TW201719965A

TW201719965A - 用於手持裝置的天線

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Publication number: TW201719965A
Application number: TW105135142A
Authority: TW
Inventors: 安迪Ｅ魯賓; 馬修賀玄森; 大衛約翰艾凡思五世; 繆瀟宇; 心蕊蔣; 一樵田; 杰森尚恩蓋聶基茨
Original assignee: 基礎產品股份有限公司
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2016-10-28
Publication date: 2017-06-01
Also published as: US20180013198A1; US20170125897A1; US20180013197A1; US9882275B2; WO2017075481A1; US20180013199A1

Abstract

一種手持裝置可包括包殼、相關聯於該包殼之一或多個附屬設備、含在該包殼內的通訊電路系統及天線元件。該等天線元件可電氣耦合至該通訊電路系統且與該包殼及該一或多個附屬設備整合。該等附屬設備可包括以下任何者：觸敏顯示器螢幕、按鈕、控制桿、點擊輪、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、攝影機、感測器、發光二極體、資料連接埠或電力連接埠。

Description

用於手持裝置的天線

所揭示教示內容係關於天線。更特地而言，所揭示教示內容係關於用於手持裝置之天線。

用於手持裝置（例如，智慧型電話）之天線為相對複雜的結構。現代的天線設計受實體及功能約束之限制，此歸因於手持裝置之小的大小及藉由運營商及管理機構施加的功能限制。此外，手持裝置典型地必須容納許多天線，諸如原電路（primary）蜂巢式天線、分集蜂巢式天線、全球定位系統（global positioning system；GPS）天線、Wi-Fi天線、近場通訊（near field communication；NFC）天線及類似者。

例如，智慧型電話之原電路天線典型地僅為傳輸信號之蜂巢式天線。原電路天線係設計來支援特定頻率，並且符合可由人體組織吸收的能量之受限比吸收率（specific absorption rate；SAR），該受限比吸收率及針對手持裝置支援的每一頻帶的總輻射功率（total radiated power；TRP）。此等約束連同天線之類型及其他天線之數量典型地規定出手持裝置上天線之位置。例如，原電路天線之位置通常處於手持裝置之下端處以符合SAR限制。

偶極天線常用於智慧型電話。偶極天線具有兩個導電元件，諸如金屬線或棒，該等金屬線或棒通常為雙側對稱的。偶極天線電氣耦合至諸如發射器及/或接收器電路系統之通訊電路系統。在操作中，施加來自發射器的驅動電流或對接收天線而言，在天線之兩個導電元件之間獲取去往接收器之輸出信號。

偶極天線實體上為約半個波長的長度以提供合理的效率及帶寬。天線之總體大小係藉由操作之最低頻率決定，因為其具有最長的波長。例如，支援大約810 MHz之低頻帶需要手持裝置為約7吋長。因此，天線可使用行動電話之全部結構，其為約5吋至7吋長。

第1圖為展示簡單的偶極天線向用於手機之典型偶極天線演變的示意圖。第1（a）圖展示六吋中心饋入式偶極，其包括兩個雙側對稱導電元件10-1及10-2。第1（b）圖展示具有一個粗臂10-4之非中心饋入式偶極天線。粗臂10-4可構成用於行動電話之機架且起天線之地平面作用以用作無線電波之反射表面。在第1（c）圖中，頂部臂10-5為蜿蜒成形以增加偶極天線之長度，且天線可由此演變成常用於無線通訊之倒F型天線。

第2A圖展示藉由手持裝置12之包殼形成的天線。如圖所示，包殼由間隙16-1及16-2所分離的三個導電元件14-1、14-2及14-3形成，該等間隙包括非導電材料。導電材料之實例包括鋁及鈦。非導電材料之實例包括各種陶瓷。第2B圖為藉由手持裝置12之包殼形成的天線18之功能表示。天線18包括兩個天線元件20-1及20-2，該等天線元件分別相應於實體導電元件14-1及14-2。

實體上分離導電元件14-1、14-2及14-3之間隙16-1及16-2通常稱為「天線切斷器」。藉由間隙16-1形成的分隔致能手持裝置12之天線18進行輻射。此天線設計難以實行，因為在手持裝置12之背側上具有過多金屬引入不輻射的寄生電容。此外，天線切斷器16-1及16-2為美學上令人不悅的。因此，用於手持裝置之當前天線設計已存在若干挑戰且由於功能及實體約束而受限制。

本文介紹至少一種設備及至少一種方法。至少一個設備包括手持裝置，該手持裝置具有與手持裝置之包殼及/或附屬設備整合的天線元件。至少一種方法為將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至手持裝置之包殼中之方法。

在一些實施例中，手持裝置可包括包殼、相關聯於該包殼之一或多個附屬設備、含在該包殼內的通訊電路系統及天線元件。天線元件可電氣耦合至通訊電路系統且與包殼及一或多個附屬設備整合。附屬設備可包括以下任何者：觸敏顯示螢幕、按鈕、控制桿、點擊輪、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、攝影機、感測器、發光二極體、資料連接埠或電力連接埠。

在一些實施例中，手持裝置可包括包殼、含在包殼內的通訊電路系統及相關聯於包殼之顯示螢幕。顯示螢幕可包括發光面板、透明面板及安置在發光面板與透明面板之間的天線面板。天線面板可包括電氣耦合至通訊電路系統之至少一個天線元件。天線元件可對自發光面板發射的光為至少半透明的。

在一些實施例中，將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件與包殼整合之方法包括在導電基板上形成連續非導電塗層。連續非導電塗層具有足夠的厚度及硬度以便當在導電基板中蝕刻間隙以形成單獨的導電區域時保持完整。該等方法包括在導電基板中蝕刻間隙以在連續非導電塗層上形成導電區域。該等方法進一步包括利用非導電物質回填間隙以使得導電區域、分離導電區域之非導電物質以及連續非導電塗層共同地形成連續包殼。

所揭示實施例之其他態樣將自隨附圖式及實施方式而明顯。

此發明內容係提供來以簡化形式介紹概念之選擇，該等概念將在下文實施方式中進一步描述。此發明內容不意欲識別所體現標的之關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用於限制所體現主題之範疇。

下文闡述的實施例表示致能熟習此項技術者實踐實施例的必要資訊，且例示實踐實施例之最佳模式。在根據隨附圖式閱讀以下描述之後，熟習此項技術者將理解本揭示內容之概念且將認識到本文未特定指出的此等概念之應用。應理解，此等概念及應用落入本揭示內容及隨附申請專利範圍之範疇內。

本文使用的術語學之目的僅用於描述實施例且不意欲限制本揭示內容之範疇。在上下文允許的情況下，使用單數形式或複數形式之用詞亦可分別包括複數形式或單數形式。

如本文所使用，術語「手持裝置」係指小型行動計算裝置。實例包括行動電話、平板電腦、可穿戴電腦等。

如本文所使用，術語「與...整合」及其變化形式係指在結構上將元件彼此組合。

如本文所使用，術語「天線元件」係指發射或接收信號之天線的導電元件。例如，偶極天線之導電元件為天線元件。

如本文所使用，術語「天線切斷器」係指在天線之天線元件之間的間隙或分隔部。天線切斷器通常由非導電材料形成。

如本文所使用，術語「通訊電路系統」係指包括在手持裝置中之各種電子設備電路系統，該電路系統控制天線之操作以例如發射或接收諸如射頻信號之信號。

如本文所使用，除非另外明確地闡述，否則諸如「處理」、「計算」、「運算」或「判定」、「顯示」、「產生」或類似者之術語係指電腦或類似電子計算裝置之動作及過程，該電腦或類似電子計算裝置將在電腦之記憶體或暫存器內表示為物理（電子）量之資料操控並轉換為電腦記憶體、暫存器或其他此種儲存媒體、傳輸裝置或顯示裝置內之其他類似地表示為物理量的資料。

如本文所使用，術語「連接」、「耦合」或任何其變體係指在兩個或兩個以上元件之間的直接或間接的任何連接或耦合。元件之間的耦合或連接可為實體、邏輯或其組合。

本文揭示的為至少一種手持裝置，其將一或多個天線元件與手持裝置之組件整合。組件包括實體結構，諸如形成手持裝置之外表面的包殼及接收輸入或供應輸出的手持裝置之附屬設備。天線元件由適於輻射並接收無線電信號之導電材料形成。天線元件可以各種形狀形成以適應整合至包殼或附屬設備中。另外，天線元件可由透明或半透明材料形成。此外，將天線元件分離之天線切斷器可隱藏或不規則成形。因此，天線與手持裝置之組件組合整合以改良美學性且高效地利用現存實體結構。

實施例包括智慧型電話天線，該智慧型電話天線解決有效輻射之問題同時消除現存智慧型電話中發現的各種折損問題（compromise）。在一些實施例中，智慧型電話之外部組件係用作天線。例如，天線元件可包括智慧型電話之側鍵、攝影機凸塊/島狀物等中之任何者。在此種實施例中，攝影機邊框、音量鍵及類似者可作為天線單獨使用或組合使用。其他實施例包括形成在智慧型電話顯示螢幕上、顯示螢幕自身之上及顯示器玻璃之下的透明天線。在此種實施例中，顯示螢幕為天線輻射器，其例如組成列印在顯示螢幕之背側上的透明導體。實施例亦提供非線性天線切斷器及/或可變厚度天線切斷器。

第3A圖展示藉由不規則成形的天線切斷器分離的天線元件，該等天線元件與手持裝置之包殼共同地整合。手持裝置22之包殼容納電子設備及電路系統，諸如處理無線通訊之通訊電路系統。包殼具有可包括顯示螢幕（未展示）之前部。包殼之背部具有包括背側攝影機之攝影機鏡頭24之表面，該背側攝影機安置於手持裝置22之中央垂直軸上。背側表面亦包括光源26，該光源可指示攝影機之狀態或為攝影機提供閃光。

包殼之背部由導電元件28-1及28-2形成，該等導電元件藉由由非導電材料形成之間隙30而分離。導電元件28-1及28-2可由諸如鋁或鈦之任何導電材料形成。間隙30可由諸如陶瓷之任何非導電材料形成。導電元件28-1及28-2電氣耦合至容納在手持裝置22之包殼內的通訊電路系統。因此，導電元件28-1及28-2可充當用於手持裝置22之無線通訊的天線元件。

將導電元件28-1及28-2分離的間隙30為不規則成形的。如此處所使用，術語「不規則成形的」及其變體係指沿平面不為連續線性的伸長形狀。例如，不規則成形的間隙可沿平面為非線性的或具有可變厚度或兩者之組合。如圖所示，不規則成形的間隙30跨於包殼之背部延伸。不規則成形的間隙30包括沿同一平面之線性及非線性部分。詳言之，不規則成形的間隙30包括隨手持裝置22之攝影機鏡頭24彎曲的一部分。

第3B圖為藉由第3A圖之手持裝置22之包殼形成的天線32之功能表示。天線32由天線元件34-1及34-2形成，該等天線元件藉由不規則成形的天線切斷器36分離。天線元件34-1及34-2相應於導電元件28-1及28-2，且不規則成形的天線切斷器36相應於不規則成形的間隙30。因此，天線32與手持裝置22之包殼整合。

第3C圖為第3A圖之手持裝置22之一部分的剖面輪廓視圖。如圖所示，不規則成形的間隙30將背側包殼分離成導電元件28-1及28-2。底部元件包括攝影機鏡頭24及光源26。

具有不規則成形的天線切斷器之手持裝置之實施例不限於第3A圖至第3C圖所示者。在一些實施例中，天線切斷器之任何實體尺寸可為不規則的（例如，不均勻的）。例如，天線切斷器之寬度或厚度可沿天線切斷器之長度而變化。因而，一或多個天線可與手持裝置之包殼整合，同時避免對用於分離天線元件之規則成形的外部分割天線切斷器之需要。

在一些實施例中，天線元件與手持裝置之附屬設備整合。如本文中所提及，附屬設備為相關聯於手持裝置之包殼的實體組件，但可在結構上獨立於包殼。附屬設備可控制手持裝置，可藉由手持裝置控制或兩者兼有。例如，手持裝置之使用者可經由附屬設備供應輸入命令，經由附屬設備供應視圖輸出或兩者兼有。詳言之，使用者可藉由按壓位於手持裝置上之實體按鈕而供應命令來控制手持裝置。此外，手持裝置之發光二極體（light emitting diode；LED）可指示手持裝置之狀態。附屬設備之其他實例包括顯示螢幕、控制桿、點擊輪、滾輪、觸控板、鍵盤、麥克風、揚聲器、攝影機、感測器、其他狀態指示器、資料連接埠、電力連接埠及任何其他輸入/輸出裝置。

附屬設備可包括導電組件及非導電組件，該等組件經配置以進行附屬設備之慣用功能（例如，接收輸入或提供輸出）。例如，用於調整行動電話之音量的輪子可由鋁及陶瓷組件形成。在一些實施例中，天線元件可藉由利用此等導電或非導電組件而與附屬設備整合。例如，附屬設備之導電組件可電氣耦合至含於行動電話中之通訊電路系統，以使得附屬設備之導電元件可充當天線元件。

在一些實施例中，附屬設備可特定地經配置以包括形成天線元件之導電或非導電材料。例如，附屬設備可經配置以包括導電材料，該導電材料當電氣耦合至含於手持裝置中之通訊電路系統時充當主動天線元件。因此，附屬設備除提供慣用輸入/輸出功能性之外可起天線元件之作用。

在一些實施例中，天線元件可與手持裝置之附屬設備及包殼兩者整合。因此，不同的實體表面、結構及兩者之組合可當電氣耦合至含於手持裝置中之通訊電路系統時充當天線元件，以共同地形成手持裝置之天線。

第4A圖展示與手持裝置之附屬設備及包殼兩者整合的天線元件。手持裝置38包括附屬設備，諸如實體按鈕40、背側攝影機42及光源44。背側攝影機42包括鏡頭46及邊框48，該邊框將鏡頭46固持在手持裝置38之背部上的適當位置中。邊框48由諸如鋁或鈦之導電材料形成，且電氣耦合至含於手持裝置38中之通訊電路系統。

手持裝置38之包殼50亦由諸如鋁或鈦之導電材料形成，且亦電氣耦合至含於手持裝置38中之通訊電路系統。非導電材料之環52安置在邊框48與包殼50之間。因此，環52係不規則成形的且將手持裝置38之邊框48與包殼50分離。

第4B圖例示共同地藉由手持裝置38之包殼50及邊框48之組合形成的天線54之功能表示。天線54由天線元件56-1及56-2形成，該等天線元件藉由不規則成形的天線切斷器58分離。天線元件56-1及56-2分別相應於邊框48及包殼50，且不規則成形的天線切斷器58相應於環52。因而，天線54與手持裝置38之附屬設備（背側攝影機42）及包殼50兩者整合。

第4C圖為第4A圖之手持裝置38之一部分的剖面輪廓視圖。如圖所示，邊框48鄰接鏡頭46且可將鏡頭46固持在適當位置。環52（天線切斷器58）將邊框48（天線元件56-1）及包殼50（天線元件56-2）分離，以使得其組合可共同地充當手持裝置38之天線54。因此，天線元件可與附屬設備及包殼兩者整合以較好地利用手持裝置之現存實體結構。

第5A圖展示與手持裝置之附屬設備整合的天線元件。手持裝置60包括附屬設備，諸如實體按鈕62、背側攝影機64及光源66。背側攝影機64包括鏡頭68及邊框，該邊框將鏡頭68固持在手持裝置60之背部上的適當位置中。邊框包括三個材料環。最外環70及最內環72由諸如鋁或鈦之導電材料形成。安置在最外環與最內環之間的中心環74由諸如陶瓷之非導電材料形成。導電環70及72電氣耦合至含於手持裝置60內的通訊電路系統。

第5B圖例示藉由第5A圖之攝影機邊框形成的天線76之功能表示。天線76包括環狀天線元件78-1及78-2，該等天線元件藉由不規則成形的天線切斷器80分離。天線元件78-1及78-2分別相應於最外環70及最內環72，且不規則成形的天線切斷器80相應於中心環74。因而，天線76與手持裝置60之附屬設備（背側攝影機64）整合。

第5C圖為第5A圖之手持裝置60之一部分的剖面輪廓視圖。如圖所示，鏡頭68藉由包括環70、72及74之邊框固持在手持裝置60之背部上的適當位置中。中心環74（不規則成形的天線切斷器80）將最外環70（天線元件78-1）及最內環72（天線元件78-2）分離，以使得其組合可共同地充當手持裝置60之天線76。因此，天線元件可與附屬設備整合以提供另外的功能性。

在一些實施例中，天線元件可與手持裝置的諸如顯示螢幕之附屬設備整合。例如，天線元件可與行動電話之觸敏顯示螢幕整合。與其他附屬設備對比，顯示螢幕呈現影像作為顯示輸出，且亦可操作來允許觸控手持裝置上之命令。

為避免模糊在顯示螢幕上呈現的影像，天線元件由導電材料形成，該導電材料對自顯示螢幕發射的光為至少半透明的，但較佳對所發射光為透明的。例如，天線元件可由氧化銦錫（indium tin oxide；ITO）或其他材料形成，該等材料具有適合的導電性質同時保持對自顯示螢幕發射的光為至少半透明的。

第6A圖展示與手持裝置84之顯示螢幕82整合的天線元件86。顯示螢幕82呈現影像且可接收輸入命令（例如，觸控輸入）。天線元件86係列印在顯示螢幕82上，且因而覆蓋顯示螢幕82上呈現的影像。天線元件86對自顯示螢幕82發射的光為至少半透明的。因此，顯示螢幕82充當天線，而天線元件86在視覺上不可藉由檢視顯示螢幕82上呈現的影像之使用者察知。

第6B圖展示與天線元件86整合的第6A圖之顯示螢幕82之多個層。顯示螢幕82包括三個面板（例如，層）。發光面板88包括呈現顯示螢幕之影像的電子設備及電路系統。例如，發光面板88可包括薄膜電晶體液晶顯示器（thin-film-transistor liquid-crystal display；TFT LCD）。天線元件86可列印在天線面板90上，該天線面板安置在發光面板88與透明面板92之間。透明面板92可由玻璃或任何其他適合材料（例如，塑膠）形成，該材料可耐用以保護顯示螢幕82，同時對自發光面板88發射的光為透明的。

天線面板90可為用於天線元件86之透明基板。天線面板90可由玻璃、塑膠或其他適合非導電材料形成。天線元件86可藉由各種方法形成在基板上。例如，天線元件可根據熟習此項技術者所知且在下文相對於其他實施例進一步更詳細描述的各種技術而噴塗、生長或列印在天線面板90上。天線元件86由對自發光面板88發射的光為至少半透明的導電材料形成。因而，天線元件86不會模糊自顯示螢幕82發射的光。

發光面板88、天線面板90及透明面板92可共同壓入配合且膠合來形成手持裝置84之前部部分。天線元件86電氣耦合至手持裝置84之通訊電路系統，以使得顯示螢幕82除顯示所呈現影像並視需要接收輸入命令之外充當天線。

包括在顯示螢幕中之層及天線元件之類型、數量及組合不限於第6B圖所示者。在一些實施例中，顯示螢幕可包括較少的層。例如，天線元件可併入保護性面板之背側中以避免使用單獨的天線面板。在一些實施例中，顯示螢幕可包括較大數量的層。例如，觸敏顯示螢幕可包括安置在發光面板與保護性面板之間的觸敏面板。觸敏面板可包括與絕緣材料交織的導電驅動線及感測線，其共同地作用來偵測觸控輸入。

在一些實施例中，顯示螢幕的經配置以進行觸控或影像呈現功能之導電元件亦可充當天線元件。例如，天線元件可與經配置以接收觸控輸入之觸敏面板整合，或與經配置以呈現影像之發光面板整合。

因此，顯示螢幕之現存導電元件亦可充當天線元件。例如，觸敏面板之驅動線及/或感測線可具有提供觸敏介面並充當天線元件之雙重功能。此外，經配置以控制顯示螢幕的經配置以呈現影像之像素的導電元件亦可具有充當天線元件之雙重功能。例如，可利用電容耦合來協調顯示螢幕之導電組件在某一時間段期間呈現影像，且在另一時間段期間充當天線元件。

在一些實施例中，手持裝置可在不同時間自動地致能或去能整合至包殼及/或附屬設備中之天線元件。例如，與行動電話之顯示螢幕整合的天線元件可在行動電話之使用者正在呼叫的同時自動地去能。在呼叫期間，整合至包殼中之天線元件可保持或變成致能的。在一些實施例中，整合至顯示螢幕中之天線元件可僅在顯示螢幕正在用作介面以提供輸入或接收輸出的同時為致能的，或在除了當行動電話用於進行呼叫時之外的所有時間為致能的，或根據多工方案進行前述者之任何組合，或可設定為手持裝置之模式。

利用至少半透明的天線元件之實施例不限於顯示螢幕。第6C圖展示與手持裝置96之包殼整合的半透明或透明天線元件94。詳言之，包殼可包括天線面板98及形成手持裝置96之外表面的玻璃面板100。天線面板98安置在玻璃面板100之下，處於封裝電子設備及電路系統102與玻璃面板100之間。玻璃面板100可為裝飾性的及/或功能性的以便保護封裝電子設備及電路系統102及/或接收輸入。

天線面板98可與用於顯示螢幕84中之天線面板90相同或類似。包括在天線面板98中之天線元件94可由對可見光至少半透明的導電材料形成。因而，天線元件94對手持裝置96之使用者為不可視覺察知的。在一些實施例中，天線元件94可直接整合在玻璃面板100中以避免需要單獨的天線面板98。天線面板98及玻璃面板100可共同壓入配合且膠合至手持裝置96之基底。天線元件94電氣耦合至含於手持裝置96中之通訊電路系統以使得玻璃包殼充當天線。

在一些實施例中，與手持裝置之包殼整合的天線元件係藉由隱藏的天線切斷器分離。如本文所提及的，「隱藏的」天線切斷器在包殼之外表面上不可見。替代地，包殼具有連續外表面，該連續外表面遮蔽包殼之內部上的天線元件及天線切斷器。

在一些實施例中，與藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合之包殼由多個層形成。例如，包殼可包括非導電材料之連續層，該非導電材料形成包殼之外表面。包殼亦可包括藉由非導電材料分離的相連導電材料層，其藉由非導電材料之外部連續層隱藏。在此等實施例中，藉由非導電材料分離的導電材料形成藉由天線切斷器分離的天線元件。

第7A圖展示藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件，該等天線元件與手持裝置之包殼整合。手持裝置104之背部包括具有連續表面之包殼106。手持裝置104包括諸如背側攝影機108、光源110及實體按鈕112之附屬設備。此等附屬設備可併入包殼106之連續表面中。包殼106包括藉由天線切斷器分離的天線元件，該等天線切斷器自手持裝置104外部隱藏。因此，包殼106呈現為均勻的，因為其具有連續外表面。

第7B圖為藉由第7A圖之手持裝置104之包殼106形成的天線114之功能表示。包殼106之外層對內層為RF透明的，該內層包括藉由隱藏的天線切斷器118分離的天線元件116-1及116-2。因而，手持裝置104之包殼為具有連續外表面之天線。

第7C圖為第7A圖之手持裝置104之包殼106的一部分之剖面輪廓視圖。包殼106由多個層構成。非導電材料之最外連續層120形成包殼106之外部。藉由非導電區域124分離的相連導電材料層122形成包殼之內部。因此，包殼106之內部包括藉由非導電區域124分離的導電區域126-1及126-2，其分別相應於藉由天線切斷器118分離的天線元件116-1及116-2。

最外連續層120具有足夠的厚度及硬度以提供結構支撐來形成包殼106，且隨後致能相連層122之天線元件116-1及116-2之RF透明性。例如，相連層122可由金屬形成，該金屬經蝕刻以產生間隙（例如，非導電區域124），該間隙將金屬分離成區域126-1及126-2。間隙可隨後利用非導電填料回填。在一些實施例中，非導電填料可包括黏合劑，該黏合劑將相連層122之不同區域黏結至最外連續層120以提供用於包殼106之另外的結構支撐。

如下文所詳述，最外連續層120具有足夠的厚度及硬度以在蝕刻及回填製程期間保持結構上完整，且隨後致能RF透明性。在一些實施例中，最外連續層120可具有為相連層122之厚度的約三分之二之厚度。例如，第7C圖展示具有200微米之厚度的最外連續層120及具有300微米之厚度的相連表面122。導電區域126-1及126-2電氣耦合至手持裝置104之通訊電路系統以形成天線114之天線元件116-1及116-2。因而，包殼與藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合。

第8圖至第10圖例示將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件與手持裝置之包殼整合的方法。所揭示的方法包括形成導電及非導電區域之組合作為單一包殼結構之製程。在一些實施例中，該等區域由生長或噴塗於基板上隨後蝕刻並回填或其組合之材料形成，以便形成具有連續外表面之單一包殼結構，該連續外表面為RF透明的以支撐與包殼結構整合的藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。

第8圖例示使用電化學表面處理製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至用於手持裝置之包殼中的方法800。該方法包括使用電化學表面處理製程以在導電基板上生長非導電塗層。非導電塗層具有形成包殼之外表面的連續表面。導電基板經蝕刻及回填以形成藉由隱藏的天線切斷器分離的併入至用於手持裝置之包殼中的天線元件。

在步驟802中，諸如金屬層之導電基板經歷電化學表面處理製程以生長連續非導電塗層。電化學表面處理製程可包括電漿電解氧化（plasma electrolytic oxidation；PEO），其亦稱為微電弧氧化（microarc oxidation；MAO）。此製程可在諸如鋁或鈦之金屬上生長氧化物塗層。塗層可提供電絕緣且在包殼結構上形成硬的及連續的外表面。塗層應具有足夠厚度以致能金屬基板之蝕刻及回填製程形成藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。例如，300微米厚金屬基板上之塗層可為200微米或更多。

在步驟804中，導電金屬層經歷蝕刻製程以在連續非導電層上形成將金屬層分離成導電區域之間隙。在步驟806中，間隙利用非導電填料回填，該非導電填料充當在導電區域之間的電絕緣體。在一些實施例中，填料可包括黏合劑，該黏合劑黏結導電區域及非導電層。因此，全部處於連續非導電基板上的藉由非導電填料分離的導電區域之組合形成單一包殼結構，其整合藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。

第9圖及第10圖例示使用噴塗製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至用於手持裝置之包殼中的方法。噴塗製程包括熱噴塗及速度噴塗以產生具有足夠的厚度及硬度並具有所欲電氣性質之材料層。在熱噴塗中，塗層藉由噴塗黏附至表面的受熱粒子而形成在表面上。在速度噴塗（例如，氣體動態冷噴塗(gas dynamic cold spraying；GDCS)）中，塗層藉由以超音速促進粒子碰撞表面而形成在表面上。在與基板碰撞期間，粒子經歷塑性變形且黏附至基板之表面。

可用於噴塗製程之塗層材料可包括金屬、合金、陶瓷、塑膠、複合物及類似者。在一些實施例中，導電材料噴塗在連續導電基板之區域上以形成單獨的導電區域。在一些實施例中，非導電材料係噴塗在導電基板上以形成連續非導電塗層。導電基板隨後經蝕刻及回填以產生單獨的導電區域。所得結構當電氣耦合至手持裝置之通訊電路系統時形成藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。

第9圖例示根據另一實施例的使用噴塗製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至用於手持裝置之包殼中的方法900。在步驟902中，非導電材料係噴塗於導電基板上以形成覆蓋導電基板之連續非導電塗層。例如，陶瓷可噴塗來覆蓋全部金屬基板。陶瓷將形成足夠厚度及硬度之連續表面以經歷金屬基板之蝕刻製程。在步驟904中，導電基板經歷蝕刻製程以在連續非導電塗層上形成將導電區域分離的間隙。在步驟906中，間隙利用非導電填料回填，該非導電填料充當在導電區域之間的電絕緣體。在一些實施例中，填料可包括黏合劑，該黏合劑黏結導電區域及非導電基板。因此，全部處於連續非導電基板上的藉由非導電填料分離的導電區域之組合形成單一包殼結構，其整合藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。

第10圖例示根據一個實施例的使用噴塗製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至用於手持裝置之包殼中的方法1000。在步驟1002中，導電材料係噴塗於連續非導電基板之區域上以在連續非導電基板上形成導電區域。導電區域藉由間隙分離。在步驟1004中，間隙利用非導電填料回填，該非導電填料充當在導電區域之間的電絕緣體。在一些實施例中，填料可包括黏合劑，該黏合劑黏結導電區域及非導電層。因此，全部處於連續非導電基板上的藉由非導電填料分離的導電區域之組合形成單一包殼結構，其整合藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件。

將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件整合至用於手持裝置之包殼中的所揭示方法不限於第8圖至第10圖所示的實例。熟習此項技術者將理解的是，所揭示方法之步驟可以不同次序實踐。在一些實施例中，方法可省略某些步驟或包括熟習此項技術者所知但出於簡潔性而在本文未描述的步驟。例如，在一些實施例中，非導電塗層技術可利用來隱藏天線切斷器。

雖然已依據若干實施例描述本揭示內容，但熟習此項技術者將認識到，本揭示內容不限於本文描述的實施例，且可利用本發明之精神及範疇內的修改及變更來實踐。熟習此項技術者將亦認識到對本揭示內容之實施例的改良。所有此種改良視為處於本文揭示的概念及隨後實施例之範疇內。因此，本說明書意欲視為說明性的而非限制性的。

10-1 雙側對稱導電元件 10-2 雙側對稱導電元件 10-4 粗臂 10-5 頂部臂 12 手持裝置 14-1 導電元件 14-2 導電元件 14-3 導電元件 16-1 間隙 16-2 間隙 18 天線 20-1 天線元件 20-2 天線元件 22 手持裝置 24 攝影機鏡頭 26 光源 28-1 導電元件 28-2 導電元件 30 間隙 32 天線 34-1 天線元件 34-2 天線元件 36 不規則成形的天線切斷器 38 手持裝置 40 實體按鈕 42 背側攝影機 44 光源 46 鏡頭 48 邊框 50 包殼 52 環 54 天線 56-1 天線元件 56-2 天線元件 58 不規則成形的天線切斷器 60 手持裝置 62 實體按鈕 64 背側攝影機 66 光源 68 鏡頭 70 導電環 72 導電環 74 中心環 76 天線 78-1 環狀天線元件 78-2 環狀天線元件 80 不規則成形的天線切斷器 82 顯示螢幕 84 手持裝置 86 天線元件 88 發光面板 90 天線面板 92 透明面板 94 半透明或透明天線元件 96 手持裝置 98 天線面板 100 玻璃面板 102 封裝電子設備及電路系統 104 手持裝置 106 包殼 108 背側攝影機 110 光源 112 實體按鈕 114 天線 116-1 天線元件 116-2 天線元件 118 天線切斷器 120 最外連續層 122 相連導電材料層 124 非導電區域 126-1 導電區域 126-2 導電區域 800 方法 802 步驟 804 步驟 806 步驟 900 方法 902 步驟 904 步驟 906 步驟 1000 方法 1002 步驟 1004 步驟

第1圖為展示簡單的偶極天線向用於手機之典型偶極天線演變的示意圖；

第2A圖展示藉由手持裝置之包殼形成的天線；

第2B圖為藉由第2A圖之手持裝置之包殼形成的天線之功能表示；

第3A圖展示藉由不規則成形的天線切斷器分離的天線元件，該等天線元件與手持裝置之包殼共同地整合；

第3B圖為藉由第3A圖之手持裝置之包殼形成的天線之功能表示；

第3C圖展示第3A圖之手持裝置之一部分的剖面輪廓視圖；

第4A圖展示與手持裝置之包殼及附屬設備兩者整合的天線元件；

第4B圖例示共同地藉由手持裝置之包殼及附屬設備之組合形成的天線之功能表示；

第4C圖為第4A圖之手持裝置之一部分的剖面輪廓視圖；

第5A圖展示與手持裝置之附屬設備整合的天線元件；

第5B圖例示藉由第5A圖之附屬設備形成的天線之功能表示；

第5C圖為第5A圖之手持裝置之一部分的剖面輪廓視圖；

第6A圖展示與手持裝置之顯示螢幕整合的天線元件；

第6B圖展示顯示螢幕之多個層，其將天線與手持裝置之顯示螢幕合併；

第6C圖展示手持裝置之背側之多個層，其將天線與手持裝置之背側合併；

第7A圖展示藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件，該等天線元件與手持裝置之包殼整合；

第7B圖為藉由第7A圖之手持裝置之包殼形成的天線之功能表示；

第7C圖為第7A圖之手持裝置之一部分的剖面輪廓視圖；

第8圖例示使用電化學表面處理製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件與用於手持裝置之包殼整合的方法；

第9圖例示根據一個實施例的使用噴塗製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件與用於手持裝置之包殼整合的方法；以及

第10圖例示根據另一實施例的使用噴塗製程來將藉由隱藏的天線切斷器分離的天線元件與用於手持裝置之包殼整合的方法。

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28-1‧‧‧導電元件

28-2‧‧‧導電元件

30‧‧‧間隙

24‧‧‧攝影機鏡頭

26‧‧‧光源

22‧‧‧手持裝置

Claims

一種手持裝置，其包含：一包殼；一或多個相關聯於該包殼之附屬設備；含於該包殼內的通訊電路系統；以及複數個天線元件，該等天線元件電氣耦合至該通訊電路系統且與該包殼及該一或多個附屬設備整合，該一或多個附屬設備包括以下任何者：一觸敏顯示器螢幕、一按鈕、一控制桿、一點擊輪、一滾輪、一觸控板、一小鍵盤、一鍵盤、一麥克風、一揚聲器、一攝影機、一感測器、一發光二極體、一資料連接埠或一電力連接埠。
如請求項1所述之手持裝置，其中與該包殼整合的該複數個天線元件中之至少一些係藉由至少一個不規則成形的天線切斷器分離。
如請求項2所述之手持裝置，其中該至少一個不規則成形的天線切斷器沿一單平面而非線性的。
如請求項2所述之手持裝置，其中該至少一個不規則成形的天線切斷器具有一可變寬度。
如請求項1所述之手持裝置，其中至少一個不規則成形的天線切斷器將與該包殼整合的該複數個天線元件中之至少一者及與該一或多個附屬設備中之至少一者整合的該複數個天線元件中之至少一者分離。
如請求項5所述之手持裝置，其中該一或多個附屬設備中之該至少一者包含一攝影機，該攝影機包括一邊框及一鏡頭，該邊框將該鏡頭固持至該包殼。
如請求項6所述之手持裝置，其中該邊框包含與該攝影機整合的該複數個天線元件中之該至少一者。
如請求項7所述之手持裝置，其中該至少一個不規則成形的天線切斷器圍繞該邊框以將與該攝影機整合的該複數個天線元件中之該至少一者及與該包殼整合的該複數個天線元件中之該至少一者分離。
如請求項1所述之手持裝置，其中與該包殼整合的該複數個天線元件中之至少一些係藉由至少一個隱藏的天線切斷器分離。
如請求項9所述之手持裝置，其中該包殼包含：一非導電材料連續層，該連續層形成該包殼之一外表面；以及藉由至少一個非導電區域分離的導電區域之一相連層，該相連層形成該包殼之一內表面，且該等導電區域相應於該複數個天線元件中之該至少一些，且該至少一個非導電區域相應於該至少一個隱藏的天線切斷器。
如請求項1所述之手持裝置，其中該一或多個附屬設備包含一觸敏顯示螢幕，其包括驅動線及感測線以接收觸控輸入，且該複數個天線元件中之至少一些與該等驅動線或感測線中之至少一者整合。
如請求項1所述之手持裝置，其中該一或多個附屬設備包含一顯示螢幕，其包括經配置以致能在該顯示螢幕上呈現影像的複數個導電元件，且該複數個天線元件中之至少一些相應於經配置以致能在該顯示螢幕上呈現影像的該複數個導電元件。
如請求項1所述之手持裝置，其中該複數個天線元件中之至少一些在該複數個天線元件中之其他天線元件致能的同時自動地去能。
一種手持裝置，其包含：一包殼；含於該包殼內的通訊電路系統；以及相關聯於該包殼之一顯示螢幕，該顯示螢幕包括：一發光面板；一透明面板；以及安置在該發光面板與該透明面板之間的一天線面板，該天線面板包括電氣耦合至該通訊電路系統之至少一個天線元件，且該天線元件對自該發光面板發射的光為至少半透明的。
如請求項14所述之手持裝置，其中該天線面板為一第一天線面板，且該包殼包含：一玻璃面板，其形成該手持裝置之一外表面；以及安置在該玻璃面板底下的一第二天線，該第二天線面板包括對可見光為至少半透明的一天線元件。
一種將藉由一隱藏的天線切斷器分離的天線元件與一包殼整合之方法，該方法包含以下步驟：在一導電基板上形成一連續非導電塗層，該連續非導電塗層具有足夠的厚度及硬度以便當在該導電基板中蝕刻間隙以形成單獨的導電區域時保持完整；在該導電基板中蝕刻該等間隙以在該連續非導電塗層上形成該等導電區域；以及利用一非導電物質回填該等間隙以使得該等導電區域、分離該等導電區域之該非導電物質以及該連續非導電塗層共同地形成一連續包殼。
如請求項16所述之方法，其中該非導電物質為一黏合劑，該黏合劑將該連續非導電塗層黏結至該導電區域。
如請求項16所述之方法，其中該導電基板為一金屬基板，且該連續非導電塗層為根據一電漿電解氧化製程在該金屬基板上生長的一氧化物塗層。
如請求項16所述之方法，其中該連續非導電基板為一陶瓷基板，且該導電材料為根據一熱噴塗製程或一速度噴塗製程而噴塗於該陶瓷基板上之鋁或鈦。
一種一手持裝置之包殼，該手持裝置將藉由一隱藏的天線切斷器分離的天線元件與該包殼整合，該包殼係根據如請求項16所述之方法來製造。