CN103367867A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信装置，其具有一上盖及一下盖，并包括一导电机壳及一天线元件。导电机壳具有第一导电面及第二导电面，第一导电面位于上盖的表面，第二导电面位于下盖的表面，第一导电面及第二导电面互相耦接，且第一导电面的一第一边缘邻近第二导电面的一第二边缘。天线元件大致位于第一边缘与第二边缘之间，并激发产生第一频带及第二频带。天线元件包括接地部、第一辐射部及第二辐射部。接地部耦接至第二导电面。第二辐射部的一端为起始端，耦接至信号源及第一辐射部。第二辐射部的另一端为接地端，耦接至接地部。本发明不但免去导电机壳为了安装天线所开的天线窗，且通信装置还可以具有美观和薄形化的外型。

Description

通信装置

技术领域

本发明涉及一种通信装置，特别是涉及一种具有导电机壳的通信装置及其天线元件。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，各种无线通信的技术和产品都不断出现，而其中以移动通信产品最为热门。对于移动通信装置而言，外型轻薄是一种趋势。如今，外型的美观和装置的坚固性也越来越受到重视。因此，如何设计外型轻薄及具有金属或导电机壳的移动通信装置，以及适用于此种通信装置的天线元件，是重要的设计目标。

现有技术中，如美国专利公告号第8022881B2号“Multiband antenna(多频天线)”公开一种天线元件。若此种天线元件应用于具有导电金属机壳的通信装置中(例如：笔记本电脑)，则必须在导电机壳的上盖上安置一不导电的天线窗，此将影响通信装置的外型美观。

综上所述，有必要提供一种新的导电机壳的通信装置及其天线元件，以使通信装置具有美观且薄形化的外型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有导电机壳的通信装置及其天线元件，其中的天线元件设置于通信装置的上盖和下盖之间，并靠近通信装置的转轴处。这样不但免去导电机壳为了安装天线所开的天线窗，且通信装置还可以具有美观和薄形化的外型。

在一实施例中，本发明提供一种通信装置，具有一上盖及一下盖，并包括：一导电机壳，该导电机壳具有一第一导电面及一第二导电面，该第一导电面位于该上盖的一表面，该第二导电面位于该下盖的一表面，该第一导电面及该第二导电面互相耦接，且该第一导电面的一第一边缘邻近该第二导电面的一第二边缘；以及一天线元件，该天线元件大致位于该第一边缘与该第二边缘之间，并激发产生一第一频带及第二频带，该天线元件包括：一接地部，耦接至该第二导电面；一第一辐射部，用来激发产生位于该第二频带的至少一共振模态，该第一辐射部的起始端并耦接至一信号源；以及一第二辐射部，该第二辐射部的一端为起始端，耦接至该信号源及该第一辐射部，而该第二辐射部的另一端为接地端，耦接至该接地部，以使该天线元件提供一封闭共振路径，该封闭共振路径激发产生位于该第一频带的至少一共振模态。

在一实施例中，第一辐射部与第二辐射部皆位于同一平面上。第一辐射部为一单极天线，其产生一宽频的第二(高频)频带，例如5.2/5.8GHz(5150MHz～5825MHz)的无线区域网路(WLAN)频带，并具有低姿式的优点。第二辐射部所形成的封闭共振路径，其长度接近第一(低频)频带的一频率的0.5倍波长，可以产生一宽频的第一频带，例如2.4GHz(2400MHz～2484MHz)的无线区域网路频带。封闭共振路径可以减少天线元件与其它邻近天线或邻近金属元件的互相耦合。当第一辐射部操作于5.2/5.8GHz的无线区域网路频带时，第二辐射部并未处于共振状态，而可被视为接地部的一延伸接地部或屏蔽金属部。第二辐射部也可以减少第一辐射部与其它邻近天线或邻近金属元件的互相耦合。

在一实施例中，通信装置的第二导电面并可以具有一部分，其大致垂直于下盖所在的平面。天线元件产生的第一频带及第二频带分别至少涵盖一通信频带。天线元件可以为一平面天线，其位于一介质基板的表面上。在另一实施例中，介质基板的表面也可为一平滑曲面。天线元件具有较薄且低姿式的平面特性，适合设置于通信装置的上盖和下盖之间，以及通信装置的转轴处附近。本发明可维持通信装置的完整导电机壳结构不变。

附图说明

图1A为本发明的通信装置的第一实施例的示意图；

图1B为本发明的通信装置的第一实施例中当上盖与下盖大致平行时的示意图；

图2为本发明的通信装置的第一实施例中天线元件的示意图；

图3A为本发明的通信装置的第一实施例中如图1A所示结构的返回损失图；

图3B为本发明的通信装置的第一实施例中如图1B所示结构的返回损失图；

图4为本发明的通信装置的第二实施例中天线元件的示意图；

图5为本发明的通信装置的第三实施例中天线元件的示意图。

【主要附图标记说明】

100～通信装置；

10、40、50～天线元件；

11～上盖；

12～下盖；

13～导电机壳；

131～第一导电面；

132～第二导电面；

14～第一边缘；

15～第二边缘；

16～转轴；

21、41～第一辐射部；

211、411～第一辐射部的起始端；

212、412～第一辐射部的开口端；

22、42、52～第二辐射部；

221、421、521～第二辐射部的起始端；

222、422、522～第二辐射部的接地端；

223、423、523～第二辐射部的一部分；

23～接地部；

24～介质基板；

25～信号源；

30～第一频带；

31～第二频带；

32～第三频带；

33～第四频带。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1A为本发明的通信装置100的第一实施例的示意图。在本实施例中，通信装置100具有一上盖11及一下盖12，并包括一导电机壳13及一天线元件10。值得注意的是，虽然图1A中上盖11和下盖12分别以一平面表示，实际情况中上盖11和下盖12可分别具有一既定的厚度。导电机壳13具有一第一导电面131及一第二导电面132，其中第一导电面131位于上盖11的一表面，而第二导电面132位于下盖12的一表面。第二导电面132的一部分大致垂直于下盖12所在的平面。第一导电面131和该第二导电面132互相电性耦接，且第一导电面131的一第一边缘14邻近第二导电面132的一第二边缘15。

图1B为本发明的通信装置100的第一实施例中当上盖11与下盖12大致平行时的示意图。注意在图1A中，通信装置100是打开的，其中上盖11和下盖12互相远离。图1B显示第一实施例中通信装置100处于合盖的状态，此时上盖11与下盖12将大致平行。

图2为本发明的通信装置100的第一实施例中天线元件10的示意图。天线元件10大致位于第一导电面131的第一边缘14和第二导电面132的第二边缘15之间，并靠近通信装置100的转轴16处。如图2所示，天线元件10包括：一接地部23、一第一辐射部21，以及一第二辐射部22。在一实施例中，天线元件10可为一平面天线，其位于一介质基板24的一表面上。接地部23电性耦接至通信装置100的第二导电面132。第一辐射部21为一单极天线，其激发产生位于一第二(高频)频带的至少一共振模态。第一辐射部21的起始端211电性耦接至一信号源25。第二辐射部22的一端为起始端221，其电性耦接至信号源25和第一辐射部21。第二辐射部22的另一端为接地端222，其电性耦接至接地部23，以使天线元件10提供一封闭共振路径，该封闭共振路径激发产生位于一第一(低频)频带的至少一共振模态。值得注意的是，第一辐射部21位于该封闭共振路径的外部，且第一辐射部21大致朝远离接地部23的方向延伸一距离后，再朝向第二辐射部22的一部分223延伸，其中第二辐射部22的该部分223大致垂直于接地部23。在较佳实施例中，第一辐射部21及第二辐射部22皆位于同一平面上，但此并非本发明的限制条件。

图3A为本发明的通信装置100的第一实施例中如图1A所示结构的返回损失图。当通信装置100的上盖11与下盖12大致垂直时(通信装置100为开盖状态)，天线元件10将涵盖一第一频带30及一第二频带31。第一频带30主要由第二辐射部22的封闭共振路径所产生的一共振模态所形成，而第二频带31主要由第一辐射部21所产生的一共振模态所形成。第一频带30及第二频带31分别至少涵盖一通信频带。在较佳实施例中，第一频带30可以涵盖2.4GHz无线区域网路频带，其天线效率约介于88％和92％之间(包括返回损失的辐射效率)，而第二频带31则可涵盖5.2/5.8GHz无线区域网路频带，其天线效率约介于85％到95％之间(包括返回损失的辐射效率)。在一实施例中，上盖11及下盖12的长度约为320mm，宽度约为200mm，可适用于一13英寸屏幕的笔记本电脑。天线元件10的长度约为27mm，宽度约为6mm，可印制于0.8mm厚的介质基板24上。天线元件10的高度约为6mm，故天线元件10将容易设置于上盖11的第一边缘14和下盖12的第二边缘15之间。

图3B为本发明的通信装置100的第一实施例中如图1B所示结构的返回损失图。当通信装置100的上盖11与下盖12大致平行时(通信装置100为合盖状态)，天线元件10将涵盖一第三频带32及一第四频带33。值得注意的是，第三频带32及第四频带33的频率范围，和图3A中第一频带30及第二频带31的频率范围大致相同。由此可知，无论通信装置100处于开盖或合盖状态，天线元件10均可有相似的辐射效能。

图4为本发明的通信装置100的第二实施例中天线元件40的示意图。第二实施例与第一实施例不同之处为天线元件40的第一辐射部41具有不同的形状。在第二实施例中，第一辐射部41的开口端412朝向第一辐射部41的内部延伸，故可以更缩小天线元件40的尺寸。天线元件40的其余结构(包含接地部23以及第二辐射部42)则与第一实施例的天线元件10相同。值得注意的是，第二实施例和第一实施例具有相似的操作原理，也可得到相似的辐射效能。

图5为本发明的通信装置100的第三实施例中天线元件50的示意图。第三实施例与第一实施例不同之处为天线元件50的第二辐射部52具有更多弯折结构，因而形成较长的共振路径长度以更缩小天线元件50的尺寸，天线元件50的其余结构(包含接地部23以及第辐射部21)则与第一实施例的天线元件10相同。值得注意的是，第三实施例和第一实施例具有相似的操作原理，也可得到相似的辐射效能。

本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种通信装置，具有一上盖及一下盖，并包括：

一导电机壳，该导电机壳具有一第一导电面及一第二导电面，该第一导电面位于该上盖的一表面，该第二导电面位于该下盖的一表面，该第一导电面及该第二导电面互相耦接，且该第一导电面的一第一边缘邻近该第二导电面的一第二边缘；以及

一天线元件，该天线元件大致位于该第一边缘与该第二边缘之间，并激发产生一第一频带及第二频带，该天线元件包括：

一接地部，耦接至该第二导电面；

一第一辐射部，用来激发产生位于该第二频带的至少一共振模态，该第一辐射部的起始端并耦接至一信号源；以及

一第二辐射部，该第二辐射部的一端为起始端，耦接至该信号源及该第一辐射部，而该第二辐射部的另一端为接地端，耦接至该接地部，以使该天线元件提供一封闭共振路径，该封闭共振路径激发产生位于该第一频带的至少一共振模态。

2.如权利要求1所述的通信装置，其中该第一辐射部为一单极天线。

3.如权利要求1所述的通信装置，其中该第一辐射部位于该封闭共振路径的外部，并大致朝远离该接地部的方向延伸一距离后，再朝向该第二辐射部的一部分延伸，该第二辐射部的该部分大致垂直于该接地部。

4.如权利要求1所述的通信装置，其中该封闭共振路径的长度接近该第一频带的一频率的0.5倍波长。

5.如权利要求1所述的通信装置，其中该第二导电面的一部分大致垂直于该下盖所在的平面。

6.如权利要求1所述的通信装置，其中该第一辐射部及该第二辐射部位于同一平面上。

7.如权利要求1所述的通信装置，其中该天线元件为一平面天线，并位于一介质基板的一表面上。

8.如权利要求1所述的通信装置，其中该天线元件位于一介质基板的一表面上，而该介质基板的该表面为一平滑曲面。

9.如权利要求1所述的通信装置，其中该第一辐射部的该开口端朝向该第一辐射部的内部延伸，以更缩小该天线元件的尺寸。

10.如权利要求1所述的通信装置，其中该天线元件的该第二辐射部具有多个弯折结构，以形成较长的共振路径长度来更缩小该天线元件的尺寸。

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