TWI684302B - 通訊裝置和筆記型電腦裝置 - Google Patents

通訊裝置和筆記型電腦裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI684302B
TWI684302B TW107141861A TW107141861A TWI684302B TW I684302 B TWI684302 B TW I684302B TW 107141861 A TW107141861 A TW 107141861A TW 107141861 A TW107141861 A TW 107141861A TW I684302 B TWI684302 B TW I684302B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reflector
communication device
antenna structure
switch
item
Prior art date
Application number
TW107141861A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202021197A (zh
Inventor
彭奐喆
謝祥鳳
黃婉如
Original Assignee
啓碁科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 啓碁科技股份有限公司 filed Critical 啓碁科技股份有限公司
Priority to TW107141861A priority Critical patent/TWI684302B/zh
Priority to US16/595,937 priority patent/US11239559B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI684302B publication Critical patent/TWI684302B/zh
Publication of TW202021197A publication Critical patent/TW202021197A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364—Creating multiple current paths
    • H01Q5/371—Branching current paths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2258—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment
    • H01Q1/2266—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used with computer equipment disposed inside the computer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
    • H01Q1/244—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas extendable from a housing along a given path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/20—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements characterised by the operating wavebands
    • H01Q5/28—Arrangements for establishing polarisation or beam width over two or more different wavebands
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/314—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/328—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors between a radiating element and ground
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H01Q5/385—Two or more parasitic elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378—Combination of fed elements with parasitic elements
    • H01Q5/392—Combination of fed elements with parasitic elements the parasitic elements having dual-band or multi-band characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/40—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements
    • H01Q5/45—Imbricated or interleaved structures; Combined or electromagnetically coupled arrangements, e.g. comprising two or more non-connected fed radiating elements using two or more feeds in association with a common reflecting, diffracting or refracting device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

一種通訊裝置，包括：一接地元件、一天線結構、一第一反射器、一第二反射器、一第一調整部，以及一切換器。該第一反射器係鄰近於該天線結構。該第二反射器係鄰近於該天線結構。該第二反射器係與該第一反射器分離。該切換器係耦接至該第一調整部。當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器。當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離。

Description

通訊裝置和筆記型電腦裝置
本發明係關於一種通訊裝置(Communication Device)，特別係關於一種通訊裝置及其天線結構(Antenna Structure)。
隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
天線(Antenna)為支援無線通訊之行動裝置中不可或缺之元件。然而，天線之輻射場型往往為固定場型且存在一些零點(Null)，其可能降低天線於特定方向上之通訊品質。因此，有必要提出一種全新之解決方案，以克服先前技術所面臨之問題。
在較佳實施例中，本發明係關於一種通訊裝置，包括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；一第一調整部；以及一切換器，耦接至該第一調整部，其中當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離。
在一些實施例中，該第一反射器係呈現一倒L字形。
在一些實施例中，該第二反射器係呈現一直條形。
在一些實施例中，該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該天線結構係位於該U字形之一缺口區域內。
在一些實施例中，該通訊裝置更包括：一第二調整部，耦接至該第一反射器之一彎折部份。
在一些實施例中，該第一調整部和該第二調整部係各自呈現一直條形。
在一些實施例中，該天線結構係涵蓋介於2400MHz至2500MHz之間之一第一頻帶，以及介於5150MHz至5850MHz之間之一第二頻帶。
在一些實施例中，該第一反射器之長度係大於該 第二頻帶之1/2倍波長。
在一些實施例中，該第二反射器之長度係大於該第二頻帶之1/2倍波長。
在一些實施例中，該第一反射器之長度係大於該第二反射器之長度。
在一些實施例中，該第一反射器和該天線結構之間距係介於該第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間。
在一些實施例中，該第二反射器和該天線結構之間距係介於該第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間。
在一些實施例中，該天線結構包括：一饋入輻射部，耦接至一信號源；一第一輻射部，耦接至該饋入輻射部；一第二輻射部，耦接至該饋入輻射部；以及一短路部，其中該饋入輻射部係經由該短路部耦接至該接地元件。
在一些實施例中，該饋入輻射部係呈現一直條形。
在一些實施例中，該第一輻射部係呈現一C字形，而該第二輻射部係呈現一矩形。
在另一較佳實施例中，本發明提供一種通訊裝置，包括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；以及一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；其中該第一反射器係部份平行於該第二反射器，該第一反射器之一虛擬延伸線係與該第二反射器的一虛擬延伸線互相垂直，該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該天線結構係位於該U字形之一 缺口區域內。
在一些實施例中，該第一反射器係呈現一倒L字形，而該第二反射器係呈現一直條形。
在一些實施例中，該通訊裝置更包括：一第一調整部；以及一切換器，其中該第一反射器和該第二反射器之間形成一缺口，該第一調整部係鄰近於該缺口並耦接至該切換器，當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離。
在另一較佳實施例中，本發明提供一種筆記型電腦裝置，包括：一蓋體；一轉軸元件，連接至該蓋體；一本體，藉由該轉軸元件連接至該蓋體；以及一通訊裝置，位於該筆記型電腦裝置中，其中該通訊裝置包括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；一第一調整部；以及一切換器，其中當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離。
在一些實施例中，該第一反射器係呈現一倒L字形，該第二反射器係呈現一直條形，該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該通訊裝置係位於該U字形之一缺口區域內。
100、300、400、500‧‧‧通訊裝置
105‧‧‧載體
110‧‧‧接地元件
120‧‧‧第一反射器
121‧‧‧第一反射器之第一端
122‧‧‧第一反射器之第二端
125‧‧‧第一反射器之彎折部份
127‧‧‧缺口
130‧‧‧第二反射器
131‧‧‧第二反射器之第一端
132‧‧‧第二反射器之第二端
135、625‧‧‧缺口區域
140‧‧‧第一調整部
141‧‧‧第一調整部之第一端
142‧‧‧第一調整部之第二端
150‧‧‧切換器
160‧‧‧第二調整部
161‧‧‧第二調整部之第一端
162‧‧‧第二調整部之第二端
190‧‧‧信號源
200、600‧‧‧天線結構
210、610‧‧‧饋入輻射部
211、611‧‧‧饋入輻射部之第一端
212、612‧‧‧饋入輻射部之第二端
220、620‧‧‧第一輻射部
221、621‧‧‧第一輻射部之第一端
222、622‧‧‧第一輻射部之第二端
230‧‧‧第二輻射部
231‧‧‧第二輻射部之第一端
232‧‧‧第二輻射部之第二端
240‧‧‧短路部
241‧‧‧短路部之第一端
242‧‧‧短路部之第二端
640‧‧‧筆記型電腦裝置
641‧‧‧蓋體
642‧‧‧本體
650‧‧‧轉軸元件
CC1‧‧‧第一曲線
CC2‧‧‧第二曲線
CC3‧‧‧第三曲線
CP1‧‧‧連接點
D1、D2、D3、D4、D5、D6‧‧‧間距
W1、W2、W3、W4‧‧‧寬度
VL1、VL2‧‧‧虛擬延伸線
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之示意圖。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之天線結構之輻射場型圖。
第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置之示意圖。
第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置之示意圖。
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置之示意圖。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語，故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤 差範圍內，本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，達到所述基本之技術效果。此外，「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置，或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置(Communication Device)100之示意圖。在第1圖之實施例中，通訊裝置100包括：一接地元件(Ground Element)110、一天線結構(Antenna Structure)200、一第一反射器(Reflector)120、一第二反射器130、一第一調整部(Tuning Element)140，以及一切換器(Switch Element)150，其中接地元件110、天線結構200、第一反射器120、第二反射器130，以及第一調整部140皆可用金屬材質製成，例如：銅、銀、鋁、鐵，或是其合金。通訊裝置100可形成於一載體(Carrier)105上，其中此載體105可由非導體材質所製成，並可為一平面載體、一曲面載體，或是一立體載體(例如：一四角柱形載體或一圓柱形載體)。
接地元件110可為一接地銅箔(Ground Copper Foil)，其可耦接至一系統接地面(System Ground Plane)(未顯示)，而此系統接地面可提供一接地電位(Ground Voltage)。天線結構200之形狀和種類於本發明中並不特別限制。舉例而言，天線結構200可為一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一平面倒F字形天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)、一螺旋天線(Helical Antenna)、一補釘天線 (Patch Antenna)，或是一晶片天線(Chip Antenna)，但亦不僅限於此。
在第1圖之實施例中，天線結構200包括一饋入輻射部(Feeding Radiation Element)210、一第一輻射部(Radiation Element)220、一第二輻射部230，以及一短路部(Shorting Element)240。饋入輻射部210可以大致呈現一直條形。饋入輻射部210具有一第一端211和一第二端212，其中饋入輻射部210之第一端211係耦接至一信號源(Signal Source)190。例如，信號源190可為一射頻(Radio Frequency，RF)模組，其可用於激發天線結構200。饋入輻射部210係介於第一輻射部220和第二輻射部230之間。例如，第一輻射部220和短路部240可皆位於饋入輻射部210之左側，而第二輻射部230可位於饋入輻射部210之右側。第一輻射部220可以大致呈現一C字形。第一輻射部220具有一第一端221和一第二端222，其中第一輻射部220之第一端221係耦接至饋入輻射部210之第二端212，而第一輻射部220之第二端222為一開路端(Open End)並朝靠近饋入輻射部210之方向作延伸。第二輻射部230可以大致呈現一矩形。第二輻射部230具有一第一端231和一第二端232，其中第二輻射部230之第一端231係耦接至饋入輻射部210之第二端212，而第二輻射部230之第二端232為一開路端並朝遠離饋入輻射部210之方向作延伸。短路部240可以大致呈現一C字形或一S字形。短路部240具有一第一端241和一第二端242，其中短路部240之第一端241係耦接至接地元件110，而短路部240之第二端242係耦接至饋入輻射部210上之一連接點CP1(連接點CP1係介於饋入 輻射部210之第一端211和第二端212之間)，使得饋入輻射部210經由短路部240耦接至接地元件110。
在一些實施例中，天線結構200係涵蓋介於2400MHz至2500MHz之間之一第一頻帶，以及介於5150MHz至5850MHz之間之一第二頻帶。在天線原理方面，饋入輻射部210和第一輻射部220係共同激發產生第一頻帶，饋入輻射部210和第二輻射部230係共同激發產生第二頻帶，而短路部240係用於微調天線結構200之阻抗匹配(Impedance Matching)。第二輻射部230之寬度W2可大於第一輻射部220之寬度W1，以提升第二頻帶之操作頻寬(Operation Bandwidth)。因此，天線結構200至少可涵蓋WLAN(Wireless Local Area Networks)2.4GHz/5GHz之雙頻操作。
第一反射器120可以大致呈現一倒L字形。第一反射器120具有一第一端121和一第二端122，其中第一反射器120之第二端122為一開路端並鄰近於接地元件110。第二反射器130可以大致呈現一直條形。第二反射器130具有一第一端131和一第二端132，其中第二反射器130之第一端131係鄰近於第一反射器120之第一端121，而第二反射器130之第二端132為一開路端並鄰近於接地元件110。第一反射器120可以部份垂直於第二反射器130，且部份平行於第二反射器130。例如，第一反射器120之一虛擬延伸線(Virtual Extension Line)VL1係可與第二反射器130的一虛擬延伸線VL2互相垂直。詳細而言，第一反射器120和第二反射器130之一組合可以大致呈現一U字形，其中天線結構200可設置於此U字形之一缺口區域(Notch Region)135內。第一調整部140可以大致呈現一直條形，其可大致垂直於第二反射器130。第一調整部140具有一第一端141和一第二端142，其中第一調整部140之第一端141係鄰近於第一反射器120之第一端121和第二反射器130之第一端131，而第一調整部140之第二端142為一開路端並朝遠離第一反射器120之方向作延伸。詳細而言，第一反射器120及第二反射器130之間形成一缺口127，其中第一調整部140之第一端141係鄰近於缺口127並耦接至切換器150。在另一些實施例中，第一調整部140之位置亦可根據不同需要進行調整，而未必與第二反射器130互相垂直。
第一反射器120、第二反射器130，以及第一調整部140可皆呈現浮接狀態(Floating)，其中第一反射器120、第二反射器130，以及天線結構200三者可以彼此完全分離。第一反射器120和第二反射器130皆鄰近於天線結構200，以控制及調整天線結構200之輻射場型(Radiation Pattern)，而第一調整部140則可用於微調第一反射器120或第二反射器130之等效長度。必須注意的是，本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如：5mm或更短)，但不包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即，前述間距縮短至0)。
切換器150可由一積體電路(Integrated Circuit，IC)元件來實施。例如，切換器150可為一單刀雙擲(Single Pole Double Throw，SPDT)開關，但亦不僅限於此。切換器150係耦接至第一調整部140之第一端141。切換器150可根據一控制信 號(Control Signal)來選擇性地致能(Enabled)或禁能(Disabled)，而其切換狀態亦可根據此控制信號來決定。例如，前述控制信號可由一處理器根據一使用者輸入或一天線量測結果而產生。當切換器150為致能時，切換器150係將第一調整部140之第一端141耦接至第一反射器120之第一端121或第二反射器130之第一端131兩者擇一，使得第一反射器120和第二反射器130之對應一者之等效長度能增加；而當切換器150為禁能時，切換器150係處於斷路狀態，而第一調整部140係與第一反射器120和第二反射器130皆完全分離，使得第一反射器120和第二反射器130皆能維持其原來之等效長度。
在一些實施例中，通訊裝置100之元件尺寸係如下列所述。第一反射器120之長度(亦即，由第一端121至第二端122之長度)可以大於第二頻帶之1/2倍波長(λ/2)。第二反射器130之長度(亦即，由第一端131至第二端132之長度)可以大於第二頻帶之1/2倍波長(λ/2)。第一反射器120之長度可以大於第二反射器130之長度。例如，第一反射器120之長度可大致為第二反射器130之長度之2倍。第一反射器120和天線結構200之間距D1或D2可介於第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間(λ/16~λ/4)(例如：1/8倍波長)。第二反射器130和天線結構200之間距D3可介於第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間(λ/16~λ/4)(例如：1/8倍波長)。第一調整部140之長度(亦即，由第一端141至第二端142之長度)可以大致等於第二頻帶之1/4倍波長(λ/4)。饋入輻射部210和第一輻射部220之總長度(亦即，由第一端211起，經過第一端221，再至第二端222之總長度)可以大致等於第一頻帶之 1/4倍波長(λ/4)。饋入輻射部210和第二輻射部230之總長度(亦即，由第一端211起，經過第一端231，再至第二端232之總長度)可以大致等於第二頻帶之1/4倍波長(λ/4)。在一些實施例中，第二輻射部230之寬度W2可大致等於第一輻射部220之寬度W1之2倍。以上元件之尺寸範圍係根據多次實驗結果而得出，其有助於最佳化通訊裝置100之操作頻寬和阻抗匹配。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之天線結構200之輻射場型圖，其中一第一曲線CC1係代表切換器150致能且第一調整部140耦接至第一反射器120時天線結構200之輻射場型(亦即，一第一操作模態)，一第二曲線CC2係代表切換器150致能且第一調整部140耦接至第二反射器130時天線結構200之輻射場型(亦即，一第二操作模態)，而一第三曲線CC3係代表切換器150禁能且第一調整部140既未耦接至第一反射器120亦未耦接至第二反射器130時天線結構200之輻射場型(亦即，一第三操作模態)。根據第2圖之量測結果可知，藉由適當控制切換器150並選擇性地改變第一反射器120或第二反射器130之等效長度，使用者可有效地修正天線結構200之輻射場型並消除其零點(Null)。在此設計下，天線結構200之輻射場型可根據不同需要來進行動態調整，從而可大幅改善通訊裝置100之整體通訊品質。
在一些實施例中，通訊裝置100更包括一處理器(Processor)、一偵測器(Detector)，以及一通用輸入輸出(General-Purpose Input/Output，GPIO)介面(未顯示)。切換器150可逐一切換至不同輻射場型(或不同操作模態)。偵測器係耦 接至天線結構200，並用於監控每一輻射場型(或每一操作模態)所對應之一接收信號強度指標(Received Signal Strength Indicator，RSSI)。處理器則比較所有接收信號強度指標，再據以產生控制信號，其中控制信號係經由通用輸入輸出介面傳送至切換器150。然後，處理器可控制切換器150來選擇對應至最大接收信號強度指標之操作模態和輻射場型，從而可最佳化通訊裝置100之通訊品質。
第3圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置300之示意圖。第3圖和第1圖相似。在第3圖之實施例中，通訊裝置300更包括一第二調整部160，其係以金屬材質製成。第二調整部160可以大致呈現一直條形。第二調整部160具有一第一端161和一第二端162，其中第二調整部160之第一端161係耦接至第一反射器120之一彎折部份(Bending Portion)125，而第二調整部160之第二端162為一開路端並朝遠離第一反射器120之方向作延伸。另外，第二調整部160之第二端162和第一調整部140之第二端142可朝相反方向作延伸。第二調整部160之長度(亦即，由第一端161至第二端162之長度)可以小於第二頻帶之1/4倍波長(λ/4)。根據實際量測結果，第二調整部160之加入有助於改善第一反射器120之阻抗匹配。第3圖之通訊裝置300之其餘特徵皆與第1圖之通訊裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。
第4圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置400之示意圖。第4圖和第1圖相似。在第4圖之實施例中，通訊裝置400不包括第一調整部140和切換器150。然而，藉由 適當設計第一反射器120和第二反射器130之位置，天線結構200之輻射場型之零點仍可進行修正及消除。省略第一調整部140和切換器150之通訊裝置400可具有較低之製造成本。第4圖之通訊裝置400之其餘特徵皆與第1圖之通訊裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。
第5圖係顯示根據本發明另一實施例所述之通訊裝置500之示意圖。第5圖和第4圖相似。在第5圖之實施例中，通訊裝置500之一天線結構600具有不同組態。詳細而言，天線結構600包括一饋入輻射部610和一第一輻射部620。饋入輻射部610可以大致呈現一矩形。饋入輻射部610具有一第一端611和一第二端612，其中饋入輻射部610之第一端611係耦接至信號源190。第一輻射部620可以大致呈現一倒C字形，其中饋入輻射部610之第二端612可位於此倒C字形之一缺口區域625內。第一輻射部620具有一第一端621和一第二端622，其中第一輻射部620之第一端621係耦接至饋入輻射部610之第二端612，而第一輻射部620之第二端622為一開路端並朝靠近接地元件110之方向作延伸。根據實際量測結果，天線結構600亦可涵蓋介於2400MHz至2500MHz之間之第一頻帶，以及介於5150MHz至5850MHz之間之第二頻帶。在天線原理方面，饋入輻射部610和第一輻射部620係共同激發產生第一頻帶，而饋入輻射部610係單獨激發產生第二頻帶。第一反射器120和天線結構600之間距D4或D5可介於第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間(λ/16~λ/4)(例如：1/8倍波長)。第二反射器130和天線結構600之間距D6可介於第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間(λ/16~λ/4)(例如： 1/8倍波長)。饋入輻射部610和第一輻射部620之總長度(亦即，由第一端611起，經過第一端621，再至第二端622之總長度)可以大致等於第一頻帶之1/4倍波長(λ/4)。饋入輻射部610之長度(亦即，由第一端611至第二端612之長度)可以大致等於第二頻帶之1/4倍波長(λ/4)。饋入輻射部610之寬度W3係大於第一輻射部620之寬度W4，以增加第二頻帶之操作頻寬。例如，在一些實施例中，饋入輻射部610之寬度W3可大致為第一輻射部620之寬度W4之3倍。第5圖之通訊裝置500之其餘特徵皆與第4圖之通訊裝置400類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。
在另一些實施例中，第5圖之天線結構600亦可套用至第1圖之通訊裝置100，使得通訊裝置100之天線結構200由第5圖之天線結構600所取代，惟此亦不致影響本發明之功效。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之筆記型電腦裝置640之示意圖。在第6圖之實施例中，所提之通訊裝置係位於筆記型電腦裝置640當中。筆記型電腦裝置640可包括一蓋體(Cover Element)641、一本體(Body Element)642，以及一轉軸元件(Hinge Element)650，其中轉軸元件650係連接至蓋體641，而本體642係藉由轉軸元件650連接至蓋體641。筆記型電腦裝置640更包括前述通訊裝置，而前述通訊裝置及其反射器和天線結構可位於轉軸元件650處，以修正天線輻射場型並改善筆記型電腦裝置640之通訊品質。在另一些實施例中，筆記型電腦裝置640可改為一智慧型手機(Smart Phone)或是一平板電腦(Tablet Computer)，但亦不僅限於此。
本發明提出一種新穎之通訊裝置，藉由於一固定天線結構附近加入二個獨立之反射器，可有效修正天線結構之輻射場型並消除其零點。另外，通訊裝置亦可選擇性地使用一切換器和一調整部來改變反射器之共振長度並提供不同操作模態。相較於傳統設計，本發明至少具有縮小尺寸、降低製造成本，以及維持天線通訊品質等等優勢，故其很適合應用於各種各式之行動通訊裝置當中。
值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之通訊裝置並不僅限於第1-6圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-6圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之通訊裝置當中。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧通訊裝置
105‧‧‧載體
110‧‧‧接地元件
120‧‧‧第一反射器
121‧‧‧第一反射器之第一端
122‧‧‧第一反射器之第二端
125‧‧‧第一反射器之彎折部份
127‧‧‧缺口
130‧‧‧第二反射器
131‧‧‧第二反射器之第一端
132‧‧‧第二反射器之第二端
135‧‧‧缺口區域
140‧‧‧第一調整部
141‧‧‧第一調整部之第一端
142‧‧‧第一調整部之第二端
150‧‧‧切換器
190‧‧‧信號源
200‧‧‧天線結構
210‧‧‧饋入輻射部
211‧‧‧饋入輻射部之第一端
212‧‧‧饋入輻射部之第二端
220‧‧‧第一輻射部
221‧‧‧第一輻射部之第一端
222‧‧‧第一輻射部之第二端
230‧‧‧第二輻射部
231‧‧‧第二輻射部之第一端
232‧‧‧第二輻射部之第二端
240‧‧‧短路部
241‧‧‧短路部之第一端
242‧‧‧短路部之第二端
CP1‧‧‧連接點
D1、D2、D3‧‧‧間距
VL1、VL2‧‧‧虛擬延伸線
W1、W2‧‧‧寬度
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸

Claims (19)

  1. 一種通訊裝置，包括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；一第一調整部；以及一切換器，耦接至該第一調整部，其中當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離；其中該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該天線結構係位於該U字形之一缺口區域內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一反射器係呈現一倒L字形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第二反射器係呈現一直條形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，更包括：一第二調整部，耦接至該第一反射器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之通訊裝置，其中該第一調整部和該第二調整部係各自呈現一直條形。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該天線結構係涵蓋介於2400MHz至2500MHz之間之一第一頻帶，以及介於 5150MHz至5850MHz之間之一第二頻帶。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之通訊裝置，其中該第一反射器之長度係大於該第二頻帶之1/2倍波長。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之通訊裝置，其中該第二反射器之長度係大於該第二頻帶之1/2倍波長。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該第一反射器之長度係大於該第二反射器之長度。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之通訊裝置，其中該第一反射器和該天線結構之間距係介於該第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之通訊裝置，其中該第二反射器和該天線結構之間距係介於該第二頻帶之1/16至1/4倍波長之間。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之通訊裝置，其中該天線結構包括：一饋入輻射部，耦接至一信號源；一第一輻射部，耦接至該饋入輻射部；一第二輻射部，耦接至該饋入輻射部；以及一短路部，其中該饋入輻射部係經由該短路部耦接至該接地元件。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之通訊裝置，其中該饋入輻射部係呈現一直條形。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之通訊裝置，其中該第一輻射部係呈現一C字形，而該第二輻射部係呈現一矩形。
  15. 一種通訊裝置，包括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；以及一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；其中該第一反射器係部份平行於該第二反射器，該第一反射器之一虛擬延伸線係與該第二反射器的一虛擬延伸線互相垂直，該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該天線結構係位於該U字形之一缺口區域內。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之通訊裝置，其中該第一反射器係呈現一倒L字形，而該第二反射器係呈現一直條形。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之通訊裝置，更包括：一第一調整部；以及一切換器，其中該第一反射器和該第二反射器之間形成一缺口，該第一調整部係鄰近於該缺口並耦接至該切換器，當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離。
  18. 一種筆記型電腦裝置，包括：一蓋體；一轉軸元件，連接至該蓋體；一本體，藉由該轉軸元件連接至該蓋體；以及一通訊裝置，位於該筆記型電腦裝置中，其中該通訊裝置包 括：一接地元件；一天線結構；一第一反射器，鄰近於該天線結構；一第二反射器，鄰近於該天線結構，其中該第二反射器係與該第一反射器分離；一第一調整部；以及一切換器，其中當該切換器為致能時，該切換器將該第一調整部耦接至該第一反射器或該第二反射器，而當該切換器為禁能時，該第一調整部係與該第一反射器和該第二反射器皆分離；其中該第一反射器和該第二反射器之一組合係呈現一U字形，而該天線結構係位於該U字形之一缺口區域內。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之筆記型電腦裝置，其中該第一反射器係呈現一倒L字形，而該第二反射器係呈現一直條形。
TW107141861A 2018-11-23 2018-11-23 通訊裝置和筆記型電腦裝置 TWI684302B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107141861A TWI684302B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 通訊裝置和筆記型電腦裝置
US16/595,937 US11239559B2 (en) 2018-11-23 2019-10-08 Communication device and notebook computer device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW107141861A TWI684302B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 通訊裝置和筆記型電腦裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI684302B true TWI684302B (zh) 2020-02-01
TW202021197A TW202021197A (zh) 2020-06-01

Family

ID=70413433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107141861A TWI684302B (zh) 2018-11-23 2018-11-23 通訊裝置和筆記型電腦裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11239559B2 (zh)
TW (1) TWI684302B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763523B (zh) * 2021-06-04 2022-05-01 宏碁股份有限公司 消除輻射場型零點之行動裝置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI765599B (zh) * 2021-03-10 2022-05-21 啟碁科技股份有限公司 天線結構與電子裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2048739A4 (en) 2006-07-28 2009-08-05 Murata Manufacturing Co ANTENNA DEVICE AND RADIO COMMUNICATION DEVICE
US8866691B2 (en) * 2007-04-20 2014-10-21 Skycross, Inc. Multimode antenna structure
JP5372177B2 (ja) 2009-12-28 2013-12-18 パナソニック株式会社 可変指向性アンテナ装置
TWI451631B (zh) * 2010-07-02 2014-09-01 Ind Tech Res Inst 一種多頻天線以及使天線可多頻操作之方法
TWI597962B (zh) * 2016-04-22 2017-09-01 廣達電腦股份有限公司 行動裝置
TWM529948U (zh) * 2016-06-01 2016-10-01 啟碁科技股份有限公司 通訊裝置
TWM545375U (zh) 2016-12-27 2017-07-11 啓碁科技股份有限公司 天線結構
TWI671952B (zh) * 2018-06-07 2019-09-11 啓碁科技股份有限公司 天線結構

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI763523B (zh) * 2021-06-04 2022-05-01 宏碁股份有限公司 消除輻射場型零點之行動裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US11239559B2 (en) 2022-02-01
US20200168992A1 (en) 2020-05-28
TW202021197A (zh) 2020-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI671952B (zh) 天線結構
TWI711215B (zh) 電子裝置
TWI708429B (zh) 天線結構
TWI704717B (zh) 電子裝置
TWI701865B (zh) 天線結構
TW202015284A (zh) 天線系統
TWI714369B (zh) 天線結構
TWI708428B (zh) 天線結構
TWI784634B (zh) 天線結構
TW201834312A (zh) 行動裝置
TW201843877A (zh) 行動裝置和天線結構
TWI684302B (zh) 通訊裝置和筆記型電腦裝置
TWI686998B (zh) 天線系統
TW201947885A (zh) 可變形行動裝置
CN109309284A (zh) 天线装置和移动装置
TWI814493B (zh) 穿戴式裝置
TWI784726B (zh) 混合天線結構
TWI788198B (zh) 天線結構
TWI762121B (zh) 天線系統
CN111262001B (zh) 通信装置和笔记本型计算机装置
TW202141854A (zh) 偶極天線
TWI756931B (zh) 天線結構
TWI734371B (zh) 天線結構
CN113300095B (zh) 天线结构
CN113258262B (zh) 电子装置