通信裝置制造方法
【專利摘要】一種通信裝置包括一接地元件及一天線元件。天線元件鄰近接地元件。天線元件包括一第一輻射部及一第二輻射部。第一輻射部包括一第一部分及一第二部分。第一部分經(jīng)由一電感元件耦接至第二部分。第一部分耦接至一信號源。第二部分包括多個彎折結(jié)構(gòu)，使得第二部分的一開口端與第一部分之間形成一耦合間距。第二輻射部具有一短路端和一開口端。第二輻射部的短路端耦接至接地元件。第二輻射部至少部分地圍繞第一輻射部而延伸。本發(fā)明的通信裝置中的天線元件的寬頻操作并不會導(dǎo)致該天線元件的整體尺寸增加。另外，在操作頻帶內(nèi)，該天線元件可維持高輻射效率。
【專利說明】通信裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信裝置，特別是涉及一種包括寬頻天線元件的通信裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信的蓬勃發(fā)展，各式各樣的無線通信技術(shù)與產(chǎn)品不斷的推陳出新，其中又以行動通信裝置為最熱門的通信產(chǎn)品。在行動通信裝置訴求輕薄短小且多功能化的同時，可容納天線的空間相對越來越縮減。如何在行動通信裝置的有限的天線設(shè)計空間中，發(fā)揮最有效的利用是一個很重要的課題。
[0003]特別是在目前行動通信裝置所需的無線廣域網(wǎng)絡(luò)(WWAN，WirelessWide AreaNetwork)以及長期演化(LTE,Long Term Evolution)系統(tǒng)操作上,天線元件需要在小型化的尺寸下，達(dá)成雙寬頻的操作，此對天線設(shè)計者而言是一艱難挑戰(zhàn)。
[0004]因此，有必要設(shè)計一種新的通信裝置及其天線元件，該天線元件操作于至少兩寬頻頻帶。該天線元件不僅具有小型化的尺寸，亦具有簡單設(shè)計結(jié)構(gòu)及高輻射效率，可用于涵蓋WWAN/LTE的多頻操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種通信裝置，其包括一寬頻天線元件。值得注意的是，該天線元件的寬頻操作并不會導(dǎo)致該天線元件的整體尺寸增加。另外，在操作頻帶內(nèi)，該天線元件可維持高輻射效率。
[0006]在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供一種通信裝置，包括:一接地元件；以及一天線元件，鄰近該接地元件，其中該天線元件包括:一第一輻射部，包括一第一部分及一第二部分，其中該第一部分經(jīng)由一電感元件耦接至該第二部分，該第一部分耦接至一信號源，而該第二部分包括多個彎折結(jié)構(gòu)，使得該第二部分的一開口端與該第一部分之間形成一耦合間距；以及一第二輻射部，其中該第二輻射部具有一短路端以及一開口端，該短路端耦接至該接地元件，而該第二輻射部大致至少部分地圍繞該第一輻射部而延伸。
[0007]在一些實施例中，該通信裝置的該天線元件可操作于WWAN/LTE(Wireless WideArea Network/Long Term Evolution)頻帶。該第一福射部用以產(chǎn)生位于約850MHz的一共振模態(tài)。然而，在該天線元件的整體尺寸已經(jīng)縮小的情況下，該第一輻射部的該共振模態(tài)一般無法涵蓋所需的一低頻頻帶。在一些實施例中，該第一輻射部的該第二部分的所述多個彎折部分可以產(chǎn)生一等效電感值，而該第一輻射部的該第二部分與該第一部分之間的該耦合間距可以產(chǎn)生一等效電容值。由于有了該等效電感值和該等效電容值，該天線元件的該低頻頻帶附近可以產(chǎn)生一并接共振。此設(shè)計使得該天線元件于該低頻頻帶中增加一額外的共振模態(tài)，從而達(dá)成低頻頻帶的寬頻操作。
[0008]值得注意的是，該第一輻射部的該第二部分位于該天線元件的內(nèi)部，且該第二部分的該開口端大致位于該第一部分與該接地元件之間，因此不會增加該天線元件的整體尺寸。[0009]在一些實施例中，該第二部分經(jīng)由一電感元件(例如:一晶片電感器)與該第一部分串聯(lián)耦接。當(dāng)該天線元件操作于一高頻頻帶時，該電感元件的一高阻抗值可視為一開路(Open Circuit),使得該第二部分不會影響該天線元件的高頻操作。
[0010]在一些實施例中，該第一輻射部的該第二部分的所述多個彎折結(jié)構(gòu)使得該第二部分包括一第一區(qū)段、一第二區(qū)段以及一第三區(qū)段，其中該第一區(qū)段大致平行該第三區(qū)段，該第二區(qū)段大致垂直于該第一區(qū)段以及該第三區(qū)段。
[0011]在一些實施例中，當(dāng)該天線元件操作于一高頻頻帶時，該第二福射部可以產(chǎn)生一高階共振模態(tài)，而該第一輻射部的該第一部分可以產(chǎn)生一共振模態(tài)。此二共振模態(tài)可以互相接近，以形成一寬頻頻帶(一般來說，該寬頻頻帶的頻寬可大于IGHz)。本發(fā)明的該天線元件可以在其整體尺寸縮小的情況下，涵蓋至少雙寬頻頻帶。在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的該天線元件適合應(yīng)用于WWAN/LTE的多頻操作，且在上述操作頻帶內(nèi)能保持高輻射效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置的示意圖；
[0013]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置的天線元件的返回?fù)p失圖；
[0014]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置的天線元件的天線效率圖；
[0015]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例所述的通信裝置的示意圖；
[0016]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例所述的通信裝置的示意圖；
[0017]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實施例所述的通信裝置的示意圖。
[0018]【主要附圖標(biāo)記說明】
`[0019]100,400,500,600 ~通信裝置；
[0020]10~接地元件；
[0021]101~接地元件的一邊緣；
[0022]11~信號源；
[0023]12、42、52、62 ~天線元件；
[0024]13,63~第一輻射部；
[0025]131、631~第一輻射部的第一部分；
[0026]1312,6312~第一輻射部的第一部分的區(qū)段；
[0027]132,632~第一輻射部的第二部分；
[0028]1321,6321~第一輻射部的第二部分的第一區(qū)段；
[0029]1322,6322~第一輻射部的第二部分的第二區(qū)段；
[0030]1323,6323~第一輻射部的第二部分的第三區(qū)段；
[0031]133,633~第二部分的開口端；
[0032]14、64~電感元件；
[0033]15、65~稱合間距；
[0034]16、46、56、66 ~第二輻射部；
[0035]161、461、561、661~第二輻射部的短路端；
[0036]162、462、562、662~第二輻射部的開口端；
[0037]21~第一頻帶；[0038]22?第二頻帶；
[0039]31、32?天線效率曲線。
【具體實施方式】
[0040]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
[0041]圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置100的示意圖。通信裝置100可以是一手機、一平板電腦，或是一筆記型電腦。在第一實施例中，通信裝置100包括一接地元件10及一天線元件12。天線元件12鄰近接地元件10。天線元件12包括一第一輻射部13及一第二輻射部16。第一輻射部13包括一第一部分131及一第二部分132，其中第一部分131經(jīng)由一電感元件14串聯(lián)耦接至第二部分132。在一些實施例中，電感元件14可以是一晶片電感器。第一部分131的一端稱接至一信號源11。第二部分132包括多個彎折結(jié)構(gòu)，使得第二部分132的一開口端133與第一部分131之間形成一耦合間距15。更詳細(xì)地說，第二部分132的所述多個彎折結(jié)構(gòu)使得第二部分132包括一第一區(qū)段1321、一第二區(qū)段1322，以及一第三區(qū)段1323，其中第一區(qū)段1321大致平行第三區(qū)段1323，第二區(qū)段1322大致垂直于第一區(qū)段1321以及第三區(qū)段1323。第二輻射部16具有一短路端161和一開口端162。第二輻射部16的短路端161耦接至接地元件10。第二輻射部16至少部分地圍繞第一輻射部13而延伸。第一部分131包括至少一彎折結(jié)構(gòu)，使得第一部分131的至少一區(qū)段1312大致平行于接地元件10的一邊緣101。第一部分131可以大致為一倒L形，而第二部分132可以大致為一倒J形。第二部分132的開口端133大致位于第一部分131與接地元件10之間。在優(yōu)選實施例中，第二部分132的長度大于第一部分131的0.5倍長度，以提供一足夠電感值。第二輻射部16的長度大于第一部分131的長度，使得第二輻射部16及第一部分131分別產(chǎn)生一基頻共振模態(tài)。此二基頻共振模態(tài)分別位于天線元件12的低頻頻帶及高頻頻帶，故天線元件12可達(dá)成WWAN/LTE雙頻操作。值得注意的是，通信裝置100更可包括其他必要元件，例如:一處理器、一觸控面板、一電池，以及一外殼(未顯示)。
[0042]圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置100的天線元件12的返回?fù)p失(Return Loss)圖。在一些實施例中，通信裝置100的元件尺寸和元件參數(shù)如下列所述。接地元件10的長度約為115_，寬度約為60_。天線元件12大致為一平面結(jié)構(gòu)。天線元件12的長度約為30mm,寬度約為12mm。第二福射部16的長度約為56mm。第一福射部13的第二部分132的長度約為29mm。電感元件14為一晶片電感器，其電感值約為15nH。在6dB返回?fù)p失的定義下(行動通信裝置天線設(shè)計規(guī)范)，天線元件12可操作于至少一第一頻帶21和一第二頻帶22。在優(yōu)選實施例中，第一頻帶21為一寬頻頻帶，其至少涵蓋GSM850/900頻帶(約介于824MHz至960MHz之間)，而第二頻帶22亦為一寬頻頻帶，其至少涵蓋 GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500 頻帶(約介于 1710MHz 至 2690MHz 之間)。因此，本發(fā)明的天線元件12可滿足WWAN/LTE多頻操作需求。值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件參數(shù)，以及頻帶范圍皆非為本發(fā)明的限制條件。設(shè)計者可根據(jù)不同需求對此元件尺寸、元件參數(shù)，以及頻帶范圍進(jìn)行調(diào)整。
[0043]圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實施例所述的通信裝置100的天線元件12的天線效率圖。天線效率曲線31代表天線元件12操作于GSM850/900頻帶(約介于824MHz至960MHz之間)時的天線效率，而天線效率曲線32代表天線元件12操作于GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500頻帶(約介于1710MHz至2690MHz之間)時的天線效率。如圖3所示，天線元件12操作于WWAN/LTE頻帶內(nèi)皆有良好的天線效率(已將S參數(shù)納入考慮的輻射效率)。在優(yōu)選實施例中，該天線效率至少高于約65%，能符合實際應(yīng)用需求。
[0044]圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明第二實施例所述的通信裝置400的示意圖。第二實施例與第一實施例相似，兩者的主要差異在于，通信裝置400的一天線元件42的一第二輻射部46延伸并大致包圍第一輻射部13。第二實施例的通信裝置400的其余特征皆與第一實施例相同，因此第二實施例的通信裝置400可幾乎與第一實施例具有相同的操作效果。
[0045]圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第三實施例所述的通信裝置500的示意圖。第三實施例與第一實施例相似，兩者的主要差異在于，通信裝置500的一天線元件52的一第二輻射部56的一短路端561鄰近信號源11。第二輻射部56大致圍繞第一輻射部13而延伸。第三實施例的通信裝置500的其余特征皆與第一實施例相同，因此第三實施例的通信裝置500可幾乎與第一實施例具有相同的操作效果。
[0046]圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明第四實施例所述的通信裝置600的示意圖。第四實施例與第一實施例相似，兩者的主要差異在于，通信裝置600的一天線元件62的一第一輻射部63的一第二部分632具有更多個(例如:6個)彎折結(jié)構(gòu)以增加一等效電感值。第二部分632可以大致為一 W形。第二部分632的所述多個彎折結(jié)構(gòu)使得第二部分632包括一第一區(qū)段6321、一第二區(qū)段6322以及一第三區(qū)段6323，其中第一區(qū)段6321大致平行第三區(qū)段6323，第二區(qū)段6322大致垂直于第一區(qū)段6321以及第三區(qū)段6323。第一輻射部63的第二部分632與第一部分631之間的一耦合間距65可以產(chǎn)生一等效電容值。由于有了該等效電感值和該等效電容值，天線元件62可以在一低頻頻帶附近產(chǎn)生一并接共振。此設(shè)計使得天線元件62于該低頻頻帶中增加一額外的共振模態(tài)，從而達(dá)成該低頻頻帶的寬頻操作。第四實施例的通信裝置600的其余特征皆與第一實施例相同，因此第四實施例的通信裝置600可幾乎與第一實施例具有相同的操作效果。
[0047]在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個具有相同名字的不同元件。
[0048]本發(fā)明雖以優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種通信裝置，包括: 一接地元件；以及 一天線元件，鄰近該接地元件，其中該天線元件包括: 一第一輻射部，包括一第一部分及一第二部分，其中該第一部分經(jīng)由一電感元件耦接至該第二部分，該第一部分耦接至一信號源，而該第二部分包括多個彎折結(jié)構(gòu)，使得該第二部分的一開口端與該第一部分之間形成一耦合間距；以及 一第二輻射部，其中該第二輻射部具有一短路端以及一開口端，該短路端耦接至該接地元件，而該第二輻射部大致至少部分地圍繞該第一輻射部而延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一輻射部的該第一部分包括至少一彎折結(jié)構(gòu)，使得該第一部分的至少一區(qū)段大致平行于該接地元件的一邊緣。
3.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一部分大致為一倒L形。
4.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一輻射部的該第二部分的該開口端大致位于該第一輻射部的該第一部分與該接地元件之間。
5.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第二部分的長度大于該第一部分的0.5倍長度。
6.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第二輻射部的長度大于該第一部分的長度。
7.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第二輻射部的該短路端鄰近該信號源。
8.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第二部分大致為一W形。
9.如權(quán)利要求1所述的通信裝置，其中該第一輻射部的該第二部分的所述多個彎折結(jié)構(gòu)使得該第二部分包括一第一區(qū)段、一第二區(qū)段以及一第三區(qū)段，其中該第一區(qū)段大致平行該第三區(qū)段，該第二區(qū)段大致垂直于該第一區(qū)段以及該第三區(qū)段。
【文檔編號】H01Q5/10GK103811850SQ201210452711
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月13日
【發(fā)明者】翁金輅, 朱芳賢 申請人:宏碁股份有限公司