TW201507279A - 行動裝置 - Google Patents

Abstract

一種行動裝置，至少包括：一介質基板、一接地元件、一信號源，以及一天線結構。該接地元件係設置於該介質基板上。該天線結構係耦接至該信號源。該天線結構至少包括一喇叭金屬防塵網。

Description

行動裝置

本發明係關於一種行動裝置，特別係關於一種行動裝置及其包括喇叭金屬防塵網(Speaker Metal Dustproof Mesh)之天線結構。

隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)系統使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

為了增強行動裝置之聲音效果，目前行動裝置之設計通常會加入較大輸出功率之喇叭(Speaker)(亦稱揚聲器)。然而，喇叭金屬防塵網(Speaker Metal Dustproof Mesh)往往會設置於用於無線通訊之天線元件附近，故容易對於此天線元件之輻射效率造成負面影響，進而降低行動裝置之通訊品質。

為了解決前述問題，本發明提供一種行動裝置，至少包括：一介質基板；一接地元件，設置於該介質基板上；一信號源；以及一天線結構，耦接至該信號源，其中該天線結構至少包括一喇叭金屬防塵網。

100、400、500、600‧‧‧行動裝置

110‧‧‧介質基板

120、520‧‧‧接地元件

125、525‧‧‧無接地區域

130、430、530、630‧‧‧天線結構

131‧‧‧喇叭金屬防塵網

132‧‧‧饋入部

133、533‧‧‧輻射部

134、534‧‧‧連接部

135、535‧‧‧短路部

140‧‧‧揚聲器

190‧‧‧信號源

436‧‧‧延伸輻射部

636‧‧‧寄生部

637‧‧‧金屬佈線

FB1‧‧‧操作頻帶

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖；第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之返回損失圖；第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之天線效率圖；第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖；第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖；以及第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之示意圖。

為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝 置100之示意圖。行動裝置100可以是一智慧型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer)，或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。在第1圖之實施例中，行動裝置100至少包括：一介質基板110、一接地元件120、一天線結構130，以及一信號源190。介質基板110可以是一系統電路板或是一FR4(Flame Retardant 4)基板。接地元件120可以是設置於介質基板110上之一接地面。在一些實施例中，接地元件120和天線結構130皆以金屬製成，例如：銀、銅、鋁，或鐵。天線結構130係耦接至信號源190。信號源190可以是一射頻(Radio Frequency，RF)模組，並用於激發天線結構130。必須了解的是，行動裝置100更可包括其他元件，例如：一處理器、一觸控面板、一觸控模組、一收發器、一相機模組、一電池模組，以及一外殼(未顯示)。

天線結構130至少包括一喇叭金屬防塵網(Speaker Metal Dustproof Mesh)131。喇叭金屬防塵網131具有複數個孔隙。在一些實施例中，喇叭金屬防塵網131之該等孔隙可以大致為正方形、矩形、圓形、正六邊形，或是橢圓形。喇叭金屬防塵網131係用於保護行動裝置100之一揚聲器(Speaker)(或稱一喇叭)140。舉例來說，揚聲器140可以設置於喇叭金屬防塵網131下方，而揚聲器140所產生之一聲音信號可以透過喇叭金屬防塵網131之該等孔隙而傳遞出去。在一些實施例中，介質基板110更具有一無接地區域125，而天線結構130之喇叭金屬防塵網131係設置於無接地區域125內。無接地區域125可以大致為一矩形，並鄰近於介質基板110之一角落處。天線結構130 之種類在本發明中並不特別作限制。舉例來說，天線結構130可以歸類為一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一平面倒F形天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一迴圈天線(Loop Antenna)等等。

在第1圖之實施例中，天線結構130更包括：一饋入部132、一輻射部133、一連接部134，以及一短路部135。饋入部132係耦接至信號源190。輻射部133係耦接至饋入部132。喇叭金屬防塵網131係經由連接部134耦接至輻射部133。輻射部133更經由短路部135耦接至接地元件120。更詳細地說，連接部134係耦接至輻射部133之一第一端，而短路部135係耦接至輻射部133之一第二端，其中該第一端係相對於該第二端。饋入部132、短路部135，以及輻射部133可以大致形成一平面倒F字形。因此，喇叭金屬防塵網131和連接部134之一組合可視為一平面倒F形天線之一延伸支路，而該延伸支路可用於激發產生一低頻頻帶。在一些實施例中，喇叭金屬防塵網131係直接焊接至連接部134。在一些實施例中，天線結構130及其喇叭金屬防塵網131為一體成形之一金屬元件。在一些實施例中，天線結構130之至少一部份(例如：輻射部133和連接部134)係設置於一軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)(未顯示)上並黏貼至喇叭金屬防塵網131，而天線結構130之另一部份(例如：饋入部132和短路部135)係以頂針(Pogo Pin)或金屬彈片(Metal Spring)實施之。

在一些實施例中，行動裝置100之元件尺寸可如下列所述。介質基板110之長度約為120mm，寬度約為60mm。無 接地區域125之長度約為15mm，寬度約為3.5mm。天線結構130之整體高度約為3mm。天線結構130(包括喇叭金屬防塵網131)之共振路徑長度約為24mm。天線結構130於介質基板110上具有一投影，其中該投影之長度約為15mm，寬度約為6mm。喇叭金屬防塵網131之長度約為9.5mm，寬度約為2.5mm，高度約為2mm。喇叭金屬防塵網131之每一孔隙之直徑約為1mm。連接部134之長度約為5.5mm。

第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置100之天線結構130之返回損失(Return Loss)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表返回損失(dB)。如第2圖所示，行動裝置100之天線結構130係激發產生至少一操作頻帶FB1。在較佳實施例中，操作頻帶FB1約介於2400MHz至2484MHz之間。因此，行動裝置100之天線結構130至少可涵蓋WLAN(Wireless Local Area Network)2.4GHz頻帶，並可用於支援IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11通訊協定。

第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置100之天線結構130之天線效率(Antenna Efficiency)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表天線效率(%)。如第3圖所示，行動裝置100之天線結構130於操作頻帶FB1中之天線效率約介於63%至67%之間，可符合實際應用需求。

本發明之一行動裝置包括由一喇叭金屬防塵網所形成之一天線結構。由於該喇叭金屬防塵網係屬於該天線結構之一部份，它將不會對於該天線結構之輻射效率造成負面影 響。相反地，該喇叭金屬防塵網更可提供額外之一共振路徑給該天線結構，使得該天線結構之整體尺寸能更加縮小。本發明可兼得微縮天線尺寸和維持天線輻射效率之雙重優勢，非常適合應用於各種小型化之行動通訊裝置中。

第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置400之示意圖。第4圖和第1圖相似。在第4圖之實施例中，行動裝置400之一天線結構430包括：一喇叭金屬防塵網131、一饋入部132、一輻射部133、一連接部134、一短路部135，以及一延伸輻射部436。饋入部132係耦接至一信號源190。輻射部133係耦接至饋入部132。延伸輻射部436係耦接至輻射部133。喇叭金屬防塵網131係經由連接部134耦接至輻射部133。輻射部133更經由短路部135耦接至一接地元件120。更詳細地說，延伸輻射部436和連接部134皆耦接至輻射部133之一第一端，短路部135係耦接至輻射部133之一第二端，而延伸輻射部436係大致平行於連接部134和喇叭金屬防塵網131。饋入部132、短路部135，以及輻射部133可以大致形成一平面倒F字形。因此，喇叭金屬防塵網131和連接部134之一組合以及延伸輻射部436可視為一平面倒F形天線之二延伸支路，而該等延伸支路可用於激發產生多重頻帶。在一些實施例中，喇叭金屬防塵網131係直接焊接至連接部134。在一些實施例中，天線結構430及其喇叭金屬防塵網131為一體成形之一金屬元件。在一些實施例中，天線結構430之至少一部份(例如：輻射部133、連接部134，以及延伸輻射部436)係設置於一軟性電路板(未顯示)上並黏貼至喇叭金屬防塵網131，而天線結構130之另一部份(例如：饋 入部132和短路部135)係以頂針或金屬彈片實施之。第4圖之行動裝置400之其餘特徵皆與第1圖之行動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置500之示意圖。第5圖和第1圖相似。在第5圖之實施例中，行動裝置500之一天線結構530包括：一喇叭金屬防塵網131、一饋入部132、一輻射部533、一連接部534，以及一短路部535。饋入部132係耦接至一信號源190。輻射部533係耦接至饋入部132。喇叭金屬防塵網131係經由連接部534耦接至輻射部533。喇叭金屬防塵網131更經由短路部535耦接至一接地元件520。更詳細地說，連接部534係耦接至喇叭金屬防塵網131之一第一端，而短路部535係耦接至喇叭金屬防塵網131之一第二端，其中短路部535至少包括一U字形部份。和第1圖之無接地區域125相比，行動裝置500之一無接地區域525大致為更加狹長之一矩形。天線結構530可視為包括喇叭金屬防塵網131之一迴圈天線。在一些實施例中，喇叭金屬防塵網131係直接焊接至連接部534和短路部535。在一些實施例中，天線結構530及其喇叭金屬防塵網131為一體成形之一金屬元件。在一些實施例中，天線結構530之至少一部份(例如：輻射部533、連接部534，以及短路部535之該U字形部份)係設置於一軟性電路板(未顯示)上並黏貼至喇叭金屬防塵網131，而天線結構130之另一部份(例如：饋入部132和短路部535之一垂直直立部份)係以頂針或金屬彈片實施之。第5圖之行動裝置500之其餘特徵皆與第1圖之行動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置600之示意圖。第6圖和第1圖相似。在第6圖之實施例中，行動裝置600之一天線結構630包括：一喇叭金屬防塵網131、一饋入部132、一輻射部133、一連接部134、一短路部135，以及一寄生部636。饋入部132係耦接至一信號源190。輻射部133係耦接至饋入部132。喇叭金屬防塵網131係經由連接部134耦接至輻射部133。輻射部133更經由短路部135耦接至一接地元件120。寄生部636係耦接至接地元件132，並鄰近於連接部134和喇叭金屬防塵網131。更詳細地說，連接部134係耦接至輻射部133之一第一端，而短路部135係耦接至輻射部133之一第二端。寄生部636之一第一端係經由介質基板110上之一金屬佈線637耦接至接地元件120，而寄生部636之一第二端為一開路端(Open End)。饋入部132、短路部135，以及輻射部133大致形成一平面倒F字形。天線結構630可視為具有額外之一寄生部之一平面倒F形天線，並可激發產生多重頻帶。在一些實施例中，喇叭金屬防塵網131係直接焊接至連接部134。在一些實施例中，天線結構630及其喇叭金屬防塵網131為一體成形之一金屬元件。在一些實施例中，天線結構630之至少一部份(例如：輻射部133和連接部134)係設置於一軟性電路板(未顯示)上並黏貼至喇叭金屬防塵網131，而天線結構130之另一部份(例如：饋入部132和短路部135)係以頂針或金屬彈片實施之。第6圖之行動裝置600之其餘特徵皆與第1圖之行動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似之操作效果。

值得注意的是，以上所述之元件尺寸、元件參數、 元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。另外，本發明之天線結構並不僅限於第1-6圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-6圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之，並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之行動裝置及其天線結構中。

在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧行動裝置

110‧‧‧介質基板

120‧‧‧接地元件

125‧‧‧無接地區域

130‧‧‧天線結構

131‧‧‧喇叭金屬防塵網

132‧‧‧饋入部

133‧‧‧輻射部

134‧‧‧連接部

135‧‧‧短路部

140‧‧‧揚聲器

190‧‧‧信號源

Claims (20)

1. 一種行動裝置，包括：一介質基板；一接地元件，設置於該介質基板上；一信號源；以及一天線結構，耦接至該信號源，其中該天線結構至少包括一喇叭金屬防塵網。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該介質基板更具有一無接地區域，而該喇叭金屬防塵網係設置於該無接地區域內。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，更包括：一揚聲器，設置於該喇叭金屬防塵網下方。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構更包括一饋入部、一輻射部、一連接部，以及一短路部，其中該饋入部係耦接至該信號源，該輻射部係耦接至該饋入部，該喇叭金屬防塵網係經由該連接部耦接至該輻射部，而該輻射部更經由該短路部耦接至該接地元件。
5. 如申請專利範圍第4項所述之行動裝置，其中該連接部係耦接至該輻射部之一第一端，而該短路部係耦接至該輻射部之一第二端。
6. 如申請專利範圍第4項所述之行動裝置，其中該饋入部、該短路部，以及該輻射部大致形成一平面倒F字形。
7. 如申請專利範圍第4項所述之行動裝置，其中該喇叭金屬防塵網係焊接至該連接部，或其中該天線結構及其該喇叭 金屬防塵網為一體成形之一金屬元件，又或其中該天線結構之至少一部份係設置於一軟性電路板上並黏貼至該喇叭金屬防塵網。
8. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構更包括一饋入部、一輻射部、一延伸輻射部、一連接部，以及一短路部，其中該饋入部係耦接至該信號源，該輻射部係耦接至該饋入部，該延伸輻射部係耦接至該輻射部，該喇叭金屬防塵網係經由該連接部耦接至該輻射部，而該輻射部更經由該短路部耦接至該接地元件。
9. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置，其中該延伸輻射部和該連接部皆耦接至該輻射部之一第一端，該短路部係耦接至該輻射部之一第二端，而該延伸輻射部係大致平行於該連接部和該喇叭金屬防塵網。
10. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置，其中該饋入部、該短路部，以及該輻射部大致形成一平面倒F字形。
11. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置，其中該喇叭金屬防塵網係焊接至該連接部，或其中該天線結構及其該喇叭金屬防塵網為一體成形之一金屬元件，又或其中該天線結構之至少一部份係設置於一軟性電路板上並黏貼至該喇叭金屬防塵網。
12. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構更包括一饋入部、一輻射部、一連接部，以及一短路部，其中該饋入部係耦接至該信號源，該輻射部係耦接至該饋入部，該喇叭金屬防塵網係經由該連接部耦接至該輻射 部，而該喇叭金屬防塵網更經由該短路部耦接至該接地元件。
13. 如申請專利範圍第12項所述之行動裝置，其中該連接部係耦接至該喇叭金屬防塵網之一第一端，而該短路部係耦接至該喇叭金屬防塵網之一第二端。
14. 如申請專利範圍第12項所述之行動裝置，其中該短路部至少包括一U字形部份。
15. 如申請專利範圍第12項所述之行動裝置，其中該喇叭金屬防塵網係焊接至該連接部和該短路部，或其中該天線結構及其該喇叭金屬防塵網為一體成形之一金屬元件，又或其中該天線結構之至少一部份係設置於一軟性電路板上並黏貼至該喇叭金屬防塵網。
16. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構更包括一饋入部、一輻射部、一連接部，一寄生部，以及一短路部，其中該饋入部係耦接至該信號源，該輻射部係耦接至該饋入部，該喇叭金屬防塵網係經由該連接部耦接至該輻射部，該寄生部係耦接至該接地元件並鄰近於該連接部和該喇叭金屬防塵網，而該輻射部更經由該短路部耦接至該接地元件。
17. 如申請專利範圍第16項所述之行動裝置，其中該連接部係耦接至該輻射部之一第一端，而該短路部係耦接至該輻射部之一第二端。
18. 如申請專利範圍第16項所述之行動裝置，其中該饋入部、該短路部，以及該輻射部大致形成一平面倒F字形。
19. 如申請專利範圍第16項所述之行動裝置，其中該喇叭金屬防塵網係焊接至該連接部，或其中該天線結構及其該喇叭金屬防塵網為一體成形之一金屬元件，又或其中該天線結構之至少一部份係設置於一軟性電路板上並黏貼至該喇叭金屬防塵網。
20. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構係激發產生一操作頻帶，而該操作頻帶約介於2400MHz至2484MHz之間。