CN104953234A

CN104953234A - 手持式装置

Info

Publication number: CN104953234A
Application number: CN201410116070.3A
Authority: CN
Inventors: 张志华; 魏婉竹
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2034-03-26
Also published as: CN104953234B

Abstract

本发明提供一种手持式装置，包括接地面、第一天线元件与第二天线元件。接地面包括相邻的短边与第一长边，以形成第一转角。第一天线元件相对于接地面的短边。第二天线元件相对于接地面的第一长边，且第二天线元件包括第一辐射部。第一辐射部的一端电性连接第一长边并邻近第一转角。手持式装置通过第二天线元件来调整第一天线元件的等效接地面长度。

Description

手持式装置

技术领域

本发明是有关于一种手持式装置，且特别是有关于一种具有天线元件的手持式装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，各式各样的手持式装置不断地推陈出新。此外，多功能的手持式装置，例如：智能手机、平板电脑以及笔记本电脑等，也为人们提供了更便利的生活。随着手持式装置的轻薄化的发展，手持式装置中用以设置天线元件的空间也相对地受到压缩，进而导致天线元件的特性(例如，操作带宽)将会受到影响。

为了改善天线元件的操作带宽，现有技术大多额外设置接地金属片，并将接地金属片电性连接至***接地面的特定位置。此外，现有技术利用接地金属片来调整天线元件的等效接地面长度，以致使天线元件在特定频带的操作带宽可以增加。然而，此种额外设置接地金属片的方式会耗费更多的硬件空间，进而限制手持式装置在轻薄化上的发展。

发明内容

本发明提供一种手持式装置，包括沿着接地面的短边与第一长边所设置的第一天线元件与第二天线元件，并利用第二天线元件来调整第一天线元件的等效接地面长度。藉此，将可提升第一天线元件的特性，并有助于手持式装置在轻薄化上的发展。

本发明的手持式装置包括接地面、第一天线元件与第二天线元件。接地面包括相邻的短边与第一长边，以形成第一转角。第一天线元件相对于接地面的短边。第二天线元件相对于接地面的第一长边，且第二天线元件包括第一辐射部。其中，第一辐射部的一端电性连接第一长边并邻近第一转角。此外，手持式装置通过第二天线元件来调整第一天线元件的等效接地面长度。

在本发明的一实施例中，上述的第一辐射部与短边的长度总和用以界定第一天线元件的等效接地面长度。

基于上述，本发明的手持式装置包括沿着接地面的短边与第一长边所设置的第一天线元件与第二天线元件，且第二天线元件的接地端邻近短边与第一长边相交而成的第一转角。此外，手持式装置将可通过第二天线元件来调整第一天线元件的等效接地面长度。藉此，将可提升第一天线元件的特性，并有助于手持式装置在轻薄化上的发展。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的手持式装置的示意图；

图2为本发明一实施例的第一天线元件的返回损失示意图；

图3为本发明一实施例的第二天线元件的返回损失示意图；

图4为本发明一实施例的第一天线元件的天线效率示意图；

图5为本发明另一实施例的手持式装置的示意图；

图6为本发明又一实施例的手持式装置的示意图。

附图标记说明：

100、500、600：手持式装置；

110：接地面；

111：短边；

112：第一长边；

113：第二长边；

101：第一转角；

102：第二转角；

120：第一天线元件；

130、530：第二天线元件；

131、531：第一辐射部；

132、612：馈入部；

S11、S12、S61：信号源；

L11、L12、L52、L61：长度；

210、220：返回损失曲线；

610：第三天线元件；

611：第二辐射部。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的手持式装置的示意图。如图1所示，手持式装置100包括接地面110、第一天线元件120与第二天线元件130。其中，接地面110包括短边111、第一长边112与第二长边113。此外，短边111与第一长边112彼此相邻并相交，且短边111与第一长边112的相交处形成第一转角101。相似地，短边111与第二长边113彼此相邻并相交，且短边111与第二长边113的相交处形成第二转角102。

在配置上，接地面110、第一天线元件120与第二天线元件130位于同一水平面。例如，在一实施例中，手持式装置100还包括一基板(未示出)，且接地面110、第一天线元件120与第二天线元件130皆配置在所述基板的一表面上。此外，第一天线元件120相对于短边111，且第二天线元件130相对于第一长边112。也即，第一天线元件120是沿着接地面110的短边111配置，且第二天线元件130是沿着接地面110的第一长边112配置。

更进一步来看，第一天线元件120为一单极天线(monopole antenna)。此外，第一天线元件120电性连接至信号源S11，并邻近接地面110的第二转角102。第二天线元件130包括第一辐射部131与馈入部132。其中，第一辐射部131的一端电性连接第一长边112并邻近第一转角101。换言之，第二天线元件130具有一接地端，且第二天线元件130的接地端邻近接地面110的第一转角101。再者，第一辐射部131通过馈入部132电性连接至信号源S12。藉此，第二天线元件130将可形成一平面倒F形天线(planar inverted-Fantenna)。

在操作上，信号源S11可提供馈入信号给第一天线元件120。藉此，第一天线元件120将可产生激发模态，并操作在第一频带下。此外，手持式装置100可通过第二天线元件130来调整第一天线元件120的等效接地面长度。藉此，将可提升第一天线元件120的特性，并有助于手持式装置100在轻薄化上的发展。

举例来说，当第一天线元件120进行操作时，手持式装置100可关闭信号源S12，以致使第二天线元件130停止操作(也即，停止收发电磁波)。此外，随着第一天线元件120的操作，接地面110上将分布着第一天线元件120的激发电流。此外，接地面110上的激发电流主要集中在接地面110的第一转角101与第二转角102。换言之，第二天线元件130的接地端邻近第一天线元件120的激发电流的最强处。藉此，手持式装置100可通过第二天线元件130来调整第一天线元件120的等效接地面长度。

在图1实施例中，第一辐射部131与短边111的长度总和可用以界定第一天线元件120的等效接地面长度。也即，倘若短边111的长度为长度L11，且第一辐射部131的长度为长度L12时，则第一天线元件120的等效接地面长度相当于长度L11与长度L12的相加。此外，第一天线元件120的等效接地面长度可例如是第一天线元件120的中心频率的0.44～0.46倍波长。换言之，在一实施例中，第一辐射部131与短边111的长度总和(也即，长度L11与长度L12的相加)可例如是第一天线元件120的中心频率的0.44～0.46倍波长。

具体而言，在图1实施例中，接地面110对第一天线元件120来说不具有最佳的尺寸，因此本实施例在适当的位置设置第二天线元件130。藉此，第二天线元件130除了可以用以收发电磁波以外，还可以将第一天线元件120在短边111上的等效接地面长度调整至最佳值，进而提升第一天线元件120的特性(例如，操作带宽)。

举例来说，图2为本发明一实施例的第一天线元件的返回损失(return loss)示意图，图3为本发明一实施例的第二天线元件的返回损失示意图，且图4为本发明一实施例的第一天线元件的天线效率示意图。在图2-4实施例中，接地面110的尺寸约为180x100mm²，第一天线元件120的尺寸约为67x5mm²，且第二天线元件130的尺寸约为53x10mm²。

如图2所示，返回损失曲线210用以表示在未设置第二天线元件130下的返回损失，且返回损失曲线220用以表示在设置第二天线元件130下的返回损失。就返回损失曲线210与返回损失曲线220来看，在未设置第二天线元件130下，第一天线元件120操作在900MHz附近时的阻抗匹配不佳，而当第二天线元件130被设置时，第一天线元件120将可涵盖822MHz～964MHz。换言之，第二天线元件130可有效地提升第一天线元件120的操作带宽，以致使可涵盖GSM850/900频带。

再者，第二天线元件130也可用以收发电磁波。举例来说，如图3所示，第二天线元件130可例如是在操作在1,575MHz左右，以涵盖GPS频带。值得注意的是，第二天线元件130在操作下将不会针对第一天线元件120的特性进行改善。此外，当第二天线元件130停止操作时，第一天线元件120将可利用第二天线元件130将其等效接地面长度调整至最佳值，以藉此提升收发品质。举例来说，如图4所示，第一天线元件120操作在824MHz～960MHz时的天线效率约为57%～88%，进而满足手持式装置100在应用上的需求。

虽然图1实施例列举了第一天线元件120与第二天线元件130的实施形态，但其并非用以限定本发明。举例来说，第一天线元件120也可是平面倒F形天线、环形天线(loop antenna)、偶极天线(dipole antenna)、槽孔天线(slotantenna)或是任何形态的天线。此外，第二天线元件130可例如是具有接地端的天线。

举例来说，图5为本发明另一实施例的手持式装置的示意图。图5所列举的手持式装置500基本上与图1所列举的手持式装置100相似。与图1主要不同之处在于，图5中的第二天线元件530是由第一辐射部531所构成。

具体而言，第一辐射部531的一端电性连接第一长边112并邻近第一转角101，且第一辐射部531的另一端电性连接至信号源S12。藉此，第二天线元件530将可形成一环形天线。此外，第一辐射部531与短边111的长度总和可用以界定第一天线元件120的等效接地面长度。也即，倘若第一辐射部531的长度为长度L52，则第一天线元件120的等效接地面长度相当于长度L11与长度L52的相加。

再者，与图1实施例相似地，当第一天线元件120进行操作时，第二天线元件530可停止操作(也即，停止收发电磁波)。此时，手持式装置500将可通过第二天线元件530来调整第一天线元件120的等效接地面长度，进而提升第一天线元件120的特性。再者，第二天线元件530也可进行收发电磁波的操作，且此时的第二天线元件530将不会针对第一天线元件120的特性进行改善。至于图5中各个元件的细部说明已包含在上述各个实施中，故在此不予赘述。

图6为本发明又一实施例的手持式装置的示意图。图6所列举的手持式装置600基本上与图1所列举的手持式装置100相似。与图1主要不同之处在于，图6的手持式装置600还包括第三天线元件610。

具体而言，第三天线元件610相对于第二长边113。也即，第三天线元件610是沿着接地面110的第二长边113配置。此外，第三天线元件610包括第二辐射部611与馈入部612。其中，第二辐射部611的一端电性连接第二长边113并邻近第二转角102。换言之，第三天线元件610具有一接地端，且第三天线元件610的接地端邻近接地面110的第二转角102。再者，第二辐射部611通过馈入部612电性连接至信号源S61。藉此，第三天线元件610将可形成一平面倒F形天线。

在操作上，当第一天线元件120进行操作时，手持式装置600可关闭信号源S12与信号源S61，以致使第二天线元件130与第三天线元件610停止操作(也即，停止收发电磁波)。此外，第二天线元件130与第三天线元件610的接地端皆邻近第一天线元件120的激发电流的最强处。因此，手持式装置600可通过第二天线元件130与第三天线元件610来调整第一天线元件120的等效接地面长度。藉此，将可提升第一天线元件120的特性，并有助于手持式装置600在轻薄化上的发展。

在图6实施例中，第一辐射部131、第二辐射部611与短边111的长度总和可用以界定第一天线元件120的等效接地面长度。也即，倘若第二辐射部611的长度为L61，则第一天线元件120的等效接地面长度相当于长度L11、长度L12与长度L61的相加。此外，第一天线元件120的等效接地面长度可例如是第一天线元件120的中心频率的0.44～0.46倍波长。

换言之，在一实施例中，第一辐射部131、第二辐射部611与短边111的长度总和可例如是第一天线元件120的中心频率的0.44～0.46倍波长。再者，第二天线元件130与第三天线元件610也可分别用以收发电磁波，且此时的第二天线元件130与第三天线元件610将不会针对第一天线元件120的特性进行改善。此外，与图5实施例相似地，第三天线元件610也可直接由第一辐射部所构成，并将第一辐射部的另一端电性直接连接至信号源S61，以致使第三天线元件610形成一环形天线。至于图6中各个元件的细部说明已包含在上述各个实施中，故在此不予赘述。

综上所述，本发明的手持式装置包括沿着接地面的短边与第一长边所设置的第一天线元件与第二天线元件，且第二天线元件的接地端邻近短边与第一长边相交而成的第一转角。藉此，第二天线元件除了可以用以收发电磁波以外，还可用以调整第一天线元件的等效接地面长度，进而提升第一天线元件的特性(例如，操作带宽)。换言之，本发明无须额外设置接地金属片就可提升第一天线元件的特性，因此有助于手持式装置在轻薄化上的发展。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种手持式装置，其特征在于，包括：

一接地面，包括相邻的一短边与一第一长边，以形成一第一转角；

一第一天线元件，相对于该短边；以及

一第二天线元件，相对于该第一长边，并包括一第一辐射部，其中该第一辐射部的一端电性连接该第一长边并邻近该第一转角，且该手持式装置通过该第二天线元件来调整该第一天线元件的等效接地面长度。

2.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，当该第一天线元件进行操作时，该第二天线元件停止操作。

3.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，该第一辐射部与该短边的长度总和用以界定该第一天线元件的等效接地面长度。

4.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，该第一天线元件的等效接地面长度为该第一天线元件的中心频率的0.44～0.46倍波长。

5.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，该第二天线元件为一平面倒F形天线或是一环形天线。

6.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，该接地面还包括与该短边相邻的一第二长边，以形成一第二转角，且该第一天线元件邻近该第二转角。

7.根据权利要求6所述的手持式装置，其特征在于，还包括：

一第三天线元件，相对于该第二长边，并包括一第二辐射部，其中该第二辐射部的一端电性连接该第二长边并邻近该第二转角，且该手持式装置还通过该第三天线元件来调整该第一天线元件的等效接地面长度。

8.根据权利要求7所述的手持式装置，其特征在于，当该第一天线元件进行操作时，该第二天线元件与该第三天线元件停止操作。

9.根据权利要求7所述的手持式装置，其特征在于，该第一辐射部、该第二辐射部与该短边的长度总和用以界定该第一天线元件的等效接地面长度。

10.根据权利要求1所述的手持式装置，其特征在于，该接地面、该第一天线元件与该第二天线元件位于同一水平面。