[发明专利]通信装置及其天线结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信装置及其天线结构，特别是涉及一种具有小尺寸的半环圈天线元件的移动通信装置及其天线结构。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，人们对于移动通信装置的需求愈来愈多元化。为了满足使用者多功能的需求，势必得将更多元件置入有限空间的移动通信装置内，以增加产品的多功能性。在移动通信装置内部的可设计空间并不多，因此天线设计者不仅要考虑到天线效能的需求，还须要评估天线与其他电子元件的关系，或是天线与周边环境整合的问题。

为了解决以上问题，有必要提供一种小尺寸的移动通信装置的天线结构，该天线结构的尺寸可小于对应操作频带的四分之一波长，并能提供良好的天线效能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通信装置及其天线结构，该通信装置包括一种使用半环圈的天线元件，其长度小于一般所需的四分之一波长的共振长度，以达成天线的小型化。

本发明提供一种通信装置，包括一天线结构，该天线结构包括：一接地元件，其中该接地元件的一边缘处具有一缺口，而该缺口的一长边至少为该缺口的一短边的2倍长度以上；一天线元件，包括位于该缺口处的一金属部，其中该金属部的二个端点互相远离且大致位于或邻近于该缺口的二对边，而所述二个端点中的一个耦接至该接地元件，且所述二个端点的另一个为该天线元件的一馈入端；以及一电路元件组，包括至少一电容元件和一电感元件，其中该电容元件及该电感元件串联耦接至该馈入端，而该电路元件组使该天线元件产生位于该天线元件的一第一操作频带内的一第一共振模态，且该金属部的长度小于该第一操作频带的最低频率的0.18倍波长。

另外，本发明提供一种天线结构，包括：一接地元件，其中该接地元件的一边缘处具有一缺口，而该缺口的一长边至少为该缺口的一短边的2倍长度以上；一天线元件，包括位于该缺口处的一金属部，其中该金属部的二个端点互相远离且大致位于或邻近于该缺口的二对边，而所述二个端点中的一个耦接至该接地元件，且所述二个端点的另一个为该天线元件的一馈入端；以及一电路元件组，包括至少一电容元件和一电感元件，其中该电容元件及该电感元件串联耦接至该馈入端，而该电路元件组使该天线元件产生位于该天线元件的一第一操作频带内的一第一共振模态，且该金属部的长度小于该第一操作频带的最低频率的0.18倍波长。

在本发明的一实施例结构中，天线元件的长度仅约45mm，其中天线元件的二端点互相远离。利用接地元件与天线元件对应的边缘，形成类似于环圈天线的电流路径。这使得天线元件的长度较一般环圈天线(其天线二端点互相邻近)所需的共振长度大幅减少。在本发明的天线元件中，900MHz频带的激发主要通过外加电容元件，而1800MHz频带的激发主要通过外加电感元件。另外，外加电感元件也有助于调整900MHz频带的阻抗匹配。在其他实施例中，也可再加上一匹配电路来调整二个频带的阻抗匹配。本发明可直接利用印刷或蚀刻技术形成于一介质基板上，不仅在制作过程简易，也可降低生产成本。

在本发明的一实施例中，天线元件为一简单金属线结构，其长度仅约45mm，可涵盖至少GSM900/GSM1800双频(880MHz～960MHz/1710MHz～1880MHz)的操作。若经过适当调整电容元件、电感元件，以及匹配电路，也可获得GSM850/GSM1900双频(824MHz～894MHz/1850MHz～1990MHz)的操作，达成小尺寸天线的优点，其中该金属线结构的长度小于天线元件的最低操作频率的0.18倍波长。

附图说明

图1为本发明的通信装置及其天线结构的第一实施例的示意图。

图2为本发明的通信装置及其天线结构的第二实施例的示意图。

图3为本发明的通信装置及其天线结构的第二实施例的返回损失图。

图4为本发明的通信装置及其天线结构的第二实施例的天线效率图。

图5为本发明的通信装置及其天线结构的第三实施例的示意图。

【主要附图标记说明】

100、200、500～通信装置及其天线结构；

10～接地元件；

101～接地元件的一边缘；

11、51～缺口；

12、22、52～天线元件；

13、23、53～金属部；

131、231、531～金属部的端点；

132、232、532～金属部的另一端点；

14～电路元件组；

141～电容元件；

142～电感元件；

15～匹配电路；