第一辐射部与至少一第二辐射部。第一辐射部设置于邻近接地面的侧边。第一辐射部具有馈入端与接地端。第一辐射部环绕邻近于接地面的侧边的金属框而形成一循环。第一辐射部形成第一电流路径，以供产生第一操作模态。第二辐射部连接第一辐射部，且第二辐射部形成第二电流路径，以供产生第二操作模态，所述第二操作模态的频率高于所述第一操作模态的频率。
[0006]综上所述，本发明实施例提供一种多频天线及具有多频天线的移动通信装置，将代表循环天线的第一辐射部设置在金属框附近，以产生寄生电容，藉此增加低频操作模态的带宽，所述低频操作模态可同时满足长期演进技术的频带(704MHz-894MHz)以及全球移动通信系统(GSM)的频带(880MHz-960MHz)。
[0007]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅系用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1A是本发明实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。
[0009]图1B是本发明实施例提供的多频天线设置于移动通信装置内的示意图。
[0010]图2A是本发明另一实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。
[0011]图2B是本发明另一实施例提供的多频天线的设置于移动通信装置内的示意图。
[0012]图3是本发明另一实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。
[0013]图4是本发明另一实施例提供的多频天线的示意图。
[0014]图5是本发明另一实施例提供的Sll参数的特性曲线图。
[0015]其中，附图标记说明如下:
[0016]1、2、3、4:移动通信装置
[0017]10:电路板
[0018]101:接地面
[0019]101a、12a:侧边
[0020]11、31、41:多频天线
[0021]12、22:金属框
[0022]13、33、43、45:上盖
[0023]14:下盖
[0024]111、311、411:第一辐射部
[0025]112、312、412:第二辐射部
[0026]llla、311a:馈入端
[0027]11 lb、31 Ib:接地端
[0028]Illc:延伸部
[0029]Ila:馈入组件
[0030]Ilb:接地组件
[0031]113:基体
[0032]222:凹槽区域
[0033]25:侧盖
【具体实施方式】
[0034]〔多频天线及具有多频天线的移动通信装置的实施例〕
[0035]请同时参照图1A与图1B，图1A是本发明实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。图1B是本发明实施例提供的多频天线设置于移动通信装置内的示意图。移动通信装置I包括电路板10、金属框12、上盖13、下盖14与多频天线11。多频天线11连接电路板10。金属框12、上盖13与下盖14组合后构成移动通信装置I的机壳本体。在本实施例中，多频天线11设置在移动通信装置I的电路板10上，但本发明并不因此限定。多频天线11的其他设置位置可以参考后续实施例的说明。
[0036]所述电路板10具有接地面101，且移动通信装置I的金属框12沿着电路板10的边缘围绕(即图1A的电路板10的四个侧边)，金属框12耦接接地面101。所述多频天线11包括第一辐射部111、馈入组件11a、接地组件lib、至少一第二辐射部112与基体113。基体113承载第一辐射部111与第二辐射部112。第一辐射部111设置于邻近接地面101的侧边101a。第一辐射部111具有馈入端111a、延伸部Illc与接地端111b。在本发明的一实施例中，延伸部Illc可以被省略。延伸部Illc连接接地端Illb且邻近接地组件11b，用以调整第一辐射部111所产生的第一操作模态的带宽。
[0037]如图1B所示，第一辐射部111环绕邻近于接地面101的侧边1la的金属框12而形成一循环。亦即，第一辐射部111所构成的循环邻近于金属框12的侧边12a，所述侧边12a代表移动通信装置I的机壳本体的其中一个侧边。第一辐射部111构成循环天线，第一辐射部111的长度大约为所对应的操作频率的一个波长。
[0038]通常，多频天线11可设置于长条形(bar-type)移动通信装置I (例如:手机)的其中一个短边。第一辐射部111所构成的循环与邻近的金属框12可产生寄生电容，以增加低频的带宽。本发明实施例利用移动通讯装置I的机壳结构的金属框，达到增加天线带宽的目的。金属框12可以例如是由不锈钢、铝或合金等金属材料所制成。
[0039]复参照图1A与图1B，馈入组件Ila设置于电路板10上，用以提供馈入一射频信号，馈入组件Ila连接第一辐射部111的馈入端111a。接地组件Ilb设置于电路板10上且由接地面101的侧边1la向外延伸，用以连接第一辐射部111的接地端111b。值得一提的是，当馈入组件Ila与接地组件Ilb的长度不可忽略时，馈入组件I la、第一辐射部111与接地组件Ilb的总长度约为所对应的操作频率的一个波长。
[0040]第一辐射部111形成第一电流路径，以供产生第一操作模态。第二辐射部112连接第一辐射部111，且第二辐射部112形成第二电流路径，以供产生第二操作模态，所述第二操作模态的频率高于所述第一操作模态的频率。第二辐射部112可以例如连接第一辐射部的111馈入端111a，或者连接于第一辐射部111所形成的循环结构中的任一位置。第二辐射部112的位置可以依据实际需要而设计。
[0041]〔多频天线及具有多频天线的移动通信装置的另一实施例〕
[0042]请同时参照图1A，图2A与图2B，图2A是本发明另一实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。图2B是本发明另一实施例提供的多频天线的设置于移动通信装置内的示意图。移动通信装置2包括电路板10、金属框22、侧盖25、上盖13、下盖14与多频天线11。多频天线11连接电路板10。金属框22、侧盖25、上盖13与下盖14组合后构成移动通信装置2的机壳本体。多频天线11包括第一辐射部111、馈入组件11a、接地组件Ilb与至少一第二辐射部112。
[0043]本实施例的移动通信装置2与图1A中的移动装置I大致相同，其差异仅在于移动通信装置2的金属框22的结构与图1A中的金属框12的结构不相同。为了使天线的带宽达到LTE的带宽需要，尤其是对于704MHz-894MHz的长期演进技术的频带。将图1A中金属框12在侧边12a向内弯折，并延伸至接地面101的侧边1la的内侧，以形成金属框22。如图2B所示，金属框22跨过接地面101的侧边1la且与接地面101彼此重迭。换句话说，金属框22邻近接地面101的侧边1la的路径经过多次弯折，而形成凹槽区域222，第一辐射部111环绕凹槽区域222的边缘而形成循环。凹槽区域222位于接地面101的上方，且部分与接地面101彼此重迭。值得一提的是，侧盖25可以是不包括金属组件，以增加天线的操作带宽。
[0044]〔多频天线及具有多频天线的移动通信装置的另一实施例〕
[0045]图3是本发明另一实施例提供的具有多频天线的移动通信装置的示意图。移动通信装置3包括电路板10、金属框22、上盖33、下盖14与多频天线31。多频天线31透过馈入组件Ila与接地组件Ilb连接电路板10。金属框22、上盖33与下盖14组合后构成移动通信装置3的机壳本体。在本实施例中，多频天线31不需要前面实施例的承载用的基体113。多频天线31是设置在移动通信装置I的上盖33上，但本发明并不因此限定。多频天线31可以设置在上盖33的外侧或内侧(分别对应于机壳本体的外侧与内侧)。多频天线31可以利用金属片固定在上盖33上来实线，或者多频天线31也可以利用雷射雕刻等技术实现。
[0046]电路板10具有接地面101，且移动通信装置I的金属框22沿着电路板10的边缘围绕，金属框22耦接接地面101。多频天线31包括第一辐射部311、馈入组件31a、接地组件31b与至少一第二辐射部312。第一辐射部311设置于邻近接地面101的侧边101a。第一辐射部311具有馈入端311a与接地端311b。如图3所示，第一辐射部311环绕邻近于接地面101的侧边1la的金属框22而形成一循环。亦即，金属框22邻近接地面101的侧边1la的路径经过多次弯折，而形成凹槽区域222，第一辐射部311环绕凹槽区域222的边缘而形成循环。凹槽区域222位于接地面101的上方，且部分与接地面101彼此重迭。
[0047]复参照图3，馈入组件Ila设置于电路板10上，用以提供馈入一射频信号，馈入组件Ila连接第一辐射部311的馈入端311a。接地组件Ilb设置于电路板10上且由接地面101的侧边1la向外延伸，用以连接第一辐射部311的接地端311b。第一辐射部311形成第一电流路径，以供产生第一操作模态。第二辐射部312连接第一辐射部311，且第二辐射部312形成第二电流路径，以供产生第二操作模态，所述第二操作模态的频率高于所述第一操作模态的频率。第二辐射部312可以例如连接第一辐射部的311馈入端311a，或者连接于第一辐射部311所形成的循环结构中的任一位置。第二辐射部312的位置可以依据实际需要而设计。
[0048]〔多频天线及具有多频天线的移动通信装置的另一实施例〕
[0049]请同时参照图3与图4，图4是本发明另一实施例提供的多频天线的示意图。图4中的多频天线41与图3中的多频天线31大致相同，其差异仅在于图3的多频天线31是设置在平面形式的上盖33的上，图4的多频天线41是设置在移动通信装置4的具有曲面的上盖43的上。图4中的上盖43与上盖45构成移动通信装置4的完整上盖。多频天线41包括第一辐射部411、馈入组件31a(如图3所示)、接地组件31b (如图3所示)与至少一第二辐射部412。
[0050]请同时参照图4与图5，图5是本发明另一实施例提供的Sll参数的特性曲线图。第一辐射部412所构成的循环天线产生第一操作模态，且符合介于704MHz-960MHz的操作带宽。多个第二辐射部412(在图4中为3个第二辐射部412)形成的二操作模态，并符合1710MHz-2170MHz 的操作带宽。
[0051]〔实施例的可能功效〕
[0052]综上所述，本发明实施例所提供的多频天线及其具有多频天线的移动通信装置，将代表循环天线的第一辐射部设置在金属框或者金属框的凹槽区域附近，以产生寄生电容，藉此增加低频操作模态的带宽，所述低频操作模态可同时满足长期演进技术的频带(704MHz-894MHz)以及全球移动通信系统的频带(880MHz-960MHz)。另外，第二辐射部产生的操作模态可以满足1710MHz-2170MHz的带宽需求，符合现代无线通信装置所需的多频操作需要。
[0053]以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。
【权利要求】
1.一种多频天线，其特征在于，用以连接一移动通信装置的一电路板，该电路板具有一接地面，该移动通信装置的一金属框沿着该电路板的边缘围绕，该金属框耦接该接地面，该多频天线包括: 一第一辐射部，设置于邻近该接地面的一侧边，该第一辐射部具有一馈入端以及一接地端，其中该第一辐射部环绕邻近于该接地面的该侧边的该金属框而形成一循环，该第一辐射部形成一第一电流路径，以供产生一第一操作模态；以及 至少一第二辐射部，连接该第一辐射部，该第二辐射部形成一第二电流路径，以供产生一第二操作模态，其中该第二操作模态的频率高于该第一操作模态的频率。
2.根据权利要求1所述的多频天线，更包括: 一馈入组件，设置于该电路板上，用以提供馈入一射频信号，该馈入组件连接该第一辐射部的该馈入端；以及 一接地组件，设置于该电路板上且由该接地面的该侧边向外延伸，用以连接该第一辐射部的该接地端。
3.根据权利要求1所述的多频天线，其中该金属框邻近该接地面的该侧边的路径经过多次弯折，而形成一凹槽区域，该第一辐射部环绕该凹槽区域的边缘而形成该循环。
4.根据权利要求3所述的多频天线，其中部分的该凹槽区域位于该接地面的上方，且部分与该接地面彼此重迭。
5.根据权利要求1所述的多频天线，更包括: 一基体，承载该第一辐射部以及该第二辐射部。
6.一种移动通信装置，其特征在于，包括； 一电路板，具有一接地面，； 一金属框，沿着该电路板的边缘围绕，该金属框耦接该电路板的该接地面；以及 一多频天线，连接该电路板，包括: 一第一辐射部，设置于邻近该接地面的一侧边，该第一辐射部具有一馈入端以及一接地端，其中该第一辐射部环绕邻近于该接地面的该侧边的该金属框而形成一循环，该第一辐射部形成一第一电流路径，以供产生一第一操作模态；以及 至少一第二辐射部，连接该第一辐射部，该第二辐射部形成一第二电流路径，以供产生一第二操作模态，其中该第二操作模态的频率高于该第一操作模态的频率。
7.根据权利要求6所述的移动通信装置，更包括: 一馈入组件，设置于该电路板上，用以提供馈入一射频信号，该馈入组件连接该第一辐射部的该馈入端；以及 一接地组件，设置于该电路板上且由该接地面的该侧边向外延伸，用以连接该第一辐射部的该接地端。
8.根据权利要求6所述的移动通信装置，其中该金属框邻近该接地面的该侧边的路径经过多次弯折，而形成一凹槽区域，该第一辐射部环绕该凹槽区域的边缘而形成该循环。
9.根据权利要求8所述的移动通信装置，其中部分的该凹槽区域位于该接地面的上方，且部分与该接地面彼此重迭。
10.根据权利要求6所述的移动通信装置，更包括: 一基体，承载该第一辐射部以及该第二辐射部。
【文档编号】H01Q5/20GK104425894SQ201310367264
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】张靖玮, 李雁超 申请人:耀登科技股份有限公司, 耀登电通科技（昆山）有限公司