CN101645529A - 手持式电子装置及其天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手持式电子装置及其天线。根据本发明的天线包含一封闭循环辐射元件以及一连接元件。该连接元件的一端连接该封闭循环辐射元件，另一端则连接一馈入信号线，以将一天线信号自该馈入信号线传递至该封闭循环辐射元件。此外，该连接元件支撑该封闭循环辐射元件，致使该封闭循环辐射元件与一接地面之间保持一预留距离。因此，本发明的天线具有更简单的构造，更容易被应用于多变的电子装置空间中。此外，根据测量结果，本发明的天线可提供良好的宽带与增益，且可减少人身对通讯质量的影响。

Description

手持式电子装置及其天线

技术领域

本发明涉及一种手持式电子装置(hand-held electronic device)及其天线，并且特别地，根据本发明的天线的形状包含封闭循环(closed-loop)。

背景技术

近年来，随着科技的快速发展，电话、网络等通讯设备已逐渐从有线发展到无线的阶段。此外，许多无线数据传输方式也被陆续开发，例如，红外线无线传输、蓝牙无线传输、射频无线传输等。并且，由于具有轻巧、方便等优点，并且传输速度、稳定性以及安全性的持续增加，这些无线通讯/传输设备将逐渐取代传统的有线通讯/传输设备。

为了使各开发商或制造商所生产的无线通讯装置能相互沟通，并且不互相干扰，各类无线通讯装置都必须符合相关无线通讯标准规范，例如，手机的标准规范有AMPS(824-894HMz)、GSM(880-960HMz)、DCS(1710-1880HMz)、PCS(1850-1990HMz)和WCDMA/UMTS(1920-2170HMz)。无线局域网络也有不同的标准，如IEEE 802.11b是使用2.4GHZ ISM频带；IEEE 802.11a与HIPER LAN网络则是使用5-GMH ISM频带。此外，蓝牙系统也使用2.4GHZ ISM频带。

为了符合前述的通讯标准，并提供良好的通讯质量，各类无线通讯装置的天线便成为产品设计时的重点课题之一。进一步，由于使用者的需求越来越多元，现今的无线通讯产品通常需具备一种以上的无线通讯/传输功能，例如，移动电话同时可以无线上网以及蓝牙传输等。由于许多手持式无线通讯装置的体积有限，因此其中的天线除了要进行微小化设计外，还需要能同时传送以及接收多个不同频段的信号。

然而，由于受限于手持式无线通讯装置的空间尺寸，一般常用的手持式无线通讯装置天线，例如平面倒F型天线(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)天线和单极(monopole)天线，在设计成多频段天线且小型化时，常会有频宽不足的问题。并且，由于人们使用时，人体的手和头靠近天线装置时会产生频率偏移，进而使得天线某些频率增益不足，进而造成发射与接收上的不良。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种天线以及一种手持式电子装置，以解决现有技术中的问题。

根据本发明的一具体实施例，该天线可应用于一手持式电子装置。并且，该天线包括一辐射元件以及一连接元件。该辐射元件的形状包含一封闭循环，并且该连接元件的一端连接该辐射元件，另一端则连接一馈入信号线，以将一天线信号自该馈入信号线传递至该辐射元件。此外，该连接元件支撑该辐射元件，致使该辐射元件与设置于该电子装置中的一接地面之间保持一预留距离。

在实际应用中，本发明的天线的辐射元件不接地。此外，在实际应用中，该辐射元件的尺寸、外观等，以及该连接元件的长度、外观等，都可视需求进行调整，而该连接元件连接该辐射元件的位置也可视情况进行调整。

本发明的另一目的在于提供一种手持式电子装置，其包括如前所述的天线，以解决现有技术中的问题。

因此，本发明的天线具有更简单的构造，更容易被应用于多变的电子装置空间中。此外，根据测量结果，本发明的天线可提供良好的宽带与增益，且可减少人身对通讯质量的影响。

关于本发明的优点与精神可以利用以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为根据本发明的一具体实施例的天线示意图。

图2为图1中的天线的反射损失曲线图。

图3为图1中的天线的天线效率图。

图4A以及图4B分别为根据本发明的具体实施例的天线示意图。

图5A至图5F分别为根据本发明的具体实施例的天线示意图。

具体实施方式

本发明提供一种天线以及包括该天线的手持式电子装置。在实际应用中，本发明的手持式电子装置可以是，但不受限于，如移动电话、个人数字助理、导航装置、定位装置、手持式电脑等装置中。特别地，本发明的天线为循环天线，并且其辐射元件的形状包含封闭循环。

请参见图1，图1为根据本发明的一具体实施例的天线示意图。在本具体实施例中，本发明的天线10包括辐射元件100以及连接元件102。在实际应用中，该辐射元件100以及该连接元件102可为一体成型。此外，该辐射元件100以及该连接元件102可由金属或适当的导体材料制成。

如图所示，该辐射元件100大体上呈长方形，并且其两相对应的短边向接地面20折弯。此外，在本具体实施例中，该辐射元件100的长度与该宽度的比值介于3至4之间。在实际应用中，折弯的位置以及角度还有辐射元件100的尺寸等都可视情况进行调整，而不受限于这里所举的实施例。

如图所示，该连接元件102的一端连接该辐射元件100，而其另一端连接馈入信号线22，以将天线信号自该馈入信号线22传递至该辐射元件100，或者将天线信号自该辐射元件100传递至该馈入信号线22。进一步，如图所示，该接地面20上形成有一穿孔200，因此该连接元件102可通过该穿孔200连接该馈入信号线22。请注意，在本具体实施例中，该馈入信号线22以及该连接元件102都未连接该接地面20，因此该辐射元件100也没有接地。在实际应用中，若为了支撑该辐射元件100或其它结构上的考虑，该连接元件102可通过不导电的材料(例如，树脂)协助固定于该接地面20上。

此外，该连接元件102支撑该辐射元件100，致使该辐射元件100与接地面20之间保持预留距离(例如，0.5mm、1mm、1.5mm、2mm…)。在实际应用中，预留距离的大小关系到天线的表现，预留距离越大，天线表现通常越好，但也会使整体装置的厚度增加，因此须视需求来决定预留距离的大小。

请参见图2，图2所示为图1中的天线的反射损失曲线图。本具体实施例使用Agilent E8357A网络分析仪对图1所示的天线量测其频率特性，并且输入阻抗频宽的定义采用4.5∶1VSWR或4dB反射损失。

如图所示，图1中天线的主要工作频率范围自0.916GHz至1.761GHz(即，自916MHz至1761MHz)。换言之，该天线的工作频带包括GSM850通讯频带、GSM900通讯频带以及DCS通讯频带(1710MHz至1880MHz)。

进一步请参见图3，图3所示为图1中的天线的天线效率图。如图所示，该天线的频率自950MHz至1650MHz，具有大于50％的效率。

请参见图4A以及图4B，这些图式分别为根据本发明的具体实施例的天线示意图。如图所示，本发明的天线的连接元件102可视需求而连接于该辐射元件100的任意位置上。

请再参见图5A至图5F，这些图式分别为根据本发明的具体实施例的天线示意图。如图所示，本发明的天线10的辐射元件100可视情况而制作成多种外观。例如，椭圆形(如图5A所示)、圆形(如图5B所示)、三角形(如图5C所示)、五边形(如图5D所示)、不规则形(如图5E所示)以及方形(如图5F所示)。当然，在实际应用中，该辐射元件100还可被设计为其它适当的外观。

与传统采用双馈入的信号线连接辐射导体循环元件(conductor loop ofthe radiation element)相比，如美国专利号第7,286,090、7,215,293、6,525,694以及6,697,025所披露的内容，本发明的天线具有封闭循环，并且仅需单一馈入点即可达到良好的工作效率。因此，本发明的天线具有更简单的构造，更容易被应用于多变的电子装置空间中。此外，根据测量结果，本发明的天线可提供良好的宽带与增益，且可减少人身对通讯质量的影响。

本发明还提供了一种包括前述天线的手持式电子装置，该天线可被设置于该手持式电子装置中的适当位置，并且其所对应的接地面可以是手持式电子装置中的适当元件，例如，电路板、显示屏幕…等等。此外，该天线的辐射元件与该接地面间的距离可视该手持式电子装置的厚度而定。在实际应用中，该手持式电子装置还可视需求包括其它必要的运行单元或模块，例如处理单元、储存单元、输入单元、图像截取单元…等等。

综上所述，本发明的天线以及手持式电子装置因为包括了具有封闭循环外形的辐射元件，并且只需要单一馈入点即可运行，因此其设计能更多元化，并且节省了制作的成本。此外，根据本发明的天线具有良好的操作效率，可提供良好的宽带与增益，且可减少人身对通讯质量的影响。

利用以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具等同性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范围内。因此，本发明所申请的权利要求的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具等同性的安排。

Claims (10)

1.一种天线，应用于手持式电子装置，上述手持式电子装置设有接地面，其特征是，上述天线包括：

辐射元件，其形状包含封闭循环；以及

连接元件，其一端连接上述辐射元件，另一端连接馈入信号线，以将天线信号自上述馈入信号线传递至上述辐射元件，并且上述连接元件支撑上述辐射元件，致使上述辐射元件与上述接地面之间保持预留距离。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征是，上述辐射元件呈圆形或多边形。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征是，上述辐射元件呈长方形。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征是，上述辐射元件具有两个相对应的短边以及两个相对应的长边，并且上述两个短边向上述接地面折弯。

5.根据权利要求3所述的天线，其特征是，上述辐射元件具有宽度以及长度，并且上述长度与上述宽度的比值介于3至4之间。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征是，上述预留距离为1.5mm。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征是，上述辐射元件以及上述连接元件为一体成型。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征是，上述接地面具有穿孔，上述馈入信号线通过上述穿孔电连接上述连接元件。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征是，上述手持式电子装置为移动电话、个人数字助理、导航装置或手持式电脑。

10.一种手持式电子装置，其特征是，上述手持式电子装置包括：

接地面；以及

天线，包括：

辐射元件；以及

连接元件，其一端连接上述辐射元件，另一端连接馈入信号线，以将天线信号自上述馈入信号线传递至上述辐射元件，并且上述连接元件支撑上述辐射元件，致使上述辐射元件与上述接地面之间保持预留距离。

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