天线结构及具有该天线结构的电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种天线结构，尤其涉及一种整合金属机壳的天线结构及具有该天线 结构的电子装置。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信产品设计朝向轻薄趋势发展，消费者对于产品外观的要求也愈来愈 严苛。因为金属机壳在外观、结构强度、散热效果等方面具有优势，使得具有金属机壳无线 通信产品倍受消费者青睐。天线是无线通信产品中最重要的组件之一，然而，金属机壳易对 于天线造成屏蔽效应，尤其是对于现今LTE/GSM/WCDMA (704MHz~960MHz)宽频带需求，更不 容易达到满意的频带带宽设计。如何在多样化的金属外观结构下满足现今天线设计的宽频 带需求，是目前天线设计面临的一项重要课题。
【发明内容】
[0003] 鉴于以上情况，本发明提供一种整合金属机壳的天线结构。
[0004] 另，还有必要提供一种具有该天线结构的电子装置。
[0005] -种天线结构，应用于一具有金属壳体的电子装置中，该天线结构包括第一辐射 体、第二辐射体、匹配电路和分离滤波器，该分离滤波器包括第一端口、第二端口和第三端 口，该第一福射体与一馈入端连接，该馈入端与该第一端口电性连接，该第二端口通过该匹 配电路与一射频收发器电性连接，该第三端口直接电性连接至所述射频收发器，该第二辐 射体由该金属壳体分割形成，并与该金属壳体之间形成一第一沟槽，该第二辐射体与该第 一辐射体耦合，该分离滤波器将该馈入端的信号分离为低频信号和高频信号，该低频信号 由该第二端口经该匹配电路处理后接入该射频收发器，该高频信号由该第三端口直接接入 该射频收发器。
[0006] -种电子装置，包括金属壳体、射频收发器及天线结构，该天线结构包括第一福射 体、第二福射体、匹配电路和分离滤波器，该金属壳体上开设一第一沟槽，该第一沟槽将所 述金属壳体分割为第一壳体与所述第二辐射体，该第一辐射体与该第二辐射体耦合，并与 该第二辐射体之间形成一第二沟槽，该分离滤波器包括第一端口、第二端口和第三端口，该 第一辐射体与该第一端口电性连接，该第二端口通过该匹配电路与该射频收发器电性连 接，该第三端口直接电性连接至所述射频收发器，该第一辐射体和该第二辐射体接收到的 信号经该分离滤波器分离为高频信号和低频信号，该低频信号由该匹配电路处理后接入该 射频收发器，该高频信号直接接入该射频收发器。
[0007] 所述天线结构直接使用该电子装置的壳体的一部分作为天线辐射体，通过改变所 述匹配电路和切换电路的负载连接关系实现频率可调，在达成所需带宽同时，保持了该电 子装置良好的外观设计。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明电子装置及其天线结构的立体图。
[0009] 图2为图1所示天线结构的平面图。
[0010] 图3为图1所示天线结构的匹配电路及切换电路原理图。
[0011] 图4为图1所示天线结构低频段的第一散射参数曲线图。
[0012] 图5为图1所示天线结构高频段的第二散射参数曲线图。
[0013] 图6为图1所示天线结构低频段的第一辐射效率曲线图。
[0014] 图7为图1所示天线结构高频段的第二辐射效率曲线图。
[0015] 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】
[0016] 请参阅图1，本发明提供一种天线结构100,其应用于移动电话、个人数字助理等 电子装置200中，用以发送和接收无线通信信号。
[0017] 该电子装置200包括壳体210、基板220及显示屏230。在本实施例中，该壳体210 为金属材质，该基板220为该电子装置200的系统电路板，该基板220 -侧设置一天线净空 区10,该净空区10通过一系统接地端11与该基板220电性连接。该净空区10是指该基板 220上无导体存在的区域，用以防止外在环境中电子组件如电池、振动器、喇叭、电荷耦合器 件等对所述天线结构100产生干扰，造成其工作频率偏移或辐射效率变低。该显示屏230 平行于该基板220的一个表面设置，并与该壳体210两侧边贴合。
[0018] 请一并参阅图2和图3,该天线结构100包括第一辐射体30、第二辐射体50、匹配 电路70、切换电路80和分离滤波器90。该第一辐射体30垂直设置于该净空区10-侧，并 通过一馈入端37与该分离滤波器90连接。该分离滤波器90包括第一端口 91、第二端口 93和第三端口 95,该第一端口 91与该馈入端37电性连接，该第二端口 93通过该匹配电路 70与该电子装置200的一射频收发器221电性连接，该第三端口 95直接电性连接至该射频 收发器221。该分离滤波器90将该馈入端37的信号分离为高频信号和低频信号两部分，所 述高频信号直接接入该射频收发器221，而所述低频信号则经该匹配电路70处理后再接入 该射频收发器221，从而实现高频与低频信号的分开处理，以使该天线结构100获得对应的 低频共振频率和高频共振频率。在本实施例中，该壳体210被一第一沟槽Sl分割为一第一 壳体211及该第二辐射体50。该第二辐射体50靠近该第一壳体211 -侧的大致中间位置 延伸出一接地端51，该接地端51与该切换电路80电性连接。
[0019] 该第一辐射体30包括第一辐射片31、第二辐射片33和第三辐射片35。该第一辐 射片31为一矩形片体，其设置于该净空区10相对于该基板220的一侧，且其上边缘大致与 该净空区10平齐。该第二辐射片33为一条状片体，其从该第一辐射片31 -侧延伸形成， 并与该第一辐射片31共面。该第二辐射片33的下边缘与该第一辐射片31的下边缘平齐。 该第三辐射片35为一倒L形结构，包括相连接的第一连接段351和第二连接段352。该第 一连接段351为一条状片体，其一端与该第一福射片31靠近该第二福射片33的一端连接， 且二者侧边缘相互平齐，另一端朝向该第二辐射体50延伸，并与该第二连接段352连接。该 第二连接段352为一条状片体，其平行于该第二辐射体50设置从而在该第二连接段352与 该第二辐射体50之间形成一第二沟槽S2,以使该第一辐射体30上的电流信号经该第二沟 槽S2耦合至该第二辐射体50。该馈入端37大致垂直地连接至该第一辐射片31与该第一 连接段351的连接处。
[0020] 该匹配电路70包括第一切换器71、第二切换器72、第三切换器73、第一负载LU 第二负载CU第三负载C2、第四负载L2、第五负载L3及第六负载L4。该第一切换器71 - 端与该电子装置200的射频收发器221连接，另一端可选择为开路或与所述第一负载Ll 一 端连接，所述第一负载Ll另一端接地。在本实施例中，该第一负载Ll为一电感量为16nH 的电感。该第二切换器72 -端与该电子装置200的射频收发器221连接，另一端可选择地 与所述第二负载Cl或第三负载C2连接，所述第二负载Cl和第三负载C2另一端均与该第 四负载L2 -端连接，该第四负载L2另一端与该分离滤波器90的第二端口 93连接。在本 实施例中，该第二负载Cl为一容值为2pF的电容，该第三负载C2为一容值为2. 5pF的电 容，该第四负载L2为一电感量为I. 5nH的电感。该第三切换器73 -端与该分离滤波器90 的第二端口 93连接，另一端可选择开路或与所述第五负载L3或第六负载L4的一端连接， 所述第五负载L3及第六负载L4另一端接地。在本实施例中，该第五负载L3为一电感量为 26nH的电感，该第六负载L4为一电感量为68nH的电感。
[0021] 该切换电路80包括第四切换器81、第七负载L5及第八负载L6。该第四切换器81 一端与该接地端51连接，另一端可选择地与所述第七负