CN103972635A - 移动装置及其回圈天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动装置及其回圈天线，所述移动装置包括：金属外框、显示器、主机系统，以及通信模块。显示器设置于金属外框内。通信模块包括：金属板、非导体外壳、回圈天线，以及射频模块。金属板和非导体外壳形成一中空结构。射频模块耦接至回圈天线，并作为回圈天线的一信号源。回圈天线和射频模块皆设置于中空结构内，并皆贴合于非导体外壳的一内表面上，其中内表面相对于该金属板。移动装置能操作于开启状态或收合状态。当操作于收合状态时，移动装置作为一平板电脑，而金属外框平放于主机系统和通信模块上。本发明的回圈天线不易受接地面影响且无需广大的净空区，并可应用于无配置天线净空区的各种小型化移动装置。

Description

移动装置及其回圈天线

技术领域

本发明涉及一种移动装置，尤其涉及一种移动装置及其回圈天线。

背景技术

随着移动通信技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的便携式电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通信的功能。有些涵盖长距离的无线通信范围，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的频带进行通信，而有些则涵盖短距离的无线通信范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access)系统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

为了保持良好的通信品质，在移动装置中，用于无线通信的天线元件通常需要足够的净空区作配置，而净空区内不能摆放任何金属元件。然而，移动装置的内部空间有限，有时会无法满足天线元件的净空区需求。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种移动装置，包括：一金属外框；一显示器，设置于该金属外框内；一主机系统；以及一通信模块，包括：一金属板；一非导体外壳，其中该金属板和该非导体外壳形成一中空结构；一回圈天线；以及一射频模块，耦接至该回圈天线，并作为该回圈天线的一信号源；其中该回圈天线和该射频模块皆设置于该中空结构内，并皆贴合于该非导体外壳的一内表面上，该内表面相对于该金属板；以及其中该移动装置能操作于一开启状态或一收合状态，当操作于该收合状态时，该移动装置作为一平板电脑，而该金属外框平放于该主机系统和该通信模块上。

另外，本发明提供一种回圈天线，包括：一第一辐射部，其中一开口槽孔形成于该第一辐射部内，该第一辐射部具有耦接至一信号源的一馈入端以及耦接至一接地电位的一接地端，而该开口槽孔分离该馈入端与该接地端；以及一第二辐射部，耦接至该第一辐射部的该接地端。

本发明的回圈天线不易受接地面影响且无需广大的净空区。在适当地微调后，此回圈天线将具有微小的天线高度，可应用于无配置天线净空区的各种小型化移动装置。

附图说明

图1是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的侧视图；

图2是显示根据本发明另一实施例所述的移动装置的侧视图；

图3是显示根据本发明一实施例所述的回圈天线的俯视图；

图4是显示根据本发明另一实施例所述的回圈天线的俯视图；

图5是显示根据本发明一实施例所述的回圈天线的俯视图；

图6是显示根据本发明一实施例所述的回圈天线的返回损失图。

其中，附图标记说明如下：

100、200～移动装置；

110～金属外框；

120～显示器；

130～主机系统；

140～通信模块；

150～金属板；

160～非导体外壳；

170、300、400、500～回圈天线；

180～射频模块；

210～外接键盘；

220～Wi-Fi模块；

310～第一辐射部；

312～第一辐射部的馈入端；

314～第一辐射部的接地端；

316～第一辐射部的角落缺口；

320、520～第二辐射部；

330～第三辐射部；

350～开口槽孔；

351～开口槽孔的开口端；

390～信号源；

D1～距离；

E1～非导体外壳的内表面；

E2～金属外框的背表面；

FB1～第一频带；

FB2～第二频带；

GND～接地电位；

θ～夹角。

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。移动装置100可以是一平板电脑、一笔记本电脑，或是两者的组合。如图1所示，移动装置100包括：一金属外框110、一显示器120、一主机系统130，以及一通信模块140。金属外框110用于保护显示器120。显示器120可以包括一液晶模块(Liquid Crystal Module，LCM)和一触控模块(未显示)，并设置于金属外框110内。主机系统130可以包括一处理器、一存储器，以及一大量储存装置(未显示)。通信模块140用于提供无线通信的功能。

通信模块140至少包括一金属板150、一非导体外壳160、一回圈天线(Loop Antenna)170，以及一射频模块180。通信模块140还可包括其他元件，例如：一系统电路板和一电池(未显示)。在一些实施例中，非导体外壳160可以用塑胶材质制成。射频模块180耦接至回圈天线170，并作为回圈天线170的一信号源。金属板150和非导体外壳160形成一中空结构。回圈天线170和射频模块180皆设置于该中空结构内，并皆贴合于非导体外壳160的一内表面E1上，其中内表面E1相对于金属板150。在一些实施例中，非导体外壳160的内表面E1大致平行于金属板150。在较佳实施例中，移动装置100能操作于一开启状态或一收合状态。在图1中，当移动装置100操作于该收合状态时，移动装置100可作为一平板电脑，而金属外框110平放于主机系统130和通信模块140上。更详细地说，在该收合状态下，主机系统130和通信模块140皆接触至金属外框110的一背表面E2，而一使用者可通过触摸显示器120来进行指令或文字输入。

图2是显示根据本发明另一实施例所述的移动装置200的侧视图。如图2所示，当移动装置200操作于一开启状态时，移动装置200可作为一笔记本电脑。在本实施例中，移动装置200还可包括一外接键盘210，而外接键盘210可以耦接至主机系统130，并提供一输入介面。在一些实施例中，外接键盘210可包括一Wi-Fi模块220，用以提供小范围无线通信的功能。当移动装置200操作于该开启状态时，外接键盘210、主机系统130，以及通信模块140大致形成一扁平结构，该扁平结构和金属外框110的间具有接近90度的一夹角θ。相对直立的显示器120和外接键盘210能让一使用者更为便利地进行打字及文书处理。

在本发明较佳实施例中，移动装置100/200为可变形的一通信装置，并可作为一平板电脑或一笔记本电脑。当移动装置100/200作为一平板电脑时，其天线元件将非常靠近金属板150和金属外框110，使得该天线元件的辐射场型受到干扰。有鉴于此，本发明采用回圈天线170取代一般天线来涵盖3G/4G移动通信频带。由于回圈天线170不易受接地面影响，且无需广大的净空区，本发明的移动装置100/200将可在缺少天线净空区的情况下仍能保有良好通信品质。

图3是显示根据本发明一实施例所述的回圈天线300的俯视图。如图3所示，回圈天线300包括一第一辐射部310和一第二辐射部320。大致来说，第一辐射部310可共振产生一低频频带，而第二辐射部320可共振产生一高频频带。在一些实施例中，第一辐射部310大致为一矩形，并具有一角落缺口316，其中角落缺口316大致为一小矩形。一开口槽孔350形成于第一辐射部310内。在一些实施例中，开口槽孔350大致为一L字形。第一辐射部310具有耦接至一信号源390的一馈入端312，以及耦接至一接地电位GND的一接地端314。开口槽孔350用于分离馈入端312与接地端314。在一些实施例中，信号源390即为一射频模块。第二辐射部320耦接至第一辐射部310的接地端314。在一些实施例中，第二辐射部320大致为一L字形。

图4是显示根据本发明另一实施例所述的回圈天线400的俯视图。如图4所示，回圈天线400还包括一第三辐射部330。在一些实施例中，第三辐射部330大致为一矩形。第三辐射部330耦接至第一辐射部310，而第三辐射部330的长度和宽度皆小于第一辐射部310。第三辐射部330可用于控制回圈天线400的阻抗匹配，并增加回圈天线400的操作频宽。

图5是显示根据本发明一实施例所述的回圈天线500的俯视图。在本实施例中，回圈天线500的一第二辐射部520大致为一I字形。第二辐射部520耦接至第一辐射部310的接地端314，并朝远离第一辐射部310的方向延伸。必须注意的是，第二辐射部520还可为其他形状，例如：一U字形、一S字形，或一J字形，而不致影响回圈天线500的辐射特性。图3、图4、图5所示的回圈天线300、400、500皆可套用至图1、图2的实施例中。

图6是显示根据本发明一实施例所述的一回圈天线的返回损失(ReturnLoss)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表返回损失(dB)。如图6所示，回圈天线可以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704MHz至960MHz的间，而第二频带FB2约介于1710MHz至2170MHz的间。因此，本发明的回圈天线可涵盖LTE Band17/13、GSM850/900、LTE Band4、GSM1800/1900、WCDMA2100等等多重频带，符合实际应用需要。

在一些实施例中，本发明的元件尺寸如下。请一并参考图1、图4。回圈天线170和金属板150之间的距离D1约为4.5mm。回圈天线400的整体长度约为78mm，整体宽度约为29mm。开口槽孔350的一开口端351的宽度约介于0.5mm至2mm之间。

值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件形状，以及频带范围皆非为本发明的限制条件。设计者可根据不同需求来调整这些元件尺寸、元件形状，以及频带范围。

如前所述，本发明的回圈天线不易受接地面影响且无需广大的净空区。在适当地微调后，此回圈天线将具有微小的天线高度，可应用于无配置天线净空区的各种小型化移动装置。

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。

本发明虽以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域普通技术人员，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 (12)

1.一种移动装置，包括：

一金属外框；

一显示器，设置于该金属外框内；

一主机系统；以及

一通信模块，包括：

一金属板；

一非导体外壳，其中该金属板和该非导体外壳形成一中空结构；

一回圈天线；以及

一射频模块，耦接至该回圈天线，并作为该回圈天线的一信号源；

其中该回圈天线和该射频模块皆设置于该中空结构内，并皆贴合于该非导体外壳的一内表面上，该内表面相对于该金属板；以及

其中该移动装置能操作于一开启状态或一收合状态，当操作于该收合状态时，该移动装置作为一平板电脑，而该金属外框平放于该主机系统和该通信模块上。

2.如权利要求1所述的移动装置，还包括：

一外接键盘，其中当该移动装置操作于该开启状态时，该外接键盘耦接至该主机系统；

其中当该移动装置操作于该开启状态时，该外接键盘、该主机系统，以及该通信模块大致形成一扁平结构，该扁平结构和该金属外框的间具有接近90度的一夹角。

3.如权利要求1所述的移动装置，其中该回圈天线包括：

一第一辐射部，其中一开口槽孔形成于该第一辐射部内，该第一辐射部具有耦接至该射频模块的一馈入端以及耦接至一接地电位的一接地端，而该开口槽孔分离该馈入端与该接地端；以及

一第二辐射部，耦接至该第一辐射部的该接地端。

4.如权利要求3所述的移动装置，其中该第一辐射部大致为一矩形，并具有一角落缺口。

5.如权利要求3所述的移动装置，其中该开口槽孔大致为一L字形，而该开口槽孔的一开口端的宽度约介于0.5mm至2mm的间。

6.如权利要求3所述的移动装置，其中该第二辐射部大致为一L字形或一I字形。

7.如权利要求3所述的移动装置，其中该回圈天线还包括：

一第三辐射部，耦接至该第一辐射部，其中该第三辐射部的长度和宽度皆小于该第一辐射部。

8.一种回圈天线，包括：

一第一辐射部，其中一开口槽孔形成于该第一辐射部内，该第一辐射部具有耦接至一信号源的一馈入端以及耦接至一接地电位的一接地端，而该开口槽孔分离该馈入端与该接地端；以及

一第二辐射部，耦接至该第一辐射部的该接地端。

9.如权利要求8所述的回圈天线，其中该第一辐射部大致为一矩形，并具有一角落缺口。

10.如权利要求8所述的回圈天线，其中该开口槽孔大致为一L字形，而该开口槽孔的一开口端的宽度约介于0.5mm至2mm的间。

11.如权利要求8所述的回圈天线，其中该第二辐射部大致为一L字形或一I字形。

12.如权利要求8所述的回圈天线，还包括：

一第三辐射部，耦接至该第一辐射部，其中该第三辐射部的长度和宽度皆小于该第一辐射部。