CN103682587A - 移动装置 - Google Patents

Abstract

一种移动装置，包括：一接地面、一接地支路，以及一馈入部。该接地支路耦接至该接地面。一槽孔是形成于该接地面和该接地支路之间。该馈入部延伸跨越该槽孔。该馈入部耦接于该接地支路和一信号源之间。该接地支路和该馈入部是形成一天线结构。

Description

移动装置

技术领域

本发明是关于一种移动装置，特别是关于包括一天线结构的移动装置。

背景技术

随着移动通讯技术的发达，手持装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式计算机、移动电话、多媒体播放器以及其它混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，手持装置通常具有无线通讯的功能。有些涵盖长距离的无线通讯范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通讯，而有些则涵盖短距离的无线通讯范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access)系统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通讯。

但手机内部的空间有限，欲达成不同操作频带的天线支数却愈来愈多，而其它电子零件并不会减少，如此迫使天线与零件之间的距离缩小，在这种环境下，对天线的效率与频宽均有不良的影响。

发明内容

在一实施例中，本发明提供一种移动装置，包括：一接地面；一接地支路，耦接至该接地面，其中一槽孔是形成于该接地面和该接地支路之间；以及一馈入部，延伸跨越该槽孔，并耦接于该接地支路和一信号源之间，其中该接地支路和该馈入部是形成一天线结构。

附图说明

图1是显示根据本发明第一实施例所述的移动装置的示意图；

图2是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置的示意图；

图3A是显示根据本发明第三实施例所述的移动装置的示意图；

图3B是显示根据本发明第四实施例所述的移动装置的示意图；

图3C是显示根据本发明第五实施例所述的移动装置的示意图；

图4是显示根据本发明第六实施例所述的移动装置的示意图；

图5是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置未具有可变电容器时的电压驻波比图；

图6是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置具有可变电容器时的电压驻波比图。

[主要元件标号说明]

100、200、310、320、330、400～移动装置；

110～接地面；              120、312、322、332～接地支路；

122～接地支路的开路端；    124～接地支路的接地端；

126～走线区域；            128～馈入点；

129～接地支路的中间区域；  130、316、318、326、328、336～槽孔；

150～馈入部；              152～电容器；

190～信号源；              240～介质基板；

252～可变电容器；          260～处理器；

270～同轴电缆线；          334～柔性电路板；

410～扬声器；              420～相机；

430～耳机插孔；            FB1～第一频带；

FB2～第二频带；            L1～槽孔的长度；

G1～槽孔的宽度。

具体实施方式

图1是显示根据本发明第一实施例所述的移动装置100的示意图。移动装置100可以是一手机、一平板计算机，或是一笔记本型计算机。如图1所示，移动装置100至少包括：一接地面110、一接地支路120，以及一馈入部150。在一些实施例中，接地面110、接地支路120，以及馈入部150皆以导体制成，例如：银、铜，或铝。移动装置100还可包括其它必要元件，例如：至少一外壳、一触控输入模块、一显示模块、一射频模块、一处理器模块、一控制模块，以及一供电模块等(未图标)。

接地支路120耦接至接地面110，其中一槽孔130是形成于接地面110和接地支路120之间。在本实施例中，接地支路120具有一开路端122和一接地端124，而接地端124耦接至接地面110。接地支路120可以大致为一L字形。值得注意的是，本发明并不限于此。在其它实施例中，接地支路120亦可为其它形状，例如：T字形、I字形，或是U字形。

馈入部150是延伸跨越槽孔130，并耦接于接地支路120和一信号源190之间。在一些实施例中，馈入部150可以和接地面110位于不同平面。接地支路120和馈入部150是共同形成一天线结构。馈入部150可包括一电容器152，而电容器152耦接于接地支路120上的一馈入点128与信号源190之间。在较佳实施例中，电容器152具有较小的一电容值，并提供较高的一输入阻抗。电容器152可以是一普通电容器或一可变电容器。通过调整电容器152的电容值，该天线结构可以激发产生一或多个操作频带。电容器150可以大致位于槽孔130上(如图1所示)，或是大致位于接地支路120上。

更详细地说，馈入部150耦接至接地支路120上的馈入点128，而馈入点128是远离接地支路120的接地端124。必须说明的是，在传统的平面倒F形天线(Planar Inverted F Antenna)中，馈入点的位置通常都非常靠近接地端。在一些实施例中，馈入点128是大致位于接地支路120的一中间区域129上。当一使用者握持移动装置100时，该使用者的手掌和头部通常靠近接地面110和接地支路120的边缘。因此，若馈入点128设置于接地支路120的中间区域129上，则可以降低该天线结构受到使用者的影响。在较佳实施例中，不会有除了馈入件150和电容器152以外的导体元件(例如：金属布线、铜箔)跨越槽孔130及其垂直投影面。

图2是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置200的示意图。和图1相比，移动装置200还包括一介质基板240、一处理器260，或(且)一同轴电缆线270。介质基板240可以是一FR4基板或一软硬复合板，其中接地面110和接地支路120皆设置于介质基板240上。在本实施例中，馈入部150可包括一可变电容器252。相似地，可变电容器252可以大致位于槽孔130上，或是大致位于接地支路120上(如图2所示)。处理器260可用以调整可变电容器252的一电容值。在一些实施例中，处理器260根据装置被使用的状态来调整可变电容器252的电容值，使得移动装置200的天线结构操作于不同频带。另外，同轴电缆线270耦接于馈入部150和信号源190之间。同图1所述，不会有除了馈入件150和可变电容器252以外的导体元件(例如：金属布线、铜箔)跨越槽孔130及其垂直投影面。在一些实施例中，槽孔130可以贯穿或不贯穿介质基板240。只要槽孔130及其垂直投影面内不设置其它导体元件，该天线结构便可具有较佳的效率与频宽。

图3A是显示根据本发明第三实施例所述的移动装置310的示意图。第三实施例的移动装置310和第一实施例的移动装置100相似。两者的差异在于，共有二槽孔316、318形成于移动装置310内的接地面110和接地支路312之间，其中接地支路312大致为一T字形。槽孔316是大致与槽孔318分离。馈入部150可以延伸跨越槽孔316和槽孔318两者之一，以激发移动装置310的一天线结构。在本实施例中，槽孔316和槽孔318大致位于同一直线上，且槽孔316的长度和槽孔318的长度大致相等。

图3B是显示根据本发明第四实施例所述的移动装置320的示意图。第四实施例的移动装置320和第一实施例的移动装置100相似。两者的差异在于，共有二槽孔326、328形成于移动装置320内的接地面110和接地支路322之间，其中接地支路322大致为一T字形。槽孔326是大致与槽孔328分离。馈入部150可以延伸跨越槽孔326和槽孔328两者之一，以激发移动装置320的一天线结构。在本实施例中，槽孔326和槽孔328大致位于同一直线上，且槽孔326的长度大于槽孔328的长度。在其它实施例中，亦可改为槽孔326的长度小于槽孔328的长度。

图3C是显示根据本发明第五实施例所述的移动装置330的示意图。第五实施例的移动装置330和第一实施例的移动装置100相似。两者的差异在于，移动装置330还包括一柔性电路板334，而一槽孔336将接地面110和接地支路332完全分离，其中接地支路332大致为一I字形。馈入部150可以延伸跨越槽孔336，以激发移动装置330的一天线结构。在本实施例中，接地支路332是经由柔性电路板334耦接至接地面110的接地端124，故柔性电路板334可视为该天线结构的一部分。因此，柔性电路板334不会对该天线结构的辐射特性造成太大影响。

图4是显示根据本发明第六实施例所述的移动装置400的示意图。第六实施例的移动装置400和第一实施例的移动装置100相似。两者的差异在于，移动装置400还包括一或多个电子零件，例如：一扬声器410、一相机420，或(且)一耳机插孔430。该等电子零件是设置于移动装置400的一天线结构的接地支路120上，并可以视为该天线结构的一部分。因此，该等电子零件不会对该天线结构的辐射特性造成太大影响。在本实施例中，天线区可承载该等电子零件并做适切地整合，故可有效地节省移动装置400内部的设计空间。须特别注意的是，该等电子零件皆经由一走线区域126耦接至一处理器模块与一控制模块(未图标)。

图5是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置200未具有可变电容器252时的电压驻波比(Voltage Standing Wave Radio，VSWR)图，其中横轴代表操作频率(GHz)，而纵轴代表电压驻波比。如图5所示，当可变电容器252时由移动装置200中移除时，移动装置200的天线结构仅可涵盖单一频带，且该频带无法轻易地调整。

图6是显示根据本发明第二实施例所述的移动装置200具有可变电容器252时的电压驻波比图，其中横轴代表操作频率(GHz)，而纵轴代表电压驻波比。如图6所示，当移动装置200的天线结构系经由包括可变电容器252的馈入部150来作馈入时，该天线结构可激发产生一第一频带FB1和一第二频带FB2。在较佳实施例中，第一频带FB1约介于824MHz和960MHz之间，而第二频带FB2约介于1710MHz和2170MHz之间。通过调整可变电容器252的电容值，该天线结构可涵盖多重频带，并轻易地改变频带的范围。

请参考图2。关于天线操作原理方面，移动装置200的天线结构主要有二条共振路径。一第一共振路径是由接地支路120的接地端124经过馈入点128至接地支路120的开路端122，而一第二共振路径是由馈入点128至接地支路120的开路端122。在一些实施例中，较长的该第一共振路径被激发产生低频的第一频带FB1，而较短的该第二共振路径是激发产生高频的第二频带FB2。改变可变电容器252的电容值和槽孔130的长度L1可控制第一频带FB1的范围。改变馈入点128和接地端124之间的距离可控制第二频带FB2的范围。改变槽孔130的宽度G1可控制第一频带FB1和第二频带FB2的频宽。对低频而言，因馈入点128是远离接地支路120的接地端124，故该天线结构的整体阻抗值变得较高。当具有小电容值的一电容器152耦接至馈入部150时，还形成了具有高阻抗的一馈入结构。由于小电容值对高频的影响较小，故该天线结构仍可维持高频的共振模态以形成多重频带。相反地，当具有大电容值的另一电容器耦接至馈入部150时，该天线结构的低频的共振模态将会受到影响，致使该天线结构无法操作于所需的多重频带。

在一实施例中，移动装置200的元件尺寸和元件参数如下列所述。接地面110的长度约为108mm。接地面110的宽度约为60mm。介质基板240的厚度约为0.8mm。槽孔130的长度L1约介于45mm和57mm之间。槽孔130的宽度G1约介于0.6mm和2.5mm之间。可变电容器252的最大电容值约为其最小电容值的3倍。例如：可变电容器252的电容值约介于0.5pF至1.5pF之间，或是约介于0.9pF至2.7pF之间。在其它实施例中，可变电容器252亦可用一普通电容器取代。经实测后可知，在第一频带FB1中，天线结构的天线效率大于49.7%；而在第二频带FB2中，天线结构的天线效率大于35.3%。

值得注意的是，本发明并不限于此。以上所述的元件尺寸、元件参数，以及频带范围，皆可由设计者根据不同需求而进行调整。由于设计方式类似，本发明各个实施例中的移动装置及其天线结构均可在微调后达到相似的操作效果。

在本发明中，移动装置的天线结构是经由具有高阻抗的一电容器来馈入，而天线结构可操作于多重频带。因为天线结构的馈入点是远离接地面的接地端，天线结构可在使用者接近的情况下仍然保持良好的辐射特性。另外，天线结构亦可用于承载一些电子零件，从而节省移动装置内部的设计空间。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，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范围所界定者为准。

Claims (16)

1.一种移动装置，包括：

一接地面；

一接地支路，耦接至该接地面，其中一槽孔是形成于该接地面和该接地支路之间；以及

一馈入部，延伸跨越该槽孔，并耦接于该接地支路和一信号源之间，

其中该接地支路和该馈入部是形成一天线结构。

2.根据权利要求1所述的移动装置，其中该馈入部还包括一电容器，该电容器耦接于该接地支路上的一馈入点与该信号源之间。

3.根据权利要求1所述的移动装置，其中该接地支路具有一开路端和一接地端，而该接地端耦接至该接地面。

4.根据权利要求3所述的移动装置，其中该接地支路大致为一L字形。

5.根据权利要求3所述的移动装置，其中该馈入部耦接至该接地支路上的一馈入点，而该馈入点是远离该接地端。

6.根据权利要求5所述的移动装置，其中该馈入点大致位于该接地支路的一中间区域上。

7.根据权利要求2所述的移动装置，其中该电容器大致位于该槽孔上。

8.根据权利要求2所述的移动装置，其中该电容器大致位于该接地支路上。

9.根据权利要求2所述的移动装置，其中该电容器为一可变电容器。

10.根据权利要求9所述的移动装置，还包括：

一处理器，用以调整该可变电容器的一电容值。

11.根据权利要求1所述的移动装置，还包括：

一介质基板，其中该天线结构是设置于该介质基板上。

12.根据权利要求11所述的移动装置，其中该槽孔是贯穿或不贯穿该介质基板。

13.根据权利要求1所述的移动装置，还包括：

一柔性电路板，其中该接地支路经由该柔性电路板耦接至该接地面。

14.根据权利要求1所述的移动装置，其中该槽孔为一第一槽孔，而一第二槽孔还形成于该接地面和该接地支路之间，该第一槽孔大致与该第二槽孔分离。

15.根据权利要求1所述的移动装置，还包括：

一或多个电子零件，设置于该天线结构的该接地支路上。

16.根据权利要求1所述的移动装置，其中该天线结构被激发产生一第一频带和一第二频带，该第一频带约介于824MHz和960MHz之间，而该第二频带约介于1710MHz和2170MHz之间。

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