本發(fā)明涉及一種LTE天線結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種可使天線工作于700MHz～2600MHZ的LTE天線。

背景技術(shù)：

為了滿足通信效能及質(zhì)量需求的提升，目前在市場上備受矚目的新一代行動(dòng)無線寬帶技術(shù)，長期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)技術(shù)漸漸崛起，其效能更勝3G無線網(wǎng)絡(luò)，可帶來更優(yōu)異的通信傳輸，LTE已正式被第三代合作伙伴計(jì)劃(Third Generation Partnership Project，3GPP)列為全新的無線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

LTE頻段區(qū)分相當(dāng)廣泛，不同的國家及不同的電信商所支持的頻段也可能不同，如：北美使用頻段700/800MHz和1700/1900MHz；歐洲使用頻段800MHz，1800MHz，2600MHz；日本800MHz，1500MHz，1800MHz，2100MHz；中國臺灣方面則是使用700/900/1800MHz。由于LTE技術(shù)具有更快的傳輸速度與更大的傳輸帶寬，天線的設(shè)計(jì)亦必須對應(yīng)地滿足帶寬的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種LTE天線結(jié)構(gòu)，其為新型的天線設(shè)計(jì)概念，可在有限的天線配置空間內(nèi)有效提高LTE天線結(jié)構(gòu)在低頻段的帶寬。

本發(fā)明的LTE天線結(jié)構(gòu)包括低頻輻射件、短路件、高頻輻射件、饋入端、阻抗匹配單元、第一連接區(qū)段以及第二連接區(qū)段。短路件連接接地端。低頻輻射件提供第一共振路徑，其中低頻輻射件對應(yīng)工作于低頻頻段。第一連接區(qū)段具有第一端及第二端，第一連接區(qū)段的第一端連接饋入端，第一連接區(qū)段的第二端連接短路件。第二連接區(qū)段具有第一端及第二端，第二連接區(qū)段的第一端連接第一連接區(qū)段的第二端，第二連接區(qū)段的第二端連接低頻輻射件，第一連接區(qū)段與第二連接區(qū)段提供第一共振路徑。高頻輻射件連接饋入 端的第一端，高頻輻射件提供第二共振路徑，其中高頻輻射件對應(yīng)第二頻段。阻抗匹配單元具有第一端及第二端，第一端連接低頻輻射件，第二端連接饋入端，阻抗匹配單元調(diào)整電感性，而調(diào)整低頻頻段的帶寬，以抵銷饋入端的串聯(lián)電感性，其中接地端位于短路件的第二端，饋入端、短路件與第一連接區(qū)段形成電流回路。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的LTE天線結(jié)構(gòu)還包括電感單元，其與短路件串接于低頻輻射件與接地之間，以提升低頻輻射件的相對帶寬。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，其中帶寬提升后的低頻輻射件的操作帶寬介于700MHZ～960MHZ。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一共振路徑的長度大于第二共振路徑的長度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的LTE天線結(jié)構(gòu)為平面倒F型天線。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的高頻輻射件的操作帶寬介于1710MHZ～2170MHZ。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的低頻輻射件與高頻輻射件相互平行設(shè)置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一連接區(qū)段及第二連接區(qū)段呈現(xiàn)L型。

基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例藉由連接于饋入端與低頻輻射件之間的阻抗匹配單元來改變饋入端的電感性，以在有限的天線配置空間內(nèi)有效提高LTE天線結(jié)構(gòu)在低頻段的帶寬，而有助于應(yīng)用LTE天線結(jié)構(gòu)的電子裝置在微型化上的發(fā)展。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1顯示為本發(fā)明一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2顯示為本發(fā)明另一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖3顯示為本發(fā)明另一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4顯示為本發(fā)明一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的特性示意圖。

附圖標(biāo)記：

100、200、300：LTE天線結(jié)構(gòu)

101、301：低頻輻射件

102、302：短路件

104、304：饋入端

114、314：阻抗匹配單元

108、308：高頻輻射件

110、310：第一連接區(qū)段

112、312：第二連接區(qū)段

106、306：饋入信號

202、316：電感單元

402、404、406：特性曲線

FP1：饋入點(diǎn)

GP1：接地端

具體實(shí)施方式

圖1顯示為本發(fā)明一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖，請參照圖1。LTE天線結(jié)構(gòu)100為一平面倒F型天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA)，LTE天線結(jié)構(gòu)100可包括高頻輻射件108、低頻輻射件101、短路件102、饋入端104、阻抗匹配單元114、第一連接區(qū)段110及第二連接區(qū)段112。

在本實(shí)施例中，低頻輻射件101與高頻輻射件108相互平行設(shè)置。短路件102的第一端連接低頻輻射件101，短路件102的第二端連接一接地端GP1，饋入端104的第一端連接高頻輻射件108，饋入端104的第二端具有饋入點(diǎn)FP1，短路件102通過接地端GP1連接至一接地，而饋入端104可通過饋入點(diǎn)FP1接收一饋入信號106。

進(jìn)一步來說，在本實(shí)施例中，所述的第一連接區(qū)段110及第二連接區(qū)段112呈現(xiàn)一L型。第一連接區(qū)段110具有第一端及第二端，第一連接區(qū)段110的第一端連接饋入端104的第一端，第一連接區(qū)段110的第二端連接短路件102的第一端。第二連接區(qū)段112具有第一端及第二端，第二連接區(qū)段112的第一端連接第一連接區(qū)段110的第二端，第二連接區(qū)段112的第二端連接低頻輻射件101。

低頻輻射件101可提供一共振路徑，而在共振模態(tài)下對應(yīng)工作于一低頻 頻段，此外，相互連接的第一連接區(qū)段110以及第二連接區(qū)段112亦可形成共振路徑。藉由饋入信號106的激發(fā)，饋入端104、第一連接區(qū)段110與短路件102可形成一電流回路，LTE天線結(jié)構(gòu)100則可通過共振路徑產(chǎn)生一共振模態(tài)，進(jìn)而涵蓋低頻頻段。另外，高頻輻射件108連接饋入端104的第一端，高頻輻射件108可提供另一共振路徑，高頻輻射件108在共振模態(tài)下對應(yīng)工作于一第二頻段，其中低頻輻射件101的共振路徑的長度大于高頻輻射件108的共振路徑的長度，且低頻輻射件101在低頻頻段的頻率低于第二頻段的頻率。

此外，阻抗匹配單元114連接于饋入端104的第一端與低頻輻射件101之間，其可調(diào)整饋入端104的電感性(inductance)，進(jìn)而增加LTE天線結(jié)構(gòu)100在低頻頻段的帶寬。進(jìn)一步來說，饋入端104的電感性與天線饋入的方式有關(guān)，例如通過同軸電纜(coaxial cable)或彈簧接觸(spring contact)來饋入信號，藉由連接于饋入端104的第一端與低頻輻射件101之間的阻抗匹配單元114可抵消饋入端104的串聯(lián)電感性，降低質(zhì)量因素(Quality factor)，而增大低頻頻段的帶寬。在本實(shí)施例中，阻抗匹配單元114為以一連接區(qū)段114來實(shí)施，連接區(qū)段114連接于饋入端104的第一端與低頻輻射件101之間，其中連接區(qū)段114可例如為銅箔或其它電性導(dǎo)體。值得注意的是，阻抗匹配單元114的實(shí)施方式并不以本實(shí)施例為限，阻抗匹配單元亦可以其它可抵消饋入端104的串聯(lián)電感性的組件來實(shí)施。例如，在部份實(shí)施例中，阻抗匹配單元114亦可例如以連接于饋入端104的第一端與低頻輻射件101之間的電感器來實(shí)施。

圖2顯示為本發(fā)明另一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖，請參照圖2。本實(shí)施例與圖1實(shí)施例的不同之處在于，本實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)200還包括電感單元202。在藉由阻抗匹配單元114增大低頻頻段的帶寬后，若欲進(jìn)一步降低對應(yīng)低頻輻射件101的低頻頻段的頻率，可另外將電感單元202與短路件102串接于低頻輻射件101與接地之間，以降低低頻頻段的中心頻率，而使低頻頻段的低頻部分可到達(dá)更低的頻率，進(jìn)而提升低頻輻射件101的相對帶寬。

圖3顯示為本發(fā)明另一實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)的示意圖，請參照圖3。類似于圖2的實(shí)施例，本實(shí)施例的LTE天線結(jié)構(gòu)300亦為平面倒F型天線，其包括低頻輻射件301、短路件302、饋入端304、高頻輻射件308、阻抗匹 配單元314以及電感單元316、第一連接區(qū)段310以及第二連接區(qū)段312，其中短路件302的第一端連接低頻輻射件301，且短路件302的第二端具有接地端GP1，短路件302通過接地端GP1連接至接地。饋入端304的第一端連接高頻輻射件308，且饋入端304的第二端具有饋入點(diǎn)FP1，饋入端304可通過饋入點(diǎn)FP1接收饋入信號306。另外，第一連接區(qū)段310以及第二連接區(qū)段312的連接方式類似于上述第一連接區(qū)段110以及第二連接區(qū)段112的連接方式，因此在此不再贅述。

類似地，在本實(shí)施例中，低頻輻射件301可提供共振路徑，而在共振模態(tài)下對應(yīng)工作于一低頻頻段，而相互連接的第一連接區(qū)段310以及第二連接區(qū)段312亦可形成共振路徑。藉由饋入信號306的激發(fā)，饋入端304、第一連接區(qū)段310與短路件302可形成電流回路，LTE天線結(jié)構(gòu)300可通過共振路徑產(chǎn)生一共振模態(tài)，進(jìn)而涵蓋低頻頻段。另外，高頻輻射件308連接饋入端304的第一端，高頻輻射件308可提供另一共振路徑，高頻輻射件308在共振模態(tài)下對應(yīng)一第二頻段(1710MHZ～2170MHZ)，其中低頻輻射件301的共振路徑的長度大于高頻輻射件308的共振路徑的長度，且低頻頻段的頻率低于第二頻段的頻率。

類似地，本發(fā)明的阻抗匹配單元314可調(diào)整饋入端304的電感性，進(jìn)而增加LTE天線結(jié)構(gòu)300在低頻頻段的帶寬。如圖4的LTE天線結(jié)構(gòu)的特性示意圖所示，搭配圖3的電路圖所示，在本實(shí)施例中，LTE天線結(jié)構(gòu)300為應(yīng)用于長期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)技術(shù)的通信，其在低頻頻段須涵蓋700MHz～960MHz。其中特性曲線402為LTE天線結(jié)構(gòu)300在沒有阻抗匹配單元314以及電感單元316下低頻頻段的帶寬范圍，其中心頻率雖已涵蓋至700MHz，然帶寬仍未符合長期演進(jìn)技術(shù)的通信需求，而藉由將阻抗匹配單元314(在本實(shí)施例中其由連接區(qū)段來實(shí)施)連接于饋入端304的第一端與低頻輻射件301之間，可抵消饋入端304的串聯(lián)電感性，降低質(zhì)量因素，使LTE天線結(jié)構(gòu)300的低頻頻段的帶寬變大(如特性曲線404所示)。如圖4所示，LTE天線結(jié)構(gòu)300在其低頻頻段的帶寬在藉由阻抗匹配單元314增加后，雖已貼近長期演進(jìn)技術(shù)的通信需求，然在增加帶寬的同時(shí)，低頻部分亦受到阻抗匹配單元314的影響而被拉高(此時(shí)低頻輻射件301的操作帶寬介于777MHZ～960MHZ)，使得LTE天線結(jié)構(gòu)300在其低頻頻段的低頻部分較不理 想，此時(shí)，藉由本實(shí)施例的電感單元316(其可例如以電感器來實(shí)施)，可拉低低頻頻段的中心頻率，如此便可使LTE天線結(jié)構(gòu)300的低頻頻段的低頻部分降低至700MHz而符合長期演進(jìn)技術(shù)的通信需求(如特性曲線406所示)，而提升低頻輻射件301的相對帶寬。

由此可知，藉由阻抗匹配單元314以及電感單元316確實(shí)可有效地調(diào)整LTE天線結(jié)構(gòu)300在低頻頻段的帶寬特性。此外，藉由阻抗匹配單元314以及電感單元316可在有限的天線配置空間內(nèi)有效提高LTE天線結(jié)構(gòu)在低頻段的帶寬，使其符合長期演進(jìn)技術(shù)的通信需求，如在圖3中，LTE天線結(jié)構(gòu)300的寬度L1僅達(dá)53.7毫米(mm)，因此有助于應(yīng)用LTE天線結(jié)構(gòu)的電子裝置在微型化上的發(fā)展。

綜上所述，本發(fā)明藉由連接于饋入端與低頻輻射件之間的阻抗匹配單元來改變饋入端的串聯(lián)電感性，以在有限的天線配置空間內(nèi)有效提高LTE天線結(jié)構(gòu)在低頻段的帶寬，而有助于應(yīng)用LTE天線結(jié)構(gòu)的電子裝置在微型化上的發(fā)展。在部分實(shí)施例中，更可藉由與短路件串接于低頻輻射件與接地之間的電感單元來降低低頻頻段的中心頻率，使低頻頻段的低頻部分可到達(dá)更低的頻率，進(jìn)而使LTE天線結(jié)構(gòu)更符合通信的需求。