CN103943959A - 电子装置及其天线单元 - Google Patents

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CN103943959A
CN103943959A CN201310054879.3A CN201310054879A CN103943959A CN 103943959 A CN103943959 A CN 103943959A CN 201310054879 A CN201310054879 A CN 201310054879A CN 103943959 A CN103943959 A CN 103943959A
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China
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conductor
slotted eye
antenna element
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side wall
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刘士平
李浩然
游仲达
蔡美雄
游逸民
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    • H01Q5/30—Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307—Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H—ELECTRICITY
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    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
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Abstract

一种电子装置，包括一机体及一天线单元。机体具有一外壳，其中外壳包括一背盖及一第一侧墙。天线单元配置于外壳内而邻近第一侧墙，且具有多个槽孔，其中天线单元包括一第一导体、一第二导体及一第三导体。第一导体朝向第一侧墙。第二导体弯折地连接第一导体的一侧边而朝向背盖，且接地于背盖。第三导体弯折地连接第一导体的另一侧边，其中这些槽孔形成于第一导体及第三导体的至少其中之一。

Description

电子装置及其天线单元
技术领域
本发明是有关于一种电子装置及其天线单元，且特别是有关于一种电子装置及其具有槽孔的天线单元。
背景技术
随着科技的进步，目前大众的通讯方式已渐渐改为无线通讯，像是智能型手机(smart phone)、具有无线上网功能的平板计算机(tablet PC)及笔记型计算机(notebook computer)等等，皆是无线通讯的范畴，通常无线通讯需要利用天线来传递信息。
在电子装置的设计日渐轻薄的情况下，若电子装置具有金属壳体，天线在配置空间有限的情况下将较难以远离金属壳体的方式配置，因而导致天线的信号受到金属壳体的干扰。举例来说，许多笔记型计算机的天线配置于其显示屏幕且显示屏幕具有金属壳体。为了避免天线过于接近金属壳体而影响其信号的收发，需将显示屏幕对应于天线的位置设置非金属壳体，如此会增加制造成本且会影响笔记型计算机的外观。此外，一些笔记型计算机在其显示屏幕的金属壳体上形成槽孔以构成槽孔天线，然而此举亦会影响笔记型计算机的外观且会增加制程上的复杂度。
发明内容
本发明提供一种电子装置，其天线单元可使电子装置具有较佳的外观。
本发明提供一种天线单元，可使电子装置具有较佳的外观。
本发明的电子装置包括一机体及一天线单元。机体具有一外壳，其中外壳包括一背盖及一第一侧墙。天线单元配置于外壳内而邻近第一侧墙，且具有多个槽孔，其中天线单元包括一第一导体、一第二导体及一第三导体。第一导体朝向第一侧墙。第二导体弯折地连接第一导体的一侧边而朝向背盖，且接地于背盖。第三导体弯折地连接第一导体的另一侧边，其中这些槽孔形成于第一导体及第三导体的至少其中之一。
本发明的天线单元具有多个槽孔且包括一第一导体、一第二导体及一第三导体。第二导体弯折地连接第一导体的一侧边。第三导体弯折地连接第一导体的另一侧边，其中这些槽孔形成于第一导体及第三导体的至少其中之一。
在本发明的一实施例中，上述的天线单元为一体成型。
在本发明的一实施例中，上述的第一导体、第二导体及第三导体构成U型字形。
在本发明的一实施例中，上述的外壳更包括一前框，第三导体朝向前框，第二导体及第三导体分别承靠背盖及前框，以固定天线单元于背盖与前框之间。
在本发明的一实施例中，上述的背盖的材质包括金属材料。
在本发明的一实施例中，上述的这些槽孔包括一第一槽孔及一第二槽孔，第一槽孔的长度等于一第一共振信号的波长的二分之一，第二槽孔的长度等于一第二共振信号的波长的二分之一。
在本发明的一实施例中，上述的第一槽孔或第二槽孔从第一导体延伸至第三导体。
在本发明的一实施例中，上述的这些槽孔更包括一第三槽孔，第三槽孔延伸至第一导体的边缘或第三导体的边缘而形成一开口。
在本发明的一实施例中，上述的天线单元更包括一第四导体，第四导体连接第一导体的一端且垂直第一导体，第一槽孔或第二槽孔从第一导体延伸至第四导体。
在本发明的一实施例中，上述的外壳更包括一第二侧墙，第二侧墙连接第一侧墙的一端且垂直第一侧墙，第四导体邻近第二侧墙。
在本发明的一实施例中，上述的这些槽孔的至少其中之二延伸至第一导体的边缘而形成多个开口。
在本发明的一实施例中，上述的天线单元具有一馈入点，馈入点设置于第一导体或第三导体。
基于上述，本发明的天线单元配置于电子装置的外壳内而邻近外壳的第一侧墙，且天线单元是以其第二导体朝向外壳的背盖，而使天线单元的第一导体或第三导体上的槽孔不朝向背盖。据此，在背盖的材质为金属而具导电性的情况下，可降低天线单元藉其槽孔所收发的信号受到背盖干扰的程度，以提升天线单元的信号收发能力。如此一来，不需为了避免背盖对天线单元造成干扰而在背盖上设置对位于天线单元的非金属壳体，进而使电子装置能够具有较佳的外观。
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，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的电子装置的立体图。
图2为图1的电子装置的部分构件分解图。
图3为图2的电子装置的局部立体图。
图4为图3的电子装置的局部立体图。
图5为图1的电子装置的局部示意图。
图6为绝缘盖体覆盖图3的开槽的示意图。
图7为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。
图8为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。
图9为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。
图10为图9的天线单元的返回损失曲线图。
图11为图9的天线单元于2.4~2.5GHz的X-Y平面辐射场型图。
图12为图9的天线单元于5.15~5.85GHz的X-Y平面辐射场型图。
图13为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。
图14为图13的天线单元的立体图。
图15为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。
图16为本发明另一实施例的电子装置的部分构件立体图。
符号说明
100：电子装置
110、120：机体
112、712：外壳
112a、212a、312a、412a、512a、612a、712a：背盖
112b、212b、312b、412b、512b、612b、712b：第一侧墙
112c：前框
112d：绝缘盖体
130、230、330、430、530、630、730：天线单元
130a、230a、330a、430a、530a、630a、730a：第一槽孔
130b、230b、330b、430b、530b、630b、730b：第二槽孔
132、232、332、432、532、632、732：第一导体
134、234、334、434、534、634、734：第二导体
136、236、336、436、536、636、736：第三导体
140：显示面板
430c、530c、630c：第三槽孔
712e：第二侧墙
738：第四导体
F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7：馈入点
S、S’、S”：开槽
具体实施方式
图1为本发明一实施例的电子装置的立体图。请参考图1，本实施例的电子装置100例如为笔记型计算机(notebook computer)且包括机体110及机体120，机体110及机体120例如分别为笔记型计算机的显示屏幕及主机。在其它实施例中，电子装置100可为其它种类的电子装置，本发明不对此加以限制。
图2为图1的电子装置的部分构件分解图。图3为图2的电子装置的局部立体图。图4为图3的电子装置的局部立体图。请参考图2至图4，机体110具有一外壳112，其中外壳112包括一背盖112a及一第一侧墙112b。背盖112a的材质例如为金属材料。电子装置100更包括一天线单元130，天线单元130配置于外壳112内而位于显示面板140的一侧，并邻近第一侧墙112b。天线单元130具有多个槽孔(绘示为第一槽孔130a及第二槽孔130b)而为槽孔天线(slotantenna)的形式，其中第一槽孔130a的长度等于一第一共振信号的波长的二分之一，且第二槽孔130b的长度等于一第二共振信号的波长的二分之一，而使天线单元130能够分别通过第一槽孔130a及第二槽孔130b接收上述第一共振信号及上述第二共振信号。
详细而言，天线单元130包括一第一导体132、一第二导体134及一第三导体136。第一导体132朝向第一侧墙112b。第二导体134弯折地连接第一导体132的一侧边而朝向背盖112a。第三导体136弯折地连接第一导体132的另一侧边。上述第一槽孔130a及第二槽孔130b例如是形成于第一导体132及第三导体136的至少其中之一。在本实施例中，第一槽孔130a及第二槽孔130b绘示为形成于第一导体132。
在上述配置方式之下，天线单元130配置于电子装置100的外壳112内而邻近外壳112的第一侧墙112b，且天线单元130是以其第二导体134朝向外壳112的背盖112a，而使天线单元130的第一导体132上的第一槽孔130a及第二槽孔130b不朝向背盖112a。据此，在背盖112a的材质为金属而具导电性的情况下，可降低天线单元130藉其第一槽孔130a及第二槽孔130b所收发的信号受到背盖112a干扰的程度，以提升天线单元130的信号收发能力。如此一来，不需为了避免背盖112a对天线单元130造成干扰而在背盖112a上设置对位于天线单元130的非金属壳体，进而使电子装置100能够具有较佳的外观。此外，由于天线单元130通过上述配置方式而可具有良好的信号收发能力，故不需以形成槽孔于背盖112a的方式来进行信号收发，而可让背盖112a具有较佳的外观并降低背盖112a在制程上的复杂度。
在本实施例中，天线单元130藉其朝向背盖112a的第二导体134来接地于背盖112a。此外，天线单元130具有馈入点F1，馈入点F1设置于第一导体132并通过焊接或其它适当方式连接馈入线以馈入信号。
图5为图1的电子装置的局部示意图。请参考图4及图5，本实施例的天线单元130例如是由金属导体折弯而构成U型字形的一体成型结构。外壳112更包括一前框112c，第三导体136朝向前框112c，且第二导体134及第三导体136分别承靠背盖112a及前框112c，以通过内嵌的方式将天线单元130固定于背盖112a与前框112c之间。此外，更可将第二导体134及第三导体136分别胶合于背盖112a及前框112c，以稳固地固定天线单元130。通过折弯金属导体
在本实施例中，第一侧墙112b的材质例如为金属材料且具有一开槽S，第一导体132对位于开槽S，以降低天线单元130藉其第一槽孔130a及第二槽孔130b所收发的信号受到具导电性的第一侧墙112b干扰的程度。图6为绝缘盖体覆盖图3的开槽的示意图。在本实施例中，外壳112如图2及图6所示可更包括一绝缘盖体112d，绝缘盖体112d覆盖开槽S以避免天线单元130外露。由于本实施例的开槽S及绝缘盖体112d是位于外壳112的第一侧墙112b而非位于背盖112a，因此不会影响电子装置100的背盖112a的美观。在其它实施例中，第一侧墙的材质亦可为绝缘材料，且不具有开槽而直接覆盖天线单元。
本发明不对天线单元的槽孔的形式、位置与延伸范围加以限制，以下通过图式对此加以举例说明。
图7为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。请参考图7，本实施例的背盖212a、第一侧墙212b、第一导体232、第二导体234、第三导体236及馈入点F2的配置方式类似于图3所示的背盖112a、第一侧墙112b、第一导体132、第二导体134、第三导体136及馈入点F1的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元230与图3的天线单元130的主要不同处在于，图3的天线单元130的第一槽孔130a及第二槽孔130b未延伸至第三导体136，而本实施例的天线单元230的第一槽孔230a及第二槽孔230b从第一导体232延伸至第三导体236。
图8为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。请参考图8，本实施例的背盖312a、第一侧墙312b、第一导体332、第二导体334、第三导体336及馈入点F3的配置方式类似于图7所示的背盖212a、第一侧墙212b、第一导体232、第二导体234、第三导体236及馈入点F2的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元330与图7的天线单元230的主要不同处在于，图7的天线单元230的第一槽孔230a及第二槽孔230b彼此相连，而本实施例的天线单元330的第一槽孔330a及第二槽孔330b不相连。
图9为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。请参考图9，本实施例的背盖412a、第一侧墙412b、第一导体432、第二导体434、第三导体436及馈入点F4的配置方式类似于图3所示的背盖112a、第一侧墙112b、第一导体132、第二导体134、第三导体136及馈入点F1的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元430与图3的天线单元130的主要不同处在于，天线单元430除了具有第一槽孔430a及第二槽孔430b之外，更具有第三槽孔430c。第三槽孔430c延伸至第一导体432的边缘而形成开口，使第三槽孔430c构成耦合电容负载(coupled capacitive load)，以增进天线单元430的频宽。
图10为图9的天线单元的返回损失曲线图。从图10中的返回损失(return loss)曲线可看出，通过上述耦合电容负载对天线单元430的频宽的增进，天线单元430的操作频宽可涵盖无线局域网络(wireless local area network，WLAN)所需操作频段(2.4~2.5GHz)。
图11为图9的天线单元于2.4~2.5GHz的X-Y平面辐射场型图。图12为图9的天线单元于5.15~5.85GHz的X-Y平面辐射场型图。在图11和图12中，辐射场型的单位是增益(dB)，圆周上的数字是圆周度数。如图11及图12所示，在上述配置方式之下，天线单元430于2.4~2.5GHz及5.15~5.85GHz的X-Y平面辐射场型皆近似为全向辐射而具有良好的信号收发能力。
图13为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。图14为图13的天线单元的立体图。请参考图13及图14，本实施例的背盖512a、第一侧墙512b、第一导体532、第二导体534及第三导体536的配置方式类似于图9所示的背盖412a、第一侧墙412b、第一导体432、第二导体434及第三导体436的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元530与图9的天线单元430的主要不同处在于，图9的天线单元430的第一槽孔430a、第二槽孔430b、第三槽孔430c及馈入点F4皆形成于第一导体432，而本实施例的天线单元530的第一槽孔530a、第二槽孔530b、第三槽孔530c及馈入点F5皆形成于第三导体536。由于本实施例的第一槽孔530a、第二槽孔530b及第三槽孔530c并非朝向第一侧墙512b，故第一侧墙512b不需如图9般具有用以暴露第一槽孔430a、第二槽孔430b及第三槽孔430c的开槽S’。在图13及图14所示的实施例中，天线单元530的第三导体536上的第一槽孔530a及第二槽孔530b形成于第三导体536而不朝向背盖512a。据此，在背盖512a的材质为金属而具导电性的情况下，可降低天线单元530藉其第一槽孔530a及第二槽孔530b所收发的信号受到背盖512a干扰的程度，以提升天线单元530的信号收发能力。
图15为本发明另一实施例的电子装置的局部立体图。请参考图15，本实施例的背盖612a、第一侧墙612b、第一导体632、第二导体634、第三导体636及馈入点F6的配置方式类似于图9所示的背盖412a、第一侧墙412b、第一导体432、第二导体434、第三导体436及馈入点F4的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元630与图9的天线单元430的主要不同处在于，天线单元630的多个槽孔(绘示为第一槽孔630a、第二槽孔630b及第三槽孔630c)的至少其中之二(绘示为第一槽孔630a及第三槽孔630c)延伸至第一导体632的边缘而形成多个开口，其中第一槽孔630a的长度约等于一第一共振信号的波长的四分之一，且第三槽孔630c的长度约等于一第二共振信号的波长的四分之一，而第二槽孔630b与馈入点F6则负责电磁信号的馈入，并将电磁能量耦合至第一槽孔630a及第三槽孔630c，以调整天线单元630的频宽。
图16为本发明另一实施例的电子装置的部分构件立体图。请参考图16，本实施例的背盖712a、第一侧墙712b、第一导体732、第二导体734、第三导体736及馈入点F7的配置方式类似于图3所示的背盖112a、第一侧墙112b、第一导体132、第二导体134、第三导体136及馈入点F1的配置方式，于此不加以赘述。本实施例的天线单元730与图3的天线单元130的主要不同处在于，天线单元730更包括一第四导体738，第四导体738连接第一导体732的一端且垂直第一导体732，第一槽孔730a及第二槽孔730b的至少其中之一(绘示为第二槽孔730b)从第一导体732延伸至第四导体738。外壳712更包括一第二侧墙712e，第二侧墙712e连接第一侧墙712b的一端且垂直第一侧墙712b，第四导体738邻近第二侧墙712e，开槽S”从第一侧墙712b延伸至第二侧墙712e以暴露天线单元730。换言之，本实施例的天线单元730及其槽孔从第一侧墙712b处延伸至第二侧墙712e处，而可增加天线单元730的辐射场型的全向性以进一步提升其信号收发能力。
综上所述，本发明的天线单元配置于电子装置的外壳内而邻近外壳的第一侧墙，且天线单元是以其第二导体朝向外壳的背盖，而使天线单元的第一导体或第三导体上的槽孔不朝向背盖。据此，在背盖的材质为金属而具导电性的情况下，可降低天线单元藉其槽孔所收发之信号受到背盖干扰的程度，以提升天线单元的信号收发能力。如此一来，不需为了避免背盖对天线单元造成干扰而在背盖上设置对位于天线单元的非金属壳体，进而使电子装置能够具有较佳的外观。此外，由于本发明的天线单元通过上述配置方式而可具有良好的信号收发能力，故不需以形成槽孔于背盖的方式来进行信号收发，而可让背盖具有较佳的外观并降低背盖在制程上的复杂度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围以权利要求中所界定的内容为准。

Claims (21)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一机体，具有一外壳，其中该外壳包括一背盖及一第一侧墙；以及
一天线单元，配置于该外壳内而邻近该第一侧墙，且具有多个槽孔，其中该天线单元包括：
一第一导体，朝向该第一侧墙；
一第二导体，弯折地连接该第一导体的一侧边而朝向该背盖，且接地于该背盖；以及
一第三导体，弯折地连接该第一导体的另一侧边，其中该些槽孔形成于该第一导体及该第三导体的至少其中之一。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该天线单元为一体成型。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一导体、该第二导体及该第三导体构成U型字形。
4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该外壳更包括一前框，该第三导体朝向该前框，该第二导体及该第三导体分别承靠该背盖及该前框，以固定该天线单元于该背盖与该前框之间。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该背盖的材质包括金属材料。
6.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该些槽孔包括一第一槽孔及一第二槽孔，该第一槽孔的长度等于一第一共振信号的波长的二分之一，该第二槽孔的长度等于一第二共振信号的波长的二分之一。
7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该第一槽孔或该第二槽孔从该第一导体延伸至该第三导体。
8.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该些槽孔更包括一第三槽孔，该第三槽孔延伸至该第一导体的边缘或该第三导体的边缘而形成一开口。
9.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，该天线单元更包括一第四导体，该第四导体连接该第一导体的一端且垂直该第一导体，该第一槽孔或该第二槽孔从该第一导体延伸至该第四导体。
10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该外壳更包括一第二侧墙，该第二侧墙连接该第一侧墙的一端且垂直该第一侧墙，该第四导体邻近该第二侧墙。
11.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该些槽孔的至少其中之二延伸至该第一导体的边缘而形成多个开口。
12.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该天线单元具有一馈入点，该馈入点设置于该第一导体或该第三导体。
13.一种天线单元，其特征在于，具有多个槽孔且包括：
一第一导体；
一第二导体，弯折地连接该第一导体的一侧边；以及
一第三导体，弯折地连接该第一导体的另一侧边，其中该些槽孔形成于该第一导体及该第三导体的至少其中之一。
14.如权利要求13所述的天线单元，其特征在于，该天线单元为一体成型。
15.如权利要求13所述的天线单元，其特征在于，该第一导体、该第二导体及该第三导体构成U型字形。
16.如权利要求13所述的天线单元，其特征在于，该些槽孔包括一第一槽孔及一第二槽孔，该第一槽孔的长度等于一第一共振信号的波长的二分之一，该第二槽孔的长度等于一第二共振信号的波长的二分之一。
17.如权利要求16所述的天线单元，其特征在于，该第一槽孔或该第二槽孔从该第一导体延伸至该第三导体。
18.如权利要求16所述的天线单元，其特征在于，该些槽孔更包括一第三槽孔，该第三槽孔延伸至该第一导体的边缘或该第三导体的边缘而形成一开口。
19.如权利要求16所述的天线单元，其特征在于，该天线单元更包括一第四导体，该第四导体连接该第一导体的一端且垂直该第一导体，该第一槽孔或该第二槽孔从该第一导体延伸至该第四导体。
20.如权利要求13所述的天线单元，其特征在于，该些槽孔的至少其中之二延伸至该第一导体的边缘而形成多个开口。
21.如权利要求13项所述的天线单元，其特征在于，具有一馈入点，其中该馈入点设置于该第一导体或该第三导体。
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