CN104143681A - 移动装置 - Google Patents

Abstract

一种移动装置，包括：一接地元件、一第一导电边框、一第二导电边框，以及一天线元件。该第一导电边框耦接至该接地元件。该第二导电边框与该接地元件和该第一导电边框分离。该天线元件耦接至一信号源，并接近该第二导电边框。该天线元件和该第二导电边框形成一耦合式馈入天线结构。本发明可兼得改良移动装置外观以及维持天线辐射效能的优点。

Description

移动装置

技术领域

本发明涉及一种移动装置，特别涉及包括以浮接导电边框(FloatConductive Frame)形成的一耦合式馈入天线结构(Coupled-fed AntennaStructure)的移动装置。

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)是统使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通信。

近年来，移动装置常加入金属外观件(例如：金属边框)来增进外型时尚感。然而，这些金属外观件的存在往往对于无线通信的天线元件造成负面影响，并降低移动装置的通信品质。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种移动装置，包括：一接地元件；一第一导电边框，耦接至该接地元件；一第二导电边框，与该接地元件和该第一导电边框分离；以及一第一天线元件，耦接至一第一信号源，并接近该第二导电边框，其中该第一天线元件和该第二导电边框形成一第一耦合式馈入天线结构。

本发明可兼得改良移动装置外观以及维持天线辐射效能的优点。

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立体图；

图2是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；

图3A是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的立体图；

图3B是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的俯视图；

图4是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的第一天线元件和第一耦合式馈入天线结构的返回损失图；

图5是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的第一天线元件和第一耦合式馈入天线结构的天线效率图；以及

图6是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的立体图。

其中，附图标记说明如下：

100、200、300、600～移动装置；

110～接地元件；

120、620～第一导电边框；

130～第二导电边框；

135～第一无接地区域；

140、340～第一天线元件；

150～第一信号源；

160～第三导电边框；

165～第二无接地区域；

170～第二天线元件；

180～第二信号源；

210～非导体外壳；

341～主辐射部；

342～馈入连接部；

FB1～第一频带；

FB2～第二频带；

G1～第一间隙；

G2～第二间隙；

G3～第三间隙；

G4～第四间隙；

GC1～第一耦合间隙；

GC2～第二耦合间隙。

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的立体图。移动装置100可以是一智慧型手机(Smart Phone)或是一平板计算机(TabletComputer)。如图1所示，移动装置100包括：一接地元件110、一第一导电边框(Conductive Frame)120、一第二导电边框130、一第一天线元件140，以及一第一信号源150。接地元件110可以是一系统接地面，其设置于一介质基板(未显示)上，例如：一FR4(Flame Resistant-4)基板。在一些实施例中，接地元件110、第一导电边框120、第二导电边框130，以及第一天线元件140均可用金属制成，例如：铜、银、铝，或是铁。必须注意的是，移动装置100更可包括其他元件，例如：一处理器、一触控面板、一触控模块、一电池、一扬声器，以及一相机镜头(未显示)。

第一导电边框120可以耦接至接地元件110。第二导电边框130与接地元件110和第一导电边框120分离。换言之，第二导电边框130处于一浮接(Float)状态，并可视为独立于接地元件110外的一寄生元件(ParasiticElement)。在一些实施例中，第一导电边框120大致为长度较长的一U字形，而第二导电边框130大致为长度较短的另一U字形。第一导电边框120和第二导电边框130之间可以形成一第一间隙G1和一第二间隙G2。在一些实施例中，第一间隙G1和第二间隙G2均应大于1mm。第一天线元件140耦接至第一信号源150，并接近第二导电边框130。第一天线元件140之种类在本发明中并不作限制。例如，第一天线元件140可以是一单极天线(MonopoleAntenna)、一偶极天线(Dipole Antenna)、一回圈天线(Loop Antenna)、一平面倒F形天线(Planar Inverted F Antenna，PIFA)、一双支路天线(Dual-BranchAntenna)，或是一补钉天线(Patch Antenna)。第一天线元件140和第二导电边框130之间可以形成一第一耦合间隙GC1。在一些实施例中，第一耦合间隙GC1应小于3mm。第一天线元件140和第二导电边框130更可共同形成一第一耦合式馈入天线结构(Coupled-fed Antenna Structure)，其中第一天线元件140可视为用于激发该第一耦合式馈入天线结构的一第一馈入部。

在本发明中，第一天线元件140可用于涵盖一高频频带，而由第一天线元件140和第二导电边框130所形成的该第一耦合式馈入天线结构可用于涵盖一低频频带。由于第二导电边框130浮接而未耦接至接地元件110，将可大幅降低第二导电边框130对于移动装置100的整体天线辐射特性的负面影响。另外，第二导电边框130作为该第一耦合式馈入天线结构的一部份(寄生元件)，将有助于本发明的移动装置100轻易操作于多重频带。因此，本发明可兼得改良移动装置外观以及维持天线辐射效能的优点。

图2是显示根据本发明一实施例所述的移动装置200的俯视图。图2与图1相似。与图1的差异在于，移动装置200更包括一非导体外壳210。例如，非导体外壳210可用塑胶制成。在本实施例中，第一导电边框120和第二导电边框130均是设置于非导体外壳210的表面上，而接地元件110设置于非导体外壳210内(未显示)。第二导电边框130的长度小于第一导电边框120的长度。图2的移动装置200的其余特征均与图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3A是显示根据本发明一实施例所述的移动装置300的立体图。图3B是显示根据本发明一实施例所述的移动装置300的俯视图。请一并参考图3A、3B。图3A、3B与图1相似。与图1的差异在于，移动装置300的一第一天线元件340为具有一蜿蜒结构的一单极天线。该单极天线包括一主辐射部341和一馈入连接部342。主辐射部341接近第二导电边框130。主辐射部341和第二导电边框130之间可以形成一第一耦合间隙GC1。在一些实施例中，主辐射部341大致为一U字形。主辐射部341和接地元件110可以位于不同平面。例如，主辐射部341可以设置于异于接地元件110的一软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)(未显示)上。第一信号源150是经由馈入连接部342耦接至主辐射部341。在一些实施例中，馈入连接部342为一顶针(Pogo Pin)或一金属弹片(Metal Spring)，其大致垂直于接地元件110和该软性电路板。在一些实施例中，第二导电边框130和接地元件110的间有一第一无接地区域135，而第一天线元件340的一垂直投影是与第一无接地区域135部份或全部重迭。图3A、3B的移动装置300的其余特征均与图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100的第一天线元件140和该第一耦合式馈入天线结构的返回损失(Return Loss)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表返回损失(dB)。如图4所示，该第一耦合式馈入天线结构涵盖一第一频带FB1，而第一天线元件140涵盖一第二频带FB2。在较佳实施例中，第一频带FB1约介于1565MHz至1585MHz之间，而第二频带FB2约介于2400MHz至2484MHz之间。因此，本发明的移动装置100至少可操作于一GPS(Global Positioning System)频带以及一WLAN(WirelessLocal Area Network)2.4GHz频带。

图5是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的第一天线元件140和该第一耦合式馈入天线结构的天线效率(Antenna Efficiency)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表天线效率(%)。如图5所示，第一天线元件140和该第一耦合式馈入天线结构的天线效率于第一频带FB1中约介于74%至76%之间，而于第二频带FB2中约介于77%至81%之间，可符合实际应用需求。

图6是显示根据本发明一实施例所述的移动装置600的立体图。图6与图1相似。与图1的差异在于，移动装置600更包括一第三导电边框160、一第二天线元件170，以及一第二信号源180，而移动装置600的一第一导电边框620具有不同形状。在一些实施例中，第三导电边框160和第二天线元件170均可用金属制成，例如：铜、银、铝，或铁。在一些实施例中，第一导电边框620、第二导电边框130，以及第三导电边框160均设置于一非导体外壳(未显示)的表面上，而接地元件110设置于该非导体外壳内。第一导电边框620可以耦接至接地元件110。第三导电边框160与接地元件110和第一导电边框620分离。在一些实施例中，第三导电边框160大致为一U字形。第一导电边框620和第三导电边框160之间可以形成一第三间隙G3和一第四间隙G4。在一些实施例中，第三间隙G3和第四间隙G4均应大于1mm。第二天线元件170耦接至第二信号源180，并接近第三导电边框160。第二天线元件170的种类在本发明中并不作限制。例如，第二天线元件170可以是一双支路天线。第二天线元件170和第三导电边框160之间形成一第二耦合间隙GC2。在一些实施例中，第二耦合间隙GC2应小于3mm。第二天线元件170和第三导电边框160更可形成一第二耦合式馈入天线结构，其中第二天线元件170可视为用于激发该第二耦合式馈入天线结构的一第二馈入部。在一些实施例中，第二导电边框130和接地元件110的间有一第一无接地区域135，而第一天线元件140的一垂直投影与第一无接地区域135部分或全部重叠。在一些实施例中，第三导电边框160和接地元件110之间有一第二无接地区域165，而第二天线元件170的一垂直投影是与第二无接地区域165部分或全部重叠。图6的移动装置600的其余特征均与图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。

在一些实施例中，本发明的元件尺寸和元件参数可如下列所述。请再次参考图3A、3B。接地元件110的长度约为100mm，宽度约为65mm。第一导电边框120的长度约为295mm，高度约为4mm。第二导电边框130的长度约为81mm，高度约为4mm。第一间隙G1约为2mm。第二间隙G2约为2mm。第一天线元件340的长度约为30mm，高度约为3mm。第一耦合间隙GC1约为1mm。第一无接地区域135的长度约为10mm，宽度约为65mm。

以上所述的元件尺寸、元件参数、元件形状，以及频率范围仅为举例，并非为本发明的限制条件。设计者可根据不同需要调整这些设定值。

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公开如上，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所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种移动装置，包括：

一接地元件；

一第一导电边框，耦接至该接地元件；

一第二导电边框，与该接地元件和该第一导电边框分离；以及

一第一天线元件，耦接至一第一信号源，并接近该第二导电边框，其中该第一天线元件和该第二导电边框形成一第一耦合式馈入天线结构。

2.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一导电边框大致为一U字形。

3.如权利要求1所述的移动装置，其中该第二导电边框大致为一U字形。

4.如权利要求1所述的移动装置，其中该第二导电边框的长度小于该第一导电边框的长度。

5.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一导电边框和该第二导电边框之间形成一第一间隙和一第二间隙，而该第一间隙和该第二间隙均大于1mm。

6.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一天线元件和该第二导电边框的间形成一第一耦合间隙，而该第一耦合间隙小于3mm。

7.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一天线元件为一单极天线，而该单极天线包括：

一主辐射部，接近该第二导电边框，并大致为一U字形，其中该主辐射部和该接地元件位于不同平面；以及

一馈入连接部，其中该第一信号源经由该馈入连接部耦接至该主辐射部。

8.如权利要求7所述的移动装置，其中该馈入连接部为一顶针或一金属弹片。

9.如权利要求1所述的移动装置，其中第一耦合式馈入天线结构是涵盖一第一频带，该第一天线元件是涵盖一第二频带，而该第一频带是低于该第二频带。

10.如权利要求1所述的移动装置，更包括：

一第三导电边框，与该接地元件和该第一导电边框分离，其中该第三导电边框大致为一U字形；以及

一第二天线元件，耦接至一第二信号源，并接近该第三导电边框，其中该第二天线元件和该第三导电边框形成一第二耦合式馈入天线结构。

11.如权利要求10所述的移动装置，其中该第一导电边框和该第三导电边框之间形成一第三间隙和一第四间隙，而该第三间隙和该第四间隙均大于1mm。

12.如权利要求10所述的移动装置，其中该第二天线元件和该第三导电边框之间形成一第二耦合间隙，而该第二耦合间隙小于3mm。