TW201644096A - 人工磁導結構及其電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種人工磁導結構，包括一第一導電元件、一底板、一第二導電元件以及至少一第一集總元件。第一導電元件位於底板之一側，且具有至少一開孔。第二導電元件位於底板之另一側。第一集總元件設置於第一導電元件上。此外，一種電子裝置亦被提出。

Description

人工磁導結構及其電子裝置

本案是有關於一種人工磁導結構及其電子裝置。

隨著無線通訊技術的快速發展，智慧型手機(smart phone)、平板電腦(tablet PC)以及筆記型電腦(notebook computer)等各式各樣的行動通訊裝置不斷地推陳出新。現今的製造廠商除了致力於提升行動通訊裝置的操作功能以外，對於行動通訊裝置的外觀設計的要求也日益提高，藉以吸引消費者的目光。

舉例來說，現今的行動通訊裝置大多採用具有金屬質感的外觀設計，如背蓋或是金屬邊框，以突顯產品的獨特性與外觀設計。然而，天線的輻射特性容易受到周圍的金屬物體的影響，例如，背蓋會對天線造成屏蔽效應而降低收發天線的訊號能力。因此，當行動通訊裝置因應外觀設計的需求而配置金屬背蓋時，行動通訊裝置的通訊品質往往也會受到影響。

一般而言，在手機或平板電腦使用金屬背蓋時，內建天 線與金屬背蓋須保持一定的間距(例如：大於5毫米以上)，以保持天線的輻射效率。當間距不足時，由於金屬面上產生與天線上電流反相的感應電流，相互抵消遠場輻射，造成輻射效率不佳的結果。如此一來，將不易實現行動通訊裝置的薄型化。

習知有一種具有如蘑菇狀週期性結構的人工磁導體(Artificial Magnetic Conductor,AMC)，若將其設置在天線與金屬面之間，可產生與天線同相的電流，因此可保持天線的輻射效率。但是此一結構應用在目前手機或平板的通訊頻段(包括2G、3G、4G、WiFi及GPS)時，則亦需在手機或平板內有足夠大的空間才能實現，因此亦不易實現行動通訊裝置的薄型化。

本案提供一種人工磁導結構，能有利於實現電子裝置的薄型化，並且保持天線的輻射效率。

本案提供一種電子裝置，具有薄型化的優點，並能保持天線的輻射效率。

本案的人工磁導結構包括一第一導電元件、一底板、一第二導電元件以及一第一集總元件。第一導電元件位於底板之一側，其中第一導電元件包括一開孔。第二導電元件位於底板之另一側。一第一集總元件設置於對應的第一導電元件上。

基於上述，本案提出的電子裝置能藉由人工磁導結構的配置，產生與天線同相的電流，而保持天線的輻射效率。並且， 由於人工磁導結構為一單層結構，不需經由其他結構貫通或連接人工磁導結構，因此將有利於實現電子裝置的薄型化。此外，藉由第一集總元件的配置，可使得電子裝置的體積更加減縮，並更加有利於達到薄型化的設計需求。

為讓本案的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100、300、400、500、600‧‧‧人工磁導結構

110‧‧‧底板

111‧‧‧第一側

112‧‧‧第二側

120、420、520、620‧‧‧第一導電元件

130‧‧‧第一集總元件

140‧‧‧第二導電元件

200a、200b、200c、200d‧‧‧電子裝置

210‧‧‧背蓋

220‧‧‧天線結構

340‧‧‧第二集總元件

SF‧‧‧前側

SB‧‧‧後側

OW‧‧‧開孔

ST‧‧‧槽孔

D1、D2、D3、D4、D5‧‧‧間距

圖1是本案一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。

圖2A至圖2D是應用了圖1的人工磁導結構的不同電子裝置的示意圖。

圖3是本案另一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。

圖4是本案又一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。

圖5是本案再一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。

圖6是本案更一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。

圖1是本案一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。請參照圖1，本實施例的人工磁導結構100適於組裝於一電子裝置200a、200b、200c或200d(繪示於圖2A至圖2D中)上，且包括一底板110、一第一導電元件120、一第二導電元件140以 及至少一第一集總元件130。具體而言，如圖1所示，第一導電元件120位於底板110上，底板110位於第二導電元件140上。舉例而言，底板110可為一印刷電路板，而第一導電元件120可形成於底板110的一側，第二導電元件140可形成於底板110的另一側，但本案不以此為限。

更詳細而言，如圖1所示，第一導電元件120包括一為一金屬並具有一開孔OW。第一集總元件130之兩側分別跨接於開孔OW上。如此一來，當人工磁導結構100組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d上時，將可產生與天線同相的電流，而保持天線的輻射效率。並且，由於人工磁導結構100不需經由其他結構貫通或連接人工磁導結構100，因此將有利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化。

另一方面，更詳細而言，如圖1所示，在本實施例中，第一集總元件130分別設置於對應的第一導電元件120上，且第一集總元件130跨設於開孔OW上。舉例而言，第一集總元件130可為電感、電容或電阻等集總元件。進一步而言，在本實施例中，電流會藉由第一集總元件130通過第一導電元件120的開孔OW，產生一條新的電流路徑，而能更加利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化。

以下將搭配圖2A至圖2D，針對人工磁導結構100組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d上時的情形進行進一步的解說。

圖2A至圖2D是應用了圖1的人工磁導結構的不同電子裝置的示意圖。更詳細而言，在圖2A至圖2D的實施例中，電子裝置200a、200b、200c或200d具有相對的一前側SF及一後側SB，且包括一背蓋210、一天線結構220以及一前述的人工磁導結構100。背蓋210配置於後側SB。天線結構220配置於前側SF。人工磁導結構100位於背蓋210及天線結構220之間，其中人工磁導結構100的底板110具有相對的一第一側111及一第二側112，第一側111朝向天線結構220，而第二側112朝向背蓋210。更詳細而言，第一導電元件120可配置於底板110的第一側111上或是第二側112上。換言之，在本實施例中，第一導電元件120可朝向背蓋210或天線結構220。

舉例而言，在圖2A的實施例中，底板110位於第一導電元件120與背蓋210之間，即第一導電元件120位於底板110的第一側111上，且第一導電元件120朝向天線結構220。在此實施例中，底板110與背蓋210之間可選擇性地具有間距(如圖2A所示)。如圖2A所示，當底板110與背蓋210之間具有間距時，人工磁導結構的第二導電元件140位於底板110的第二側112上，且朝向背蓋210。

另一方面，在圖2B與圖2C的實施例中，底板110位於第一導電元件120與天線結構220之間，即第一導電元件120位於底板110的第二側112上並朝向背蓋210。具體而言，在圖2B與圖2C的實施例中第一導電元件120與背蓋210之間具有一間距 D1，以防止短路。

更詳細而言，在圖2B的實施例中，底板110與天線結構220之間不具有間距。舉例而言，電子裝置200b亦可採用一具有兩面金屬層的印刷電路板，而以印刷電路板作為底板110，其中一層金屬層作為人工磁導結構100的第一導電元件120，並於另一金屬層上直接形成天線結構220。換言之，在圖2B的實施例中，第二導電元件140可被天線結構220所取代，也可以說是第二導電元件140與天線220為一體成型。

或者，如圖2C所示，底板110與電子裝置200c的天線結構220之間亦可選擇性地具有間距D2。當底板110與天線結構220之間具有間距D2時，人工磁導結構的第二導電元件140位於底板110的第一側111上，且朝向天線結構220。

在圖2D的實施例的電子裝置200d中，底板110與背蓋210之間不具有間距，人工磁導結構100可直接置於背蓋210上。或者，底板110可採用一具有兩面金屬層的印刷電路板，其中一層金屬層作為人工磁導結構100的第一導電元件120，而另一金屬層作為背蓋210。換言之，當背蓋210為金屬材質時，第二導電元件140可與背蓋210一體成型。

如此一來，組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d上的人工磁導結構100將可產生與天線同相的電流，而保持天線的輻射效率。並且，由於人工磁導結構100不需經由其他結構進行貫通或連接，因此將有利於實現電子裝置200a、200b、200c或 200d的薄型化。此外，藉由第一集總元件130的配置，可使得電子裝置200a、200b、200c或200d的體積更加減縮，並更加有利於達到薄型化的設計需求。

此外，在前述的實施例中，人工磁導結構100的底板110雖為一印刷電路板為例，但本案不以此為限，在其他實施例中，底板110亦可為軟性印刷電路板、或是採用雷射直接成型技術(Laser Direct Structuring,LDS)直接形成於電子裝置200a、200b、200c或200d的背蓋210上，以改善立體天線的效能，並達到前述電子裝置200a、200b、200c或200d所提及的優點，在此不再贅述。

另一方面，在本實施例中，人工磁導結構100的數量雖以一個為例示，但本案不以此為限，在其他實施例中，人工磁導結構100的數量亦可為多個。其中，第一導電元件120的形狀與排列方式亦可有多種變化，本案不以上述實施例為限。以下將搭配圖3至圖6進行進一步解說。

圖3是本案另一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。請參照圖3，本實施例的人工磁導結構300與圖1的人工磁導結構100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，人工磁導結構300具有多個第一導電元件120，且人工磁導結構300更包括一第二集總元件340，連接二第一導電元件120。如此，在本實施例中，由於人工磁導結構300與人工磁導結構100具有類似的結構，因此，人工磁導結構300同樣具有人工磁導結構100所提 及的優點，在此亦不再贅述。

圖4是本案又一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。請參照圖4，本實施例的人工磁導結構400與圖1的人工磁導結構100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，人工磁導結構400的第一導電元件420更可選擇性地包括多個槽孔ST，且第一集總元件130跨設於其中一槽孔ST上。更詳細而言，在本實施例中，這些槽孔ST的形狀及位置並不設限。舉例而言，如圖4所示，這些槽孔ST可為橢圓型槽孔或是細長方形槽孔。並且，槽孔ST可選擇性地和第一導電元件420的邊界連在一起，或是亦可不和第一導電元件420的邊界連在一起。此外，如圖4所示，人工磁導結構400的開孔OW和槽孔ST也可以互相連通。

如此，在本實施例中，當人工磁導結構400組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d時，亦可經由第一集總元件130的配置，而能更加利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化。此外，由於人工磁導結構400與人工磁導結構100具有類似的結構，因此，人工磁導結構400同樣具有人工磁導結構100所提及的優點，在此亦不再贅述。

圖5是本案再一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。請參照圖5，本實施例的人工磁導結構500與圖1的人工磁導結構100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，第一導電元件520的開孔OW可為蝴蝶形狀，或是其他的任意形狀，本案皆不以此為限。換言之，本案並不限定第一導電元件520的開 孔OW的形狀，在其他的實施方式中，凡是第一導電元件520具有開孔OW，且當人工磁導結構500組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d時，能使第一集總元件130跨設於開孔OW上，而能更加利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化都可以作為本實施例的第一導電元件520。

此外，由於人工磁導結構500與人工磁導結構100具有類似的結構，因此，人工磁導結構500同樣具有人工磁導結構100所提及的優點，在此亦不再贅述。

圖6是本案更一實施例的一種人工磁導結構的架構示意圖。請參照圖6，本實施例的人工磁導結構600與圖1的人工磁導結構100類似，而兩者的差異如下所述。在本實施例中，人工磁導結構600可具有多個第一導電元件620，且這些第一導電元件620呈二維陣列排列。舉例而言，如圖6所示，這些第一導電元件620的形狀可被設計為相同，但本發明不以此為限，在其他實施例中，第一導電元件620亦可選擇性地設計為不同，而例如是圖1、圖3、圖4以及圖5所示的第一導電元件120、420、520的至少其中一者。或是，僅有部分的第一導電元件620的形狀相同，而其他部分的第一導電元件620的形狀不同，例如為圖1、圖3、圖4以及圖5所示的第一導電元件120、420、520的至少其中一者的組合。

此外，如圖6所示，這些第一導電元件620之間的間距D3、D4、D5雖以相同為例示，但本發明不以此為限，在其他實施 例中，第一導電元件620之間的間距D3、D4、D5亦可選擇性地設計不同。或是，有部分的第一導電元件620之間的間距不同(例如：間距D3與間距D4)，而部分的第一導電元件620的之間的間距相同(例如：間距D4與間距D5)。換言之，在本實施例中，部份這些第一導電元件620可選擇性地形成非週期性排列，亦可達到當組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d上時，能產生與天線同相的電流，而保持天線的輻射效率的效果。並且，由於人工磁導結構600為一單層結構，而不需經由其他結構貫通或連接人工磁導結構600，因此將有利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化。

也就是說，本案並不限定第一導電元件620的形狀或排列形式，在其他的實施方式中，凡是第一導電元件620具有開孔OW，且當人工磁導結構600組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d時，能使第一集總元件130跨設於開孔OW上，而能利於實現電子裝置200a、200b、200c或200d的薄型化都可以作為本實施例的第一導電元件620。此外，在本實施例中，由於人工磁導結構600與人工磁導結構100具有類似的結構，因此，人工磁導結構600同樣具有人工磁導結構100所提及的優點，在此亦不再贅述。

此外，前述的人工磁導結構300、400、500、600亦能適於組裝於電子裝置200a、200b、200c或200d上，並達成前述電子裝置200a、200b、200c或200d所提及的優點，在此亦不再贅 述。

綜上所述，本案提出的人工磁導結構與電子裝置，能藉由第一導電元件的配置，產生與天線同相的電流，而保持天線的輻射效率。並且，由於人工磁導結構不需經由其他結構貫通或連接人工磁導結構，因此將有利於實現電子裝置的薄型化。此外，藉由第一集總元件的配置，可使得電子裝置的體積更加減縮，並更加有利於達到薄型化的設計需求。

雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本案的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧人工磁導結構

110‧‧‧底板

120‧‧‧第一導電元件

130‧‧‧第一集總元件

140‧‧‧第二導電元件

OW‧‧‧開孔

Claims (12)

1. 一種人工磁導結構，包括：一底板；一第一導電元件，位於該底板之一側，其中該第一導電元件具有一開孔；一第二導電元件，位於該底板之另一側；以及一第一集總元件，分別設置於對應的該第一導電元件上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的人工磁導結構，其中該第一集總元件跨設於該開孔上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的人工磁導結構，其中該至少一第一導電元件更包括多個槽孔，且該第一集總元件跨設於其中一該槽孔上。
4. 一種電子裝置，具有相對的一前側及一後側，且包括：一背蓋，配置於該後側；一天線結構，配置於該前側；以及至少一人工磁導結構，位於該背蓋及該天線結構之間，且人工磁導結構包括：一底板；一第一導電元件，位於該底板之一側，且該第一導電元件具有至少一開孔；一第二導電元件，位於該底板之另一側；以及一第一集總元件，分別設置於對應的該第一導電元件 上。
5. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該底板位於該第一導電元件與該背蓋之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該底板位於該第一導電元件與該天線結構之間。
7. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中部份該些人工磁導結構為非週期性排列。
8. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中更包括一第二集總元件，連接該些人工磁導結構。
9. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該第一集總元件跨設於該開孔上。
10. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該至少一第一導電元件更包括多個槽孔，且該第一集總元件跨設於其中一該槽孔上。
11. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該第二導電元件與該背蓋為一體成型。
12. 如申請專利範圍第4項所述的電子裝置，其中該第二導電元件與該天線為一體成型。