CN108428994B - 便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式电子装置，包括本体及天线。本体包括第一壳体、第二壳体及枢转铰链，其中枢转铰链结合于第一壳体及第二壳体，以供第一壳体能够相对第二壳体摆动。天线包括辐射结构及激发电路。辐射结构包括第一金属层及第二金属层，其中第一金属层设置于第一壳体，且第二金属层设置于第二壳体。第一金属层及第二金属层之间形成槽孔。激发电路设置于第一壳体内，且具有电磁波发射部用于朝向槽孔发射电磁波。

Description

便携式电子装置

技术领域

本发明关于一种便携式电子装置，特别是具有天线的便携式电子装置。

背景技术

现今网络技术蓬勃，网络的应用已与现代人的生活密不可分，例如通过网络得知新闻信息、与亲朋好友联系、记录自己的生活等等。适应个人便携式电子装置的需求，上网的方式从网线固接发展为无线上网，几乎所有的便携式电子装置，不论是笔记本电脑、个人数字助理、智能手机、甚至数码相机，都搭载有无线上网的功能。

就无线通信技术而言，天线为关键零件组件。目前内嵌于便携式电子装置的天线设计，例如金属片冲压成型天线或印刷电路板天线，在生产上都需要开发金属加工成型模具，开模具不但贵而且时程长，对于新产品开发的成本与时程控制甚为不利。此外，当内嵌式的天线自内部发射电磁波时，其辐射场形会受到周围金属元件的破坏，为了避免金属外壳包覆天线而导致信号屏蔽的状况，传统的天线设置的位置及方式会在电子装置的显眼部位开设槽孔，纵使以非金属材料遮覆槽孔，仍会导致所述的显眼部位无法维持平整的全金属表面，因而影响了电子装置外观上的整体性。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种便携式电子装置。

依据本发明一实施例的一实施例的便携式电子装置，包括本体及天线。本体包括第一壳体、第二壳体及枢转铰链，其中枢转铰链结合于第一壳体及第二壳体，以供第一壳体能够相对第二壳体摆动。天线包括辐射结构及激发电路。辐射结构包括第一金属层及第二金属层，其中第一金属层设置于第一壳体，第二金属层设置于第二壳体，且第一金属层及第二金属层之间形成槽孔。激发电路设置于第一壳体内，且具有电磁波发射部用于朝向槽孔发射电磁波。

藉由上述结构，本发明所公开的便携式电子装置，通过设置天线的金属层分别于便携式电子装置的两个壳体中靠近枢转铰链的边缘，以两个壳体的边缘以及枢转铰链之间所构成的间隙作为天线的槽孔，因此，在便携式电子装置的天线制程中，无需在金属层上进行槽孔的蚀刻，或是设计具有槽孔的金属图腾以进行印刷制程，免去槽孔的制程步骤，大幅简化整体制程。此外，由于无需在壳体上设置槽孔，便携式电子装置的壳体也可以保有全金属外表面，提升其美观性。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。

附图说明

图1A为依据本发明一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图1B为依据本发明另一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图2A为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图2B为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图2C为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图2D为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置的局部示意图。

图3为依据本发明另一实施例所绘示的便携式电子装置的激发电路的功能方块图。

其中，附图标记：

1、1’、1a～1d 便携式电子装置

2、2’ 本体

21、21’ 第一壳体

22 第二壳体

23、23b 枢转铰链

211 对合面

212 外表面

213 侧缘面

3、3’、3a～3c 天线

31、31’、31a～31c 辐射结构

311、311’、311a～311d 第一金属层

312、312’、312a～312c 第二金属层

313、313’ 槽孔

32、32’ 激发电路

321 电磁波发射部

321b 第二电磁波发射部

3111a～3111d、3112 开口

322 信号输入端口

323 换衡器

324 调节电路

d1、d2 间隙

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图，任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参考图1A，图1A为依据本发明一实施例所绘示的便携式电子装置1的局部示意图。便携式电子装置1例如是笔记本电脑、可拆式平板计算机、电子辞典或是其他具有掀盖结构的电子装置，包括本体2以及天线3。本体2包括第一壳体21、第二壳体22以及至少一个枢转铰链23，其中枢转铰链23结合于第一壳体21及第二壳体22，以供第一壳体21能够相对第二壳体22摆动。于图1A所示的实施例中，以笔记本电脑作为便携式电子装置1为例，本体2除了第一壳体21、第二壳体22以及两个枢转铰链23及23b之外，也包括一般的笔记本电脑所具有的元件，例如中央处理器、内存等等，该些元件的详细内容应为本领域的通常知识，于此不予赘述。

便携式电子装置1的天线3包括辐射结构31以及激发电路32。辐射结构31包括第一金属层311及第二金属层312，其中第一金属层311设置于本体2的第一壳体21，且第二金属层312则设置于第二壳体22，第一金属层311及第二金属层312之间形成槽孔313。于一实施例中，第一金属层311及第二金属层312分别接地，以在彼此之间形成双端开放式的槽孔313。

于另一实施例中，第一金属层311及第二金属层312通过枢转铰链23彼此导电连接，此时槽孔313便形成于第一金属层311、第二金属层312及枢转铰链23之间。详细来说，枢转铰链23中也设置有金属层以导电连接第一金属层311及第二金属层312，或者枢转铰链23由金属材料构成以导电连接第一金属层311及第二金属层312，再共同接地，使得第一金属层311、第二金属层312及枢转铰链23之间形成单端开放式的槽孔313。特别要说明的是，图1A示例性地绘示槽孔313自枢转铰链23往便携式电子装置1的中央延伸，而于其它实施例中，槽孔313也可自枢转铰链23往便携式电子装置1的外侧延伸。

于又一实施例中，便携式电子装置1的两个枢转铰链23及23b中皆设置有金属层或是由金属材料构成，且导电连接第一金属层311及第二金属层312，并共同接地，使得第一金属层311、第二金属层312与两个枢转铰链23及23b之间形成封闭式的槽孔313，也就是说，槽孔313位于两个枢转铰链23及23b之间。至于第一金属层311及第二金属层312分别于第一壳体21及第二壳体22中的详细设置位置将于后描述。

天线3的激发电路32设置于第一壳体31内，且具有电磁波发射部321用于朝向槽孔313发射电磁波。举例来说，电磁波发射部321为金属图腾，本发明对于图腾的设计样式不予限制。此外，关于激发电路32的详细电路架构将于后描述。于此特别要说明的是，图1A示例性地绘示第一壳体21为笔记本电脑的上盖，且第二壳体22为笔记本电脑的底座。然而，于其他实施例中，也可定义笔记本电脑的底座为第一壳体21，且上盖为第二壳体22。换句话说，天线3的激发电路32可设置于便携式电子装置1的任一壳体中，本发明不予限制。

接下来请一并参照图1A及1B，其中，图1B为依据本发明另一实施例所绘示的便携式电子装置1’的局部示意图。图1B所示的便携式电子装置1’类似于图1A所示的便携式电子装置1，以笔记本电脑为举例，其本体2同样包括第一壳体21、第二壳体22以及两个枢转铰链23及23b，且其天线3’也包括辐射结构31’以及激发电路32，其中，辐射结构31’与激发电路32之间的设置关系以及激发电路32与本体2之间的设置关系皆如前所述，于此不再赘述。

进一步地，以下说明图1A所示的第一金属层311与第二金属层312分别于第一壳体21与第二壳体32中的设置位置，以及图1B所示的第一金属层311’与第二金属层312’分别于第二壳体22中的设置位置。第一壳体21具有对合面211、外表面212及侧缘面213，其中对合面211与外表面212彼此相对，且侧缘面213连接于对合面211与外表面212之间。详细来说，对合面211可以是笔记本电脑的上盖设置有屏幕的面，在上盖与底座之间的开合角度为0度时覆盖于底座；外表面212可以是上盖的外表面；侧缘面213则可以是笔记本电脑的上盖在与底座的开合角度为180度时邻近于底座的面。而第二壳体22也具有对合面、侧缘面及外表面，此三面彼此的位置关系皆类似于第一壳体21，因此不再赘述。

于图1A所示的实施例中，第一壳体21及第二壳体22之间具有间隙，第一金属层311设置于第一壳体21的外表面212，且其边缘贴齐第一壳体21的外表面212邻近于第二壳体22的边缘，第二金属层312也设置于第二壳体22的外表面，且其边缘贴齐第二壳体22的外表面邻近于第一壳体21的边缘。举一个上述设置方式的实用例，第一壳体21及第二壳体22例如具有全金属壳，第一金属层311及第二金属层312分别为第一壳体21及第二壳体22的外表面；另一种实用例则可以是在非金属材料构成的第一壳体21及第二壳体22外表面覆设第一金属层311及第二金属层312。藉由上述设置方式，天线3以第一壳体21与第二壳体22之间的间隙作为槽孔313。通过以所述间隙作为槽孔313，可以免去槽孔313的制程步骤，简化天线3的整体制程。此外，由于无需在壳体21的外表面212设置槽孔313，便携式电子装置1可以保有全金属的外表面212，提升其美观性。

于另一实施例中，如图1B所示，第一金属层311’的边缘与第一壳体21的外表面212邻近于第二壳体22的边缘之间可以具有间隙d1，且第二金属层312’的边缘与第二壳体22的外表面邻近于第一壳体21的边缘之间也可以具有间隙d2，或者可设置仅有第一金属层311’及第二金属层312’的其中之一的边缘与壳体的边缘之间具有间隙。其中，第一金属层311’的边缘与第二金属层312’的边缘之间形成槽孔313’。

于上述两个实施例中，激发电路32设置于第一壳体21内，且具有电磁波发射部321由侧缘面213朝槽孔313或313’发射电磁波，以激发槽孔313产生具有另一频段的第二电磁波。于另一实施例中，电磁波发射部321也可以同时由第一壳体21的侧缘面213朝槽孔发射电磁波且由对合面211朝外发射电磁波，也就是说，电磁波发射部321的电磁波发射范围可以涵盖第一壳体21的侧缘面213及对合面211。因此，天线3或3’可以产生两种频段的电磁波。举例来说，激发电路32的电磁波发射部321本身可以产生具有5G频段的电磁波，且可以激发槽孔313或313’产生具有2.4G～2.5G频段的第二电磁波。详细来说，槽孔313或313’的宽度可以设计介于1～5毫米以具有较佳的激发电磁波效果。

此外，特别要说明的是，于图1A及1B中，激发电路32于第一壳体21中的设置位置，以及电磁波发射部321于激发电路32中的设置位置皆为示例性地绘示，于其他实施例中，电磁波发射部设置于槽孔周围，而激发电路中的其它元件可以设置于壳体中的任一处，而非限定设置于槽孔周围。

此外，于上述实施例中，第一金属层311或311’设置于第一壳体21的外表面212，而于其他实施例中，第一金属层进一步可以设置延伸至第一壳体21的其他面。请参考图2A～2D，其中图2A为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置1a的局部示意图；图2B为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置1b的局部示意图；图2C为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置1c的局部示意图；且图2D为依据本发明又一实施例所绘示的便携式电子装置1d的局部示意图。

于图2A～2D所示的实施例中，便携式电子装置1a～1d皆类似于图1A及1B所示的便携式电子装置1及1'，以笔记本电脑为举例，其各元件的设置关系大致如同上列实施例，因此相似之处不再赘述，以下仅针对各实施例的差异点进行描述。

于图2A所示的实施例中，天线3a的辐射结构31a的第一金属层311a设置于第一壳体21的外表面212以及侧缘面213，且位于外表面212的部分第一金属层311a及位于侧缘面213的部分第一金属层311a彼此导电连接。第一金属层311a于侧缘面213具有开口3111a以暴露出激发电路32的电磁波发射部321。举例来说，第一壳体21上对应于第一金属层311a的开口3111a的区块由非导电材质所构成。激发电路32的电磁波发射部321可以由第一壳体21的侧缘面213通过第一金属层311a的开口3111a发射电磁波至槽孔313，如此一来，电磁波得以避免遭第一金属层311a所屏蔽。

于图2B及2C所示的实施例中，天线3b/3c的辐射结构31b/31c的第一金属层311b/311c除了设置于第一壳体21的外表面212以及侧缘面213，进一步设置于第一壳体21的对合面211。位于外表面212的部分第一金属层311b/311c、及位于侧缘面213的部分第一金属层311b/311c以及位于对合面211的部分第一金属层311b/311c彼此导电连接。类似于图2A所示的辐射结构31a，图2B及2C所示的辐射结构31b/31c的第一金属层311b/311c于侧缘面213具有开口3111b/3111c以暴露出激发电路32’的电磁波发射部321。

如前所述，电磁波发射部321除了由第一壳体21的侧缘面213朝槽孔313发射电磁波，也可由对合面211朝外发射电磁波。因此，位于第一壳体21的对合面211的部分第一金属层311b/311c上需形成开口以提供电磁波发射部321发射电磁波的通道。举例来说，于图2B所示的实施例中，第一金属层311b的开口3111b自第一壳体21的侧缘面213延伸至对合面211；而于图2C所示的实施例中，第一金属层311c于第一壳体21的侧缘面213及对合面211上则分别具有开口3111c及3112。

此外，如图2B及2C所示，激发电路32’进一步可以包括第二电磁波发射部321b，用于由第一壳体21的对合面211朝第一壳体21外发射另一电磁波。进一步地说，第二电磁波发射部321b可以自第一壳体21内沿着垂直于对合面211的方向，通过图2B所示的开口3111b或是图2C所示的开口3112发射电磁波至第一壳体21外。于此实施例中，第二电磁波发射部321b所发射的电磁波与电磁波发射部321所发射的电磁波具有不同的频段。举例来说，电磁波发射部321可以产生具有5G频段的电磁波，且第二电磁波发射部321b可以产生具有2.4G～2.5G频段的电磁波，又或者电磁波发射部321可产生一2G或5G的电磁波段，且通过此电磁波段与槽孔响应形成一新的应用波段。

于图2D所示的实施例中，第一壳体21’的侧缘面213’为一弧面。类似于上列各实施例所述，当第一金属层311d于第一壳体21’所分布的区域会屏蔽激发电路32的电磁波发射部321所发射的电磁波时，则第一金属层311d上需形成开口3111d以供电磁波自第一壳体21’内传递至第一壳体21’外。于图2D中，开口3111d的位置及大小仅为示例性地绘示，本发明不予限制。

特别要说明的是，图1A、1B、2A～2D皆示例性地绘示第一金属层与第二金属层分别位于第一壳体与第二壳体的外表面的部分区域。然而，第一金属层及第二金属层的面积以及设置位置可以依据实际制程所需来设计，第一金属层及第二金属层也可以分别布满整个第一壳体及第二壳体，例如为笔记本电脑或其他便携式电子装置的上盖的金属外层及底座的金属外层。此外，第一金属层也可以设置于上盖的外表面及对合面之间，第二金属层可以设置于底座的外表面与对合面之间。藉由上述设置方式，第一及第二金属层可以避免受到外界环境的破坏，电子装置的外表面材质也可设计为金属以外的材质。

另外要特别说明的是，上列图1A、1B、2A～2D皆示例性地绘示第一壳体为笔记本电脑的上盖，且第二壳体为笔记本电脑的底座。然而，于其他实施例中，也可定义笔记本电脑的底座为第一壳体，且上盖为第二壳体。换句话说，天线的激发电路可设置于便携式电子装置的任一壳体中，本发明不予限制。

关于前述实施例中的激发电路32的详细电路架构，请参考图3，图3为依据本发明另一实施例所绘示的便携式电子装置的激发电路32的功能方块图。如图3所示，激发电路32除了前述的电磁波发射部321之外，也包括信号输入端口322、换衡器323及调节电路324，其中信号输入端口322、换衡器323、调节电路324及电磁波发射部321依序彼此电性连接。

信号输入端口322用于电性连接于同轴电缆，同轴电缆至少包括导线、围绕包覆导线的绝缘层以及绝缘层外的导电层。换衡器323例如为平衡不平衡转换器(Baluntransformer)，通过信号输入端口322以自同轴电缆的导线接收馈入信号，并自导电层接收接地信号，据以产生平衡信号再传送至调节电路324。调节电路324例如包括阻抗匹配电路，用于调整接收到的信号，使激发电路32的信号端的特征阻抗与负载端的阻抗相互匹配。换句话说，激发电路32的阻抗匹配电路可以使连接于换衡器323的该侧的特征阻抗匹配于连接于电磁波发射部321的该侧的负载阻抗。举例来说，阻抗匹配电路为π型、T型或L型电路。调节电路324将调整后的信号馈入电磁波发射部321。电磁波发射部321例如为金属图腾，依据来自调节电路324的信号产生并发射电磁波，本发明对于图腾的设计样式不予限制。

藉由上述结构，本发明所公开的便携式电子装置，通过设置天线的金属层分别于便携式电子装置的两个壳体中靠近枢转铰链的边缘，以两个壳体的边缘以及枢转铰链之间所构成的间隙作为天线的槽孔，因此，在便携式电子装置的天线制程中，无需在金属层上进行槽孔的蚀刻，或是设计具有槽孔的金属图腾以进行印刷制程，免去槽孔的制程步骤，大幅简化整体制程。此外，由于无需在壳体上设置槽孔，便携式电子装置的壳体也可以保有全金属外表面，提升其美观性。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种便携式电子装置，其特征在于，包括：

一本体，包括一第一壳体、一第二壳体及一枢转铰链，该枢转铰链结合于该第一壳体及该第二壳体，以供该第一壳体能够相对该第二壳体摆动；以及

一天线，包括：

一辐射结构，包括一第一金属层及一第二金属层，该第一金属层设置于该第一壳体，该第二金属层设置于该第二壳体，且该第一金属层及该第二金属层之间形成一槽孔；以及

一激发电路，设置于该第一壳体内，且具有一电磁波发射部用于朝向该槽孔发射一电磁波，

其中，该第一壳体具有一对合面、一外表面及一侧缘面，该对合面与该外表面彼此相对，该侧缘面连接于该对合面与该外表面之间，该第一金属层设置于该第一壳体的该外表面，且该激发电路的该电磁波发射部由该侧缘面朝该槽孔发射该电磁波，

其中，该激发电路的该电磁波发射部进一步由该对合面朝该第一壳体外发射该电磁波。

2.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该第一金属层及该第二金属层通过该枢转铰链彼此导电连接，且该槽孔形成于该第一金属层、该第二金属层及该枢转铰链之间。

3.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该第一壳体及该第二壳体之间具有一间隙，且该间隙作为该槽孔。

4.根据权利要求2所述的便携式电子装置，其特征在于，进一步包括另一枢转铰链结合于该第一壳体及该第二壳体，导电连接该第一金属层及该第二金属层，且该槽孔位于两个枢转铰链之间。

5.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该第一金属层进一步设置于该第一壳体的该侧缘面，且该第一金属层于该侧缘面具有一开口，以暴露出该激发电路的该电磁波发射部。

6.根据权利要求5所述的便携式电子装置，其特征在于，该第一金属层进一步设置于该第一壳体的该对合面。

7.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路进一步包括一第二电磁波发射部，用于由该对合面朝该第一壳体外发射另一电磁波。

8.根据权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路的该电磁波发射部进一步由该对合面朝该第一壳体外发射该电磁波，且该第一金属层的该开口进一步延伸至该对合面。

9.根据权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路的该电磁波发射部进一步由该对合面朝该第一壳体外发射该电磁波，且该第一金属层于该对合面进一步具有另一开口。

10.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该槽孔的宽度介于1～5毫米。

11.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路通过该电磁波发射部发射该电磁波至该槽孔，以激发该槽孔产生一第二电磁波。

12.根据权利要求11所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路激发该槽孔产生具有2.4G～2.5G频段的该第二电磁波。

13.根据权利要求1所述的便携式电子装置，其特征在于，该激发电路用于产生具有5G频段的该电磁波。

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