CN103904417B - 移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种移动装置，其包括：一接地元件、一导电表框、一非导电层，以及一馈入部。该导电表框大致独立于该接地元件之外，其中一槽孔形成于该导电表框内。该非导电层贴附于该导电表框，并覆盖该导电表框的该槽孔。该馈入部接近该导电表框的该槽孔，并耦接至一信号源。该馈入部与该槽孔形成一天线结构。

Description

移动装置
技术领域
本发明涉及一种移动装置，特别是涉及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，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：笔记型电脑、平板电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动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)4G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。
移动装置的天线用于无线通讯的重要元件。天线的辐射效能则容易受到移动装置的其他金属元件(例如：电池、导电表框(Conductive Bezel))影响。一般而言，现有的槽孔天线与信号线(即馈入部)具有相同的参考接地面(例如，一印刷电路板)，也因此在接地面上需要大片净空区域来维持良好的天线效率，这也同时增加了移动装置在整体设计上的难度，在有限的空间里，如何能配置那么多的电子零件。
发明内容
为解决上述问题，在一实施例中，本发明提供一种移动装置，包括：一接地元件；一导电表框，大致独立于该接地元件之外，其中一槽孔形成于该导电表框内；一非导电层，贴附于该导电表框，并覆盖该导电表框的该槽孔；以及一馈入部，接近该导电表框的该槽孔，并耦接至一信号源，其中，该馈入部、该导电表框，以及该槽孔形成一天线结构。
在另一实施例中，本发明提供一种移动装置的制造方法，包括下列步骤：提供一接地元件；提供一导电表框，其中该导电表框大致独立于该接地元件之外，而一槽孔形成于该导电表框内；贴附一非导电层于该导电表框，用于覆盖该导电表框的该槽孔；以及提供一馈入部，其中该馈入部接近该导电表框的该槽孔，该馈入部耦接至一信号源，而该馈入部与该槽孔形成一天线结构。
附图说明
图1是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图2是本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；
图3是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图4是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图5是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图6是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图7是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图8是本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；
图9A是本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；
图9B是本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；
图9C是本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；以及
图10是本发明一实施例所述的移动装置的制造方法的流程图。
符号说明
100、300、400、500、600、700、800、910、920、930～移动装置；
110～接地元件；
120～导电表框；
125、912、922、932～槽孔；
130～非导电层；
150、450、650、750～馈入部；
152～馈入板；
154～馈入连接部；
156～短路连接部；
190～信号源；
310～介质基板；
320～同轴电缆线；
510、610、810～接地连接部；
751～馈入点；
933～槽孔的第一部分；
934～槽孔的第二部分；
935～槽孔的第三部分。
具体实施方式
为让本发明的目的、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，并配合所附附图，作详细说明如下。
图1是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的侧视图。图2是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的俯视图。移动装置100可以是一智慧型手机、一平板电脑，或是一笔记型电脑。如图1、图2所示，移动装置100包括：一接地元件110、一导电表框(Conductive Bezel)120、一非导电层130，以及一馈入部150。在一些实施例中，接地元件110、导电表框120，以及馈入部150可以用金属制成，例如：铝、铜，或是银，而非导电层130可以用防水或防尘材质制成，例如：塑胶。值得注意的是，移动装置100更可包括其他必要元件，例如：一处理器、一触控与显示模块、一射频模块、一供电模块，以及一外壳(未显示)。
导电表框120大致独立于接地元件110之外，其中一槽孔125形成于导电表框120内。在一些实施例中，导电表框120至少可形成移动装置100的一外壳(未显示)的一部分，而移动装置100的其余元件皆设置于该外壳之中。槽孔125的形状非为本发明的限制条件。例如，槽孔125可以大致为一L字形或一I字形。非导电层130贴附于导电表框120，并覆盖导电表框120的槽孔125。非导电层130用于防止水分或灰尘经由导电表框120的槽孔125进入移动装置100。在较佳实施例中，馈入部150与导电表框120上的槽孔125形成一天线结构，例如：一槽孔天线。该天线结构可以操作于任意频带，例如：一数字电视频带、一GPS(GlobalPositioning System)频带、一Div(Diversity)频带、一Bluetooth频带、一Wi-Fi频带、WLAN(Wireless Local Area Network)频带，或(且)一电信通讯标准(Telecommunicationprotocol)频带，其中电信通讯标准，可以例如为WCDMA、CDMA2000、CDMA、GSM…等等。馈入部150接近导电表框120的槽孔125，并耦接至一信号源190，以将一馈入信号馈入至馈入部150而激发该天线结构。通过调整馈入部150和槽孔125之间的一耦合距离可控制该天线结构的阻抗匹配。为了增加该天线结构的频宽，馈入部150应远离导电表框120的槽孔125的几何中心，并可接近槽孔125的一端。在一些实施例中，馈入部150更可作为独立的一单极天线，而该单极天线和该天线结构可分别操作于不同频带。例如，该单极天线涵盖一WLAN频带，而该天线结构涵盖一GPS频带。
更详细地说，馈入部150可包括一馈入板152和一馈入连接部154。馈入板152接近导电表框120的槽孔125，而信号源190经由馈入连接部154耦接至馈入板152。在一些实施例中，馈入板152大致平行于导电表框120，而馈入连接部154大致垂直于馈入板152。馈入板152可以是一金属片或是一软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)，而馈入连接部154可以是一金属弹片(Metal Spring)或是一顶针(Pogo Pin)。值得注意的是，本发明并不限于此。其他馈入结构，例如：微带线(Microstripe Line)、共平面波导(CoplanarWaveguide)，也可用于馈入该天线结构。
在本发明中，导电表框120可视为独立于接地元件110之外的另一接地面。由于导电表框120为该天线结构的一部分，故导电表框120不会对该天线结构的辐射特性造成负面影响。根据实验量测结果，即使将一些电子元件(例如：电池)设置于接地元件110上，或是让一使用者的手部握持移动装置100，也不会大幅降低该天线结构的辐射效能。本发明的槽孔与馈入部分别具有各自的接地面，且不须为该天线结构腾出大片净空区域，将能更加缩小化移动装置100的整体尺寸及维持良好的天线效能。
图3是显示根据本发明一实施例所述的移动装置300的侧视图。图3和图1相似，两者的差异在于，移动装置300更包括一介质基板310和一同轴电缆线(Coaxial Cable)320。介质基板310可以是一FR4基板。在本实施例中，接地元件110为设置于介质基板310上的一接地面，而该接地面大致平行于导电表框120。同轴电缆线320设置于该接地面上，而信号源190经由同轴电缆线320耦接至馈入部150。图3的移动装置300的其余特征皆与图1的移动装置100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。
图4是显示根据本发明一实施例所述的移动装置400的侧视图。图4和图1相似，两者的差异在于，移动装置400的一馈入部450还包括一短路连接部156，而馈入板152更经由短路连接部156耦接至接地元件110。短路连接部156可以是一金属弹片或是一顶针。短路连接部156可用于调整移动装置400的该天线结构的输入阻抗。在一些实施例中，馈入部450更可作为独立的一平面倒F形天线(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，而该平面倒F形天线和该天线结构可分别操作于不同频带。例如，该平面倒F形天线涵盖一WLAN频带，而该天线结构涵盖一GPS频带。图4的移动装置400的其余特征皆与图1的移动装置100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。
图5是显示根据本发明一实施例所述的移动装置500的侧视图。图5和图1相似，两者的差异在于，移动装置500更包括一接地连接部510，而导电表框120更经由接地连接部510耦接至接地元件110。必须注意的是，接地连接部510的接合面积(Junction Area)(接合面积是指接地连接部510与导电表框120或接地元件110的重叠面积)远小于导电表框120的面积，且远小于接地元件110的面积，因此导电表框120和接地元件110仍可视为几乎独立的二接地面，即槽孔与馈入部分别具有各自的接地面。在本实施例中，移动装置500加入接地连接部510除了可符合电磁相容(Electromagnetic Compatibility，EMC)的规范外，也可用以调整该天线结构的共振频率，但接地连接部510并非为必要元件。接地连接部510的连接位置也可视不同需要进行调整。图5的移动装置500的其余特征皆与图1的移动装置100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。
图6是显示根据本发明一实施例所述的移动装置600的侧视图。图6和图5相似，两者的差异在于，移动装置600的一馈入部650更包括一短路连接部156，而馈入板152更经由短路连接部156耦接至接地元件110。相似地，馈入部650更可作为独立的一平面倒F形天线，而该平面倒F形天线和移动装置600的该天线结构可分别操作于不同频带。图6的移动装置600的其余特征皆与图5的移动装置500相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。
图7是显示根据本发明一实施例所述的移动装置700的侧视图。图7和图1相似，两者的差异在于，移动装置700的一馈入部750更直接耦接至导电表框120上的一馈入点751，而馈入点751接近导电表框120的槽孔125。当馈入部750直接耦接至导电表框120时，馈入部750和槽孔125之间的一耦合距离即可任意地调整，而不致影响移动装置700的该天线结构的辐射特性。在本实施例中，该天线结构可视为一混合型天线，亦即利用槽孔125与导电表框120可分别形成不同的共振频率。由于导电表框120为该天线结构的一部分，故导电表框120不会对该天线结构的辐射特性造大幅的影响。同样地，槽孔125与馈入部750分别具有各自的接地面。图7的移动装置700的其余特征皆与图1的移动装置100相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。
图8是显示根据本发明一实施例所述的移动装置800的侧视图。图8和图7相似，两者的差异在于，移动装置800更包括一接地连接部810，而导电表框120更经由接地连接部810耦接至接地元件110。相似地，接地连接部810的接合面积远小于导电表框120的面积，且远小于接地元件110的面积，故槽孔125与馈入部750分别具有各自的接地面。。图8的移动装置800的其余特征皆与图7的移动装置700相似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。在本实施例中，移动装置800加入接地连接部810除了可符合电磁相容(ElectromagneticCompatibility，EMC)的规范外，也可用以调整天线结构的共振频率，但接地连接部810并非为必要元件。接地连接部810的连接位置也可视不同需要进行调整。
事实上，导电表框120的槽孔125可以具有各种不同形状。这些实施例将于图9A-图9C中进行说明。
图9A是显示根据本发明一实施例所述的移动装置910的俯视图。如图9A所示，一槽孔912形成于移动装置910的导电表框120内，且其与馈入部150之间具有一耦合距离。在本实施例中，槽孔912大致为一I字形且具有二闭口端，故移动装置910的该天线结构可操作于一高频频带。
图9B是显示根据本发明一实施例所述的移动装置920的俯视图。如图9B所示，一槽孔922形成于移动装置920的导电表框120内，且其与馈入部150之间具有一耦合距离。在本实施例中，槽孔922大致为一I字形且具有一开口端和一闭口端，故移动装置920的该天线结构可操作于一低频频带。
图9C是显示根据本发明一实施例所述的移动装置930的俯视图。如图9C所示，一槽孔932形成于移动装置930的导电表框120内，且其与馈入部150之间具有一耦合距离。在本实施例中，槽孔932可用于显示一公司商标。例如，导电表框120的槽孔932包括一第一部分933、一第二部分934，以及一第三部分935。第一部分933大致为一H字形，第二部分934大致为一T字形，而该第三部分935大致为一C字形。其中，通过调整馈入部150与槽孔932间的相对位置，例如从第一部分933、第二部分934，或是第三部分935的不同位置馈入，可相对应地激发出多种共振频率，进而产生出多频操作模态。值得注意的是，本发明并不限于此。任何种类的商标、文字，或是图案皆可通过导电表框120的槽孔932显示于移动装置930的一表面上。
图10是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的制造方法的流程图。首先开始，在步骤S110，提供一接地元件。在步骤S120，提供一导电表框，其中该导电表框大致独立于该接地元件之外，而一槽孔形成于该导电表框内。在步骤S130，贴附一非导电层于该导电表框，用于覆盖该导电表框的该槽孔。最后，在步骤S140，提供一馈入部，其中该馈入部接近该导电表框的该槽孔，该馈入部耦接至一信号源，而该馈入部与该槽孔形成一天线结构。值得注意的是，以上步骤无须依次序来执行，而前述所有实施例的细部特征均可套用至本制造方法当中。
在本说明书以及权利要求中的序数，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
虽然结合较佳实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (23)

1.一种移动装置，包括：
接地元件；
导电表框，大致独立于该接地元件之外，其中一槽孔形成于该导电表框内；
非导电层，贴附于该导电表框，并覆盖该导电表框的该槽孔；以及
馈入部，接近该导电表框的该槽孔，并耦接至一信号源，
其中，该馈入部与该槽孔形成一第一天线，
其中，该馈入部还作为独立的一单极天线或一平面倒F形天线，该单极天线或该平面倒F形天线分别和该第一天线操作于不同频带。
2.如权利要求1所述的移动装置，其中该导电表框至少可形成该移动装置的一外壳的一部分。
3.如权利要求1所述的移动装置，其中该非导电层用于防止水分或灰尘经由该导电表框的该槽孔进入该移动装置。
4.如权利要求1所述的移动装置，其中该馈入部包括馈入板和馈入连接部，该馈入板接近该导电表框的该槽孔，而该信号源经由该馈入连接部耦接至该馈入板。
5.如权利要求4所述的移动装置，其中该馈入连接部为一金属弹片或是一顶针。
6.如权利要求4所述的移动装置，其中该馈入板为一软性电路板。
7.如权利要求4所述的移动装置，其中该馈入板大致平行于该导电表框，而该馈入连接部大致垂直于该馈入板。
8.如权利要求1所述的移动装置，其中该馈入部包括馈入板、馈入连接部和短路连接部，该馈入板接近该导电表框的该槽孔，而该信号源经由该馈入连接部耦接至该馈入板，而该馈入板还经由该短路连接部耦接至该接地元件。
9.如权利要求8所述的移动装置，其中该短路连接部为一金属弹片或是一顶针。
10.如权利要求8所述的移动装置，其中该馈入板为一软性电路板。
11.如权利要求8所述的移动装置，其中该馈入板大致平行于该导电表框，而该馈入连接部大致垂直于该馈入板。
12.如权利要求1所述的移动装置，还包括：
介质基板，其中该接地元件为设置于该介质基板上的一接地面，而该接地面大致平行于该导电表框。
13.如权利要求1所述的移动装置，还包括：
同轴电缆线，其中该信号源经由该同轴电缆线耦接至该馈入部。
14.如权利要求1所述的移动装置，还包括：
接地连接部，其中该导电表框还经由该接地连接部耦接至该接地元件，而该接地连接部的接合面积远小于该导电表框的面积，且远小于该接地元件的面积。
15.如权利要求1所述的移动装置，其中该导电表框的该槽孔具有开口端和闭口端。
16.如权利要求1所述的移动装置，其中该导电表框的该槽孔具有二闭口端。
17.如权利要求1所述的移动装置，其中该导电表框的该槽孔大致为一I字形。
18.如权利要求1所述的移动装置，其中该导电表框的该槽孔大致为一L字形。
19.如权利要求1所述的移动装置，其中导电表框的该槽孔用于显示一公司商标。
20.如权利要求19所述的移动装置，其中该导电表框的该槽孔包括第一部分、第二部分，以及第三部分，其中该第一部分大致为一H字形，该第二部分大致为一T字形，而该第三部分大致为一C字形。
21.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一天线激发产生一GPS频带、一Diversity频带、一Bluetooth频带、一Wi-Fi频带、一WLAN频带或/且一电信通讯标准频带。
22.如权利要求1所述的移动装置，其中该馈入部远离该导电表框的该槽孔的几何中心。
23.一种移动装置的制造方法，包括下列步骤：
提供一接地元件；
提供一导电表框，其中该导电表框大致独立于该接地元件之外，而一槽孔形成于该导电表框内；
贴附一非导电层于该导电表框，用于覆盖该导电表框的该槽孔；以及
提供一馈入部，其中该馈入部接近该导电表框的该槽孔，该馈入部耦接至一信号源，而该馈入部与该槽孔形成一天线结构，其中，该馈入部还作为独立的一单极天线，该单极天线和该天线结构操作于不同频带。
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