CN108270076A - 平面天线模块及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种平面天线模块及电子装置。金属显示模块具有金属延伸端部,金属输入上盖、金属基座以及金属接地墙之间形成共振空腔。平面天线模块可以通过共振空腔与金属延伸端部进行信号反射以提供无线频带。平面天线模块包含基板元件、馈入端、接地端、第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件。接地端连接金属输入上盖。第一辐射元件连接接地端。第二辐射元件连接接地端。第三辐射元件连接馈入端,且邻设于第一辐射元件并围绕第二辐射元件。第一辐射元件与第三辐射元件之间具有第一槽缝。第二辐射元件与第三辐射元件之间具有第二槽缝。本公开的平面天线模块及电子装置不仅可以维持电子装置的优化外观,还可以有效地改善天线模块的运行质量。
Description
技术领域
本公开涉及一种信号收发元件与信号收发装置,特别涉及一种平面天线模块及包含前述平面天线模块的电子装置。
背景技术
随着信号收发技术的快速发展,电子装置广泛地运用于人类的生活中并扮演越来越重要的角色。举例而言,电子装置可以通过因特网支持使用者运用在线购物、影音娱乐、健康照护等各种领域中的应用服务。然而,由于近年来电子装置快速地普及,消费者对于电子装置的外观的要求日渐严苛,因此,电子装置的制造商依据消费者的要求而相应地推出具有金属外壳的电子装置。
尽管具有金属外壳的电子装置由于其独特的金属质感而受到消费者的关注,但金属外壳的存在却同时大幅地提升电子装置中的天线模块的设计难度。举例而言,由于金属外壳的存在且金属外壳具有金属延伸端部的结构,使得天线模块更为接近金属外壳,导致天线模块的信号收发质量可能大幅地下降,从而难以维持正常运行。
因此,如何设计平面天线模块以维持电子装置的优化外观并有效地改善天线模块的运行质量,为目前本研究领域的重要议题。
发明内容
本公开公开的一实施方式涉及一种平面天线模块,应用于电子装置。电子装置包含金属显示模块、金属输入上盖、金属基座以及金属接地墙。金属显示模块通过枢轴枢接于金属输入上盖,且金属输入上盖、金属基座与金属接地墙之间形成共振空腔。金属显示模块具有金属延伸端部突伸出枢轴并设置于紧邻金属输入上盖的设置平面天线模块的一侧,平面天线模块能够通过共振空腔与金属延伸端部进行信号反射以提供至少两个无线频带。平面天线模块包含基板元件、馈入端、接地端、第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件。基板元件竖立设置于金属输入上盖并位于共振空腔中。接地端连接金属输入上盖。第一辐射元件连接接地端。第二辐射元件连接接地端。第三辐射元件连接馈入端,且第三辐射元件邻设于第一辐射元件并围绕第二辐射元件。第一辐射元件与第三辐射元件之间具有第一槽缝。第二辐射元件与第三辐射元件之间具有第二槽缝。第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件共平面设置于基板元件上。
在本公开的一实施例中,第三辐射元件包含匹配电路,匹配电路设置于第二辐射元件与第三辐射元件之间,并用以连接馈入端、接地端以及第三辐射元件。
本公开公开的一实施方式涉及一种电子装置包含金属显示模块、金属输入上盖、金属基座、金属接地墙以及至少一个平面天线模块。金属显示模块具有金属延伸端部。金属输入上盖通过枢轴枢接金属显示模块,且所述金属延伸端部突伸出所述枢轴。金属接地墙用以连接金属输入上盖与金属基座,其中金属输入上盖、金属基座以及金属接地墙之间形成共振空腔。平面天线模块竖立设置于金属输入上盖并位于共振空腔中,其中金属显示模块的金属延伸端部设置于紧邻金属输入上盖的一侧,平面天线模块可以通过共振空腔与金属延伸端部进行信号反射以提供至少两个无线频带,且平面天线模块包含基板元件、馈入端、接地端、第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件。接地端连接金属输入上盖。第一辐射元件连接接地端。第二辐射元件连接接地端。第三辐射元件连接馈入端,且第三辐射元件邻设于第一辐射元件并围绕第二辐射元件。第一辐射元件与第三辐射元件之间具有第一槽缝。第二辐射元件与第三辐射元件之间具有第二槽缝。第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件共平面设置于基板元件上。
综上所述,本公开的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案,可达到相当的技术进步,并具有产业上的广泛利用价值,本公开所公开的平面天线模块及电子装置是通过多个辐射元件(即,第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件)及各个辐射元件之间不同的槽缝(即,第一槽缝与第二槽缝),并依据上述槽缝分别具有的特性(如,第一槽缝与第二槽缝所对应的延伸距离)而共振出相应的运行频段。另外,本公开所公开的平面天线模块及电子装置可以运用电子装置的金属接地墙作为提供金属基座接地至金属输入上盖的接地路径,且平面天线模块可与由金属输入上盖、金属基座与金属接地墙所形成共振空腔以及金属显示模块的金属延伸端部进行信号反射以提供Wi-Fi所支持的无线频带2.4GHz及5GHz,亦可通过设置匹配电路提升平面天线模块的运行效率与辐射场型表现。因此,本公开所公开的平面天线模块及电子装置不仅可以维持电子装置的优化外观(如,金属外壳的使用),还可以有效地改善天线模块的运行质量(如,运行效率的提升)。
附图说明
图1为依据本公开公开的实施例所绘制的平面天线模块的架构示意图;
图2A、2B、2C、2D为本公开的平面天线模块实施例以不同摆放方式应用于电子装置所绘制的示意图;
图3A为本公开的平面天线模块于不同实施例的运行质量的关系图;
图3B、3C、3D为本公开图2B的电子装置的平面天线模块的运行质量的关系图。
具体实施方式
下文是举实施例配合附图作详细说明,以更好地理解本公开的实施方式,但所提供的实施例并非用以限制本公开所涵盖的范围,而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序,任何由元件重新组合的结构,所产生具有均等技术效果的装置,皆为本公开所涵盖的范围。此外,根据业界的标准及惯常做法,附图仅以辅助说明为目的,并未依照原尺寸作图,实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同元件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。
请参阅图1,图1为依据本公开公开的实施例所绘制的平面天线模块的架构示意图。平面天线模块100包含基板元件110、馈入端、接地端、第一辐射元件130、第二辐射元件140以及第三辐射元件150。其中接地端可由任何具有导电特性的材料提供,本实施例的接地端由铜箔170及同轴传输线120的接地端126提供,另外本实施例的馈入端亦由同轴传输线120的馈入端122提供。第一辐射元件130连接接地端,于本实施例中,第一辐射元件130连接铜箔170,第二辐射元件140连接接地端126,且第三辐射元件150连接馈入端122,且第三辐射元件150位于第一辐射元件130及第二辐射元件140之间。
举例而言,第一辐射元件130、第二辐射元件140以及第三辐射元件150可以由金属或任何具有导电特性的材料所制成。另外,于此实施例中,同轴传输线120包含馈入端122、第一绝缘部124、接地端126以及第二绝缘部128。同轴传输线120是依据馈入端122(设置于同轴传输线120的中心)、第一绝缘部124、接地端126以及第二绝缘部128(设置于同轴传输线120的外围)的顺序由内往外按序进行包覆所形成。应了解到,上述实施例仅用以示范同轴传输线120可行的实施方式,并非用以限制本公开。
于结构配置上,第三辐射元件150邻设于第一辐射元件130并围绕第二辐射元件140,且第一辐射元件130、第二辐射元件140以及第三辐射元件150共平面设置于基板元件110上。另外,第一辐射元件130与第三辐射元件150之间具有第一槽缝152,且第二辐射元件140与第三辐射元件150之间具有第二槽缝154。更详细地说,第一辐射元件130与第三辐射元件150之间具有第一间距O1,于部分实施例中,第一间距O1约介于范围为0.75毫米至1.25毫米之间,于本实施例中,第一间距O1为1毫米,因此,第一辐射元件130与第三辐射元件150之间无直接连接;第二辐射元件140与第三辐射元件150之间具有第二间距O2,于部分实施例中,第二间距O2约介于范围为0.375毫米至0.625毫米之间,于本实施例中,第二间距O2为0.5毫米,因此,第二辐射元件140与第三辐射元件150之间无直接连接。
于一实施例中,请参阅图2A至图2D,图2A、2B、2C、2D为依据本公开的平面天线模块实施例以不同摆放方式应用于电子装置所绘制的示意图。电子装置200包含金属显示模块240、金属输入上盖230、金属基座210以及金属接地墙220。金属输入上盖230通过枢轴244枢接金属显示模块240,且金属输入上盖230包含系统接地面(图未示出)。于此实施例中,至少一平面天线模块100可以应用于电子装置200,从而支持电子装置200进行频带共振以收发信号。上述第一辐射元件130与第二辐射元件140可以通过铜箔170及同轴传输线120的接地端126连接至金属输入上盖230的系统接地面,从而设置于电子装置200中。另外,电子装置200可以由笔记本电脑、平板电脑、智能手机或任何可支持信号收发功能的装置所实施。
于一实施例中,如图2A所示,金属接地墙220用以连接金属输入上盖230与金属基座210,以提供金属基座210接地至金属输入上盖230的接地路径,金属接地墙220可用于将金属基座210产生的不必要的电荷通过金属接地墙220传输至金属输入上盖230的系统接地面。举例而言,金属输入上盖230可以由包含键盘、触控面板或任何可支持电子装置200操作功能的介面搭配金属壳体所实施;金属显示模块240可以由包含发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)显示器、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器、液晶显示器(Liquid-Crystal Display,LCD)或任何可支持影像显示功能的装置搭配金属壳体所实施。
请继续参阅图2A,金属输入上盖230、金属基座210以及金属接地墙220之间形成共振空腔260。另外,平面天线模块100竖立设置于金属输入上盖230的一侧并位于共振空腔260中。更详细地说,平面天线模块100与金属接地墙220为平行设置,平面天线模块100垂直设置于金属输入上盖230的一侧面上,金属接地墙220亦竖立设置于金属输入上盖230与金属基座210之间,且平面天线模块100与金属接地墙220之间具有水平距离H1约为15毫米。
请参阅图2A,金属显示模块240具有金属延伸端部242,金属延伸端部242突伸出枢轴244并设置于紧邻金属输入上盖230的设置平面天线模块100的一侧。举例而言,当使用者展开电子装置200(即,金属输入上盖230与金属显示模块240之间的展开角度大于60度)时,金属显示模块240的金属延伸端部242的外侧与平面天线模块100之间具有水平距离G1,于部分实施例中,水平距离G1约介于范围0.75毫米至1.25毫米之间;于此实施例中,水平距离G1为1毫米;金属基座210靠近枢轴244的外侧与平面天线模块100之间具有水平距离G2,于部分实施例中,水平距离G2约介于范围1.5毫米至2.5毫米之间;于此实施例中,水平距离G2为2毫米。如此,平面天线模块100可以通过共振空腔260与金属延伸端部242进行频带共振。举例而言,平面天线模块100可以通过共振空腔260与金属延伸端部242进行信号反射以提供至少二无线频带。
于本实施例中,请参阅图1,第一辐射元件130(即,路径点A1至路径点A6所对应的路径)包含第一辐射部132与第二辐射部134。第一辐射部132与第二辐射部134之间弯折形成第一子槽缝153a,第一子槽缝153a具有一第三间距O3,于部分实施例中,第三间距O3约介于范围0.375毫米至0.625毫米之间;于此实施例中,第三间距O3为0.5毫米);第一辐射元件130与第三辐射元件150(即,路径点C1至路径点C4所对应的路径)之间形成第二子槽缝153b,第二子槽缝153b具有第一间距O1。第一子槽缝153a与第二子槽缝153b为连通配置。
于另一实施例中,第一辐射元件130与基板元件110相对于连接金属输入上盖230的边界之间以及第三辐射元件150与基板元件110相对于连接金属输入上盖230的边界之间形成第三子槽缝153c,第三子槽缝153c具有一第四间距O4,于部分实施例中,第四间距O4约介于范围0.75毫米至1.25毫米之间;于此实施例中,第四间距O4为1毫米);第二辐射元件140(即,路径点B1至路径点B3所对应的路径)与第三辐射元件150之间形成第四子槽缝153d,第四子槽缝153d具有第二间距O2。第三子槽缝153c与第四子槽缝153d为连通配置,且第二子槽缝153b与第三子槽缝153c为连通配置。
应了解到,上述实施例仅用以示范第一辐射元件130、第二辐射元件140与第三辐射元件150之间所对应的形状与设置方式,以及第一子槽缝153a与第二子槽缝153b、第三子槽缝153c与第四子槽缝154d所对应的形状与延伸距离均可以依据实际需求而进行相应地调整,并非用以限制本公开。举例来说,路径点C1至路径点C2所对应的路径的长度与宽度均可以依据实际需求而进行调整,从而调整第三子槽缝153c与第四子槽缝154d所对应的形状与延伸距离。
请继续参阅图1,第一子槽缝153a、第二子槽缝153b以及第三子槽缝153c为连通配置,且第一子槽缝153a、第二子槽缝153b以及第三子槽缝153c形成第一槽缝152;第二子槽缝153b、第三子槽缝153c以及第四子槽缝154d为连通配置,且第二子槽缝153b、第三子槽缝153c以及第四子槽缝154d形成第二槽缝154。同轴传输线120的馈入端122可以提供信号至平面天线模块100,从而使得平面天线模块100的第一辐射元件130及第三辐射元件150于共振空腔260中通过第一槽缝152共振产生一低频共振频带及一第一高频共振频带,第二辐射元件140及第三辐射元件150于共振空腔260中通过第二槽缝154共振产生一第二高频共振频带,且第二高频共振频带高于第一高频共振频带。
低频共振频带为Wi-Fi所支援的无线频带2.4GHz(即2400MHz至2500MHz);而第一高频共振频带与第二高频共振频带合成为Wi-Fi所支援的无线频带5GHz(即5150MHz至5850MHz)。于本实施例中,可通过调整第一子槽缝153a的长度与宽度或第二辐射部134于路径点A5至路径点A6所对应的路径的长度与宽度,从而调整第一子槽缝153a与第二子槽缝153b的形状与延伸距离以改变低频共振频带及第一高频共振频带所对应的共振频率。
于本实施例中,可通过调整第二子槽缝153b的长度与宽度或第三辐射部150于路径点C1至路径点C2所对应的路径的长度与宽度,从而改变第二子槽缝153b的形状与延伸距离以调整第二高频共振频带的阻抗匹配。另外,于部分实施例中,平面天线模块100所具有的长度约介于范围为30毫米至50毫米之间,且平面天线模块100所具有的宽度约介于范围为3.75毫米至6.25毫米之间,于此实施例中,平面天线模块100所具有的长度为40毫米,且平面天线模块100所具有的宽度为5毫米。
于一实施例中,请参阅图1,第三辐射元件150包含匹配电路160,且匹配电路160设置于第二辐射元件140与第三辐射元件150之间。匹配电路160用以连接馈入端122、接地端(如,铜箔170)以及第三辐射元件150。于另一实施例中,匹配电路160包含第一导体元件L1、第一阻抗元件M1以及第二阻抗元件M2。第三辐射元件150连接第一阻抗元件M1,第二阻抗元件M2连接接地端(如,铜箔170),且第一导体元件L1分别连接馈入端122、第一阻抗元件M1以及第二阻抗元件M2。于此实施例中,第一阻抗元件M1为具有电容值6.8pF的电容元件,第二阻抗元件M2为具有电感值1.1nH的电感元件,通过上述匹配电路的配置可以有效地改善平面天线模块100的低频共振频带的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)。
另外,请参阅图3A,图3A为本公开的平面天线模块于不同实施例的运行质量的关系图。曲线302可以表示为平面天线模块100未设置上述匹配电路160于运行时所产生的电压驻波比,曲线304可以表示为平面天线模块100已设置上述匹配电路160,且匹配电路160中的第一阻抗元件M1为具有电容值6.8pF的电容元件以及第二阻抗元件M2为具有电感值1.1nH的电感元件时,平面天线模块100于运行时所产生的电压驻波比。由图3A中的曲线302与曲线304可以理解到,当上述匹配电路160设置于平面天线模块100,且平面天线模块100用以共振出Wi-Fi所支持的无线频带2.4GHz时,平面天线模块100已设置上述匹配电路160所产生的电压驻波比(VSWR约介于为1至2之间)低于平面天线模块100未设置上述匹配电路160所产生的电压驻波比(VSWR约介于范围7至8之间)。因此,本公开技术可以有效地改善平面天线模块100于共振出Wi-Fi所支持的无线频带2.4GHz时所产生的电压驻波比。应了解到,上述实施例仅用以示范匹配电路160可行的设置方式与功能成效,并非用以限制本公开。
于又一实施例中,匹配电路160包含第一导体元件L1、第一阻抗元件M1、第二阻抗元件M2、第二导体元件L2、第三阻抗元件M3以及第四阻抗元件M4。第三辐射元件150连接第一阻抗元件M1,且第二阻抗元件M2与第三阻抗元件M3连接接地端(如,铜箔170)。第一导体元件L1分别连接第一阻抗元件M1、第二阻抗元件M2以及第四阻抗元件M4,且第二导体元件L2分别连接馈入端122、第三阻抗元件M3以及第四阻抗元件M4。第一阻抗元件M1为具有电容值6.8pF的电容元件,第二阻抗元件M2为具有电感值1.1nH的电感元件,第三阻抗元件M3为具有电容值0.7pF的电容元件,且第四阻抗元件M4可以由电阻值为0Ω的金属传输导线所实施,如此,即可以有效地改善平面天线模块100于共振出低频共振频带及高频共振频带时所产生的电压驻波比。
另外,请参阅图3A,曲线302为平面天线模块100未设置上述匹配电路160于运行时所产生的电压驻波比,曲线306为平面天线模块100已设置上述匹配电路160,且匹配电路160中的第一阻抗元件M1为具有电容值6.8pF的电容元件、第二阻抗元件M2为具有电感值1.1nH的电感元件、第三阻抗元件M3为具有电容值0.7pF的电容元件,且第四阻抗元件M4为电阻值0Ω的金属传输导线时,平面天线模块100于运行时所产生的电压驻波比。因此,由图3A中的曲线302与曲线306可以理解到,当上述匹配电路160设置于平面天线模块100,且其中平面天线模块100用以共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz与高频共振频带5GHz时,平面天线模块100已设置上述匹配电路160于2.4GHz低频共振频带所产生的电压驻波比(VSWR约介于范围2至3之间)低于平面天线模块100未设置上述匹配电路160于2.4GHz低频共振频带所产生的电压驻波比(VSWR约介于范围7至8之间),以及平面天线模块100已设置上述匹配电路160于5GHz高频共振频带所产生的电压驻波比(VSWR约介于范围1至2之间)低于平面天线模块100未设置上述匹配电路160于5GHz高频共振频带所产生的电压驻波比(VSWR约介于范围2至3之间)。因此,本公开技术可以有效地改善平面天线模块100于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz与高频共振频带5GHz时所产生的电压驻波比。应了解到,上述实施例仅用以示范匹配电路160可行的设置方式与功能成效,并非用以限制本公开。
于另一实施例中,请参阅图2B,其中平面天线模块100的数量为两个平面天线模块,二平面天线模块100分别为第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b,图2B的第一平面天线模块100a的设置方式及技术特征相同于图1及图2A的平面天线模块100,且图2B的第二平面天线模块100b的设置方式相较于图1及图2A的平面天线模块100采镜射(如,左右镜射)的方式,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间的间距要大于60mm,且第二平面天线模块100b的技术特征相同于图1及图2A的平面天线模块100,再者,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b竖立且对称地设置于金属输入上盖230邻近金属延伸端部244的一侧并位于共振空腔260中,且第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b平行设置于金属接地墙220。同时,金属接地墙220亦竖立设置于金属输入上盖230与金属基座210之间并连接金属输入上盖230与金属基座210。
于又一实施例中,请参阅图2C,图2C与图2B之间的主要差异在于除了原先与第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b平行设置的金属接地墙220,图2C的实施例中还增设另一金属接地墙222。图2C中另一金属接地墙222与金属接地墙220同样竖立设置于金属输入上盖230与金属基座210之间,且与金属接地墙220连接并设置于第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间,另一金属接地墙222与金属接地墙220以垂直方式连接,从而隔离第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b。如此,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间的隔离度得以进一步地提升,从而有效地提升第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b的运行质量(如,天线的运行效率)。
于又一实施例中,请参阅图2D,图2D与图2B之间的主要差异在于第一平面天线模块100a、第二平面天线模块100b以及金属接地墙220的设置方式。图2D中金属接地墙220为两个金属接地墙220,且第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b相对地设置于金属输入上盖230的两侧。其中二金属接地墙220对应第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b分别平行设置于金属输入上盖230的相对两侧,且每一金属接地墙220竖立设置于金属输入上盖230与金属基座210之间并设置于第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间,从而隔离第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b,如此,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间的隔离度得以进一步地提升,从而有效地提升第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b的运行质量(如,天线的运行效率),其中二金属接地墙220与对应的第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b的水平距离H1为15毫米。
请参阅图3B,图3B为本公开图2B的电子装置的平面天线模块的运行质量的关系图。曲线312可以表示为第一平面天线模块100a于运行时所产生的电压驻波比,且曲线314可以表示为第二平面天线模块100b于运行时所产生的电压驻波比。因此,由图3B中的曲线312与曲线314可以理解到,当第一平面天线模块100a的设置方式采用平面天线模块100的架构时,第一平面天线模块100a于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz时所产生的电压驻波比约介于范围1至2之间,且于共振出Wi-Fi所支持的高频共振频带5GHz时所产生的电压驻波比约介于范围1至3之间;当第二平面天线模块100b的设置方式采用平面天线模块100的镜射架构时,第二平面天线模块100b于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz时所产生的电压驻波比约介于范围2至3之间,且于共振出Wi-Fi所支持的高频共振频带5GHz时所产生的电压驻波比约介于范围1至2之间。因此,本公开的第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz与高频共振频带5GHz时所产生的电压驻波比皆能得到较优异的数值。应了解到,上述实施例仅用以示范第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b可行的设置方式与功能成效,并非用以限制本公开。
请参阅图3C、图3D,图3C、图3D为本公开图2B的电子装置的平面天线模块的运行质量的关系图。如图3C所示,曲线322可以表示为第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间的隔离度(Isolation);如图3D所示,曲线332可以表示为第一平面天线模块100a于运行时的天线运行效率,且曲线334可以表示为第二平面天线模块100b于运行时的天线运行效率。因此,由图3C、图3D可以理解到,当第一平面天线模块100a的设置方式采用平面天线模块100的架构,且第二平面天线模块100b的设置方式采用平面天线模块100的镜射架构时,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间具有良好的隔离度(即,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b之间的隔离度均低于-15dB),且第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz与高频共振频带5GHz时所对应的天线运行效率亦具有良好的表现(即,第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b于共振出Wi-Fi所支持的低频共振频带2.4GHz时所对应的天线运行效率约介于范围-4至-5.5dB;第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b于共振出Wi-Fi所支持的高频共振频带5GHz时所对应的天线运行效率约介于范围-3至-6dB)。应了解到,上述实施例仅用以示范第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b可行的设置方式与功能成效,并非用以限制本公开。
综上所述,通过本公开技术可以使得平面天线模块100的第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b于运行时所对应的天线运行效率取得大幅度地提升,从而取代传统的平面倒F双频天线(Planar Inverted F Antenna,PIFA)模块。关于平面天线模块100的第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b与传统的平面倒F双频天线模块之间的天线运行效率的比较请参阅下表1。由下表1中即可理解到平面天线模块100的天线运行效率优于传统的平面倒F双频天线天线模块(即,平面天线模块100的天线运行效率均高于平面倒F双频天线天线模块)。另外,表1为假设平面倒F双频天线模块的第一平面倒F天线模块与第二平面倒F天线模块分别对应图2B中设置第一平面天线模块100a与第二平面天线模块100b所设置的位置:
表1、平面天线模块100与传统的平面倒F双频天线模块的天线运行效率对照表
于上述实施例中,本公开所公开的平面天线模块及电子装置是通过多个辐射元件(即,第一辐射元件、第二辐射元件以及第三辐射元件)之间具有的多个槽缝(即,第一槽缝与第二槽缝),并依据上述槽缝分别具有的特性(如,第一槽缝与第二槽缝所对应的延伸距离)而共振出相应的运行频段。另外,本公开所公开的平面天线模块及电子装置可以运用电子装置的金属接地墙作为提供金属基座接地至金属输入上盖的接地路径,且平面天线模块可与由金属输入上盖、金属基座与金属接地墙所形成共振空腔以及金属显示模块的金属延伸端部进行信号反射以提供Wi-Fi所支持的2.4GHz无线频带及5GHz无线频带,亦可通过设置匹配电路提升平面天线模块的运行效率与辐射场型表现。因此,本公开所公开的平面天线模块及电子装置不仅可以维持电子装置的优化外观(如,金属外壳的使用),还可以有效地改善天线模块的运行质量(如,运行效率的提升)。
技术领域通常知识者可以容易理解到公开的实施例实现一或多个前述举例的优点。阅读前述说明书之后,技术领域通常知识者将有能力对如同此处公开内容作多种类的变动、置换、等效物以及多种其他实施例。因此本公开的保护范围当视权利要求书所界定者与其均等范围为主。
Claims (17)
1.一种平面天线模块,应用于电子装置,其中所述电子装置包含金属显示模块、金属输入上盖、金属基座以及金属接地墙,所述金属显示模块通过枢轴枢接于所述金属输入上盖,且所述金属输入上盖、所述金属基座与所述金属接地墙之间形成共振空腔,其中所述金属显示模块具有金属延伸端部突伸出所述枢轴并设置于紧邻所述金属输入上盖的一侧,所述平面天线模块能够通过所述共振空腔与所述金属延伸端部进行信号反射以提供至少两个无线频带,其特征在于,所述平面天线模块包含:
基板元件,竖立设置于所述金属输入上盖并位于所述共振空腔中;
馈入端;
接地端,连接所述金属输入上盖;
第一辐射元件,连接所述接地端;
第二辐射元件,连接所述接地端;以及
第三辐射元件,连接所述馈入端,其中所述第三辐射元件邻设于所述第一辐射元件并围绕所述第二辐射元件,其中所述第一辐射元件与所述第三辐射元件之间具有第一槽缝,所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间具有第二槽缝,且所述第一辐射元件、所述第二辐射元件以及所述第三辐射元件共平面设置于所述基板元件上。
2.根据权利要求1所述的平面天线模块,其特征在于,所述第三辐射元件包含匹配电路,所述匹配电路设置于所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间,并用以连接所述馈入端、所述接地端以及所述第三辐射元件。
3.根据权利要求2所述的平面天线模块,其特征在于,所述匹配电路包含第一导体元件、第一阻抗元件以及第二阻抗元件,所述第三辐射元件连接所述第一阻抗元件,所述第二阻抗元件连接所述接地端,且所述第一导体元件分别连接所述馈入端、所述第一阻抗元件以及所述第二阻抗元件。
4.根据权利要求2所述的平面天线模块,其特征在于,所述匹配电路包含第一导体元件、第一阻抗元件、第二阻抗元件、第二导体元件、第三阻抗元件以及第四阻抗元件,所述第三辐射元件连接所述第一阻抗元件,所述第二阻抗元件与所述第三阻抗元件连接所述接地端,所述第一导体元件分别连接所述第一阻抗元件、所述第二阻抗元件以及所述第四阻抗元件,且所述第二导体元件分别连接所述馈入端、所述第三阻抗元件以及所述第四阻抗元件。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的平面天线模块,其特征在于,所述第一辐射元件包含第一辐射部与第二辐射部,且所述第一辐射部与所述第二辐射部弯折形成第一子槽缝,所述第一辐射元件与所述第三辐射元件之间形成第二子槽缝,其中所述第一子槽缝与所述第二子槽缝为连通配置。
6.根据权利要求5所述的平面天线模块,其特征在于,所述第三辐射元件与所述基板元件的边界之间形成第三子槽缝,所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间形成第四子槽缝,其中所述第三子槽缝与所述第四子槽缝为连通配置,且所述第二子槽缝与所述第三子槽缝为连通配置。
7.根据权利要求6所述的平面天线模块,其特征在于,所述第一子槽缝、所述第二子槽缝以及所述第三子槽缝为连通配置,且所述第一子槽缝、所述第二子槽缝以及所述第三子槽缝形成所述第一槽缝;所述第二子槽缝、所述第三子槽缝以及所述第四子槽缝为连通配置,且所述第二子槽缝、所述第三子槽缝以及所述第四子槽缝形成所述第二槽缝。
8.根据权利要求1所述的平面天线模块,其特征在于,所述第一辐射元件及所述第三辐射元件通过所述第一槽缝共振产生低频共振频带及第一高频共振频带,所述第二辐射元件及所述第三辐射元件通过所述第二槽缝共振产生第二高频共振频带,且所述第二高频共振频带高于所述第一高频共振频带。
9.一种电子装置,其特征在于,包含:
金属显示模块,具有金属延伸端部;
金属输入上盖,通过枢轴枢接所述金属显示模块,且所述金属延伸端部突伸出所述枢轴;
金属基座;
金属接地墙,用以连接所述金属输入上盖与所述金属基座,其中所述金属输入上盖、所述金属基座以及所述金属接地墙之间形成共振空腔;以及
至少一个平面天线模块,竖立设置于所述金属输入上盖并位于所述共振空腔中,其中所述金属显示模块的所述金属延伸端部设置于紧邻所述金属输入上盖的一侧,所述平面天线模块通过所述共振空腔与所述金属延伸端部进行信号反射以提供至少两个无线频带,且所述平面天线模块包含:
基板元件;
馈入端;
接地端,连接所述金属输入上盖;
第一辐射元件,连接所述接地端;
第二辐射元件,连接所述接地端;以及
第三辐射元件,连接所述馈入端,其中所述第三辐射元件邻设于所述第一辐射元件并围绕所述第二辐射元件,其中所述第一辐射元件与所述第三辐射元件之间具有第一槽缝,所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间具有第二槽缝,且所述第一辐射元件、所述第二辐射元件以及所述第三辐射元件共平面设置于所述基板元件上。
10.根据权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述第三辐射元件包含匹配电路,所述匹配电路设置于所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间,并用以连接所述馈入端、所述接地端以及所述第三辐射元件。
11.根据权利要求10所述的电子装置,其特征在于,所述匹配电路包含第一导体元件、第一阻抗元件以及第二阻抗元件,所述第三辐射元件连接所述第一阻抗元件,所述第二阻抗元件连接所述接地端,且所述第一导体元件分别连接所述馈入端、所述第一阻抗元件以及所述第二阻抗元件。
12.根据权利要求10所述的电子装置,其特征在于,所述匹配电路包含第一导体元件、第一阻抗元件、第二阻抗元件、第二导体元件、第三阻抗元件以及第四阻抗元件,所述第三辐射元件连接所述第一阻抗元件,所述第二阻抗元件与所述第三阻抗元件连接所述接地端,所述第一导体元件分别连接所述第一阻抗元件、所述第二阻抗元件以及所述第四阻抗元件,且所述第二导体元件分别连接所述馈入端、所述第三阻抗元件以及所述第四阻抗元件。
13.根据权利要求9至12中任一权利要求所述的电子装置,其特征在于,所述第一辐射元件包含第一辐射部与第二辐射部,且所述第一辐射部与所述第二辐射部弯折形成第一子槽缝,所述第一辐射元件与所述第三辐射元件之间形成第二子槽缝,其中所述第一子槽缝与所述第二子槽缝为连通配置。
14.根据权利要求13所述的电子装置,其特征在于,所述第三辐射元件与所述基板元件的边界之间形成第三子槽缝,所述第二辐射元件与所述第三辐射元件之间形成第四子槽缝,其中所述第三子槽缝与所述第四子槽缝为连通配置,且所述第二子槽缝与所述第三子槽缝为连通配置。
15.根据权利要求14所述的电子装置,其特征在于,所述第一子槽缝、所述第二子槽缝以及所述第三子槽缝为连通配置,且所述第一子槽缝、所述第二子槽缝以及所述第三子槽缝形成所述第一槽缝;所述第二子槽缝、所述第三子槽缝以及所述第四子槽缝为连通配置,且所述第二子槽缝、所述第三子槽缝以及所述第四子槽缝形成所述第二槽缝。
16.根据权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述第一辐射元件及所述第三辐射元件通过所述第一槽缝共振产生低频共振频带及第一高频共振频带,所述第二辐射元件及所述第三辐射元件通过所述第二槽缝共振产生第二高频共振频带,且所述第二高频共振频带高于所述第一高频共振频带。
17.根据权利要求9所述的电子装置,其特征在于,所述至少一个平面天线模块为两个平面天线模块,所述两个平面天线模块对称地设置于所述金属输入上盖并位于所述共振空腔中。
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