《通信装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信装置.pdf（12页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103731176 A (43)申请公布日 2014.04.16 CN 103731176 A (21)申请号 201210387097.7 (22)申请日 2012.10.12 H04B 1/40(2006.01) H01Q 1/24(2006.01) (71)申请人 宏碁股份有限公司 地址 中国台湾台北县 (72)发明人 翁金辂 陈淑娟 (74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人 郝新慧 张浴月 (54) 发明名称 通信装置 (57) 摘要 本发明公开一种通信装置， 包括一接地元件 及一天线元件。天线元件包括一第一辐射部、 一 第二辐。
2、射部， 以及一控制电路。第一辐射部的一 端为天线元件的一馈入端， 第一辐射部的另一端 为一开口端。第二辐射部包括至少一第一部分及 一第二部分。第二辐射部的一端为耦接至接地元 件的一短路端， 第二辐射部的另一端为一开口端。 第二辐射部的长度大于第一辐射部的长度， 且第 二辐射部围绕第一辐射部的开口端而延伸。控制 电路耦接于第二辐射部的第一部分及第二部分之 间。 控制电路提供至少二不同阻抗值， 使得天线元 件操作于多重频带。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 6 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4页 附图6页 (。
3、10)申请公布号 CN 103731176 A CN 103731176 A 1/1 页 2 1. 一种通信装置， 包括 ： 一接地元件 ； 以及 一天线元件， 包括 ： 一第一辐射部， 其中该第一辐射部的一端耦接至一信号源， 而该第一辐射部的另一端 为一开口端 ； 一第二辐射部， 包括至少一第一部分及一第二部分， 其中该第二辐射部的一端为耦接 至该接地元件的一短路端， 该第二辐射部的另一端为一开口端， 该第二辐射部的长度大于 该第一辐射部的长度， 而该第二辐射部围绕该第一辐射部的该开口端而延伸 ； 以及 一控制电路， 耦接于该第二辐射部的该第一部分及该第二部分之间， 其中该控制电路 提供至少。
4、二不同阻抗值， 使得该天线元件操作于多重频带。 2. 如权利要求 1 所述的通信装置， 其中该控制电路大致位于该第二辐射部的一高阶共 振模态的一表面电流零点处。 3. 如权利要求 1 所述的通信装置， 其中该控制电路包括至少一电容元件， 该电容元件 提供至少二不同电容值。 4. 如权利要求 3 所述的通信装置， 其中该控制电路还包括一电感元件， 该电感元件与 该电容元件串联耦接。 5. 如权利要求 4 所述的通信装置， 其中该第二辐射部还包括一第三部分， 且该电容元 件及该电感元件经由该第二辐射部的该第三部分串联耦接。 6. 如权利要求 3 所述的通信装置， 其中该电容元件为一可变电容器。 7。
5、. 如权利要求 1 所述的通信装置， 其中该控制电路包括并联的多条支路， 所述多条支 路包括至少一电容元件及至少一电感元件， 其中该控制电路选择性地耦接该第二辐射部的 该第一部分经由所述多条支路之一者至该第二辐射部的该第二部分。 8. 如权利要求 1 所述的通信装置， 其中该天线元件操作于至少一第一频带及一第二频 带， 而该第一频带的频率低于该第二频带的频率， 且其中该第一频带由该控制电路所控制， 使得该第一频带涵盖不同频率区间。 9. 如权利要求 7 所述的通信装置， 其中该第一频带涵盖约介于 700MHz 至 960MHz 的一 频率区间。 10.如权利要求7所述的通信装置， 其中该第二频。
6、带涵盖约介于1710MHz至2690MHz的 一频率区间。 权 利 要 求 书 CN 103731176 A 2 1/4 页 3 通信装置 技术领域 0001 本发明涉及一种通信装置， 尤其涉及一种具有可调式天线元件的移动通信装置。 背景技术 0002 随着无线通信的蓬勃发展， 各式各样的无线通信技术与产品不断的推陈出新， 其 中又以移动通信装置为最热门的通信产品。 在移动通信装置诉求轻薄短小且多功能化的同 时， 可容纳天线的空间相对越来越缩减。 如何在移动通信装置的有限的天线设计空间中， 发 挥最有效的利用是一个很重要的课题。 0003 因此， 有必要提出一种可调式通信装置， 其中天线元件可。
7、以在尺寸不变的情况下 操作在不同的通信频带， 以解决移动通信装置空间日益不足的问题。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的在于提供一种通信装置及其可调式天线元件。该天线元 件包括一控制电路， 其可以提供至少二不同阻抗值。 在该天线元件尺寸不变的情况下， 藉由 调整该控制电路， 使得该天线元件的共振模态可以涵盖不同通信频带。本发明的可调式天 线元件可涵盖多重频带， 例如 ： WWAN/LTE 频带。 0005 在较佳实施例中， 本发明提供一种通信装置， 包括 ： 一接地元件 ； 以及一天线元 件， 包括 ： 一第一辐射部， 其中该第一辐射部的一端耦接至一信号源， 而该第一辐射部的另 一端。
8、为一开口端 ； 一第二辐射部， 包括至少一第一部分及一第二部分， 其中该第二辐射部的 一端为耦接至该接地元件的一短路端， 该第二辐射部的另一端为一开口端， 该第二辐射部 的长度大于该第一辐射部的长度， 而该第二辐射部围绕该第一辐射部的该开口端而延伸 ； 以及一控制电路， 耦接于该第二辐射部的该第一部分及该第二部分之间， 其中该控制电路 提供至少二不同阻抗值， 使得该天线元件操作于多重频带。 0006 于本发明中， 该控制电路位于该第二辐射部之中， 更详细地说， 大致位于该第二辐 射部的一高阶共振模态的一表面电流零点处 (Surface CurrentNull)。如此可以在不影响 高阶共振模态的。
9、情况下， 改变该第二辐射部的最低共振模态的频率， 以涵盖不同频率区间。 在一实施例中， 该控制电路包括至少一电容元件， 该电容元件可以提供至少二不同电容值。 例如， 该电容元件可以是一可变电容元件。在另一实施例中， 该控制电路还包括一电感元 件， 其中该电感元件和该电容元件串联耦接。 在一实施例中， 该控制电路包括并联的多条支 路， 所述多条支路包括至少一电容元件及至少一电感元件。 例如， 一第一支路包括该电容元 件， 一第二支路包括该电感元件， 一第三支路为一短路支路。 该控制电路选择性地耦接该第 二辐射部的该第一部分经由所述多条支路之一者至该第二辐射部的该第二部分。 0007 在前述实施例。
10、中， 该控制电路提供至少二不同阻抗值， 以控制该第二辐射部的最 低共振模态， 使得该天线元件的最低共振模态可以涵盖不同频率区间。该阻抗值的变化 ( 包含电容值的变化或电感值的变化 )， 可以导致该第二辐射部上的表面电流产生相位变 化， 使得该第二辐射部可以在不同频率产生共振， 从而激发不同共振模态来涵盖多重频率 说 明 书 CN 103731176 A 3 2/4 页 4 区间。 0008 该天线元件可操作于至少一第一频带及一第二频带， 其中该第一频带的频率低于 该第二频带的频率。该第一频带由该控制电路所控制， 使得该第一频带可以涵盖不同频率 区间。在较佳实施例中， 该第一频带可以涵盖约介于 。
11、700MHz 至 960MHz 的一频率区间， 而该 第二频带可以涵盖约介于 1710MHz 至 2690MHz 的一频率区间。 附图说明 0009 图 1 为显示根据本发明第一实施例所述的通信装置的示意图 ； 0010 图 2 为显示根据本发明第一实施例所述的通信装置的返回损失图 ； 0011 图 3 为显示根据本发明第二实施例所述的通信装置的示意图 ； 0012 图 4 为显示根据本发明第三实施例所述的通信装置的示意图 ； 0013 图 5 为显示根据本发明第四实施例所述的通信装置的示意图 ； 0014 图 6 为显示根据本发明第五实施例所述的通信装置的示意图。 0015 上述附图中的附图。
12、标记说明如下 ： 0016 100、 300、 400、 500、 600 通信装置 ； 0017 10 接地元件 ； 11、 31、 51 天线元件 ； 0018 12 第一辐射部 ； 121 天线元件的馈入端 ； 0019 122 第一辐射部的开口端 ； 0020 13、 33、 53 第二辐射部 ； 0021 131、 331、 531 第二辐射部的短路端 ； 0022 1310、 3310、 5310 第二辐射部的第一部分 ； 0023 132、 332、 532 第二辐射部的开口端 ； 0024 1320、 3320、 5320 第二辐射部的第二部分 ； 0025 14、 34、 4。
13、4、 54、 64 控制电路 ； 0026 141、 341、 441、 541、 641 电容元件 ； 0027 142、 342、 442、 642 电感元件 ； 0028 15 信号源 ； 21 第一频带 ； 0029 211 第一频率区间 ； 212 第二频率区间 ； 0030 213 第三频率区间 ； 22 第二频带 ； 0031 3330 第二辐射部的第三部分 ； 0032 601、 602、 603 控制电路的支路 ； 0033 6431、 6432、 6433 切换器 具体实施方式 0034 为让本发明的上述目的、 特征和优点能更明显易懂， 下文特举出本发明的具体实 施例， 并。
14、配合附图， 作详细说明如下。 0035 图 1 为显示根据本发明第一实施例所述的通信装置 100 的示意图。通信装置 100 可以是一手机、 一平板电脑， 或是一笔记型电脑。如图 1 所示， 通信装置 100 包括一接地元 件 10 及一天线元件 11。天线元件 11 包括一第一辐射部 12、 一第二辐射部 13， 以及一控制 说 明 书 CN 103731176 A 4 3/4 页 5 电路 14。第一辐射部 12 的一端为耦接至一信号源 15 的一馈入端 121， 而第一辐射部 12 的 另一端为一开口端 122。第二辐射部 13 包括一第一部分 1310 及一第二部分 1320。第二辐 。
15、射部 13 的一端为耦接至接地元件 10 的一短路端 131， 第二辐射部 13 的另一端为一开口端 132。 第二辐射部13的长度大于第一辐射部12的长度， 且第二辐射部13围绕第一辐射部的 开口端 122 而延伸。控制电路 14 耦接于第二辐射部 13 的第一部分 1310 及第二部分 1320 之间。 控制电路14可以提供至少二不同阻抗值， 使得天线元件11操作于多重频带。 控制电 路 14 大致位于第二辐射部 13 的一高阶共振模态的一表面电流零点处。在一些实施例中， 控制电路 14 包括至少一电容元件 141， 其可以提供至少二不同电容值。电容元件 141 可以 是一可变电容器。在一。
16、些实施例中， 控制电路 14 还包括至少一电感元件 142， 其中电容元 件 141 和电感元件 142 串联耦接， 以有效地缩短第二辐射部 13 的共振长度。电感元件 142 可以是一芯片电感器。值得注意的是， 通信装置 100 还可包括其他必要元件， 例如 ： 一处理 器、 一触控面板、 一电池， 以及一外壳 ( 未显示 )。 0036 图 2 为显示根据本发明第一实施例所述的通信装置 100 的返回损失 (Return Loss) 图。在一些实施例中， 通信装置 100 的元件尺寸和参数如下列所述。接地元件 10 的 长度约为 103mm， 宽度约为 60mm。天线元件 11 的长度约为。
17、 35mm， 宽度约为 7mm， 高度约为 3mm( 天线元件 11 的体积仅约为 0.74cm3)。第一辐射部 12 的长度约为 32mm。第二辐射部 13 的长度约为 60mm。电感元件 142 的电感值为 10nH。电容元件 141 为一可变电容器， 其提 供至少二不同电容值， 例如 ： 一第一电容值约为 3pF， 一第二电容值约为 5pF， 而一第三电容 值约为 22pF。在图 2 中的多条返回损失曲线对应于不同电容值。如图 2 所示， 天线元件 11 操作于一第一频带 21 及一第二频带 22。第一频带 21 的频率低于第二频带 22 的频率。第 一频带 21 由控制电路 14 所控。
18、制， 使得第一频带 21 涵盖一第一频率区间 211、 一第二频率 区间 212， 以及一第三频率区间 213。第一频率区间 211 对应于该第一电容值， 并大致涵盖 GSM900 频带。第二频率区间 212 对应于该第二电容值， 并大致涵盖 GSM850 频带。第三频率 区间 213 对应于该第三电容值， 并大致涵盖 LTE700 频带。换言之， 藉由在电容元件 141 所 提供的三个不同电容值之间进行切换， 天线元件 11 的第一频带 21 可以涵盖约介于 700MHz 至 960MHz 的不同频率区间或不同移动通信频带。另外， 天线元件 11 的第二频带 22 主要由 第一辐射部 12 。
19、的一共振模态及第二辐射部 13 的一高阶共振模态所形成， 并可以涵盖约介 于 1710MHz 至 2690MHz 的一频率区间， 或涵盖 GSM1800/1900/UMTS/LTE2300/2500( 约介于 1710MHz 至 2690MHz) 的五频操作。 0037 图 3 为显示根据本发明第二实施例所述的通信装置 300 的示意图。在第二实施例 中， 通信装置 300 的控制电路 34 包括一电容元件 341 及一电感元件 342， 而第二辐射部 33 包括一第一部分 3310、 一第二部分 3320， 以及一第三部分 3330。电容元件 341 及电感元件 342 经由第二辐射部 33。
20、 的第三部分 3330 串联耦接。另外， 控制电路 34 耦接于第二辐射部 33 的第一部分 3310 及第二部分 3320 之间。第二实施例的通信装置 300 的其余特征皆与第 一实施例相同， 因此这些实施例均可具有相似的操作效果。 0038 图 4 为显示根据本发明第三实施例所述的通信装置 400 的示意图。在第三实施例 中， 通信装置 400 的控制电路 44 包括一电感元件 442 及一电容元件 441。和第一实施例相 比， 电容元件 441 与电感元件 442 的位置对调。第三实施例的通信装置 400 的其余特征皆 与第一实施例相同， 因此这些实施例均可具有相似的操作效果。 说 明 。
21、书 CN 103731176 A 5 4/4 页 6 0039 图 5 为显示根据本发明第四实施例所述的通信装置 500 的示意图。在第四实施例 中， 通信装置 500 的控制电路 54 仅包括一电容元件 541。控制电路 54 不包括任何电感元 件。 和第一实施例相比， 通信装置500使用较长的第二辐射部53以产生相似的一低频频带。 第四实施例的通信装置 500 的其余特征皆与第一实施例相同， 因此这些实施例均可具有相 似的操作效果。 0040 图 6 为显示根据本发明第五实施例所述的通信装置 600 的示意图。在第五实施例 中， 通信装置 600 的控制电路 64 包括并联的多条支路 60。
22、1、 602、 603。支路 601 包括至少一 电容元件 641 和一切换器 6431。支路 602 包括一切换器 6433。支路 603 包括至少一电感 元件 642 和一切换器 6432。藉由控制切换器 6431、 6432、 6433， 控制电路 64 选择性地耦接 第二辐射部 13 的第一部分 1310 经由所述多条支路 601、 602、 603 之一者至第二辐射部 13 的第二部分 1320。当切换器 6431 导通， 且切换器 6432、 6433 不导通时， 第二辐射部 13 的第 一部分 1310 经由电容元件 641 耦接至第二辐射部 13 的第二部分 1320。当切换器。
23、 6432 导 通， 且切换器 6431、 6433 不导通时， 第二辐射部 13 的第一部分 1310 经由电感元件 642 耦接 至第二辐射部 13 的第二部分 1320。当切换器 6433 导通， 且切换器 6431、 6432 不导通时， 第 二辐射部 13 的第一部分 1310 直接耦接至第二辐射部 13 的第二部分 1320。如上所述， 控制 电路 64 可以提供至少三个不同阻抗值。第五实施例的通信装置 600 的其余特征皆与第一 实施例相同， 因此这些实施例均可具有相似的操作效果。 0041 在本说明书以及权利要求中的序数， 例如 “第一” 、“第二” 、“第三” 等等， 彼此之。
24、间 并没有顺序上的先后关系， 其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。 0042 本发明虽以较佳实施例揭示如上， 然其并非用以限定本发明的范围， 任何熟悉本 领域的普通技术人员， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可做些许的更动与润饰， 因此本 发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。 说 明 书 CN 103731176 A 6 1/6 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 7 2/6 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 8 3/6 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 9 4/6 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 10 5/6 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 11 6/6 页 12 图 6 说 明 书 附 图 CN 103731176 A 12 。