TW201947818A

TW201947818A - 通信裝置

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Publication number: TW201947818A
Application number: TW107116077A
Authority: TW
Inventors: 王傳駿; 林敬基; 顏銘慶; 黃士庭; 謝鎮宇
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2019-12-16
Also published as: TWI672862B

Abstract

一種通信裝置。平面倒F天線配置於通信裝置的樞軸結構旁，並透過接地件、第一接地面以及輻射件所形成的第一狹縫產生高頻頻帶的共振模態。

Description

通信裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種通信裝置。

由於金屬殼體具有強度高、散熱佳、以及增加外觀設計等優點，因此越來越多的通信裝置(例如，平板電腦、筆記型電腦、手機)採用金屬材質的外殼。然而，通信裝置之殼體所形成的金屬環境往往會影響天線元件的效能。舉例來說，通信裝置的金屬殼體與天線元件之間的耦合效應可形成等效電容，且所形成的等效電容往往會導致天線的輻射效率降低，從而降低通信裝置的無線通訊品質。市面上現有的全金屬背蓋之天線設計，為了維持天線的輻射效率，一般皆是在外觀上做破壞來使天線能夠有足夠的淨空區來進行輻射，例如採用開槽孔天線的設計，然如此將可能破壞產品的設計美感。

本發明提供一種通信裝置，可在不破壞通信裝置的外觀的情形下，使天線仍具有良好的天線效率。

本發明的通信裝置包括第一機體、第二機體、樞軸結構以及平面倒F天線。第一機體與第二機體透過樞軸結構而相對轉動。平面倒F天線配置於樞軸結構旁。平面倒F天線包括輻射件、饋入件以及接地件。輻射件的第一端為開路端，輻射件的第一端與第一接地面相隔第一間距，以與第一接地面產生電容效應。饋入件的第一端連接至輻射件的第二端，饋入件的第二端具有饋入點，饋入點用以接收饋入信號。接地件的第一端連接輻射件，接地件的第二端連接第一接地面，饋入件透過從饋入點經由輻射件的第一端、接地件的第一端以及第二端的第一共振路徑操作在第一頻帶及經由第二共振路徑操作在第二頻帶，接地件配置於輻射件與饋入件之間，接地件、第一接地面以及輻射件形成第一狹縫，第一狹縫提供操作在第二頻帶的第二共振路徑。

在本發明的一實施例中，上述的饋入件與輻射件的連接處與第二接地面相隔第二間距，以與第二接地面產生電容效應。

在本發明的一實施例中，上述的第一間距介於1~2毫米之間，第二間距介於1~5毫米之間。

在本發明的一實施例中，上述的第一接地面與第二接地面相夾的角度小於180度。

在本發明的一實施例中，上述的第一接地面與第二接地面相夾的角度等於90度。

在本發明的一實施例中，上述的平面倒F天線具有彎折處，而使輻射件、饋入件以及接地件分別具有與第一接地面平行的區段以及與第二接地面平行的區段。

在本發明的一實施例中，上述的第一接地面與第二接地面包括樞軸結構。

在本發明的一實施例中，上述的樞軸結構包括第一金屬支架、第二金屬支架以及金屬轉軸。第一金屬支架固接至第一機體，第一金屬支架包括作為第一接地面的第一金屬片以及作為第二接地面的第二金屬片。第二金屬支架固接至第二機體。金屬轉軸連接第一金屬支架與第二金屬支架，第一機體透過第一金屬支架與第二金屬支架相對於金屬轉軸的轉動，而相對於第二機體轉動。

在本發明的一實施例中，上述的第二金屬片連接於金屬轉軸的末端，饋入點相對於第二金屬片而設置於金屬轉軸的外側。

在本發明的一實施例中，上述的接地件與饋入件形成第二狹縫。

在本發明的一實施例中，上述的第一狹縫的寬度小於等於2毫米。

在本發明的一實施例中，上述的第一共振路徑的長度為第一頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍，第二共振路徑的長度為第二頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍。

基於上述，本發明的實施例藉由將平面倒F天線配置於樞軸結構旁，並透過接地件、第一接地面以及輻射件所形成的第一狹縫產生高頻頻帶的共振模態，如此可有效地利用有限的空間，在不破壞通信裝置的外觀的情形下，仍可使天線具有良好天線效率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的通信裝置的示意圖。通信裝置包括第一機體102、第二機體104、樞軸結構106以及平面倒F天線108。樞軸結構106連接在第一機體102與第二機體102之間，第一機體102與第二機體104可透過樞軸結構106而相對轉動。其中，第一機體102可例如包括金屬殼體110、塑膠邊框112，且塑膠邊框112環繞通信裝置的顯示面板114。金屬殼體110與塑膠邊框112相互疊置，而形成通信裝置的第一機體102。另外，平面倒F天線108設置於樞軸結構106旁，以避免於金屬殼體110上開槽孔。

進一步來說，樞軸結構106可如圖2所示，包括金屬支架106-1、金屬轉軸106-2以及金屬支架106-3，其中金屬支架106-1固接至第一機體102，金屬支架106-3固接至第二機體104，隨著金屬支架106-1以及金屬支架106-3相對於金屬轉軸106-2的轉動，第一機體102也相對於第二機體104轉動。其中，金屬支架106-1包括做為接地面G1的第一金屬片以及作為接地面G2的第二金屬片，第二金屬片連接於金屬轉軸106-2的末端，並與第一金屬片間形成一個小於180度的角度，也就是說，接地面G1與接地面G2間相夾的角度小於180度，例如在本實施例中相夾的角度為90度，然不以此為限。

平面倒F天線108配置於樞軸結構106旁的方式可如圖3所示。在本實施例中，為以配置於通信裝置的右側的平面倒F天線108進行說明，通信裝置的左側也可配置與通信裝置的右側的平面倒F天線108呈現左右鏡射對稱的平面倒F天線，由於其實施細節與通信裝置的右側的平面倒F天線108相同，因此以下內容將不贅述。平面倒F天線108包括輻射件302、接地件304以及饋入件306。在本實施例中，平面倒F天線108具有彎折處，而使輻射件302、饋入件306以及接地件304分別具有與接地面G1平行的區段以及與接地面G2平行的區段。平面倒F天線108可形成於非導電載體HD(如虛線所示，其可例如為塑膠承載件)上，例如在本實施例中，平面倒F天線108形成於長方體的非導電載體HD上，而具有90度的彎折處。具體來說，平面倒F天線108的長度L1、寬度L2以及高度L3可分別為11毫米、8毫米以及8.5毫米。值得注意的是，平面倒F天線108並不限定為本實施例的形狀，隨著非導電載體HD的形狀不同。例如平面倒F天線108的彎折處的角度可大於或小於90度，而使輻射件302、饋入件306以及接地件304原本與接地面G1平行的區段以及與接地面G2平行的區段變得不平行。

輻射件302的第一端為開路端，且輻射件302的第一端與接地面G1相隔間距D1，而可與接地面G1產生電容效應，間距D1可例如介於1~2毫米之間。接地件304的第一端連接輻射件302，接地件304的第二端則連接接地面G1，此外饋入件306的第一端連接至輻射件302的第二端，饋入件306的第二端具有饋入點F1，饋入點F1可相對於金屬片G2而設置於金屬轉軸106-2的外側。其中，接地件304配置於輻射件302與饋入件306之間，接地件304、接地面G1以及輻射件302可形成狹縫S1，接地件304以及饋入件306可形成狹縫S2，狹縫S1的寬度可例如為2毫米，而狹縫S2的寬度可例如介於1~2毫米之間。此外，饋入件306與輻射件302的連接處與接地面G2相隔間距D2，以與接地面G2產生電容效應，間距D2可例如介於1~5毫米之間。

饋入件306可自饋入點F1接收饋入信號，而產生涵蓋第一頻帶以及第二頻帶的共振模態，其中第一頻帶可例如為位於2.4GHz附近的頻帶，而第二頻帶可例如為位於5GHz附近的頻帶。詳細來說，第一頻帶的共振模態可如圖4所示，透過經由輻射件302的第一端、接地件304的第一端以及第二端的第一共振路徑(如虛線所示)產生，而第二頻帶的共振模態則可如圖5所示，可由狹縫S1提供的第二共振路徑(如虛線所示，亦即自輻射件302的第一端延伸至接地件304與輻射件302的連接處)產生，此外，第二頻帶的部分頻寬還包括由第一共振路徑貢獻的倍頻頻帶。其中第一共振路徑的長度為第一頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍，第二共振路徑的長度為第二頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍。

圖6為依據圖3實施例之平面倒F天線的返回損失圖。圖7為依據圖3實施例之平面倒F天線的效率圖。如圖6與圖7所示，圖3實施例的平面倒F天線108在2.4GHz以及5GHz附近皆有產生共振模態，在不破壞通信裝置的外觀的情形下，仍可使平面倒F天線108具有良好天線效率。此外，藉由上述輻射件302的第一端與接地面G1產生的電容效應以及饋入件306與輻射件302的連接處與接地面G2產生的電容效應，可有效地縮小天線尺寸，便於將平面倒F天線108配置於樞軸結構106旁，而有利於通信裝置的小型化以及保持外觀的完整性。

綜上所述，本發明的實施例藉由將平面倒F天線配置於樞軸結構旁，並透過接地件、第一接地面以及輻射件所形成的第一狹縫產生高頻頻帶的共振模態，如此可有效地利用有限的空間，在不破壞通信裝置的外觀的情形下，仍可使天線具有良好天線效率。在部份實施例中，還可藉由平面倒F天線的輻射件開路端與接地面間的電容效應以及饋入件與輻射件的連接處與接地面間的電容效應來縮小天線尺寸，而有利於平面倒F天線的配置以及通信裝置的小型化。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

102‧‧‧第一機體

104‧‧‧第二機體

106‧‧‧樞軸結構

106-1、106-3‧‧‧金屬支架

106-2‧‧‧金屬轉軸

108‧‧‧平面倒F天線

110‧‧‧金屬殼體

112‧‧‧塑膠邊框

114‧‧‧顯示面板

302‧‧‧輻射件

304‧‧‧接地件

306‧‧‧饋入件

D1、D2‧‧‧間距

F1‧‧‧饋入點

G1、G2‧‧‧接地面

HD‧‧‧非導電載體

L1‧‧‧長度

L2‧‧‧寬度

L3‧‧‧高度

圖1是依照本發明一實施例的通信裝置的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的樞軸結構的示意圖。圖3是依照本發明一實施例的平面倒F天線的配置示意圖。圖4是依據圖3實施例的平面倒F天線的低頻共振路徑的示意圖。圖5是圖3實施例的平面倒F天線的高頻共振路徑的示意圖。圖6是依據圖3實施例的平面倒F天線的返回損失圖。圖7是依據圖3實施例的平面倒F天線的效率圖。

Claims

一種通信裝置，包括：一第一機體；一第二機體；一樞軸結構，該第一機體與該第二機體透過該樞軸結構而相對轉動；以及一平面倒F天線，配置於該樞軸結構旁，該平面倒F天線包括：一輻射件，該輻射件的第一端為開路端，該輻射件的第一端與一第一接地面相隔一第一間距，以與該第一接地面產生電容效應；一饋入件，其第一端連接至該輻射件的第二端，該饋入件的第二端具有一饋入點，該饋入點用以接收一饋入信號；以及一接地件，其第一端連接該輻射件，該接地件的第二端連接該第一接地面，該饋入件透過從該饋入點經由該輻射件的第一端、該接地件的第一端以及第二端的一第一共振路徑操作在一第一頻帶及經由一第二共振路徑操作在一第二頻帶，該接地件配置於該輻射件與該饋入件之間，該接地件、該第一接地面以及該輻射件形成一第一狹縫，該第一狹縫提供操作在該第二頻帶的該第二共振路徑。
如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中該饋入件與該輻射件的連接處與一第二接地面相隔一第二間距，以與該第二接地面產生電容效應。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該第一間距介於1~2毫米之間，該第二間距介於1~5毫米之間。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該第一接地面與該第二接地面相夾的角度小於180度。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該第一接地面與該第二接地面相夾的角度等於90度。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該平面倒F天線具有一彎折處，而使該輻射件、該饋入件以及該接地件分別具有與該第一接地面平行的區段以及與該第二接地面平行的區段。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該第一接地面與該第二接地面包括該樞軸結構。
如申請專利範圍第7項所述的通信裝置，其中該樞軸結構包括：一第一金屬支架，固接至該第一機體，該第一金屬支架包括作為該第一接地面的一第一金屬片以及作為該第二接地面的一第二金屬片；一第二金屬支架，固接至該第二機體；以及一金屬轉軸，連接該第一金屬支架與該第二金屬支架，該第一機體透過該第一金屬支架與該第二金屬支架相對於該金屬轉軸的轉動，而相對於該第二機體轉動。
如申請專利範圍第8項所述的通信裝置，其中該第二金屬片連接於該金屬轉軸的末端，該饋入點相對於該第二金屬片而設置於該金屬轉軸的外側。
如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中該接地件與該饋入件形成一第二狹縫。
如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中該第一狹縫的寬度小於等於2毫米。
如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中該第一共振路徑的長度為該第一頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍，該第二共振路徑的長度為該第二頻帶之中心頻率的1/4波長的整數倍。