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1、(10)申请公布号 CN 104124515 A (43)申请公布日 2014.10.29 CN 104124515 A (21)申请号 201310142122.X (22)申请日 2013.04.23 H01Q 1/24(2006.01) H01Q 1/38(2006.01) H01Q 9/04(2006.01) H01Q 1/36(2006.01) (71)申请人 深圳富泰宏精密工业有限公司 地址 518109 广东省深圳市宝安区龙华镇富 士康科技工业园 F3 区 A 栋 申请人 奇美通讯股份有限公司 (72)发明人 许倬纲 张子轩 (54) 发明名称 工作频率可调的天线组件及具有其的无。
2、线通 信装置 (57) 摘要 一种天线组件， 包括主天线、 共振天线及由介 电常数可调的材料制成的介质基板 ； 所述主天线 及共振天线均设置于所述介质基板上 ； 所述主天 线包括电性连接至一电路板信号馈入端的馈电臂 以及接地处理的第一接地臂 ； 所述共振天线包括 接地处理的第二接地臂 ； 所述主天线用于激发出 一低频谐振模态及至少一个高频谐振模态， 所述 共振天线用于与所述主天线耦合并激发另一个 高频谐振模态 ； 所述介质基板在不同的电压作用 下， 所述介质基板的介电常数进行相应的改变， 从 而相应调节所述低频谐振模态及每一个高频谐振 模态的中心频率， 使得所述天线组件在低频及高 频均具有较高。
3、的频宽。本发明还涉及一种具有所 述天线组件的无线通信装置。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104124515 A CN 104124515 A 1/1 页 2 1. 一种天线组件， 包括主天线及共振天线， 其特征在于 ： 所述天线组件还包括由介电 常数可调的材料制成的介质基板 ； 所述主天线及共振天线均设置于所述介质基板上 ； 所述 主天线包括用于馈入电流信号的馈电臂以及接地处理的第一接地臂 ； 所述共振天线包括接 地处理的第二。
4、接地臂 ； 所述主天线用于激发出一低频谐振模态及至少一个高频谐振模态， 所述共振天线用于与所述主天线耦合并激发另一个高频谐振模态 ； 所述介质基板在不同的 电压作用下， 所述介质基板的介电常数进行相应的改变， 从而相应调节所述低频谐振模态 及每一个高频谐振模态的中心频率。 2. 如权利要求 1 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述天线组件还包括电压发生器， 所述 电压发生器用于提供所述不同的电压至所述介质基板。 3. 如权利要求 1 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述主天线还包括第一辐射臂、 第二 辐射臂以及第三辐射臂， 所述第二及第三辐射臂均由所述第一辐射臂的一侧缘垂直延伸而 成 ； 。
5、所述馈电臂由所述第三辐射臂的末端垂直延伸而成， 所述接地臂由所述第二辐射臂的 末端垂直延伸而成。 4. 如权利要求 3 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述介质基板包括相互垂直连接的第 一表面及第二表面， 所述第一辐射臂、 第二辐射臂及第三辐射臂位于同一平面且均设置于 所述第一表面上 ； 所述馈电臂及接地臂设置于所述第二表面。 5. 如权利要求 4 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述主天线还包括第四辐射臂， 所述第 四辐射臂由第三辐射臂的一侧缘中部朝背离所述第二辐射臂的方向延伸而成， 且所述第四 辐射臂与所述第三辐射臂位于同一平面。 6. 如权利要求 5 所述的天线组件， 其特征在于 ：。
6、 所述第四辐射臂的末端朝远离第一辐 射臂的方向倾斜， 所述第四辐射臂与第三辐射臂连接所述第一辐射臂的一端之间的夹角呈 钝角。 7. 如权利要求 3 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述共振天线还包括相互连接的第一 耦合臂及第二耦合臂 ； 所述第一耦合臂平行于所述第二辐射臂， 所述第二耦合臂位于所述 第一耦合臂背离所述第二辐射臂的一侧， 且所述第二耦合臂与第一耦合臂之间的夹角小于 九十度。 8. 如权利要求 7 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述第一耦合臂及第二耦合臂与所述 第二辐射臂位于同一平面， 所述第二接地臂由所述第一耦合臂的末端垂直延伸而成 ； 且所 述第二接地臂平行于所述第一接地。
7、臂。 9. 如权利要求 1 所述的天线组件， 其特征在于 ： 所述介质基板的介电常数的取值范围 为 330。 10. 一种无线通信装置， 包括电路板， 所述电路板包括用于输出馈电电流的信号馈入 端， 其特征在于 ： 所述无线通信装置还包括如权利要求 1-9 任一项所述的天线组件， 所述天 线组件的主天线的馈电臂电性连接至所述电路板的信号馈入端。 权 利 要 求 书 CN 104124515 A 2 1/3 页 3 工作频率可调的天线组件及具有其的无线通信装置 技术领域 0001 本发明涉及一种天线， 尤其涉及一种工作频率可调的天线组件及具有该天线组件 的无线通信装置。 背景技术 0002 为了。
8、使天线获得较大的频宽， 一般需要较大尺寸的天线结构或者需电路板预留较 大的净空区， 这显然不利于无线通信装置的小型化。 0003 为了适应无线通信装置小型化及薄型化的发展， 目前出现一种可调试天线， 通过 在天线匹配电路中加入切换开关或者加入可调式的电容来切换天线频率， 从而达到拓宽天 线工作频宽的目的。 0004 但是， 上述方法对天线频率的调节范围一般较小， 并且仅适用于某一特定频段的 天线。 发明内容 0005 针对上述现有技术的不足， 有必要提供一种工作频率涵盖较宽频段的工作频率可 调的天线组件。 0006 另， 还有必要提供一种具有所述天线组件的无线通信装置。 0007 一种天线组件。
9、， 包括主天线、 共振天线及由介电常数可调的材料制成的介质基板 ； 所述主天线及共振天线均设置于所述介质基板上 ； 所述主天线包括电性连接至一电路板信 号馈入端的馈电臂以及接地处理的第一接地臂 ； 所述共振天线包括接地处理的第二接地 臂 ； 所述主天线用于激发出一低频谐振模态及至少一个高频谐振模态， 所述共振天线用于 与所述主天线耦合并激发另一个高频谐振模态 ； 所述介质基板在不同的电压作用下， 所述 介质基板的介电常数进行相应的改变， 从而相应调节所述低频谐振模态及每一个高频谐振 模态的中心频率。 0008 一种无线通信装置， 包括电路板， 所述电路板包括用于输出馈电电流的信号馈入 端， 所。
10、述无线通信装置还包括上述的天线组件， 所述天线组件的主天线的馈电臂电性连接 至所述电路板的信号馈入端。 0009 所述的天线组件使用时， 主天线在电流的激励下产生一个低频谐振模态及至少一 个高频谐振模态， 而共振天线与主天线进行耦合， 产生另外一个高频谐振模态， 从而可有效 增加高频频宽。此外， 通过施加不同的电压至介质基板， 可改变介质基板的介电常数， 从而 相应改变所述低频谐振模态及每一个高频谐振模态的中心频率， 进一步拓宽天线组件在低 频及高频频段的频宽。 附图说明 0010 图 1 为本发明较佳实施方式的天线组件的立体图。 0011 图 2 为本发明较佳实施方式的天线组件的回波损耗图。。
11、 说 明 书 CN 104124515 A 3 2/3 页 4 0012 主要元件符号说明 天线组件100 介质基板10 主天线20 共振天线30 电压发生器40 电路板200 第一表面11 第二表面13 第一辐射臂21 第二辐射臂22 第三辐射臂23 第四辐射臂24 馈电臂25 接地臂26、 33 第一耦合臂31 第二耦合臂32 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。 具体实施方式 0013 请参阅图 1， 本发明的天线组件应用于手机、 平板电脑等无线通信装置。本发明较 佳实施方式的天线组件 100 包括介质基板 10、 主天线 20、 共振天线 30 以及电压发生器 40。 介质。
12、基板 10 设置于所述无线通信装置的电路板 200 上 ； 主天线 20 及共振天线 30 均设置于 介质基板 10 ； 电压发生器 40 可以为电路板 200 上的电源。 0014 介质基板 10 包括相互垂直的第一表面 11 及第二表面 13。当介质基板 10 设置于 电路板 200 上时， 第二表面 13 邻接电路板 200， 第一表面 11 平行且远离所述电路板 200 所 在表面。介质基板 10 由可变介电常数的材料制成， 如铁电材料、 陶瓷材料或者树脂 - 陶瓷 复合材料等。介质基板 10 的相对两端分别电性连接至电压发生器 40 的正负极。介质基板 10 的介电常数在电压发生器 。
13、40 输出的不同大小电压的激励作用下进行相应的改变。在本 实施方式中， 介质基板 10 的介电常数 K 的调节范围为 330。 0015 主天线 20 包括第一辐射臂 21、 第二辐射臂 22、 第三辐射臂 23、 第四辐射臂 24、 馈 电臂 25 以及接地臂 26。第一辐射臂 21 呈长条状， 其设置于介质基板 10 的第一表面 11 上。 第二辐射臂 22 及第三辐射臂 23 均由第一辐射臂 21 的一侧缘垂直延伸而成。第二辐射臂 22 及第三辐射臂 23 间隔设置且相互平行。第四辐射臂 24 由第三辐射臂 23 的一侧缘中部 或大致中部位置朝背离第二辐射臂 22 的方向延伸而成。第四辐。
14、射臂 24 的末端朝远离第一 辐射臂 21 的方向倾斜， 即第四辐射臂 24 与第三辐射臂 23 连接第一辐射臂 21 的一端之间 的夹角呈钝角。第二辐射臂 22、 第三辐射臂 23 及第四辐射臂 24 均与第一辐射臂 21 位于同 一平面， 即， 均位于介质基板 10 的第一表面 11。 0016 馈电臂 25 由第三辐射臂 23 的末端垂直延伸而成 ； 接地臂 26 由第二辐射臂 22 的 末端垂直延伸而成。 馈电臂25及接地臂26间隔设置且相互平行 ； 且馈电臂25及接地臂26 所在平面与第二辐射臂 22 及第三辐射臂 23 所在平面相互垂直， 即， 馈电臂 25 及接地臂 26 位于介。
15、质基板 10 的第二表面 13。馈电臂 25 的末端电性连接至电路板 200， 用于馈入电信 号。接地臂 26 的末端通过电路板 200 接地处理。 说 明 书 CN 104124515 A 4 3/3 页 5 0017 共振天线 30 位于第二辐射臂 22 背离第三辐射臂 23 的一侧。共振天线 30 包括第 一耦合臂 31、 第二耦合臂 32 及接地臂 33。第一耦合臂 31 及第二耦合臂 32 构成大致呈 “L” 形结构， 且均位于介质基板 10 的第一表面 11。第一耦合臂 31 平行于第二辐射臂 22， 且第 一耦合臂 31 的长度小于第二辐射臂 22 的长度。第二耦合臂 32 位于。
16、第一耦合臂 31 背离第 二辐射臂 22 的一侧， 且第二耦合臂 32 与第一耦合臂 31 之间的夹角略小于九十度。接地臂 33 由第一耦合臂 31 的末端垂直延伸而成。接地臂 33 位于介质基板 10 的第二表面 13， 并 与接地臂 26 平行设置。接地臂 33 通过电路板 200 接地处理。 0018 天线组件 100 使用时， 当电流从馈电臂 25 馈入后， 主天线 20 在电流的激励下产生 一个低频谐振模态及两个高频谐振模态， 而共振天线30与主天线20进行耦合， 产生第三个 高频谐振模态， 从而可有效增加高频频宽。此外， 通过电压发生器 40 施加不同的电压至介 质基板 10， 可。
17、改变介质基板 10 的介电常数， 从而相应改变所述低频谐振模态及三个高频谐 振模态的中心频率， 进一步拓宽天线组件 100 在低频及高频频段的频宽。 0019 具体地， 请一并参阅图 2， 图 2 所示为在介质基板 10 的五个不同介电常数下， 天线 组件 100 的 S11 曲线 （回波损耗） 。其中， 曲线 L1-L5 分别表示介质基板 10 的介电常数 K 的 值为 6， 8， 10， 12， 14 时的 S11 曲线。由图 2 可以看出， 介质基板 10 的介电常数 K 的值越高， 天线组件 100 的每一个谐振模态的中心频率越往低频偏移 ； 反之介质基板 10 的介电常数 K 的值越。
18、低， 天线组件 100 的每一个谐振模态的中心频率越往高频偏移。因此， 在生产制造或 使用时， 通过调节介质基板 10 的介电常数 K， 可以改变天线组件 100 的谐振模态的中心频 率， 从而实现对天线组件 100 的工作频率的调节， 达到扩宽频宽的目的， 使得天线组件 100 的频宽可涵盖 LTE700/GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS2100/LTE2300/LTE2500 等 多个频段。 说 明 书 CN 104124515 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104124515 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 104124515 A 7 。