[发明专利]手持式装置及其平面天线

说明书

技术领域

本发明关于一种手持式装置及其平面天线。具体而言，本发明的平面天线经由一传输线及一开关元件使其辐射体共振于二个中心频率。

背景技术

随着现代人对于无线通信的需求渐增，手持式装置(例如：移动电话、笔记型电脑、平板电脑等)也逐渐成为现代人生活中不可或缺的必需品。为了满足现代人对于手持式装置的依赖，手持式装置相关业者莫不将手持式装置的设计朝向更人性化或更适合人们需求的方向发展。

近年来，因多种无线通信系统相继被推出，市面上的手持式装置大多皆已支援两种通信频带以上的无线通信系统。基于不同的无线通信系统通常使用不同的频带进行信号传输，为了达成手持式装置具有多频操作的功能，传统制造业者通常装设多个天线于手持式装置上，使手持式装置得以因应不同无线通信系统操作于不同的频带。然而，基于成本、外观、手持装置内部空间、传输品质等种种因素，传统制造业者实现多频操作的方法已逐渐不被市场所接受。为了达成手持式装置具有多频操作的功能，传统制造业者试着采用具有多频操作的天线，其中又以具轻薄外观的平面倒F天线(planar inverted-Fantenna；PIFA)架构最受瞩目。

已知的单频倒F平面天线，仅具有一约1/4波长的辐射体作为共振的电流路径。除此之外，当已知的单频平面倒F天线要实现多频操作时，必须经由加入其他寄生天线元件(parasitic antenna elements)及/或形成其他分支(branches)来达成。于是，已知的平面倒F天线为了要实现多频操作，则必须增加辐射体的面积，无疑也增大了天线的尺寸，倘若手持式装置的天线净空区(clearance area)及其本身内部的空间不够大，更容易影响到天线的传输特性。

综上所述，已知的多频平面倒F天线若要普遍地被市场所接受，则必须进一步改善以下问题：因天线尺寸增加，使得手持式装置难以呈现轻薄；以及因天线无法完整地置于净空区内，使得天线传输性能降低。除此之外，已知的多频平面倒F天线并无法弹性地于多个频带间切换。

有鉴于此，如何提供一手持式装置及其平面天线，以有效改善已知的多频平面天线具有的尺寸过大、传输性能不佳以及无法弹性地于多个频带间切换等缺失，确为该领域的业者亟需解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式装置及其平面天线，其中该平面天线具有尺寸小、传输性能佳以及弹性地于多个频带间切换的优势。进一步言，本发明的平面天线不需经由加入其他寄生天线元件及/或形成其他分支来达成多频操作，故其尺寸相对于已知的多频平面天线得以缩小。另一方面，由于天线尺寸的缩小，本发明的平面天线更易于完整地置于该手持式装置的净空区内，使得净空区外的电子元件对该平面天线的影响得以减少，进而改善平面天线的传输性能。除此的外，本发明的平面天线仅需经由传输线及开关元件即让使用者弹性地于多个频带间切换，故相对于已知的多频天线切换技术而言更容易设计。

为达上述目的，本发明揭露了一种平面天线，该平面天线包含一第一辐射体。该第一辐射体包含一开路端、一短路端、一第一馈入端及一第二馈入端。该短路端耦合至一接地端。该第一馈入端形成于该开路端与该短路端之间，并耦合至一射频信号端。该第二馈入端形成于该开路端与该第一馈入端之间，并经由一传输线及一开关元件耦合至该第一馈入端。当该开关元件未导通时，该射频信号端输出的一射频信号由该第一馈入端馈入至该第一辐射体，以使该第一辐射体共振于一第一中心频率。当该开关元件导通时，该射频信号端输出的该射频信号至少由该第二馈入端馈入至该第一辐射体，以使该第一辐射体共振于一第二中心频率。此外，该第二中心频率高于该第一中心频率。

为达上述目的，本发明更揭露了一种手持式装置，该手持式装置包含一壳体、一电路板及一平面天线。该壳体用以界定一容置空间。该电路板设置于该容置空间内，并包含一射频信号端以及一接地端。该平面天线设置于该容置空间内，并包含一第一辐射体。该第一辐射体包含一开路端、一短路端、一第一馈入端及一第二馈入端。该短路端耦合至该接地端。该第一馈入端形成于该开路端与该短路端之间，并耦合至该射频信号端。该第二馈入端形成于该开路端与该第一馈入端之间，并经由一传输线及一开关元件耦合至该第一馈入端。当该开关元件未导通时，该射频信号端输出的一射频信号由该第一馈入端馈入至该第一辐射体，以使该第一辐射体共振于一第一中心频率。当该开关元件导通时，该射频信号端输出的该射频信号至少由该第二馈入端馈入至该第一辐射体，以使该第一辐射体共振于一第二中心频率。此外，该第二中心频率高于该第一中心频率。