CN101192699B - 具有薄型天线结构的可携式电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有薄型天线结构的可携式电子装置，包括一本体，其包括一壳体，以及一无线通讯模块，安装于该壳体内，用来处理无线信号。该可携式电子装置还包括一薄型天线，其以可转动的方式连接于该本体，该薄型天线包括一第一盖板，一转轴，其卡固于该第一盖板内且以可转动的方式连接于该本体，一天线辐射体，其固定在该第一盖板上且电连接于该无线通讯模块，以及一第二盖板，其结合于该第一盖板，以用来与该第一盖板共同包覆该天线辐射体，该第二盖板上形成有多个凹陷部，借以提供该第二盖板的变形缓冲区。
Description
技术领域
本发明提供一种具有薄型天线结构的可携式电子装置，特别是一种可携式电子装置，其薄型天线的上盖与下盖承受弯曲受力时不会分离翘曲。
背景技术
随着数字化时代来临，电视与广播也逐渐从传统的模拟式系统转换成数字式系统。模拟系统往往受地形地物因素影响而有接收不良或信号忽强忽弱的现象，数字视频广播系统以及数字音频广播系统则可以克服此类干扰，提供更高画质与更佳音质的节目。同时，频谱的使用可以更有效率，数字系统使用与模拟系统相同的频宽可以传送更多的节目。更重要的一点是，数字视频广播还可以提供数据广播(data broadcasting)所衍生的各种加值服务。
请参阅图1与图2，图1为传统一数字电视装置10的外观示意图，图2为传统数字电视装置10的功能方块示意图，数字电视装置10包括一本体12，其包括一壳体14，用来包覆本体12的内部组件，一无线通讯模块16，用来处理无线信号，以及一处理模块18，电连接于无线通讯模块16，用来主控数字电视装置10的操作。数字电视装置10还包括一薄型天线20，其以可转动的方式连接于本体12。当使用者欲使用数字电视装置10接收数字电视信号时，可将薄型天线20展开于本体12之外；而当不使用数字电视装置10时可将薄型天线20收纳于本体12的壳体14上所形成一收纳区22。此外，本体12的壳体14上具有一金属接地端24，用来将薄型天线20接地。
请参阅图3，图3为传统薄型天线20的组件分解透视示意图，薄型天线20包括一第一盖板26，第一盖板上设有多个凸点28。薄型天线20还包括一天线辐射体30，安装于第一盖板26上且电连接于无线通讯模块16，用来接收与发射无线电信号。天线辐射体30上设有多个孔洞32，其形成在相对于多个凸点28的位置，天线辐射体30可借由多个孔洞32与多个凸点28的卡合以固定在第一盖板26之上。薄型天线20还包括一金属转轴34，安装在天线辐射体30的一侧且以可转动的方式连接于本体12，金属转轴34上亦设有多个孔洞36，其形成在相对于多个凸点28的位置，金属转轴34可借由多个孔洞36与多个凸点28的卡合以固定在第一盖板26之上。薄型天线20还包括一第二盖板38，其结合于第一盖板26，以用来与第一盖板26共同包覆天线辐射体30，第一盖板26与第二盖板38的结合方式可为利用超声波融接方式，第二盖板38上设有一开孔40，金属转轴34可通过开孔40连接于本体12。此外，金属转轴34上形成有一开口42，且薄型天线20还包括一导线44，其通过开口42以连接天线辐射体30与无线通讯模块16，借以传输信号。
然而由于塑料所制成的第一盖板26与第二盖板38肉厚过薄，容易变形，而其所夹的金属转轴34则属于刚性较强的物件，故当薄型天线20承受外力时，以超声波融接的第一盖板26与第二盖板38无法对抗内部包覆的金属转轴34所传递的力量，最终会造成金属转轴34周围的第一盖板26与第二盖板38上下分离，而使得天线辐射体30外露，降低薄型天线20的质量。再者，由于数字电视装置10所接收的无线信号乃属于低频信号(台湾的频带落于533Hz～599Hz)，故薄型天线20需有一定的长度与面积来接收此低频信号(天线辐射体30的尺寸约为宽1cm、长10cm)。请参阅图4与图5，图4与图5分别为在Y-Z平面视角薄型天线20受到一弯曲力矩M时的形变示意图，薄型天线20连接于本体12的一端可视为一固定端(fixed end)，且另一端视为一自由端(free end)，而薄型天线20可视为一悬臂梁(cantilever beam)。薄型天线20从收纳于收纳区22的状态到展开于本体12之外的过程中，意即调整薄型天线20与本体12的展开角度由0度至最底端(可能超过180度)的过程中，只要有任何垂直于薄形天线20的X-Y平面的施力(±Z方向的分力)，均会对薄形天线20造成弯曲力矩M。当薄型天线20受到弯曲力矩M时，也就是说薄型天线20受到弯折时(相对于X轴方向旋转)，由于第一盖板26与第二盖板38的延伸性不一致，故会导致第一盖板26与第二盖板38间形成剪力，特别以该自由端为甚，故造成第一盖板26与第二盖板38间超声波制程的融接线裂开的情况，而使得第一盖板26与第二盖板38分离，此时天线辐射体30便会外露，亦会降低薄型天线20的质量。故如何找出一良好的薄型天线结构设计，便为现今天线设计所需努力的课题。
发明内容
本发明提供一种可携式电子装置，其薄型天线的上盖与下盖承受弯曲受力时不会分离翘曲，以解决上述的问题。
本发明公开一种具有薄型天线结构的可携式电子装置，包括一本体，其包括一壳体，以及一无线通讯模块，安装于该壳体内，用来处理无线信号。该可携式电子装置还包括一薄型天线，其以可转动的方式连接于该本体，该薄型天线包括一第一盖板，一转轴，其卡固于该第一盖板内且以可转动的方式连接于该本体，一天线辐射体，其固定在该第一盖板上且电连接于该无线通讯模块，以及一第二盖板，其结合于该第一盖板，以用来与该第一盖板共同包覆该天线辐射体，其中该第一盖板包括：一底板；以及一卡勾，连接于该底板，用来卡固该转轴于该底板之上。
本发明还公开一种使用于一可携式电子装置的薄型天线，其包括一第一盖板，一转轴，其卡固于该第一盖板内且以可转动的方式连接于该可携式电子装置的一本体，一天线辐射体，其固定在该第一盖板上且电连接于该可携式电子装置的一无线通讯模块，以及一第二盖板，其结合于该第一盖板，以用来与该第一盖板共同包覆该天线辐射体，其中该第一盖板包括：一底板；以及一卡勾，连接于该底板，用来卡固该转轴于该底板之上。
附图说明
图1为传统数字电视装置的外观示意图。
图2为传统数字电视装置的功能方块示意图。
图3为传统薄型天线的组件分解透视示意图。
图4与图5分别为在Y-Z平面视角薄型天线受到弯曲力矩时的形变示意图。
图6为本发明可携式电子装置的外观示意图。
图7为本发明可携式电子装置的功能方块示意图。
图8与图9为本发明薄型天线在不同视角的组件分解透视示意图。
图10为本发明薄型天线的组立图。
图11为本发明于Y-Z平面视角薄型天线受到弯曲力矩时的形变示意图。
主要组件符号说明
10 数字电视装置 12 本体
14 壳体 16 无线通讯模块
18 处理模块 20 薄型天线
22 收纳区 24金属接地端
26 第一盖板 28凸点
30 天线辐射体 32孔洞
34 金属转轴 36孔洞
38 第二盖板 40开孔
42 开口 44导线
50 可携式电子装置 52本体
54 壳体 56无线通讯模块
58 处理模块 60薄型天线
62 收纳区 64金属接地端
66 第一盖板 68底板
70 凸点 72卡勾
74 天线辐射体 76孔洞
78 转轴 80第二盖板
82 开口 84导线
86 凹陷部 88区块
90 超声波融接线
具体实施方式
请参阅图6与图7，图6为本发明一可携式电子装置50的外观示意图，图7为本发明可携式电子装置50的功能方块示意图，可携式电子装置50可为一数字电视装置，可携式电子装置50包括一本体52，其包括一壳体54，用来包覆本体52的内部组件，一无线通讯模块56，用来处理无线信号，以及一处理模块58，电连接于无线通讯模块56，用来主控可携式电子装置50的操作。可携式电子装置50还包括一薄型天线60，其以可转动的方式连接于本体52。当使用者欲使用可携式电子装置50接收数字电视信号时，可将薄型天线60展开在本体52之外；而当不使用可携式电子装置50时可将薄型天线60收纳于本体52的壳体54上所形成一收纳区62。此外，本体52的壳体54上具有一金属接地端64，用来将薄型天线60接地。
请参阅图8、图9，以及图10，图8与图9为本发明薄型天线60在不同视角的组件分解透视示意图，图10为本发明薄型天线60的组立图，薄型天线60包括一第一盖板66，第一盖板包括一底板68，多个凸点70，其形成在底板68上，以及多个卡勾72，连接于底板68，其中卡勾72可以一体成型的方式连接于底板68。薄型天线60还包括一天线辐射体74，安装于第一盖板66上且电连接于无线通讯模块56，用来接收与发射无线电信号。天线辐射体74上设有多个孔洞76，其形成在相对于多个凸点70的位置，天线辐射体74可借由多个孔洞76与多个凸点70的卡合以固定在第一盖板66的底板68上。薄型天线60还包括一转轴78，其可为一金属转轴，安装在天线辐射体70的一侧且以可转动的方式连接于本体52，多个卡勾72可卡固转轴78在底板68之上。薄型天线60还包括一第二盖板80，其结合于第一盖板66，以用来与第一盖板66共同包覆天线辐射体74，第一盖板66与第二盖板80可为塑料材质，且其结合方式可为利用超声波融接方式或分段胶合，第二盖板80并不会完全覆盖转轴78，第二盖板80的一端止抵于转轴78，使转轴78不会从滑入的地方滑出。由于转轴78可滑入多个卡勾72的下方并利用多个卡勾72卡固转轴78在底板68之上，故于转轴78处并不需要透过第一盖板66与第二盖板80的结合来上下固定转轴78，如此一来便不会产生当薄型天线60承受外力，以超声波融接的第一盖板66与第二盖板80无法对抗内部包覆的转轴78所传递的力量，最终造成转轴78周围的第一盖板66与第二盖板80上下分离的状况。此外转轴78上形成有一开口82，且薄型天线60还包括一导线84，其通过开口82以连接天线辐射体74与无线通讯模块56，借以传输信号。本发明的特征在于第二盖板80上形成有多个凹陷部86，凹陷部86可以任何形状呈现，例如为一凹槽或一凹孔等，而使得第二盖板80上形成有多个区块88，多个区块88的两侧可设置多个段超声波融接线90，借以做为超声波融接第一盖板66与第二盖板80的界面，而在凹陷部86的两侧可不设置超声波融接线90。由于第二盖板80上形成有多个凹陷部86，可做为第二盖板80弯曲变形的变形缓冲区，借以将第二盖板80的变形区域集中在多个凹陷部86，以迎合第一盖板66的变形伸缩量，如此一来当薄型天线60受到弯曲力矩而弯曲变形时，变形区外的超声波融接线90并不受影响，进而避免第一盖板66与第二盖板80分离。
请参阅图11，图11为本发明在Y-Z平面视角薄型天线60受到一弯曲力矩M时的形变示意图，薄型天线60连接于本体52的一端可视为一固定端，且另一端视为一自由端，而薄型天线60可视为一悬臂梁。薄型天线60从收纳于收纳区62的状态到展开于本体52之外的过程中，意即调整薄型天线60与本体52的展开角度由0度至最底端(可能超过180度)的过程中，只要有任何垂直于薄形天线60的X-Y平面的施力(±Z方向的分力)，均会对薄形天线60造成弯曲力矩M。当薄型天线60受到弯曲力矩M时，也就是说薄型天线60受到弯折时(相对于X轴方向旋转)，由于第二盖板80上形成有多个凹陷部86，可做为第二盖板80弯曲变形的变形缓冲区，借由此分段挫曲(buckle)的设计，可将第二盖板80的变形区域集中在多个凹陷部86，以迎合第一盖板66的变形伸缩量；另一方面由于第二盖板80的弯曲变形程度取决于其等效弯曲刚性(bending stiffness)EI(E为杨式模数，与材料特性有关；I为惯性矩，与形状有关)，在相同材料的条件下，在第二盖板80上形成多个凹陷部86可减少第二盖板80的断面面积，进而减少惯性矩，故可降低第二盖板80的等效弯曲刚性，也就是说于相同弯曲力矩的条件下，可增加第二盖板80的弯曲变形容易度，如此一来第二盖板80便可配合第一盖板66的伸缩变形，故可避免第一盖板66与第二盖板80分离。
相较于传统的可携式电子装置，本发明可携式电子装置的薄型天线结构在受到弯曲力矩时上盖与下盖并不会发生分离翘曲的状况，且于转轴处并不会产生上盖与下盖无法对抗内部包覆的转轴所传递的力量，而造成转轴周围的上盖与下盖分离的状况，故本发明提供一良好的薄型天线结构设计。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。
Claims (16)
1.一种具有薄型天线结构的可携式电子装置，包括：
一本体，其包括：
一壳体；以及
一无线通讯模块，安装于该壳体内，用来处理无线信号；以及
一薄型天线，其以可转动的方式连接于该本体，该薄型天线包括：
一第一盖板；
一转轴，其卡固于该第一盖板内且以可转动的方式连接于该本体；
一天线辐射体，其系固定在该第一盖板上且电连接于该无线通讯模块；以及
一第二盖板，其系结合于该第一盖板，以用来与该第一盖板共同包覆该天线辐射体，
其中该第一盖板包括：
一底板；以及
一卡勾，连接于该底板，用来卡固该转轴于该底板之上。
2.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其中该壳体上具有一金属接地端。
3.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其中该第二盖板上形成有多个凹陷部，以提供该第二盖板的变形缓冲区。
4.根据权利要求3所述的可携式电子装置，其中该第二盖板的一端止抵于该卡勾。
5.根据权利要求3所述的可携式电子装置，其中该卡勾以一体成型的方式连接于该底板。
6.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其中该转轴上形成有一开口，该薄型天线还包括一导线，其通过该开口以连接该天线辐射体与该无线通讯模块。
7.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其中该凹陷部为一凹槽。
8.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其中该凹陷部为一凹孔。
9.根据权利要求1所述的可携式电子装置，其为一数字电视装置。
10.一种使用于一可携式电子装置的薄型天线，其包括：
一第一盖板；
一转轴，其卡固于该第一盖板内且以可转动的方式连接于该可携式电子装置的一本体；
一天线辐射体，其固定在该第一盖板上且电连接于该可携式电子装置的一无线通讯模块；以及
一第二盖板，其结合于该第一盖板，以用来与该第一盖板共同包覆该天线辐射体，
其中该第一盖板包括：
一底板；以及
一卡勾，连接于该底板，用来卡固该转轴于该底板之上。
11.根据权利要求10所述的薄型天线，其中该第二盖板上形成有多个凹陷部，以提供该第二盖板的变形缓冲区。
12.根据权利要求11所述的薄型天线，其中该第二盖板的一端止抵于该卡勾。
13.根据权利要求11所述的薄型天线，其中该卡勾以一体成型的方式连接于该底板。
14.根据权利要求10所述的薄型天线，其中该转轴上形成有一开口，该薄型天线还包括一导线，其通过该开口以连接该天线辐射体与该无线通讯模块。
15.根据权利要求10所述的薄型天线，其中该凹陷部为一凹槽。
16.根据权利要求10所述的薄型天线，其中该凹陷部为一凹孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111012 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |