天線結(jié)構(gòu)及具有該天線結(jié)構(gòu)的電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種天線結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種整合金屬機(jī)殼的天線結(jié)構(gòu)及具有該天線 結(jié)構(gòu)的電子裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無線通信產(chǎn)品設(shè)計(jì)朝向輕薄趨勢(shì)發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品外觀的要求也愈來愈 嚴(yán)苛。因?yàn)榻饘贆C(jī)殼在外觀、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、散熱效果等方面具有優(yōu)勢(shì)，使得具有金屬機(jī)殼無線 通信產(chǎn)品倍受消費(fèi)者青睞。天線是無線通信產(chǎn)品中最重要的組件之一，然而，金屬機(jī)殼易對(duì) 于天線造成屏蔽效應(yīng)，尤其是對(duì)于現(xiàn)今LTE/GSM/WCDMA (704MHz~960MHz)寬頻帶需求，更不 容易達(dá)到滿意的頻帶帶寬設(shè)計(jì)。如何在多樣化的金屬外觀結(jié)構(gòu)下滿足現(xiàn)今天線設(shè)計(jì)的寬頻 帶需求，是目前天線設(shè)計(jì)面臨的一項(xiàng)重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于以上情況，本發(fā)明提供一種整合金屬機(jī)殼的天線結(jié)構(gòu)。
[0004] 另，還有必要提供一種具有該天線結(jié)構(gòu)的電子裝置。
[0005] -種天線結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一具有金屬殼體的電子裝置中，該天線結(jié)構(gòu)包括第一輻射 體、第二輻射體、匹配電路和分離濾波器，該分離濾波器包括第一端口、第二端口和第三端 口，該第一福射體與一饋入端連接，該饋入端與該第一端口電性連接，該第二端口通過該匹 配電路與一射頻收發(fā)器電性連接，該第三端口直接電性連接至所述射頻收發(fā)器，該第二輻 射體由該金屬殼體分割形成，并與該金屬殼體之間形成一第一溝槽，該第二輻射體與該第 一輻射體耦合，該分離濾波器將該饋入端的信號(hào)分離為低頻信號(hào)和高頻信號(hào)，該低頻信號(hào) 由該第二端口經(jīng)該匹配電路處理后接入該射頻收發(fā)器，該高頻信號(hào)由該第三端口直接接入 該射頻收發(fā)器。
[0006] -種電子裝置，包括金屬殼體、射頻收發(fā)器及天線結(jié)構(gòu)，該天線結(jié)構(gòu)包括第一福射 體、第二福射體、匹配電路和分離濾波器，該金屬殼體上開設(shè)一第一溝槽，該第一溝槽將所 述金屬殼體分割為第一殼體與所述第二輻射體，該第一輻射體與該第二輻射體耦合，并與 該第二輻射體之間形成一第二溝槽，該分離濾波器包括第一端口、第二端口和第三端口，該 第一輻射體與該第一端口電性連接，該第二端口通過該匹配電路與該射頻收發(fā)器電性連 接，該第三端口直接電性連接至所述射頻收發(fā)器，該第一輻射體和該第二輻射體接收到的 信號(hào)經(jīng)該分離濾波器分離為高頻信號(hào)和低頻信號(hào)，該低頻信號(hào)由該匹配電路處理后接入該 射頻收發(fā)器，該高頻信號(hào)直接接入該射頻收發(fā)器。
[0007] 所述天線結(jié)構(gòu)直接使用該電子裝置的殼體的一部分作為天線輻射體，通過改變所 述匹配電路和切換電路的負(fù)載連接關(guān)系實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)，在達(dá)成所需帶寬同時(shí)，保持了該電 子裝置良好的外觀設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明電子裝置及其天線結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0009] 圖2為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的平面圖。
[0010] 圖3為圖1所示天線結(jié)構(gòu)的匹配電路及切換電路原理圖。
[0011] 圖4為圖1所示天線結(jié)構(gòu)低頻段的第一散射參數(shù)曲線圖。
[0012] 圖5為圖1所示天線結(jié)構(gòu)高頻段的第二散射參數(shù)曲線圖。
[0013] 圖6為圖1所示天線結(jié)構(gòu)低頻段的第一輻射效率曲線圖。
[0014] 圖7為圖1所示天線結(jié)構(gòu)高頻段的第二輻射效率曲線圖。
[0015] 主要元件符號(hào)說明
如下【具體實(shí)施方式】將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明提供一種天線結(jié)構(gòu)100,其應(yīng)用于移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理等 電子裝置200中，用以發(fā)送和接收無線通信信號(hào)。
[0017] 該電子裝置200包括殼體210、基板220及顯示屏230。在本實(shí)施例中，該殼體210 為金屬材質(zhì)，該基板220為該電子裝置200的系統(tǒng)電路板，該基板220 -側(cè)設(shè)置一天線凈空 區(qū)10,該凈空區(qū)10通過一系統(tǒng)接地端11與該基板220電性連接。該凈空區(qū)10是指該基板 220上無導(dǎo)體存在的區(qū)域，用以防止外在環(huán)境中電子組件如電池、振動(dòng)器、喇叭、電荷耦合器 件等對(duì)所述天線結(jié)構(gòu)100產(chǎn)生干擾，造成其工作頻率偏移或輻射效率變低。該顯示屏230 平行于該基板220的一個(gè)表面設(shè)置，并與該殼體210兩側(cè)邊貼合。
[0018] 請(qǐng)一并參閱圖2和圖3,該天線結(jié)構(gòu)100包括第一輻射體30、第二輻射體50、匹配 電路70、切換電路80和分離濾波器90。該第一輻射體30垂直設(shè)置于該凈空區(qū)10-側(cè)，并 通過一饋入端37與該分離濾波器90連接。該分離濾波器90包括第一端口 91、第二端口 93和第三端口 95,該第一端口 91與該饋入端37電性連接，該第二端口 93通過該匹配電路 70與該電子裝置200的一射頻收發(fā)器221電性連接，該第三端口 95直接電性連接至該射頻 收發(fā)器221。該分離濾波器90將該饋入端37的信號(hào)分離為高頻信號(hào)和低頻信號(hào)兩部分，所 述高頻信號(hào)直接接入該射頻收發(fā)器221，而所述低頻信號(hào)則經(jīng)該匹配電路70處理后再接入 該射頻收發(fā)器221，從而實(shí)現(xiàn)高頻與低頻信號(hào)的分開處理，以使該天線結(jié)構(gòu)100獲得對(duì)應(yīng)的 低頻共振頻率和高頻共振頻率。在本實(shí)施例中，該殼體210被一第一溝槽Sl分割為一第一 殼體211及該第二輻射體50。該第二輻射體50靠近該第一殼體211 -側(cè)的大致中間位置 延伸出一接地端51，該接地端51與該切換電路80電性連接。
[0019] 該第一輻射體30包括第一輻射片31、第二輻射片33和第三輻射片35。該第一輻 射片31為一矩形片體，其設(shè)置于該凈空區(qū)10相對(duì)于該基板220的一側(cè)，且其上邊緣大致與 該凈空區(qū)10平齊。該第二輻射片33為一條狀片體，其從該第一輻射片31 -側(cè)延伸形成， 并與該第一輻射片31共面。該第二輻射片33的下邊緣與該第一輻射片31的下邊緣平齊。 該第三輻射片35為一倒L形結(jié)構(gòu)，包括相連接的第一連接段351和第二連接段352。該第 一連接段351為一條狀片體，其一端與該第一福射片31靠近該第二福射片33的一端連接， 且二者側(cè)邊緣相互平齊，另一端朝向該第二輻射體50延伸，并與該第二連接段352連接。該 第二連接段352為一條狀片體，其平行于該第二輻射體50設(shè)置從而在該第二連接段352與 該第二輻射體50之間形成一第二溝槽S2,以使該第一輻射體30上的電流信號(hào)經(jīng)該第二溝 槽S2耦合至該第二輻射體50。該饋入端37大致垂直地連接至該第一輻射片31與該第一 連接段351的連接處。
[0020] 該匹配電路70包括第一切換器71、第二切換器72、第三切換器73、第一負(fù)載LU 第二負(fù)載CU第三負(fù)載C2、第四負(fù)載L2、第五負(fù)載L3及第六負(fù)載L4。該第一切換器71 - 端與該電子裝置200的射頻收發(fā)器221連接，另一端可選擇為開路或與所述第一負(fù)載Ll 一 端連接，所述第一負(fù)載Ll另一端接地。在本實(shí)施例中，該第一負(fù)載Ll為一電感量為16nH 的電感。該第二切換器72 -端與該電子裝置200的射頻收發(fā)器221連接，另一端可選擇地 與所述第二負(fù)載Cl或第三負(fù)載C2連接，所述第二負(fù)載Cl和第三負(fù)載C2另一端均與該第 四負(fù)載L2 -端連接，該第四負(fù)載L2另一端與該分離濾波器90的第二端口 93連接。在本 實(shí)施例中，該第二負(fù)載Cl為一容值為2pF的電容，該第三負(fù)載C2為一容值為2. 5pF的電 容，該第四負(fù)載L2為一電感量為I. 5nH的電感。該第三切換器73 -端與該分離濾波器90 的第二端口 93連接，另一端可選擇開路或與所述第五負(fù)載L3或第六負(fù)載L4的一端連接， 所述第五負(fù)載L3及第六負(fù)載L4另一端接地。在本實(shí)施例中，該第五負(fù)載L3為一電感量為 26nH的電感，該第六負(fù)載L4為一電感量為68nH的電感。
[0021] 該切換電路80包括第四切換器81、第七負(fù)載L5及第八負(fù)載L6。該第四切換器81 一端與該接地端51連接，另一端可選擇地與所述第七負(fù)