CN103682620A - 移动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动装置，具有一外观件，并包括基板、馈入线以及共振元件。基板包括接地面，且馈入线设置于基板上。共振元件形成于至少部分外观件之上。共振元件通过第一馈入点与第一接地点分别电连接至馈入线与接地面，以形成第一激发路径。此外，共振元件通过第一激发路径来收发第一射频信号与第二射频信号。

Description

移动装置

技术领域

本发明涉及一种移动装置，且特别是涉及一种利用形成于部分外观件上的金属边框来形成环形天线的移动装置。

背景技术

随着移动装置的快速发展，制造厂商除了致力于提升产品的操作功能以外，还必须兼产品的独特性，以因应大众市场的需求。例如，现今的移动装置大多采用金属质感的外观设计，以由此突显产品的独特性以及外观设计。然而，金属质感的外观设计往往必须将具有导电性的结构融入至移动装置中，进而影响移动装置的收讯品质。

针对上述问题，目前已有一些现有技术相继被提出，例如：美国专利第8,009,110号、美国专利第2011/0133995号、以及美国专利第2011/0241949号。其中，美国专利第8,009,110号是在壳体的边框上设置凹槽，并利用凹槽来形成两接地端与馈入端。由此，壳体的边框将可形成环形天线(loopantenna)，进而致使移动装置可利用边框来收发射频信号。然而，上述方法会随着凹槽的设置而破坏边框的原有结构，进而降低移动装置的外观线条的流畅性与美感。

再者，美国专利第2011/0133995号是利用间隙(gap)截断壳体的边框，并利用部分的边框来形成环形天线。此外，美国专利第2011/0241949号也是利用间隙截断壳体的边框，并利用部分的边框来形成倒F型天线(Inverted FAntenna，PIFA)。然而，上述方法也都会随着间隙的设置而破坏边框的原有结构，且必须在移动装置的底部设置足够的净空区域(clearance area)来形成环形天线或是倒F型天线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动装置，利用形成于部分外观件上的共振元件来收发射频信号，且具有天线功能的共振元件还有助于增加移动装置的外观价值。

为达上述目的，本发明提出一种移动装置，具有一外观件，并包括基板、馈入线以及共振元件。基板包括接地面，且馈入线设置于基板上。共振元件形成于至少部分外观件之上。此外，共振元件通过第一馈入点与第一接地点分别电连接至馈入线与接地面，以形成第一激发路径。共振元件通过第一激发路径来收发第一射频信号与第二射频信号。

在本发明的一实施例中，上述的第一激发路径为第一射频信号的波长的3/4倍。

在本发明的一实施例中，上述的外观件并包括金属边框，共振元件形成于至少部分金属边框之上，且金属边框具有环形结构，并环绕在移动装置的周围。

在本发明的一实施例中，上述的金属边框还通过第二馈入点与第二接地点分别电连接至馈入线与接地面，并由此形成与第一激发路径互不重叠的第二激发路径。此外，金属边框还通过第二激发路径来收发第三射频信号。

在本发明的一实施例中，上述的第二激发路径为第三射频信号的波长的1/2倍。

在本发明的一实施例中，上述的第一馈入点与第二馈入点之间的间距是介于第三射频信号的波长的1/8至1/10倍之间。

在本发明的一实施例中，上述的移动装置还包括上壳体与下壳体。其中，上壳体包括金属边框与至少一个框体延伸部。其中，共振元件形成于至少部分金属边框之上。下壳体与上壳体相互叠置，以形成一容置空间，且基板设置在容置空间内。

基于上述，本发明的金属边框形成于部分外观件之上，而共振元件又形成于部分金属边框之上，故利用形成于部分金属边框上的共振元件，来形成可操作在多频带的环形天线。由此，移动装置除了可利用金属边框来形成天线以外，且具有天线功能的金属边框还具有流畅、柔和且圆滑的外观线条，进而有助于增加移动装置的外观价值。此外，与现有技术相较之下，移动装置所耗费的净空区域还可以相对地被缩小，进而有助于移动装置在微型化上的发展。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的一示范性实施例的移动装置的外观示意图；

图2为本发明的一示范性实施例的移动装置的分解示意图；

图3为本发明的一示范性实施例的移动装置的俯视图；

图4为本发明的一示范性实施例的金属边框的电压驻波比的模拟示意图；

图5为本发明的另一示范性实施例的移动装置的俯视图。

主要元件符号说明

100：移动装置

105：外观件

110：上壳体

111：金属边框

112~113：框体延伸部

120：下壳体

101：开口

130：基板

131：第一表面

140：接地面

150：馈入线

151：第一线段

152：第二线段

161~164：导电件

AR1：净空区域

AR2：区域

F1：第一馈入点

F2：第二馈入点

S1：第一接地点

S2：第二接地点

DS1：两馈入点F1与F2之间的间距

PT1：第一激发路径

PT2：第二激发路径

171~177：第一接垫

181~185：第二接垫

F51、F52：第一馈入点

F53、F54：第二馈入点

具体实施方式图1为依据本发明的一示范性实施例的移动装置的外观示意图。参照图1，移动装置100至少包括外观件(periphery)、处理器、输入模块、供电模块、无线收发模块等，其中外观件105可包括上壳体110与下壳体120，且上壳体110包括金属边框111与多个框体延伸部112~113，而上壳体110与下壳体120也可整合为单一壳体。其中，金属边框111形成于至少部分的外观件105上。值得注意的是，金属边框111可用以构成外观件105(上壳体110)的整个侧壁，并具有一开口101。框体延伸部112~113耦接于金属边框111且局部覆盖于金属边框111的开口101，且所剩余的开口将用以配置移动装置100的(1)整合式触控显示模块(integrated touch-display module)或(2)触控模块及显示模块(未绘示出)。换言之，金属边框111是环绕着上述该多个模块。此外，上壳体110与下壳体120相互叠置，以形成一容置空间。

图2为依据本发明的一示范性实施例的移动装置的分解示意图，且图3为依据本发明的一示范性实施例的移动装置的俯视图。请同时参照图2与图3，移动装置100还包括基板130、接地面140、馈入线150与导电件161~164。其中，基板130是设置在上壳体110与下壳体120所形成的容置空间内。因此，以基板130为中心来看，金属边框111通过其环形结构而环绕在基板130的周围。

此外，如图2所示，接地面140与馈入线150皆设置在基板130的第一表面131上。再者，如图3所示，就基板130的第一表面131来看，第一表面131上除接地面140以外的区域为净空区域AR1，且馈入线150是设置在净空区域AR1内。换言之，从另一角度来看，基板130包括接地面140与净空区域AR1，且馈入线150是设置在净空区域AR1内。

金属边框111具有第一馈入点F1、第二馈入点F2、第一接地点S1与第二接地点S2，且第一馈入点F1、第二馈入点F2、第二接地点S2与第一接地点S1沿着逆时针方向依序排列在金属边框111上。此外，如图3所示，导电件161跨接在第一馈入点F1与馈入线150之间，以致使第一馈入点F1与馈入线150电性相连。导电件163跨接在第一接地点S1与接地面140之间，以致使第一接地点S1与接地面140电性相连。此外，通过第一馈入点F1与第一接地点S1，将可形成从第一馈入点F1延伸至第一接地点S1的第一激发路径PT1。

再者，导电件162跨接在第二馈入点F2与馈入线150之间，以致使第二馈入点F2与馈入线150电性相连。导电件164跨接在第二接地点S2与接地面140之间，以致使第二接地点S2与接地面140电性相连。此外，通过第二馈入点F2与第二接地点S2，将可形成从第二馈入点F2延伸至第二接地点S2的第二激发路径PT2，且第二激发路径PT2与第一激发路径PT1互不重叠。其中，导电件161~164可例如是弹片或是顶针...等任何具有导电性的元件。上述对应第一激发路径PT1与第二激发路径PT2的部分金属边框111主要是用以构成天线结构的共振元件。亦即，金属边框111包括共振元件，共振元件形成于至少部分金属边框之上，而天线结构至少包括上述共振元件、第一馈入点F1、第二馈入点F2、第一接地点S1、第二接地点S2与接地面140。

更进一步来看，馈入线150包括第一线段151与第二线段152。其中，第一线段151的两端通过导电件161与162分别电连接至第一馈入点F1与第二馈入点F2。此外，第二线段152的第一端电连接至第一线段151。在操作上，移动装置100可通过同轴线(未绘示出)将来自无线收发模块(未绘示出)的信号馈入至第二线段152的第二端，其中所述同轴线的内导体电连接至第二线段152的第二端，且所述同轴线的外导体电连接至接地面140。由此，部分的金属边框111将可通过共振元件(即第一激发路径PT1与第二激发路径PT2激发出不同的共振模态。换言之，移动装置100可利用金属边框111来形成操作在多频带(multi-band)的环形天线(loop antenna)。

值得注意的是，形成于部分外观件105上的金属边框111具有连续且不间断的环形结构，因此金属边框111上不具有任何可以截断其本身的间隙。再者，金属边框111上的馈入点F1~F2与接地点S1~S2即是金属边框111上连接至馈入线150与接地面140的接点。因此，本实施例无须额外设置破坏金属边框111的原有结构的凹槽或是孔洞，即可在金属边框111上形成馈入点与接地点。换言之，移动装置100除了可利用金属边框111来形成天线结构以外，且具有天线功能的金属边框111还具有流畅、柔和且圆滑的外观线条，进而有助于增加移动装置100的外观价值与结构强度。此外，移动装置100的框体延伸部112~113或/与下壳体120也可由导电材质所构成，以致使移动装置100的机身具有金属质感的外观设计，进而致使移动装置100的外观更加地前卫且时尚。

更进一步来看，金属边框111是利用第一激发路径PT1来激发出第一共振模态。此外，可通过调整金属边框111上的馈入点与接地点，而将金属边框111在第一共振模态下的共振频率与其倍频(harmonic frequency)，分别调整至第一频带(例如：GSM850/EGSM频带)与第二频带(例如：Bluetooth频带)。由此，金属边框111将可利用第一激发路径PT1来收发第一射频信号以及第二射频信号。其中，第一射频信号可例如是位于第一频带的信号，亦即第一射频信号的频率可例如是850MHz。此外，第二射频信号可例如是位于第二频带的信号，亦即第二射频信号的频率可例如是2.4GHz。

值得注意的是，如图3所示，基板130上的净空区域AR1主要是用以配置馈入线150。因此，与现有技术相较之下，移动装置100所耗费的净空区域AR1可以相对地被缩小。例如，在本实施例中，净空区域AR1并未涵盖基板130的整个底部。亦即，与现有技术相较之下，移动装置100额外多出了可设置接地面140的区域AR2。如此一来，位于区域AR2的接地面140以及金属边框111的弯折结构(例如：边框的转角)将可用以延长第一激发路径PT1。因此，在实际应用上，第一激发路径PT1可以小于第一射频信号的波长，例如，第一激发路径PT1可为第一射频信号的波长的3/4倍即可。

再者，金属边框111还可利用第二激发路径PT2来激发出第二共振模态。此外，通过调整金属边框111上的馈入点与接地点，也可将金属边框111在第二共振模态下的共振频率调整至第三频带(例如：DCS/PCS/UMTS频带)。由此，金属边框111将可利用第二激发路径PT2来收发第三射频信号。其中，第三射频信号可例如是位于第三频带的信号，亦即第三射频信号的频率可例如是1900MHz。换言之，第三射频信号的频率是介在第一射频信号的频率与第二射频信号的频率之间。此外，第二激发路径PT2为第三射频信号的波长的1/2倍，且第一馈入点F1与第二馈入点F2之间的间距DS1是介于第三射频信号的波长的1/8至1/10倍之间。

总体而言，如图4所示，金属边框111可通过第一激发路径PT1与第二激发路径PT2，而操作在第一频带(例如：GSM850/EGSM频带)、第二频带(例如：Bluetooth频带)以及第三频带(例如：DCS/PCS/UMTS频带)，其中图4为依据本发明的一示范性实施例的金属边框的电压驻波比的模拟示意图。此外，在金属边框111的操作频带的调整上，可在第二馈入点F2固定的情形下，通过调整第一馈入点F1的位置来增加或是缩小两馈入点F1与F2之间的间距DS1，且此时第一射频信号与第三射频信号之间的频率比将反比于两馈入点F1与F2之间的间距DS1。

当第一射频信号与第三射频信号之间的频率比设定完成后，可将金属边框111的共振模态调整至第一频带(例如：GSM850/EGSM频带)与第三频带(例如：DCS/PCS/UMTS频带)。之后，可通过调整第一接地点S1的位置，而将金属边框111共振在第一共振模态下的倍频调整至第二频带(例如：Bluetooth频带)。由于第一接地点S1的调整会导致金属边框111的共振模态约略地偏移出第一频带与第二频带，因此最后再细调两馈入点F1与F2的位置即可致使金属边框111操作在第一至第三频带。

值得一提的是，为了增加馈入点在调整上的便利性，可在基板130的净空区域AR1内额外设置多个接垫，以便使用者可通过调整导电件161~162与接垫的连接关系，来弹性地调整馈入点的位置。举例来说，图5为依据本发明的另一示范性实施例的移动装置的俯视图。其中，为了说明方便起见，图5并未绘示出导电件161与162。

请参照图5，移动装置100还包括多个第一接垫171~177以及多个第二接垫181~185。其中，第一接垫171~177与第二接垫181~185都设置在基板130的净空区域AR1内。此外，第一线段151的两端分别电连接至第一接垫175与第二接垫183。在馈入点的调整上，第一馈入点的位置会随着导电件161的设置位置的不同而有所不同。因此，使用者可通过将导电件161跨接在金属边框111与不同的第一接垫之间，以由此变更第一馈入点的位置。

举例来说，倘若导电件161是跨接在第一接垫175与金属边框111之间，则第一馈入点将如标号F52所示。相对地，倘若导电件161是跨接在第一接垫173与金属边框111之间，且第一接垫173~175彼此电性相连的话，则第一馈入点将如标号F51所示。其中，使用者可通过其它的导电件来电连接第一接垫173~175。换言之，使用者可通过变更第一接垫171~177之间的连接关系以及导电件161的设置位置，来调整第一馈入点的位置。

相似地，第二馈入点的位置会随着导电件162的设置位置的不同而有所不同。因此，倘若导电件162是跨接在第二接垫183与金属边框111之间，则第二馈入点将如标号F53所示。相对地，倘若导电件162是跨接在第二接垫184与金属边框111之间，且第二接垫183与184彼此电性相连的话，则第二馈入点将如标号F54所示。其中，使用者可通过其它的导电件来电连接第二接垫183与184。换言之，使用者可通过变更第二接垫181~185之间的连接关系以及导电件162的设置位置，来调整第二馈入点的位置。

综上所述，本发明是利用形成于部分外观件上的金属边框，其具有连续且不间断的环形结构来形成可操作在多频带的环形天线。由此，移动装置除了可利用金属边框来形成天线结构以外，且具有天线功能的金属边框还具有流畅、柔和且圆滑的外观线条，进而有助于增加移动装置的外观价值与结构强度。此外，与现有技术相比较之下，移动装置所耗费的净空区域还可以相对地被缩小，进而有助于移动装置在微型化上的发展。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (13)

1.一种移动装置，其特征在于，具有一外观件，并包括：

基板，包括接地面；

馈入线，设置于该基板上；以及

共振元件，包括一环形结构，其形成于至少部分该外观件之上，其中该共振元件通过一第一馈入点与一第一接地点分别电连接至该馈入线与该接地面，以形成一第一激发路径，且该共振元件通过该第一激发路径来收发一第一射频信号与一第二射频信号。

2.如权利要求1所述的移动装置，其特征在于，其中该外观件包括一金属边框，该共振元件形成于至少部分该金属边框之上，且该金属边框具有该环形结构，并环绕在该移动装置的周围。

3.如权利要求2所述的移动装置，其特征在于，其中该金属边框还通过一第二馈入点与一第二接地点分别电连接至该馈入线与该接地面，并由此形成与该第一激发路径互不重叠的一第二激发路径，且该金属边框还通过该第二激发路径来收发一第三射频信号。

4.如权利要求3所述的移动装置，其特征在于，其中该第二激发路径为该第三射频信号的波长的1/2倍。

5.如权利要求3所述的移动装置，其特征在于，其中该第一馈入点与该第二馈入点之间的间距是介于该第三射频信号的波长的1/8至1/10倍之间。

6.如权利要求3所述的移动装置，其特征在于，其中该第三射频信号的频率是介于该第一射频信号的频率与该第二射频信号的频率之间。

7.如权利要求3所述的移动装置，其特征在于，还包括：

第一导电件，跨接在该第一馈入点与该馈入线之间，以致使该第一馈入点与该馈入线电性相连；

第二导电件，跨接在该第二馈入点与该馈入线之间，以致使该第二馈入点与该馈入线电性相连；

第三导电件，跨接在该第一接地点与该接地面之间，以致使该第一接地点与该接地面电性相连；以及

第四导电件，跨接在该第二接地点与该接地面之间，以致使该第二接地点与该接地面电性相连。

8.如权利要求7所述的移动装置，其特征在于，其中该馈入线包括：

第一线段，其第一端通过该第一导电件电连接至该第一馈入点，且该第一线段的第二端通过该第二导电件电连接至该第二馈入点；以及

第二线段，其第一端电连接该第一线段，且该移动装置将一信号馈入至该第二线段的第二端。

9.如权利要求1所述的移动装置，其特征在于，其中该第一激发路径为该第一射频信号的波长的3/4倍。

10.如权利要求1所述的移动装置，其特征在于，其中该外观件至少包括：

上壳体，包括一金属边框与至少一个框体延伸部，其中该共振元件形成于至少部分该金属边框之上；以及

下壳体，与该上壳体相互叠置，以形成一容置空间，其中该基板设置在该容置空间内。

11.如权利要求10所述的移动装置，其特征在于，其中该金属边框可构成该外观件的整个侧壁，并具有一开口，其中该至少一个框体延伸部可局部覆盖该金属边框的该开口。

12.如权利要求10所述的移动装置，其特征在于，其中该上壳体与该下壳体可整合成一单一壳体。

13.如权利要求1所述的移动装置，其特征在于，其中该基板还包括一净空区域，该馈入线设置于该净空区域内。

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