TW201818607A - 行動裝置 - Google Patents

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Abstract

一種行動裝置，包括天線元件與感測元件。天線元件設置在第一平面的第一預設區域內。感測元件包括第一至第三感測部。第一感測部設置在第二平面的第二預設區域之外，並包括第一間隙與第二間隙。第二與第三感測部設置在第二預設區域內。第二感測部所形成的第一凹口連通第一間隙。第三感測部所形成的第二凹口連通第二間隙。當第一平面與第二平面相互平行時，第二預設區域於第一平面的正投影重疊於第一預設區域，且第二與第三感測部調整天線元件的共振模態。

Description

行動裝置
本發明是有關於一種行動裝置，且特別是有關於一種包括天線元件與感測元件的行動裝置。
近年來，為了符合特定吸收比率(specific absorption ratio，簡稱SAR)的測試規範，行動裝置大多設有感測元件，以藉此降低行動裝置中之天線元件對人體所造成的影響。然而，隨著行動裝置之輕薄化的發展，行動裝置中可用以設置天線元件與感測元件的空間也相對地受到壓縮。因此，天線元件往往會受到感測元件的影響，進而致使天線元件與感測元件不易整合在行動裝置中。舉例來說，就可翻轉360度的筆記型電腦而言，當筆記型電腦中的兩機體相對翻轉360度時，天線元件的低頻共振模態往往會受到感測元件的影響，進而降低天線元件在低頻頻段的輻射效率，且操作在高頻頻段的天線元件也往往不易符合SAR值的測試規範。
本發明提供一種行動裝置，可透過感測元件偵測周遭的物體，並可透過感測元件調整天線元件的共振模態。藉此，將可降低感測元件對天線元件所造成的影響，從而有利於天線元件與感測元件一同整合在行動裝置中。
本發明的行動裝置，包括天線元件與感測元件。天線元件設置在第一平面的第一預設區域內，並操作在第一頻段與第二頻段。感測元件設置在第二平面，並包括第一感測部、第二感測部與第三感測部。第一感測部設置在第二平面的第二預設區域之外，並包括第一間隙與第二間隙。第二感測部與第三感測部設置在第二預設區域內。第二感測部所形成的第一凹口連通第一間隙。第三感測部所形成的第二凹口連通第二間隙。第一至第三感測部相互串聯，並響應於物體的接近而產生感測訊號。當第一平面與第二平面相互平行時，第二預設區域於第一平面的正投影完全重疊於第一預設區域，感測元件於第一平面的正投影不重疊於天線元件，第二感測部調整天線元件在第一頻段下的共振模態，且第三感測部調整天線元件在第二頻段下的共振模態。
基於上述，本發明之行動裝置可以利用感測元件中的第一至第三感測部偵測周遭的物體，並可利用感測元件中的第二感測部與第三感測部來調整天線元件的共振模態。藉此，將可降低感測元件對天線元件所造成的影響，從而有利於天線元件與感測元件一同整合在行動裝置中。
為讓本發明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。
圖1是依照本發明一實施例之行動裝置的示意圖。如圖1所示，行動裝置100包括天線元件110與感測元件120。其中，天線元件110設置在第一平面130。此外，第一平面130包括第一預設區域131。天線元件110設置在第一預設區域131內，並可操作在第一頻段與第二頻段。舉例來說，天線元件110可例如是一雙頻單極天線(dual-band monopole antenna)。
感測元件120設置在第二平面140，並包括第一至第三感測部121~123。第二平面140包括第二預設區域141。第一感測部121設置在第二預設區域141之外，且第一感測部121包括第一間隙151與第二間隙152。第二感測部122與第三感測部123設置在第二預設區域141內。此外，第二感測部122包括多個彎折以形成第一凹口161，且第一凹口161連通第一間隙151。第三感測部123也包括多個彎折以形成第二凹口162，且第二凹口162連通第二間隙152。
在一實施例中，第一平面130與第二平面140可基於行動裝置100之機身的翻轉而相互平行。在另一實施例中，第一平面130與第二平面140也可基於天線元件110與感測元件120的實體配置結構而維持在相互平行的狀態。關於第一平面130與第二平面140的細部說明將詳述於後續內容，以下將先就天線元件110與感測元件120的相對設置位置做進一步說明。
圖2是依照本發明一實施例之天線元件與感測元件的透視示意圖。亦即，圖2可例如是天線元件110與感測元件120在同一平面(例如，第一平面130或是第二平面140)上的正投影示意圖。如圖2所示，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第二預設區域141於第一平面130的正投影將完全重疊於第一預設區域131，且感測元件120於第一平面130的正投影將不重疊於天線元件110。
具體而言，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第一感測部121於第一平面130的正投影可沿著第一預設區域131的邊緣SD11~SD13環繞天線元件110，亦即第一感測部121於第一平面130的正投影可沿著預設區域131中除了邊緣SD14以外的邊緣環繞天線元件110。第二感測部122與第三感測部123於第一平面130的正投影位在第一預設區域131，以分別朝向天線元件110延伸。換言之，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第二感測部122與第三感測部123將可鄰近天線元件110，因此第二感測部122與第三感測部123除了可用以作為感測電極的一部份以外，更可用以調整天線元件110的共振模態。
舉例來說，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第二感測部122可用以調整天線元件110在第一頻段下的共振模態(例如，高頻共振模態)，且第三感測部123可用以調整天線元件110在第二頻段下的共振模態(例如，低頻共振模態)。藉此，將可降低感測元件120對天線元件110所造成的影響，從而有利於天線元件110與感測元件120一同整合在行動裝置100中。
另一方面，第一至第三感測部121~123相互串聯，並可用以形成一片感測電極。藉此，行動裝置100將可透過第一至第三感測部121~123來偵測天線元件110的周圍是否存在一物體(例如，人體)。例如，當有物體靠近天線元件110時，第一至第三感測部121~123將可產生感測訊號。亦即，第一至第三感測部121~123可響應於一物體的接近而產生感測訊號。此時，行動裝置100中的感測控制器(未繪示出)將可響應於來自第一至第三感測部121~123的感測訊號而產生控制訊號，且行動裝置100中的收發器(未繪示出)可依據控制訊號降低天線元件110的發射功率。
感測元件120除了用以偵測周遭物體以外，感測元件120中的第二感測部122與第三感測部123更可用以優化天線元件110的輻射特性，進而致使天線元件110可以更符合實際的應用需求。舉例來說，圖3為依照本發明一實施之天線元件的輻射效率圖。其中，當感測元件120未設置兩間隙151~152以及具有凹口結構的兩感測部122~123時，亦即當感測元件120為一倒U型的金屬片時，天線元件110的輻射效率將如曲線310所示。相對地，當感測元件120設有兩間隙151~152以及具有凹口結構的兩感測部122~123時，天線元件110的輻射效率將如曲線320所示。
由於第三感測部123可用以調整天線元件110在第二頻段下的共振模態(例如，低頻共振模態)，因此如圖3的箭頭符號A31所示，天線元件110在低頻部分的能量將可更加地集中在所需支援的第二頻段(例如，低頻頻段)，進而提高天線元件110在第二頻段下的輻射效率。除此之外，由於第二感測部122可用以調整天線元件110在第一頻段下的共振模態(例如，高頻共振模態)，因此如圖3的箭頭符號A32所示，天線元件110在第一頻段(例如，高頻頻段)下的輻射效率將可略為降低，進而致使操作在第一頻段(例如，高頻頻段)的天線元件110可以更容易地符合SAR值的測試規範。
以下將參照圖1與圖2進一步說明天線元件110與感測元件120的細部結構。如圖1所示，天線元件110包括第一輻射部111、第二輻射部112以及第三輻射部113。其中，第一輻射部111沿著垂直於第一預設區域131之邊緣SD11的方向延伸。第二輻射部112與第三輻射部113沿著平行於邊緣SD11的方向延伸。第一輻射部111的第一端具有饋入點FP1並鄰近邊緣SD11。第二輻射部112的第一端電性連接第一輻射部111的第二端，且第二輻射部112的第二端為一第一開路端。第三輻射部113的第一端電性連接第一輻射部111的第二端，且第三輻射部113的的第二端為一第二開路端。換言之，第一至第三輻射部111~113可形成一T型結構或是一T型金屬線。
在操作上，第一輻射部111與第二輻射部112可形成從饋入點FP1延伸至第一開路端的第一共振路徑。第一輻射部111與第三輻射部113可形成從饋入點FP1延伸至第二開路端的第二共振路徑。藉此，天線元件110將可透過第一共振路徑操作在第一頻段，並可透過第二共振路徑操作在第二頻段。此外，第一共振路徑為第一頻段之最低頻率的1/4波長，且第二共振路徑為第二頻段之最低頻率的1/4波長。
請繼續參照圖1，感測元件120包括第一至第三金屬線171~173、第一金屬片181以及第二金屬片182。其中，第一至第三金屬線171~173沿著平行於第二預設區域141之邊緣SD21的方向延伸。亦即，第一至第三金屬線171~173沿著邊緣SD21依序排列。第一金屬線171的第一端與第二金屬線172的第一端相隔第一間隙151。第二金屬線172的第二端與第三金屬線173的第一端相隔第二間隙152。
第二感測部122的第一端電性連接第一金屬線171的第一端，且第二感測部122的第二端電性連接第二金屬線172的第一端。第三感測部123的第一端電性連接第二金屬線172的第二端，且第三感測部123的第二端電性連接第三金屬線173的第一端。在一實施例中，第二感測部122與第三感測部123可分別為一U型金屬線。第一金屬片181以及第二金屬片182沿著垂直於第二預設區域141之邊緣SD21的方向延伸。此外，第一金屬片181電性連接第一金屬線171的第二端，且第二金屬片182電性連接第三金屬線173的第二端。
如圖2所示，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第二預設區域141的邊緣SD21於第一平面130的正投影重疊於第一預設區域131的邊緣SD11。此外，第二感測部122於第一平面130的正投影與第二輻射部112相隔一耦合間距201，且第三感測部123於第一平面130的正投影與第三輻射部113相隔耦合間距201。藉此，當第一平面130與第二平面140相互平行時，來自第二輻射部112的訊號將可透過耦合間距201耦合至第二感測部122，進而致使天線元件110在第一頻段下的共振模態可透過第二感測部122來予以調整。相似地，來自第三輻射部113的訊號將可透過耦合間距201耦合至第三感測部123，進而致使天線元件110在第二頻段下的共振模態可透過第三感測部123來予以調整。
除此之外，當第一平面130與第二平面140相互平行時，第二金屬線172於第一平面130的正投影鄰近第一輻射部111的第一端。此外，第一金屬片181、第一金屬線171、第二金屬線172以及第一輻射部111與第二輻射部112於第二平面140的正投影環繞第二感測部122。另一方面，第二金屬片182、第三金屬線173、第二金屬線172以及第一輻射部111與第三輻射部113於第二平面140的正投影環繞第三感測部123。
值得一提的，在一實施例中，行動裝置100可例如是一筆記型電腦，且當筆記型電腦之機身翻轉360度時，天線元件110所在的第一平面130將可平行於感測元件120所在的第二平面140。舉例來說，圖4為依照本發明一實施例之行動裝置的外觀示意圖。在圖4實施例中，行動裝置100更包括第一機體410、第二機體420與樞軸430。其中，天線元件110可設置在第一機體410內，且感測元件120可例如是設置在第二機體420內。詳言之，第一機體410之遠離樞軸430的一側設有天線元件110，且第二機體420之遠離樞軸430的一側設有感測元件120。
第一機體410與第二機體420可透過樞軸430而相對轉動，進而致使行動裝置100可切換至筆記型電腦模式(notebook mode)或是平板電腦模式(tablet mode)。舉例來說，圖5為依照本發明一實施例之行動裝置切換至平板電腦模式的示意圖。如圖5所示，當第一機體410相對於第二機體420轉動360度時，第一機體410與第二機體420將可相互疊置，進而致使行動電子裝置100可切換平板電腦模式。
如圖5所示，在平板電腦模式下，亦即當第一機體410與第二機體420相互疊置時，天線元件110所在的第一平面130將可平行於感測元件120所在的第二平面140。此時，天線元件110與感測元件120在兩機體410與420中的正視投影示意圖將可如圖2所示，且圖5繪示出天線元件110與感測元件120在兩機體410與420中的側視示意圖。
更進一步來看，第一機體410包括第一背蓋511與第一邊框512，且第一邊框512環繞設置在第一機體410的顯示器440。第二機體420包括第二邊框513與第二背蓋514。其中，天線元件110可例如是設置在第一背蓋511。感測元件120可例如是設置在第二背蓋514。值得一提的是，由於天線元件110與感測元件120是分別設置在不同的兩機體410與420中，因此獨自設置在第一機體410中的天線元件110將可更加地遠離第一機體410的背面與側面。此外，SAR值的檢測方式是以行動裝置100的背面或是側面為量測的基準面。因此，將天線元件110與感測元件120分別設置在不同的兩機體410與420，將有助於行動裝置100通過SAR值的測試規範。
在另一實施例中，行動裝置100也可例如是一平板電腦，且天線元件110與感測元件120可透過一承載件(例如，基板)設置在平板電腦的殼體中。舉例來說，圖6為依照本發明一實施例之天線元件與感測元件的配置示意圖。如圖6所示，行動裝置100更包括基板610。其中，天線元件110設置在基板610的第一表面611，感測元件120設置在基板610的第二表面612，且第一表面611相對於第二表面612。換言之，在圖6實施例中，基板610之相對的兩表面611與612可形成第一平面130與第二平面140。亦即，天線元件110與感測元件120的實體配置結構將可致使第一平面130與第二平面140維持在相互平行的狀態。此外，天線元件110與感測元件120在第一表面611或是第二表面612的投影示意圖將可如圖2所示。
綜上所述，本發明之行動裝置除了可以利用感測元件中的第一至第三感測部偵測周遭物體以外，更可利用感測元件中的第二感測部與第三感測部來調整天線元件的共振模態。藉此，將可降低感測元件對天線元件所造成的影響，從而有利於天線元件與感測元件一同整合在行動裝置中。此外，感測元件中的第二感測部與第三感測部可用以優化天線元件的輻射特性，進而致使天線元件在低頻部分的能量將可更加地集中在所需支援的第二頻段，且操作在第一頻段(例如，高頻頻段)的天線元件可以更容易地符合SAR值的測試規範。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧行動裝置
110‧‧‧天線元件
111~113‧‧‧第一至第三輻射部
120‧‧‧感測元件
121~123‧‧‧第一至第三感測部
130‧‧‧第一平面
131‧‧‧第一預設區域
140‧‧‧第二平面
141‧‧‧第二預設區域
151‧‧‧第一間隙
152‧‧‧第二間隙
161‧‧‧第一凹口
162‧‧‧第二凹口
171~173‧‧‧第一至第三金屬線
181‧‧‧第一金屬片
182‧‧‧第二金屬片
SD11~SD14‧‧‧第一預設區域的邊緣
SD21‧‧‧第二預設區域的邊緣
FP1‧‧‧饋入點
201‧‧‧耦合間距
310、320‧‧‧曲線
A31、A32‧‧‧箭頭符號
410‧‧‧第一機體
420‧‧‧第二機體
430‧‧‧樞軸
440‧‧‧顯示器
511‧‧‧第一背蓋
512‧‧‧第一邊框
513‧‧‧第二邊框
514‧‧‧第二背蓋
610‧‧‧基板
611‧‧‧第一表面
612‧‧‧第二表面
圖1是依照本發明一實施例之行動裝置的示意圖。 圖2是依照本發明一實施例之天線元件與感測元件的透視示意圖。 圖3為依照本發明一實施之天線元件的輻射效率圖。 圖4為依照本發明一實施例之行動裝置的外觀示意圖。 圖5為依照本發明一實施例之行動裝置切換至平板電腦模式的示意圖。 圖6為依照本發明一實施例之天線元件與感測元件的配置示意圖。

Claims (10)

  1. 一種行動裝置，包括： 一天線元件，設置在一第一平面的一第一預設區域內，並操作在一第一頻段與一第二頻段；以及 一感測元件，設置在一第二平面，並包括： 一第一感測部，設置在該第二平面的一第二預設區域之外，並包括一第一間隙與一第二間隙；以及 一第二感測部與一第三感測部，設置在該第二預設區域內，該第二感測部所形成的一第一凹口連通該第一間隙，該第三感測部所形成的一第二凹口連通該第二間隙，且該第一至該第三感測部相互串聯，並響應於一物體的接近而產生一感測訊號， 當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第二預設區域於該第一平面的正投影完全重疊於該第一預設區域，該感測元件於該第一平面的正投影不重疊於該天線元件，該第二感測部調整該天線元件在該第一頻段下的共振模態，且該第三感測部調整該天線元件在該第二頻段下的共振模態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，其中該天線元件包括： 一第一輻射部，沿著垂直於該第一預設區域之一第一邊緣的方向延伸，該第一輻射部的第一端具有一饋入點並鄰近該第一邊緣；以及 一第二輻射部，沿著平行於該第一邊緣的方向延伸，並電性連接該第一輻射部的第二端，其中當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第二感測部於該第一平面的正投影與該第二輻射部相隔一耦合間距。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的行動裝置，其中當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第二預設區域之一第二邊緣於該第一平面的正投影重疊於該第一邊緣，且該第一感測部包括： 一第一金屬線與一第二金屬線，沿著平行於該第二邊緣的方向延伸，該第一金屬線的第一端與該第二金屬線的第一端相隔該第一間隙，該第二感測部的第一端電性連接該第一金屬線的第一端，該第二感測部的第二端電性連接該第二金屬線的第一端，且當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第二金屬線於該第一平面的正投影鄰近該第一輻射部的第一端。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的行動裝置，其中該第一感測部更包括： 一第一金屬片，沿著垂直於該第二邊緣的方向延伸，並電性連接該第一金屬線的第二端，其中當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第一金屬片、該第一金屬線、該第二金屬線以及該第一輻射部與該第二輻射部於該第二平面的正投影環繞該第二感測部。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的行動裝置，其中該第一感測部更包括： 一第三金屬線，沿著平行於該第二邊緣的方向延伸，該第三金屬線的第一端與該第二金屬線的第二端相隔該第二間隙；以及 一第二金屬片，沿著垂直於該第二邊緣的方向延伸，並電性連接該第三金屬線的第二端，其中該第三感測部的第一端電性連接該第二金屬線的第二端，該第三感測部的第二端電性連接該第三金屬線的第一端。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的行動裝置，其中該第二感測部與該第三感測部分別為一U型金屬線。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的行動裝置，其中該天線元件更包括： 一第三輻射部，沿著平行於該第一邊緣的方向延伸，並電性連接該第一輻射部的第二端，其中當該第一平面與該第二平面相互平行時，該第三感測部於該第一平面的正投影與該第三輻射部相隔該耦合間距，且該第二金屬片、該第三金屬線、該第二金屬線以及該第一輻射部與該第三輻射部於該第二平面的正投影環繞該第三感測部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的行動裝置，其中該第一輻射部與該第二輻射部形成一第一共振路徑，該第一輻射部與該第三輻射部形成一第二共振路徑，該第一共振路徑為該第一頻段之最低頻率的1/4波長，該第二共振路徑為該第二頻段之最低頻率的1/4波長。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，更包括一第一機體、一第二機體與一樞軸，該天線元件設置在該第一機體，該感測元件設置在該第二機體，該第一機體與該第二機體透過該樞軸而相對轉動，且當該第一機體與該第二機體相互重疊時，該第一平面平行於該第二平面。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，更包括一基板，該天線元件設置在該基板的一第一表面，該感測元件設置在該基板的一第二表面，且該第一表面相對於該第二表面，以形成相互平行的該第一平面與該第二平面。
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