CN103779649B - 便携式电子装置及其天线结构 - Google Patents
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Abstract
一种便携式电子装置及其天线结构。该天线结构包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第二耦合部以及一切换电路。第一辐射体包括一馈入部及一第一辐射体本体。第二辐射体包括一第一耦合部、一第二辐射体本体以及一接地部，该第一耦合部连接该第二辐射体本体的一第一端部，该接地部连接该第二辐射体本体。该第一辐射体本体部分位于该第一耦合部与该第二耦合部之间。当该天线结构处于一第一模态时，该切换电路使该第二辐射体以及该第二耦合部之间形成通路，当该天线结构处于一第二模态时，该切换电路使该第二辐射体与该第二耦合部断路。
Description
技术领域
本发明涉及一种天线结构，特别是涉及一种能变换操作频带的天线结构。
背景技术
目前针对单一种无线通讯规格，在不同的地区，仍然会有不同的操作频段。以LTE(长期演进技术)通讯规格为例，美国地区的操作频段为704~960MHz以及1710~2170MHz。欧洲地区的操作频段却为791~960MHz以及1710~2170MHz。然而，由于无线通讯装置的轻薄化，天线结构的尺寸也被压缩，频宽受限，因此在低频的部分，无法同时满足美国以及欧洲的传输需求。
发明内容
本发明是为了解决现有技术存在的问题而提供的一种天线结构，包括一第一辐射体、一第二辐射体、一第二耦合部以及一切换电路。第一辐射体包括一馈入部以及一第一辐射体本体。第二辐射体包括一第一耦合部、一第二辐射体本体以及一接地部，该第一耦合部连接该第二辐射体本体的一第一端部，该接地部连接该第二辐射体本体连接。该第一辐射体本体至少部分位于该第一耦合部与该第二耦合部之间。切换电路连接该第二辐射体以及该第二耦合部，其中，当该天线结构处于一第一模态时，该切换电路使该第二辐射体以及该第二耦合部之间形成通路，当该天线结构处于一第二模态时，该切换电路使该第二辐射体与该第二耦合部断路。
本发明实施例的天线结构的特点在于，通过改变第一辐射体与第二辐射体之间的耦合量，藉此达到平移频段的目的，以满足传输需求。本发明实施例的天线结构并非通过延长辐射体后端的长度手段，而达到拓展低频频宽的效果，因此整体天线结构的长度较短，并且提供了较佳的讯号传输效果。
附图说明
图1显示本发明实施例的天线结构；
图2A显示本发明实施例的天线结构于第一模态时的表面电流分布；
图2B显示本发明实施例的天线结构于第二模态时的表面电流分布；
图3显示本发明实施例的天线结构于第一模态以及第二模态下的讯号传输效果；以及
图4显示应用本发明实施例的天线结构的便携式电子装置。
附图符号说明
10～便携式电子装置
11～系统电路
100～天线结构
101、102、102’～表面电流
103～缺口
110～第一辐射体
111～馈入部
112～第一辐射体本体
113～弯折部
120～第二辐射体
121～第一耦合部
122～第二辐射体本体
123～接地部
124～第一端部
125～第二端部
126～延伸部
131～馈入源
140～第二耦合部
150～切换电路
160～接地部
具体实施方式
参照图1，其显示本发明实施例的天线结构100，包括一第一辐射体110、一第二辐射体120、一第二耦合部140以及一切换电路150。第一辐射体110包括一馈入部111以及一第一辐射体本体112。一馈入源131电性连接该馈入部111。第二辐射体120包括一第一耦合部121、一第二辐射体本体122以及一接地部123，该第一耦合部121连接该第二辐射体本体122的一第一端部124，该接地部123连接该第二辐射体本体122。该第一辐射体本体112至少部分位于该第一耦合部121与该第二耦合部140之间。切换电路150连接该第二辐射体120以及该第二耦合部140。
该第一辐射体本体112平行于该第一耦合部121以及该第二耦合部140。在此实施例中，该第二耦合部140的长度小于该第一辐射体本体112的长度。
参照图2A以及图2B，当本发明实施例的天线结构100处于一第一模态(图2A)时，该切换电路150使该第二辐射体120以及该第二耦合部140之间形成通路。当本发明实施例的天线结构100处于一第二模态(图2B)时，该切换电路150使该第二辐射体120与该第二耦合部140断路。
该切换电路150于该第一模态以及该第二模态之间进行切换。当该天线结构100处于该第一模态时，通过该切换电路150的电性连接，该第一耦合部121、该第二耦合部140以及该第一端部124实质上构成一U形通路，该U形通路形成有一缺口103，该第一辐射体本体112部分伸入该缺口103之中，以同时耦合该第一耦合部121以及该第二耦合部140。参照图2A，在该第一模态下，表面电流101于馈入部111馈入，沿第一辐射体本体112行进；通过该第一辐射体本体112耦合该第一耦合部121以及该第二耦合部140，表面电流102于该第一耦合部121以及该第二耦合部140上感应产生，并沿第二辐射体本体122行进。
当该天线结构100处于该第二模态时，第二耦合部140与第二辐射体本体122之间断开，该第一辐射体本体112仅耦合该第一耦合部121。参照图2B，在该第二模态下，表面电流101于馈入部111馈入，沿第一辐射体本体112行进；通过该第一辐射体本体112耦合该第一耦合部121，表面电流102’于该第一耦合部121上感应产生，并沿第二辐射体本体122行进。
参照图1，在此实施例中，该第一辐射体110还包括一弯折部113，用以调整天线的阻抗匹配。该馈入部111连接于该弯折部113的一端，该第一辐射体本体112连接于该弯折部113的另一端。在此实施例中，该弯折部113呈U字形，但形状不以此为限。在其他实施例中，亦可不具弯折部113，馈入部111则直接连接于第一辐射体本体112。
参照图1，在此实施例中，该接地部123连接该第二辐射体本体122，并位于该第二辐射体本体122的该第一端部124以及该二辐射体本体122的一第二端部125之间，该接地部123垂直于该第二辐射体本体122，在其他变形例中，接地部可不垂直于第二辐射体本体，亦可为具弯折的结构。天线结构100可还包括一接地元件160，其中，该接地部123连接该接地元件160。接地元件160接地。
参照图1，在此实施例中，该第二辐射体120可还包括一延伸部126，该延伸部126连接该第二端部125，该延伸部126可大致呈L形或其他形状。在其他变形例中，延伸部126形状不限，亦可不具延伸部126。
在本发明实施例中，切换电路150由PIN(P-intrinsic-NDiode)二极管、电阻R以及电感L所构成。然而，实施例的揭示并未限制本发明，切换电路150的设计可以适度变化。
本发明实施例的天线结构的特点在于，通过改变第一辐射体110与第二辐射体120之间的耦合量，藉此达到平移频段的目的，以满足传输需求。图3其显示本发明实施例天线结构的电压驻波比，其中线段M1代表天线结构处于该第一模态下的电压驻波比，线段M2代表天线结构处于该第二模态下的电压驻波比。参照图3，天线结构于该第一模态的频段与该第二模态的频段在低频的部分有明显差异，藉此，可满足不同地区(欧规、美规)的传输需求。
参照图4，本发明实施例的天线结构100可应用于一便携式电子装置10之中，该便携式电子装置10包括天线结构100以及系统电路11，天线结构100电性连接该系统电路11。当便携式电子装置10开机时，系统电路11通过天线结构100以高频频段的无线讯号寻找基站，以判别便携式电子装置10的位置正位于美国或是欧洲，并根据位置判断结果，驱使该切换电路于该第一模态以及该第二模态之间进行切换，以正确的频段进行讯号的传输。本发明实施例的天线结构可应用于笔记型计算机、平板型计算机或其他形式的电子装置之中。
虽然本发明已以具体的较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围是以本发明的权利要求为准。
Claims (13)
1.一种天线结构，包括：
一第一辐射体，包括一馈入部以及一第一辐射体本体；
一第二辐射体，包括一第一耦合部、一第二辐射体本体以及一接地部，该第一耦合部连接该第二辐射体本体的一第一端部，该接地部连接该第二辐射体本体；
一第二耦合部，其中，该第一辐射体本体至少部分位于该第一耦合部与该第二耦合部之间；以及
一切换电路，连接该第二辐射体以及该第二耦合部，其中，当该天线结构处于一第一模态时，该切换电路使该第二辐射体以及该第二耦合部之间形成通路，当该天线结构处于一第二模态时，该切换电路使该第二辐射体与该第二耦合部断路，
其中，当该天线结构处于该第一模态时，通过该切换电路的电性连接，该第一耦合部、该第二耦合部以及该第一端部实质上构成一U形通路，该U形通路形成一缺口，该第一辐射体本体部分伸入该缺口之中。
2.如权利要求1所述的天线结构，其中，该第一辐射体本体平行于该第一耦合部以及该第二耦合部。
3.如权利要求2所述的天线结构，其中，该第二耦合部的长度小于该第一辐射体本体的长度。
4.如权利要求2所述的天线结构，其中，当该天线结构处于该第一模态时，该第一辐射体本体同时耦合该第一耦合部以及该第二耦合部，当该天线结构处于该第二模态时，该第一辐射体本体耦合该第一耦合部。
5.如权利要求1所述的天线结构，其中，该第一辐射体还包括一弯折部，该馈入部连接于该弯折部的一端，该第一辐射体本体连接于该弯折部的另一端。
6.如权利要求5所述的天线结构，其中，该弯折部呈U字形。
7.如权利要求1所述的天线结构，其中，该接地部连接该第二辐射体本体，并位于该二辐射体本体的该第一端部以及该二辐射体本体的一第二端部之间。
8.如权利要求7所述的天线结构，其还包括一接地元件，其中，该接地部连接该接地元件。
9.如权利要求7所述的天线结构，其中，该第二辐射体还包括一延伸部，该延伸部连接该第二端部。
10.一种便携式电子装置，包括：
一系统电路；以及
一天线结构，电性连接该系统电路，包括：
一第一辐射体，包括一馈入部以及一第一辐射体本体；
一第二辐射体，包括一第一耦合部、一第二辐射体本体以及一接地部，该第一耦合部连接该第二辐射体本体的一第一端部，该接地部连接该第二辐射体本体；
一第二耦合部，其中，该第一辐射体本体至少部分位于该第一耦合部与该第二耦合部之间；以及
一切换电路，连接该第二辐射体以及该第二耦合部，其中，当该天线结构处于一第一模态时，该切换电路使该第二辐射体以及该第二耦合部之间形成通路，当该天线结构处于一第二模态时，该切换电路使该第二辐射体与该第二耦合部断路，
其中，当该天线结构处于该第一模态时，通过该切换电路的电性连接，该第一耦合部、该第二耦合部以及该第一端部实质上构成一U形通路，该U形通路形成一缺口，该第一辐射体本体部分伸入该缺口之中。
11.如权利要求10所述的便携式电子装置，其中，该第一辐射体本体平行于该第一耦合部以及该第二耦合部。
12.如权利要求11所述的便携式电子装置，其中，该第二耦合部的长度小于该第一辐射体本体的长度。
13.如权利要求11所述的便携式电子装置，其中，当该天线结构处于该第一模态时，该第一辐射体本体同时耦合该第一耦合部以及该第二耦合部，当该天线结构处于该第二模态时，该第一辐射体本体耦合该第一耦合部。
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