CN112398979B - 无线通讯装置及壳体总成 - Google Patents

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Abstract

本发明系关于一种无线通讯装置及一种壳体总成，无线通讯装置包含本体、支架结构及天线模块。本体包含射频信号模块设置于显示部及背部之间。支架结构可旋转地枢接于本体背部。天线模块设置于支架结构，且与射频信号模块电性连接。壳体总成包含覆盖无线通讯装置的背部的壳体、可旋转地枢接于壳体的支架结构，以及设置于支架结构的天线模块，天线模块与无线通讯装置的射频信号模块电性连接。藉此，支架结构的旋转可改变天线模块收发无线信号的方位，以改善无线信号的传输。

Description

无线通讯装置及壳体总成
技术领域
本发明系关于一种无线通讯装置及覆盖其之壳体总成，特别系关于一种具有可调整天线收发无线信号方位的无线通讯装置及覆盖其之壳体总成。
背景技术
随着无线通讯产业的蓬勃发展，人们对于无线传输数据量的需求与日俱增。为满足使用者的需求，快速的无线传输速度是必需的。因此，能享用到更高的频宽、更低的传输延迟的第五代移动通讯系统(5G)为目前无线通讯装置的开发重点。
目前第五代移动通讯系统所使用的频段大致包含两种：不大于6Hz之频段及不小于24GHz的频段，其中不小于24GHz的频段又称为毫米波(mmWave)频段。相较于较低频的频段，毫米波频段具有传输信号快速的优势，然而亦具有绕射能力差使信号于传输过程大量衰减的劣势。为了改善信号衰减的问题，毫米波的传输需应用大规模多输入多输出(massive MIMO)、波束成型(beam forming)等天线技术。然而，波束成型将使得毫米波之传输具有高指向性，一旦毫米波束无法于特定方向被天线发送/接收，将使得无线通讯失败。
因此，无线通讯装置不能仅有一个天线来收发毫米波，而是需要多个天线，才能涵盖多个发送/接收方位。然而，为了有足够的空间供多个天线容置及运作，无线通讯装置的尺寸(例如宽度)可能需增加，或者减少无线通讯装置内其他元件的尺寸(例如减少电池的尺寸，致使电量减少)。此外，即使无线通讯装置放置了多个天线，仍可能难以收发信号，导致使用者需改变无线通讯装置的方位。
综上，无线通讯装置有至少上述方面可改善。
发明内容
本发明之一目的在于提供一种无线通讯装置及一种壳体总成，其可仅调整天线收发无线信号的方位，以增进信号强度，不需大幅地改变无线通讯装置所摆放的方位。
为达上述目的，本发明所提供的无线通讯装置包含一本体、一支架结构及一天线模块。本体包含一显示部、一背部及一射频信号模块。显示部及背部相对，射频信号模块设置于显示部及背部之间。支架结构可旋转地枢接于本体的背部。天线模块设置于支架结构上，且与本体的射频信号模块电性连接。
本发明所提供的壳体总成可以局部覆盖无线通讯装置，其包含一壳体、一支架结构及一天线模块。壳体用以覆盖无线通讯装置的背部。支架结构可旋转地枢接于壳体。天线模块设置于支架结构上，用以与无线通讯装置的一射频信号模块电性连接。
于一实施例中，本发明的无线通讯装置及壳体总成所具有的支架结构包含第一板体，其可旋转地枢接于背部，而天线模块包含至少一第一天线阵列，至少一第一天线阵列设置于第一板体上。
于一实施例中，本发明的无线通讯装置及壳体总成所具有的第一板体包含一连接件，第一板体通过连接件而连接于背部，连接件为一转轴或一球状关节。
于一实施例中，本发明的无线通讯装置及壳体总成所具有的支架结构包含第二板体，其可旋转地枢接于第一板体，而天线模块包含至少一第二天线阵列，至少一第二天线阵列设置于第二板体上。
于一实施例中，本发明的无线通讯装置及壳体总成所具有的第二板体包含一连接件，第二板体通过连接件而枢接于第一板体，连接件为一转轴或一球状关节。
于一实施例中，本发明的无线通讯装置所具有的背部与壳体总成所具有的壳体包含一凹槽，支架结系容置于凹槽中。
为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文系以较佳的实施例配合所附图式进行详细说明。
附图说明
图1为根据本发明之第一较佳实施例之无线通讯装置之一立体图(支架结构于一收合状态)；
图2为图1所示之无线通讯装置沿A-A线段之一剖面图；
图3为图1所示之无线通讯装置之天线模块之一示意图；
图4至图7各为图1所示之无线通讯装置之另一示意图(支架结构于不同之展开状态)；
图8为根据本发明之第一较佳实施例之无线通讯装置之另一立体示意图(支架结构于展开状态)；以及
图9为根据本发明之第二较佳实施例之壳体总成之一立体示意图(支架结构于展开状态)。
附图标记说明
10、10’ 无线通讯装置
20 壳体总成
100 本体
110 显示部
120、120’ 背部
121’ 电连接器
122 凹槽
130、130’ 射频信号模块
200、200’ 支架结构
210 第一板体
211 连接件
220 第二板体
221 连接件
300、300’ 天线模块
310 第一天线阵列
320 第二天线阵列
400 壳体
401 电连接器
A 线段
WS 无线信号
具体实施方式
以下将具体地描述根据本发明的具体实施例；惟，在不背离本发明之精神下，本发明尚可以多种不同形式之实施例来实践，不应将本发明尚保护范围解释为限于说明书所陈述者。
除非上下文中清楚地另外指明，否则本文所用之单数形式「一」亦包含复数形式，而用语「第一」、「第二」等在本文中系用以阐述各元件或组件，而非该等元件或组件具备必要顺序或优先性。此外，所述之方位(如前、后、上、下、两侧、内、外等)系为相对方位，可依据无线通讯装置或壳体总成的使用状态而定义，并非指示或暗示无线通讯装置或壳体总成需有特定方向之构造或操作，亦不能理解为对本发明的限制。
本发明之无线通讯装置可为移动电话、平板电脑、笔记型电脑、网络分享器或集线器等可执行无线通讯之电子产品，以下将以移动电话为范例，说明各组件之技术内容，但不以此作为限制。此外，无线通讯装置可为能收发毫米波、适用第五代移动通讯系统者。
请参阅图1所示，为根据本发明之第一较佳实施例之无线通讯装置10之立体图，该无线通讯装置10可包含一本体100、一支架结构200及一天线模块300。
本体100包含一显示部110、一背部120及一射频信号模块130。显示部110可包含移动电话之显示屏幕及其边框，而背部120相对于显示部110，可包含移动电话之背盖；显示部110与背部120之间有容置空间，故可容纳其他元件，如微处理器、电池、电路板、电子元件等。射频信号模块(或称射频控制模块)130系设置于显示部110及背部120之间，可电性连接本体100内的处理器等其他元件。射频信号模块130主要用以处理后述的天线模块300所收发的射频信号，例如射频信号与数位信号的转换、功率放大等。射频信号模块130可包含一或多个晶片，亦可包含一阻抗匹配电路，更可与其他功能关连的电子元件相整合于一晶片；举例而言，射频信号模块130可为高通(Qualcomm)之Snapdragon X50等商用可取得的晶片。
请同时参阅图2所示之无线通讯装置10之A-A线段剖面图(为清楚呈现，各元件皆以夸大的比例绘示，元件之相对大小及位置皆不以此做为限制)。支架结构200可旋转地枢接本体100之背部120，且材质可为塑胶或金属等。支架结构200可旋转至堆迭于背部120上，或是旋转至一特定角度而固定。
更具体而言，支架结构200可包含第一板体210及第二板体220，第一板体210可包含一连接件211以枢接至背部120，连接件211较佳地为一转轴或一球状关节，故第一板体210可相对于背部120二维或三维地转动；第二板体220也可包含一连接件221以枢接至第一板体210，连接件221较佳地可为一转轴或一球状关节，使第二板体220可相对于第一板体210二维或三维地转动。或者，第一板体210或第二板体220可根据设有孔洞或挂勾等(图未示)，以便使用者用绳子吊挂。
天线模块300设置于支架结构200上，并与射频信号模块130电性连接(例如通过一可饶之导线、排线或电路板相电性连接)，以将接收到之射频信号传递给射频信号模块130，或者反之发送出去。天线模块300包含至少一第一天线阵列310及至少一第二天线阵列320，第一天线阵列310设置于第一板体210上，第二天线阵列320设置于第二板体220上(包含嵌入或埋入第一板体210或第二板体220中)。于本实施例中，天线阵列310、320能收发毫米波(mmWave)，包含多个天线单元，在一维或二维方向上排列于一电路板上；此外，天线阵列310、320具备波束成型功能，能将毫米波集中于一特定方向，以增加天线增益。再者，如图3所示的天线阵列310、320及其波束场型示意图，天线阵列310、320能动态地调整无线信号(毫米波)WS的集中方向(即波束追踪，beam tracking)，以匹配基地台所发射出的无线信号(图未示)的方向，获得较佳之无线传输品质；例如，集中的无线信号WS与天线阵列310(320)之表面能相垂直、或呈30度或60度之倾斜。
当支架结构200之第一板体210及第二板体220旋转时，天线阵列310、320将一并旋转，以大幅地移动天线阵列310、320，以朝向不同处来收发无线信号WS。具体而言，请参考图4所示，当天线阵列310朝前(即朝向显示部310)无法有效地收发无线信号时，使用者可将第二板体220旋转并堆迭于第一板体上210，使第二天线阵列320能朝后来收发无线信号；或着如图5至图6所示，使用者可将堆迭之第一板体210及第二板体220可相对于背部120竖立，使天线阵列310、320可分别朝上、下或左、右来收发信号；或者如图7所示，第一板体210及第二板体220自背部120展开但不相互迭合，使天线阵列310、320可分别朝后上、后下来收发信号。由此可知，使用者可朝任意方向旋转、移动天线阵列310、320，以获得接收信号的较佳位置，不需整体地移动无线通讯装置10的本体100。
另外，无线通讯装置10内的微处理器可协助使用者较佳地移动天线阵列310、320，也就是，微处理器可运行一应用程式，判断目前的天线阵列310、320所收发的无线信号之强度是否足够，若判断强度不足够时，可通过显示部110提示或指示使用者旋转或移动天线阵列310、320。然后，可根据已连线之无线信号之资讯，判断波束是否为最佳角度；接着优化天线模块300之波束，使波束维持在最佳角度。
敬请参阅图8所示，第一板体210及第二板体220自背部120展开时，可充当一脚架(kickstand)用，使得无线通讯装置10之本体10能倾斜地放置于一平面(如桌面)上使用。除此之外，本体100之背部120更可包含一凹槽122，俾便将支架结构200收纳于其中，以维持无线通讯装置10具有较平顺之外观。
支架结构200除了可实施成包含相枢接的第一及第二板体210、220外，亦可实施成仅包含第一板体210(图未示)，或是第一及第二板体210、220各自与背部120枢接(图未示)，皆可实现调整天线阵列310、320之信号接收方向及支撑本体100等效果。
请参阅图9所示，为根据本发明之第二较佳实施例之壳体总成20之立体图，其可局部地覆盖一无线通讯装置10’，且壳体总成20可包含一壳体400、支架结构200’及一天线模块300’。壳体400用以覆盖无线通讯装置10’之背部120’，例如可为包覆移动电话或平板电脑之保护壳，而支架结构200’及天线模块300’的技术内容可参考上述实施例的支架结构200及天线模块300。壳体400包含一电连接器401(例如多个金属接点)，其与该天线模块300’相电性连接；而对应地，无线通讯装置10’亦包含设置于背部120’上之电连接器121’，其与无线通讯装置10’内的射频信号模块130’相电性连接。
当壳体400覆盖背部120’时，电连接器401可接触电连接器121’，以使天线模块300’与无线通讯装置10’之射频信号模块130’相电性连接。如此，无线通讯装置10’可通过天线模块300’来收发无线信号。
综合上述，本发明之无线通讯装置及壳体总成具有可任意调整信号收发方向之支架结构及天线模块，免除了天线模块占据无线通讯装置内部空间之困扰，更可以较少的天线模块达到较佳的信号传递效果，同时具有支撑功能提升便利性。
上述之实施例仅用来例举本发明之实施态样，以及阐释本发明之技术特征，并非用来限制本发明之保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成之改变或均等性之安排均属于本发明所主张之范围，本发明之权利保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无线通讯装置，包含：
一本体，包含一显示部、一背部及一射频信号模块，该显示部及该背部相对，而该射频信号模块设置于该显示部及该背部之间；
一支架结构，包含一第一板体和一第二板体，该第一板体可旋转地枢接于该本体的该背部，该第二板体可旋转地枢接于该第一板体；以及
一天线模块，设置于该支架结构上，且与该本体的该射频信号模块电性连接，包含至少一第一天线阵列及至少一第二天线阵列，该至少一第一天线阵列设置于该第一板体上，该至少一第二天线阵列设置于该第二板体上。
2.如权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，该第一板体包含一连接件，该第一板体通过该连接件而枢接于该背部，该连接件为一转轴或一球状关节。
3.如权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，该第二板体包含一连接件，该第二板体通过该连接件而枢接于该第一板体，该连接件为一转轴或一球状关节。
4.如权利要求1所述的无线通讯装置，其特征在于，该背部包含一凹槽，而该支架结构容置于该凹槽中。
5.一种壳体总成，用以局部地覆盖一无线通讯装置，包含：
一壳体，用以覆盖该无线通讯装置的一背部，包含一电连接器；
一支架结构，可旋转地枢接于该壳体；以及
一天线模块，设置于该支架结构，与该电连接器电性连接；
其中，该无线通讯装置包含相互电性连接的一射频信号模块及设置于该背部上的另一电连接器，该另一电连接器用以与该电连接器连接。
6.如权利要求5所述的壳体总成，其特征在于，该支架结构包含一第一板体，该第一板体可旋转地枢接于该背部，而该天线模块包含至少一第一天线阵列，该至少一第一天线阵列设置于该第一板体上。
7.如权利要求6所述的壳体总成，其特征在于，该第一板体包含一连接件，该第一板体通过该连接件而枢接于该背部，该连接件为一转轴或一球状关节。
8.如权利要求6所述的壳体总成，其特征在于，该支架结构更包含一第二板体，该第二板体可旋转地枢接于该第一板体，而该天线模块包含至少一第二天线阵列，该至少一第二天线阵列设置于该第二板体上。
9.如权利要求8所述的壳体总成，其特征在于，该第二板体包含一连接件，该第二板体通过该连接件而枢接于该第一板体，该连接件为一转轴或一球状关节。
10.如权利要求5所述的壳体总成，其特征在于，该壳体包含一凹槽，而该支架结构容置于该凹槽中。
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