本發(fā)明涉及天線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通訊技術(shù)的發(fā)達(dá)，移動(dòng)裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，移動(dòng)裝置通常具有無線通信的功能。有些涵蓋長距離的無線通信范圍，例如：移動(dòng)電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進(jìn)行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通信范圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統(tǒng)使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進(jìn)行通訊。

天線為支持無線通信的移動(dòng)裝置中不可或缺的組件。然而，由于移動(dòng)裝置的內(nèi)部空間十分局限，往往沒有足夠面積來配置所需的天線組件。因此，如何設(shè)計(jì)一種小尺寸、寬帶帶的全新天線，已成為現(xiàn)今設(shè)計(jì)者的一大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種天線結(jié)構(gòu)，包括：一接地組件；一第一輻射支路，具有一第一端和一第二端，其中該第一輻射支路的該第一端系耦接至一信號(hào)源；一第一接地支路，具有一第一端和一第二端，其中該第一接地支路的該第一端系耦接至該接地組件，而該第一接地支路的該第二端系耦接至該第一輻射支路的該第二端；一第二輻射支路，具有一第一端和一第二端，其中該第二輻射支路的該第一端系耦接至該第一輻射支路的該第二端；以及一第二接地支路，具有一第一端和一第二端，其中該第二接地支路的該第一端系耦接至該接地組件，而該第二接地支路的該第二端系耦接至該第二輻射支路的該第二端。

在一些實(shí)施例中，該天線結(jié)構(gòu)包括一第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)和一第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施例中，該第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)系由該第一輻射支路、該第二輻射支路、該第二接地支路，以及該接地組件所共同組成。

在一些實(shí)施例中，該第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)系由該第一輻射支路、該第一接地支路，以及該接地組件所共同組成。

在一些實(shí)施例中，該第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)的總長度系大于該第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)的總長度。

在一些實(shí)施例中，該第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)系激發(fā)產(chǎn)生一第一頻帶，該第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)系激發(fā)產(chǎn)生一第二頻帶，該第一頻帶介于2400MHz至2500MHz之間，而該第二頻帶介于5150MHz至5850MHz之間。

在一些實(shí)施例中，該第一輻射支路為一U字形，而該第一接地支路、該第二輻射支路，以及該第二接地支路分別為一直條形。

在一些實(shí)施例中，該天線結(jié)構(gòu)更包括：一延伸支路，耦接至該第二輻射支路的該第二端和該第二接地支路的該第二端。

在一些實(shí)施例中，該天線結(jié)構(gòu)還包括：一寄生支路，耦接至該接地組件，并鄰近于該第一輻射支路。

在一些實(shí)施例中，該天線結(jié)構(gòu)更還包括：一饋入調(diào)整支路，耦接至該第一輻射支路的一起始部份，并系由該第一輻射支路所包圍。

總括而言，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)可視為一環(huán)圈天線(Loop Antenna)的變化形。和傳統(tǒng)環(huán)圈天線不同的是，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)具有二個(gè)互相結(jié)合的環(huán)圈結(jié)構(gòu)，其分別耦接至接地組件上二個(gè)不同的接地點(diǎn)，一個(gè)環(huán)圈結(jié)構(gòu)激發(fā)產(chǎn)生低頻共振模態(tài)，而另一個(gè)環(huán)圈結(jié)構(gòu)則激發(fā)產(chǎn)生高頻共振模態(tài)。由于此二環(huán)圈結(jié)構(gòu)系共享部份的共振路徑(如第一輻射支路的共振路徑)，天線結(jié)構(gòu)的總面積將可進(jìn)一步縮小。因此，本發(fā)明可兼得縮小天線尺寸、維持天線效率，以及增加天線帶寬等多重優(yōu)勢，非常適合應(yīng)用于各種小型化的移動(dòng)通訊裝置當(dāng)中。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)的電壓駐波比的示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的電子裝置的示意圖；以及

圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的電子裝置的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

100、200、300、400、500～天線結(jié)構(gòu)；

101～第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)；

102～第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)；

110～接地組件；

120～第一輻射支路；

121～第一輻射支路的第一端；

122～第一輻射支路的第二端；

123～第一輻射支路的起始部份；

130～第一接地支路；

131～第一接地支路的第一端；

132～第一接地支路的第二端；

140～第二輻射支路；

141～第二輻射支路的第一端；

142～第二輻射支路的第二端；

150、250～第二接地支路；

151、251～第二接地支路的第一端；

152、252～第二接地支路的第二端；

190～信號(hào)源；

360～延伸支路；

361～延伸支路的第一端；

362～延伸支路的第二端；

470～寄生支路；

471～寄生支路的第一端；

472～寄生支路的第二端；

580～饋入調(diào)整支路；

581～饋入調(diào)整支路的第一端；

582～饋入調(diào)整支路的第二端；

700、800～電子裝置；

710～金屬背蓋；

720～顯示器。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)100的示意圖。天線結(jié)構(gòu)100可應(yīng)用于一移動(dòng)裝置，例如：一智能手機(jī)(Smart Phone)、一平板計(jì)算機(jī)(Tablet Computer)，或是一筆記本電腦(Notebook Computer)。如圖1所示，天線結(jié)構(gòu)100包括：一接地組件110、一第一輻射支路120、一第一接地支路130、一第二輻射支路140，以及一第二接地支路150。接地組件110可以是移動(dòng)裝置的一接地金屬平面。第一輻射支路120、第一接地支路130、第二輻射支路140，以及第二接地支路150可以用導(dǎo)體材料制成，例如：銅、銀、鋁、鐵，或是其合金。天線結(jié)構(gòu)100可以設(shè)置于一介質(zhì)基板(Dielectric Substrate)上(未顯示)，例如：一系統(tǒng)電路板，或是一FR4(Flame Retardant 4)基板。

第一輻射支路120可以大致為一U字形。第一輻射支路120具有一第一端121和一第二端122。第一輻射支路120的第一端121系耦接至一信號(hào)源190。信號(hào)源190可以是移動(dòng)裝置的一射頻(Radio Frequency)模塊，其系用于激發(fā)天線結(jié)構(gòu)100。第一接地支路130可以大致為一直條形，并可大致與接地組件110的邊緣互相垂直。第一接地支路130具有一第一端131和一第二端132。第一接地支路130的第一端131系耦接至接地組件110。第一接地支路130的第二端132系耦接至第一輻射支路120的第二端122。第二輻射支路140可以大致為一直條形，并可大致與接地組件 110的邊緣互相平行。第二輻射支路140具有一第一端141和一第二端142。第二輻射支路140的第一端141系耦接至第一輻射支路120的第二端122和第一接地支路130的第二端132。第二接地支路150可以大致為一直條形，并可大致與接地組件110的邊緣互相垂直。第二接地支路150具有一第一端151和一第二端152。第二接地支路150的第一端151系耦接至接地組件110。第二接地支路150的第二端152系耦接至第二輻射支路140的第二端142。

在天線原理方面，天線結(jié)構(gòu)100包括一第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)101和一第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)102，其中第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)101系由第一輻射支路120、第二輻射支路140、第二接地支路150，以及接地組件110的一部份所共同組成，而第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)102系由第一輻射支路120、第一接地支路130，以及接地組件110的另一部份所共同組成。第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)101的總長度系大于第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)102的總長度。當(dāng)天線結(jié)構(gòu)100被激發(fā)時(shí)，第一環(huán)圈結(jié)構(gòu)101系激發(fā)產(chǎn)生一第一頻帶，第二環(huán)圈結(jié)構(gòu)102系激發(fā)產(chǎn)生一第二頻帶，其中前述第一頻帶約介于2400MHz至2500MHz之間，而前述第二頻帶約介于5150MHz至5850MHz之間。

總括而言，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)100可視為一環(huán)圈天線(Loop Antenna)的變化形。和傳統(tǒng)環(huán)圈天線不同的是，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)100具有二個(gè)互相結(jié)合的環(huán)圈結(jié)構(gòu)，其分別耦接至接地組件110上二個(gè)不同的接地點(diǎn)，一個(gè)環(huán)圈結(jié)構(gòu)激發(fā)產(chǎn)生低頻共振模態(tài)，而另一個(gè)環(huán)圈結(jié)構(gòu)則激發(fā)產(chǎn)生高頻共振模態(tài)。由于此二環(huán)圈結(jié)構(gòu)系共享部份的共振路徑(如第一輻射支路120的共振路徑)，天線結(jié)構(gòu)100的總面積將可進(jìn)一步縮小。根據(jù)實(shí)際量測結(jié)果，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)100的長度僅約為55mm，寬度僅約為11mm，而其于2.4/5GHz頻帶內(nèi)的天線效率可達(dá)-4dBi。因此，本發(fā)明可兼得縮小天線尺寸、維持天線效率，以及增加天線帶寬等多重優(yōu)勢，非常適合應(yīng)用于各種小型化的移動(dòng)通訊裝置當(dāng)中。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)200的示意圖。圖2和第圖1相似。在圖2的實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)200的一第二接地支路250具有一蜿蜒結(jié)構(gòu)(Meandering Structure)，此蜿蜒結(jié)構(gòu)可大致為一N字形或一W字形。設(shè)計(jì)蜿蜒形的第二接地支路250可以進(jìn)一步微縮天線結(jié)構(gòu)200 的總面積，以適用于小型化的裝置。圖2的天線結(jié)構(gòu)200的其余特征皆與圖1的天線結(jié)構(gòu)100近似，故此二實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)300的示意圖。圖3和第圖2相似。在圖3的實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)300更包括一延伸支路360。延伸支路360大致為一L字形。延伸支路360具有一第一端361和一第二端362。延伸支路360的第一端361系耦接至第二輻射支路140的第二端142和第二接地支路250的一第二端252，而延伸支路360的第二端362為一開路端(Open End)。延伸支路360系用增加天線結(jié)構(gòu)300于第一頻帶(低頻頻帶)的帶寬。圖3的天線結(jié)構(gòu)300的其余特征皆與圖2的天線結(jié)構(gòu)200近似，故此二實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)400的示意圖。圖4和圖3相似。在圖4的實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)400還包括一寄生支路470。寄生支路470大致為一直條形，并大致與接地組件110的邊緣互相垂直。寄生支路470具有一第一端471和一第二端472。寄生支路470的第一端471系耦接至接地組件110，而寄生支路470的第二端472為一開路端(Open End)。寄生支路470系鄰近于第一輻射支路120的一彎折部份，但與第一寄生支路120系互相分離。寄生支路470系用于增加天線結(jié)構(gòu)400于第二頻帶(高頻頻帶)的帶寬。圖4的天線結(jié)構(gòu)400的其余特征皆與圖3的天線結(jié)構(gòu)300近似，故此二實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。

圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)500的示意圖。圖5和圖4相似。在圖5的實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)500還包括一饋入調(diào)整支路580。饋入調(diào)整支路580大致為一矩形，并大致由第一輻射支路120所包圍。饋入調(diào)整支路580具有一第一端581和一第二端582。饋入調(diào)整支路580的第一端581系耦接至第一輻射支路120的一起始部份123。饋入調(diào)整支路580的第二端582為一開路端。寄生支路580系用于調(diào)整天線結(jié)構(gòu)500的饋入阻抗匹配。圖5的天線結(jié)構(gòu)500的其余特征皆與圖4的天線結(jié)構(gòu)400近似，故此二實(shí)施例均可達(dá)成相似的操作效果。

圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的天線結(jié)構(gòu)500的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)的示意圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表電壓駐波比。若以電壓駐波比的值為4作為基準(zhǔn)，可 發(fā)現(xiàn)天線結(jié)構(gòu)500至少能涵蓋2.4GHz的低頻頻帶(約介于2400MHz至2500MHz之間)，以及5GHz的高頻頻帶(約介于5150MHz至5850MHz之間)。因此，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)至少可支持Wi-Fi和Bluetooth的雙頻操作，且具有足夠的天線帶寬及天線效率，能符合一般移動(dòng)通訊的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)可用在具有金屬背蓋的電子裝置中，但不僅限于此。圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述的電子裝置700的示意圖。電子裝置700亦可為一移動(dòng)通訊裝置，例如：一智能型手機(jī)、一平板計(jì)算機(jī)，或是一筆記本電腦。在圖7的實(shí)施例中，電子裝置700包括一金屬背蓋710和一顯示器720。天線結(jié)構(gòu)100(或是200、300、400、500)可以設(shè)置于金屬背蓋710的正上方。天線結(jié)構(gòu)100的接地組件110可以耦接至金屬背蓋710，或是耦接至一系統(tǒng)電路板的一接地面(未顯示)。系統(tǒng)電路板的接地面亦可更耦接至金屬背蓋710。天線結(jié)構(gòu)100和金屬背蓋710間的最短距離可約為4.5mm。當(dāng)此最短距離增加時(shí)，天線結(jié)構(gòu)100的輻射性能將更加改善。天線結(jié)構(gòu)100的垂直投影系位于金屬背蓋710的內(nèi)部，但此垂直投影完全不與顯示器720有任何重迭。圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所述的電子裝置800的示意圖。圖8和圖7相似，兩者的差異僅在于，圖8的天線結(jié)構(gòu)100與金屬背蓋710兩者的相對(duì)關(guān)系略有調(diào)整，亦即，天線結(jié)構(gòu)100系由金屬背蓋710的上側(cè)方移至左側(cè)方。在其他實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)100亦可移至金屬背蓋710的下側(cè)方或右側(cè)方。在另一些實(shí)施例中，天線結(jié)構(gòu)100亦可應(yīng)用于具有塑料背蓋的電子裝置中。

值得注意的是，以上所述的組件尺寸、組件形狀，以及頻率范圍皆非為本發(fā)明的限制條件。天線設(shè)計(jì)者可以根據(jù)不同需要調(diào)整這些設(shè)定值。本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)并不僅限于圖1-圖8所圖示的狀態(tài)。本發(fā)明可以僅包括圖1-圖8的任何一或復(fù)數(shù)個(gè)實(shí)施例的任何一或復(fù)數(shù)項(xiàng)特征。換言之，并非所有圖標(biāo)的特征均須同時(shí)實(shí)施于本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

在本說明書以及申請(qǐng)專利范圍中的序數(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(gè)具有相同名字的不同組件。

本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍， 任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝者，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(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。