TW201826617A - 無線通訊系統及包含其之穿戴式電子裝置 - Google Patents

Abstract

無線通訊系統設置於穿戴式電子裝置，穿戴式電子裝置包含金屬容置殼體及第一金屬弧形件，第一金屬弧形件突出地設置於金屬容置殼體之一側，無線通訊系統包含電路板、第一絕緣套件及第一迴路天線。電路板耦接於第一迴路天線，用以產生第一無線射頻訊號，第一絕緣套件環繞第一金屬弧形件，第一迴路天線依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生一第一頻帶及一第二頻帶。

Description

無線通訊系統及包含其之穿戴式電子裝置

本發明描述了一種無線通訊系統以及包含其之穿戴式電子裝置，尤指一種利用兩柔性印刷電路天線收發無線射頻訊號的無線通訊系統，以及包含上述無線通訊系統的穿戴式電子裝置。

隨著科技日新月異，各種穿戴式電子裝置已被大量應用在日常生活之中。例如蘋果公司出產的智慧型電子錶(Apple Watch)‎以及索尼公司出產的智慧型手環等等。這些穿戴式電子裝置具有低功率消耗、輕便、高效能的優點，同時也支援無線網路的傳輸。

傳統的穿戴式電子裝置為了支援不同標準的網路傳輸協定，會運用不同的天線模組分別對應不同之異質性網路(Heterogeneous Network)的訊號收發。例如，穿戴式電子裝置內包含了用以收發第三代行動通訊技術(3G)之訊號的天線、用以收發全球定位系統(GPS)之訊號的天線，以及用以收發藍芽(Bluetooth)或無線保真(Wi-Fi)之訊號的天線。這三支天線以共存的形式置放於穿戴式電子裝置內。

然而，由於目前的穿戴式電子裝置逐漸走向微型化以及輕量化的趨勢，當在有限的殼體空間內置入三支天線時，會因為穿戴式電子裝置的接地面過小，而使某些天線的天線效能降低。例如，當接地面積過小時，第三代行動通訊技術的天線空間就會受到限制，因此無線射頻訊號的低頻部分會難以共振出匹配頻寬，導致天線之電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio)的效能以及天線效率(Antenna Efficiency)低落。

本發明一實施例提出一種無線通訊系統，設置於穿戴式電子裝置，穿戴式電子裝置包含金屬容置殼體及第一金屬弧形件。金屬容置殼體包含上表面、下表面，下表面用以作為接地面。第一金屬弧形件突出地設置於金屬容置殼體之一側。無線通訊系統包含電路板、第一絕緣套件及第一迴路天線。電路板容置於金屬容置殼體，電路板用以提供第一無線射頻訊號。第一絕緣套件套設於金屬容置殼體且覆蓋部分的上表面，第一絕緣套件之一側環繞第一金屬弧形件。第一迴路天線設置於第一絕緣套件環繞第一金屬弧形件之相反側。第一迴路天線包含第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體。第一輻射體之一端耦接於第一金屬弧形件，另一端耦接於下表面。第二輻射體貼附於第一絕緣套件且透過電路板耦接於下表面。第三輻射體貼附於第一絕緣套件且包含第一訊號饋入端，第一訊號饋入端耦接電路板以接收第一無線射頻訊號。第一迴路天線依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生第一頻帶及第二頻帶。

本發明另一實施例提出一種穿戴式電子裝置，包含金屬容置殼體、第一金屬弧形件及無線通訊系統。金屬容置殼體包含上表面、下表面，下表面用以作為接地面。第一金屬弧形件突出地設置於金屬容置殼體之一側。無線通訊系統包含電路板、第一絕緣套件及第一迴路天線。電路板容置於金屬容置殼體，電路板用以提供第一無線射頻訊號。第一絕緣套件套設於金屬容置殼體且覆蓋部分的上表面，第一絕緣套件之一側環繞第一金屬弧形件。第一迴路天線設置於第一絕緣套件環繞第一金屬弧形件之相反側。第一迴路天線包含第一輻射體、第二輻射體及第三輻射體。第一輻射體之一端耦接於第一金屬弧形件，另一端耦接於下表面。第二輻射體貼附於第一絕緣套件且透過電路板耦接於下表面。第三輻射體貼附於第一絕緣套件且包含第一訊號饋入端，第一訊號饋入端耦接電路板以接收第一無線射頻訊號。第一迴路天線依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生第一頻帶及第二頻帶。

第1圖係為穿戴式電子裝置100之實施例於第一視角的架構圖。第2圖係為穿戴式電子裝置100（不包含金屬上蓋）於第二視角的架構圖。第3圖係為穿戴式電子裝置100的爆炸圖。第4圖係為穿戴式電子裝置100於第三視角的架構圖。第5圖係為穿戴式電子裝置100（不包含金屬帶體）結合無線通訊系統200的架構圖。第6圖係為第5圖之無線通訊系統200中，第一迴路天線AL1與第一金屬弧形件12及金屬容置殼體11的示意圖。第7圖係為第5圖之無線通訊系統200中，引入第六輻射體RPS的第一迴路天線AL1與第一金屬弧形件12及金屬容置殼體11的示意圖。第8圖係為第5圖之無線通訊系統200中，第二迴路天線AL2與第二金屬弧形件14及金屬容置殼體11的示意圖。在本發明中，第一視角可為右上視角，第二視角可為正視角，第三視角可為穿戴式電子裝置100背面的正視角。應當了解的是，本發明的穿戴式電子裝置100可為電子錶，第1圖至第8圖描述了電子錶在不同視角的外觀架構。然而，本發明的穿戴式電子裝置100的架構並不被第1圖至第8圖所侷限，任何合理的硬體變更、尺寸變化、花紋、圖樣、結構以及材料變化均屬於本發明所揭露的範疇。

請參考第1圖至第5圖所示，本實施例提供一種穿戴式電子裝置100，其包含一金屬容置殼體11、一第一金屬弧形件12及一無線通訊系統200。金屬容置殼體11為一內凹的槽體結構，其包含一上表面111、一下表面112、第一側壁113及一第二側壁114，第一側壁113相對於第二側壁114設置。下表面112用以作為接地面。第一金屬弧形件12突出地設置於金屬容置殼體11之第一側壁113之外側。無線通訊系統200包含一電路板20、一第一絕緣套件13及一第一迴路天線AL1。其中電路板20容置於金屬容置殼體11，且電路板20用以提供一第一無線射頻訊號。第一絕緣套件13套設於金屬容置殼體11且覆蓋部分金屬容置殼體11之上表面111，第一絕緣套件13之一側環繞第一金屬弧形件12。於本實施例中，第一絕緣套件13至少覆蓋第一側壁113的上表面及內表面，第一絕緣套件13環繞第一金屬弧形件12的周緣使第一金屬弧形件12能夠顯露最外圍的金屬弧面121，第一迴路天線AL1設置於第一絕緣套件13環繞第一金屬弧形件12之相反側，於本實施例中，第一迴路天線AL1設置於第一側壁113的內表面，而第一金屬弧形件12設置於第一側壁113的外表面，也就是說，第一迴路天線AL1設置於第一絕緣套件13的內側，而第一金屬弧形件12設置於第一絕緣套件13的外側，而第一絕緣套件13用以隔離第一迴路天線AL1及第一金屬弧形件12。並且，本實施例的金屬容置殼體11的上表面111以及下表面112皆可作為接地面。

如第6圖所示，第一迴路天線AL1包含一第一輻射體RP1、一第二輻射體RP2及一第三輻射體RP3。第一輻射體RP1的一端耦接於第一金屬弧形件12，第一輻射體RP1的另一端作為接地端G1耦接於下表面112。第二輻射體RP2貼附於第一絕緣套件13且第二輻射體RP2透過電路板20耦接於下表面112。第三輻射體RP3貼附於第一絕緣套件13且包含一第一訊號饋入端F1，第一訊號饋入端F1耦接電路板20以接收第一無線射頻訊號。其中第一輻射體RP1與第二輻射體RP2分離設置，第二輻射體RP2與第三輻射體RP3分離設置，第一輻射體RP1與第三輻射體RP3分離設置，且第二輻射體RP2位於第一輻射體RP1及第三輻射體RP3之間。而第一迴路天線AL1依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件12電磁耦合後以共振方式產生一第一頻帶及一第二頻帶，且第一頻帶低於第二頻帶。於本實施例中，第一輻射體RP1設置於第一側壁113的外表面，第二輻射體RP2設置於第一側壁113的內表面，第三輻射體RP3設置於第一側壁113的內表面，也就是說，第一輻射體RP1設置於第一絕緣套件13的外側，第二輻射體RP2設置於第一絕緣套件13的內側，第三輻射體RP3設置於第一絕緣套件13的內側。

於本實施例中，第一迴路天線AL1可為支援第三代行動通訊技術之柔性印刷電路天線。第一迴路天線AL1的驅動方式如下：

當第一無線射頻訊號(即3G天線射頻訊號)饋入至第三輻射體RP3的第一訊號饋入端F1時，第三輻射體RP3的區域a1到a2以及區域a1到a3以及第一輻射體RP1會與第一金屬弧形件12電磁耦合構成一開迴路(Open-loop)的天線架構，以共振方式產生一第一頻帶及一第二頻帶。此時，若不考慮第二輻射體RP2的存在，會導致第一迴路天線AL1共振出的3G天線射頻訊號中屬於低頻頻率的第一頻帶的頻率偏高。應當理解的是，本發明的第一迴路天線AL1以共振方式輸出的第一頻帶為欲應用於低頻頻譜範圍在824M赫茲~894M赫茲的第三代行動通訊技術訊號頻帶，而第二頻帶為欲應用於高頻頻譜範圍在1710M赫茲~2170M赫茲的第三代行動通訊技術訊號頻帶。為了使第一頻帶頻譜範圍位於824M赫茲~894M赫茲，且第二頻帶頻譜範圍位於1710M赫茲~2170M赫茲，因此，第一迴路天線AL1包含第二輻射體RP2。區域b1到b2以及區域b1到b3的第二輻射體RP2會透過電路板20耦接於下表面112。換言之，第一迴路天線AL1多了一條電磁耦合接地的路徑，使得第一迴路天線AL1依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件12電磁耦合後以共振方式產生的第一頻帶的頻率會降低。因此，對於第一迴路天線AL1而言，同時使用第一輻射體RP1、第二輻射體RP2以及第三輻射體RP3經由共振的方式產生出的第一頻帶將可以符合第三代行動通訊技術訊號的低頻頻譜範圍(824M~894M赫茲)，第二頻帶也可以符合第三代行動通訊技術訊號的高頻頻譜範圍(1710M~2170M赫茲)。於其他實施例中，可藉由調整第二輻射體RP2的區域b1至b3與第三輻射體RP3的區域a2至a1之間距，可以改變第一迴路天線AL1的阻抗匹配頻寬。上述間距在本實施例中可為1mm。

於其他實施例中，藉由在第一輻射體RP1及第二輻射體RP2之間增設一接地路徑，可以改變低頻頻率的頻譜範圍。請參第7圖所示，電路板20更包含一切換耦接件（圖未示出），第一迴路天線AL1更包含一第六輻射體RPS，電路板20會輸出一切換訊號使得切換耦接件選擇性地耦接第六輻射體RPS，第六輻射體RPS設置於第一輻射體RP1及第二輻射體RP2之間且與第一輻射體RP1及第二輻射體RP2分離設置，其中第六輻射體RPS一端耦接於第一金屬弧形件12，且當切換耦接件耦接第六輻射體RPS時，第六輻射體RPS的另一端能夠透過電路板20耦接於下表面112。對於第一迴路天線AL1而言，同時使用第六輻射體RPS、第二輻射體RP2以及第三輻射體RP3依據第一無線射頻訊號與第一金屬弧形件12電磁耦合後以共振方式能夠產生第二頻帶及第五頻帶，其中第五頻帶高於第一頻帶且低於第二頻帶，於本實施例中第五頻帶的頻譜範圍為880M~960M赫茲。當切換耦接件未耦接於第六輻射體RPS時，第一迴路天線AL1所發出的低頻頻率的頻譜範圍為第一頻帶。然而，若切換耦接件耦接第六輻射體RPS時，因第六輻射體RPS的位置相對於第一輻射體RP1的位置更接近第二輻射體RP2，因此可以激發出較第一頻帶更高的的低頻頻率。因此，可藉由增設接地路徑(如，第六輻射體RPS)產生不同的低頻頻帶的頻譜範圍亦可使第一迴路天線AL1可選擇性地切換低頻頻帶的頻譜範圍。

於其他實施例中，請參第1圖至第5圖及第8圖所示，穿戴式電子裝置100更包含一第二金屬弧形件14，第二金屬弧形件14突出地設置於金屬容置殼體11之第二側壁114之外側，且第一金屬弧形件12相對第二金屬弧形件14設置。電路板20用以提供一第二無線射頻訊號。無線通訊系統200更包含一第二絕緣套件15及一第二迴路天線AL2，第二絕緣套件15套設於金屬容置殼體11且覆蓋部分金屬容置殼體11之上表面111，第二絕緣套件15之一側環繞第二金屬弧形件14，於本實施例中，第二絕緣套件15至少覆蓋第二側壁114的上表面及內表面，第二絕緣套件15環繞第二金屬弧形件14的周緣使第二金屬弧形件14能夠顯露最外圍的金屬弧面141，第二迴路天線AL2設置於第二絕緣套件15環繞第二金屬弧形件14之相反側，於本實施例中，第二迴路天線AL2設置於第二側壁114的內表面，而第二金屬弧形件14設置於第二側壁114的外表面，也就是說，第二迴路天線AL2設置於第二絕緣套件15的內側，而第二金屬弧形件14設置於第二絕緣套件15的外側，而第二絕緣套件15用以隔離第二迴路天線AL2及第二金屬弧形件14。

如第8圖所示，第二迴路天線AL2包含一第四輻射體RP4及一第五輻射體RP5。第四輻射體RP4貼附於第二絕緣套件15且包含一第二訊號饋入端F2，第二訊號饋入端F2耦接電路板20以接收第二無線射頻訊號。第五輻射體RP5一端耦接於第二金屬弧形件14，另一端作為接地端G3耦接於下表面112。且第四輻射體RP4與第五輻射體RP5分離設置。第二迴路天線AL2依據第二無線射頻訊號與第二金屬弧形件14電磁耦合後以共振方式產生一第三頻帶及一第四頻帶，且第三頻帶低於第四頻帶。於本實施例中，第四輻射體RP4設置於第二側壁114的內表面，第五輻射體RP5設置於第二側壁114的外表面，也就是說，第四輻射體RP4設置於第二絕緣套件15的內側，第五輻射體RP5設置於第二絕緣套件15的外側。

於本實施例中，第二迴路天線AL2可為支援全球定位系統及藍芽或無線保真訊號的柔性印刷電路天線。第二迴路天線AL2的驅動方式如下：

當第二無線射頻訊號(即全球定位系統及藍芽或無線保真訊號)輸入至第四輻射體RP4的第二訊號饋入端F2時，第四輻射體RP4的區域d1到d2以及第五輻射體RP5會與第二金屬弧形件14電磁耦合構成了另一開迴路(Open-loop)的天線架構，以共振方式產生一第三頻帶及一第四頻帶。因此，對於第二迴路天線AL2而言，同時使用第四輻射體RP4以及第五輻射體RP5經由共振的方式產生出的第三頻帶、第四頻帶將可以符合GPS（Global Positioning System）、藍芽及Wi-Fi之頻譜範圍（1575M~1615M赫茲及2.4G~2.5G赫茲）。本發明的第三頻帶的頻譜範圍為1575M~1615M赫茲，其符合GPS的頻譜範圍，且第四頻帶的頻譜範圍為2.4G~2.5G赫茲，其符合藍芽及Wi-Fi的頻譜範圍。於其他實施例中，可藉由調整第四輻射體RP4的區域d1至d2的路徑寬度或長度，可以改變第三頻帶的頻譜範圍（即GPS的頻譜範圍）。

在無線通訊系統200中，電路板20可利用任何的方式耦接於第一迴路天線AL1以及第二迴路天線AL2。舉例而言，請參考第5圖，電路板20可包含彈片GP1、彈片FP1以及彈片FP2。彈片GP1可耦接於第二輻射體RP2之一端，使第二輻射體RP2能夠透過電路板20耦接於下表面112。彈片FP1可耦接於第一訊號饋入端F1，使第三輻射體RP3可接收第一無線射頻訊號。彈片FP2可耦接於第二訊號饋入端F2，使第四輻射體RP4可接收第二無線射頻訊號。如前述，電路板20可使用彈片的方式接觸第一迴路天線AL1以及第二迴路天線AL2的訊號饋入端以及接地端，因此電路板20可電性耦接於第一迴路天線AL1以及第二迴路天線AL2。然而，本發明的無線通訊系統200並不以此為限。任何電路板20電性耦接於第一迴路天線AL1以及第二迴路天線AL2的手段皆屬於本發明所揭露的範疇。舉例而言，電路板20可使用第一同軸纜線(Coaxial Line)及第二同軸纜線，第一無線射頻訊號可用第一同軸纜線之訊號正端傳輸，並透過彈片接觸的方式將第一無線射頻訊號傳入第一訊號饋入端F1。第二輻射體RP2之一端也可以透過第一同軸纜線之訊號負端連接電路板20耦接於下表面112。類似地，第二無線射頻訊號可用第二同軸纜線之訊號正端傳輸，並透過彈片接觸的方式將第二無線射頻訊號傳入第二訊號饋入端F2。然而，兩同軸纜線也可不透過彈片而直接耦接於對應天線的訊號饋入端以及接地端。

再請參第4圖所示，於其他實施例中，無線通訊系統200更包含多個接地彈片P1、P2、P3、P4、P5、P6，其中各接地彈片P1、P2、P3、P4、P5、P6設置於電路板20之一背面抵接上表面111以透過下表面112接地，以提供電路板20與金屬容置殼體11下表面112的接地路徑，且這些接地彈片P1、P2、P3、P4、P5、P6分散設置於電路板20鄰近第一迴路天線AL1或第二迴路天線AL2之一側。接地彈片P1、P2、P3、P4、P5、P6的存在可改善傳統穿戴式電子裝置的接地面積過小的問題。

請參第1圖至第5圖所示，於其他實施例中，金屬容置殼體11更包含一金屬帶體17，金屬帶體17分別連接金屬容置殼體11相對於設置第一迴路天線AL1及第二迴路天線AL2之二側，更詳細的說，金屬帶體17透過以金屬材質製成的樞軸與金屬容置殼體11連接，以提供金屬帶體17與金屬容置殼體11之下表面112的接地路徑。藉由增設金屬帶體17，穿戴式電子裝置100的接地面積將被增加。

請參第5圖所示，於其他實施例中，第一絕緣套件13設置第一迴路天線AL1的那一側（即第一絕緣套件13的內側）與電路板20之間具有一第一間隙形成一天線淨空區AAR1，且第二絕緣套件15設置第二迴路天線AL2的那一側（即第二絕緣套件15的內側）與電路板20之間具有一第二間隙形成另一天線淨空區AAR2。其中電路板20與第一絕緣套件13的內側之間的第一間隙的距離為3mm以及電路板20與第二絕緣套件15的內側之間的第二間隙的距離為2mm，第一間隙及第二間隙為不具有任何電子元件或金屬元件的區域。因此，第一間隙及第二間隙的設置能夠避免電路板20的電路或電子元件等任何可能成為電磁干擾源的元件干擾第一迴路天線AL1及第二迴路天線AL2的天線收發效能。在本實施例中，天線淨空區AAR1及天線淨空區AAR2的設置可以防止例如相機模組21或是揚聲器22所產生的電磁干擾影響天線收發效能，然而本發明其他的實施例並不以此為限，相機模組21或是揚聲器22僅是一實施例中所考慮的電子元件。 於其他實施例中，請參第1、3、5圖，穿戴式電子裝置100更包含一金屬上蓋10，無線通訊系統200更包含一第一電性導體CI1、一第二電性導體CI2及一第三電性導體CI3，其中金屬上蓋10設置於金屬容置殼體11的上表面111上方，更詳細地說，第一絕緣套件13及第二絕緣套件15設置於金屬上蓋10與金屬容置殼體11的上表面111之間，第一電性導體CI1將一端點y1耦接於電路板20，並將另一端點y2耦接位於金屬容置殼體11之上表面111的第二絕緣套件15。第二電性導體CI2將一端點z1耦接於電路板20，並將另一端點z2耦接位於金屬容置殼體11之上表面111的第二絕緣套件15。第三電性導體CI3的二端點x1、x2貼附於第一絕緣套件13與第二絕緣套件15之間，並將端點x1耦接於電路板20。經由第一電性導體CI1、第二電性導體CI2以及第二電性導體CI3相當於增加電路板20的複數個接地路徑，其中第一電性導體CI1及第二電性導體CI2可提升第二迴路天線AL2的效率，第三電性導體CI3可提升第一迴路天線AL1的效率。

為使金屬上蓋10與第一電性導體CI1、第二電性導體CI2以及第二電性導體CI3不直接接觸，於其他實施例中，金屬上蓋10與第一電性導體CI1、第二電性導體CI2以及第二電性導體CI3之間分別可利用一絕緣體（圖未示出）以避免電性接觸。

於其他實施例中，請參考第1圖及第3圖，其中於第1圖中金屬容置殼體11分別於與第一金屬弧形件12及第二金屬弧形件14的連接處挖設一槽縫（圖未示出），此時尚未裝設第一絕緣套件13及第二絕緣套件15，且第一絕緣套件13及第二絕緣套件15分別套設於對應的槽縫。應當瞭解的是，本發明的無線通訊系統200並非侷限於應用於穿戴式電子裝置100中，也可以應用於其它具有類似結構的裝置中。於其他實施例中，第一金屬弧形件12及第二金屬弧形件14與金屬容置殼體11可為一體成形。

請參考第9圖為第一迴路天線AL1與第二迴路天線AL2位於穿戴式電子裝置100時的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)的關係圖。VSWR為無線射頻天線中常用的參數，用來衡量天線部件之間的阻抗匹配是否良好。VSWR越小(越接近1)，表示天線阻抗匹配良好，訊號傳輸效能越強。反之，VSWR越大，表示訊號為純駐波狀態，趨近於全反射，沒有能量傳輸，傳輸效能越差。應當瞭解的是，第9圖所展示的效能，為無線通訊系統200應用在穿戴式電子裝置100中，且穿戴式電子裝置100包含金屬帶體17 (即金屬錶帶)。在第9圖中，第一迴路天線AL1為支援第三代行動通訊技術之訊號天線，其經由共振的方式產生的第一頻帶為824M赫茲至894M赫茲之VSWR數值係對應圖中為B1所框選之頻率範圍之VSWR數值，以及其經由共振的方式產生的第二頻帶為1710M赫茲至2170M赫茲之VSWR數值係對應圖中為B2所框選之頻率範圍之VSWR數值。第二迴路天線AL2為支援全球定位系統及藍芽或無線保真訊號天線，其經由共振的方式產生的第三頻帶為1575M至1615M赫茲之VSWR數值係對應圖中為B3所框選之頻率範圍之VSWR數值以及其經由共振的方式產生的第四頻帶為2.4G至2.5G赫茲之VSWR數值係對應圖中為B4所框選之頻率範圍之VSWR數值。如第9圖所示，第一迴路天線AL1及第二迴路天線AL2所發送之對應頻帶的訊號之VSWR數值都小於3，表示訊號傳輸效能良好。

第10圖係為無線通訊系統200中，第一迴路天線AL1與第二迴路天線AL2之天線效率的示意圖。如同第9圖所述的測試條件，無線通訊系統200應用在穿戴式電子裝置100中，且穿戴式電子裝置100包含金屬帶體17 (即金屬錶帶)，並以裸機身的方式進行測試。如第10圖所示，第一頻帶的天線效率係對應圖中B1所框選之頻率範圍之的天線效率，其天線效率為-5.0dB至-7dB。第二頻帶的天線效率係對應圖中B2所框選之頻率範圍之的天線效率，其天線效率為-5.3dB至-7dB。第三頻帶的天線效率係對應圖中B3所框選之頻率範圍之的天線效率，其天線效率為-5.6dB至-7.5dB。第四頻帶的天線效率係對應圖中B4所框選之頻率範圍之的天線效率，其天線效率為-5.2dB至-6.3dB。

綜上所述，本實施例揭露了一種穿戴式電子裝置以及應用於穿戴式電子裝置內的無線通訊系統。無線通訊系統具有支援第三代行動通訊技術之訊號頻帶的天線，以及支援全球定位系統及藍芽或無線保真訊號之訊號頻帶的天線。兩根天線可為柔性印刷電路天線，分別貼附於於第一側壁及第二側壁。並且，由於接地彈片、電性導體以及天線淨空區的使用，加強了穿戴式電子裝置內天線的天線收發效能。本實施例之穿戴式電子裝置內的無線通訊系統藉由設置金屬帶體及接地彈片改善傳統穿戴式電子裝置因為接地面積過小而導致低頻難以共振出匹配頻寬之問題。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

200‧‧‧無線通訊系統

12‧‧‧第一金屬弧形件

14‧‧‧第二金屬弧形件

121、141‧‧‧金屬弧面

AL1‧‧‧第一迴路天線

AL2‧‧‧第二迴路天線

20‧‧‧電路板

AAR1、AAR2‧‧‧天線淨空區

CI1‧‧‧第一電性導體

CI2‧‧‧第二電性導體

CI3‧‧‧第三電性導體

GP1、FP1及FP2‧‧‧彈片

y1、y2、z1、z2、x1及x2‧‧‧端點

100‧‧‧穿戴式電子裝置

10‧‧‧金屬上蓋

11‧‧‧金屬容置殼體

21‧‧‧相機模組

22‧‧‧揚聲器

111‧‧‧上表面

112‧‧‧下表面

113‧‧‧第一側壁

114‧‧‧第二側壁

13‧‧‧第一絕緣套件

15‧‧‧第二絕緣套件

17‧‧‧金屬帶體

G1、G3‧‧‧接地端

F1‧‧‧第一訊號饋入端

F2‧‧‧第二訊號饋入端

RP1‧‧‧第一輻射體

RP2‧‧‧第二輻射體

RP3‧‧‧第三輻射體

RP4‧‧‧第四輻射體

RP5‧‧‧第五輻射體

RPS‧‧‧第六輻射體

a1、a2、a3、b1、b2、b3、d1、d2‧‧‧區域

B1‧‧‧第一頻帶

B2‧‧‧第二頻帶

B3‧‧‧第三頻帶

B4‧‧‧第四頻帶

P1、P2、P3、P4、P5及P6‧‧‧接地彈片

第1圖係為穿戴式電子裝置之實施例於第一視角的架構圖。 第2圖係為第1圖之穿戴式電子裝置於第二視角的架構圖。 第3圖係為穿戴式電子裝置的爆炸圖。 第4圖係為第1圖之穿戴式電子裝置於第三視角的架構圖。 第5圖係為第1圖之穿戴式電子裝置結合無線通訊系統的架構圖。 第6圖係為第5圖之無線通訊系統中，第一迴路天線與第一金屬弧形件及金屬容置殼體的示意圖。 第7圖係為第5圖之無線通訊系統中，引入第六輻射體的第一迴路天線與第一金屬弧形件及金屬容置殼體的示意圖。 第8圖係為第5圖之無線通訊系統中，第二迴路天線與第二金屬弧形件及金屬容置殼體的示意圖。 第9圖係為第5圖之無線通訊系統中，第一迴路天線與第二迴路天線之電壓駐波比的效能示意圖。 第10圖係為第5圖之無線通訊系統中，第一迴路天線與第二迴路天線之天線效率的示意圖。

Claims (22)

1. 一種無線通訊系統，設置於一穿戴式電子裝置，該穿戴式電子裝置包含一金屬容置殼體及一第一金屬弧形件，該金屬容置殼體包含一上表面、下表面，該下表面用以作為接地面，該第一金屬弧形件突出地設置於該金屬容置殼體之一側，該無線通訊系統包含： 一電路板，容置於該金屬容置殼體，該電路板提供一第一無線射頻訊號； 一第一絕緣套件，套設於該金屬容置殼體且覆蓋部分的該上表面，該第一絕緣套件之一側環繞該第一金屬弧形件；及 一第一迴路天線，設置於該第一絕緣套件環繞該第一金屬弧形件之相反側，該第一迴路天線包含： 一第一輻射體，一端耦接於該第一金屬弧形件，另一端耦接於該下表面； 一第二輻射體，貼附於該第一絕緣套件且該第二輻射體透過該電路板耦接於該下表面；及 一第三輻射體，貼附於該第一絕緣套件且包含一第一訊號饋入端，該第一訊號饋入端耦接該電路板以接收該第一無線射頻訊號； 其中該第一迴路天線依據該第一無線射頻訊號與該第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生一第一頻帶及一第二頻帶。
2. 如請求項1所述之無線通訊系統，其中該電路板還提供一第二無線射頻訊號，該穿戴式電子裝置更包含一第二金屬弧形件，該第二金屬弧形件突出地設置於該一金屬容置殼體之另一側，且該第一金屬弧形件相對該第二金屬弧形件設置，該無線通訊系統更包含： 一第二絕緣套件，套設於該金屬容置殼體且覆蓋部分的該上表面，該第二絕緣套件之一側環繞該第二金屬弧形件；及 一第二迴路天線，設置於該第二絕緣套件環繞該第二金屬弧形件之相反側，該第二迴路天線包含： 一第四輻射體，貼附於該第二絕緣套件且包含一第二訊號饋入端，該第二訊號饋入端耦接該電路板以接收該第二無線射頻訊號；及 一第五輻射體，一端耦接於該第二金屬弧形件，另一端耦接於該下表面； 其中該第二迴路天線依據該第二無線射頻訊號與該第二金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生一第三頻帶及一第四頻帶。
3. 如請求項2所述之無線通訊系統，其中該第一絕緣套件設置該第一迴路天線的該側與該電路板之間具有一第一間隙，且該第二絕緣套件設置該第二迴路天線的該側與該電路板之間具有一第二間隙。
4. 如請求項2所述之無線通訊系統，更包含多個接地彈片，其中各該接地彈片設置於該電路板之一背面並抵接該上表面以透過該下表面接地，且該些接地彈片分散設置於該電路板鄰近該第一迴路天線或該第二迴路天線之一側。
5. 如請求項2所述之無線通訊系統，其中該第一輻射體與該第二輻射體分離設置，該第二輻射體與該第三輻射體分離設置，該第二輻射體位於該第一輻射體及該第三輻射體之間，且該第四輻射體與該第五輻射體分離設置。
6. 如請求項5所述之無線通訊系統，其中該第一頻帶的一頻譜範圍位於824M~894M赫茲，該第二頻帶的一頻譜範圍位於1710M~2170M赫茲，且該第三頻帶的一頻譜範圍位於1575M~1615M赫茲，該第四頻帶的一頻譜範圍位於2.4G~2.5G赫茲。
7. 如請求項1所述之無線通訊系統，其中該電路板更包含一切換耦接件，該第一迴路天線更包含一第六輻射體，該切換耦接件可選擇性地耦接該第六輻射體，該第六輻射體設置於該第一輻射體及該第二輻射體之間，且該第六輻射體一端耦接於該第一金屬弧形件，另一端透過該電路板耦接於該下表面，當該切換耦接件耦接該第六輻射體時，該第一迴路天線依據該第一無線射頻訊號與該第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生該第二頻帶及該第五頻帶，其中該第五頻帶高於該第一頻帶且低於該第二頻帶。
8. 如請求項2所述之無線通訊系統，其中該穿戴式電子裝置更包含一金屬上蓋，該無線通訊系統更包含一第一電性導體、一第二電性導體及一第三電性導體，其中該金屬上蓋設置於該金屬容置殼體之該上表面，該第一電性導體及該第二電性導體分別將一端耦接於該電路板且另一端貼附於該金屬容置殼體之該上表面的該第二絕緣套件，該第三電性導體貼附於該第一絕緣套件與該第二絕緣套件之間並將一端耦接於該電路板。
9. 如請求項8所述之無線通訊系統，其中該金屬上蓋與該第一電性導體、該第二電性導體及該第三電性導體之間分別具有一絕緣體。
10. 如請求項2所述之無線通訊系統，其中該金屬殼體更包含一金屬帶體，該金屬帶體分別連接該金屬容置殼體之二側。
11. 如請求項2所述之穿戴式電子裝置，其中該金屬容置殼體分別於與該第一金屬弧形件及該第二金屬弧形件的連接處挖設一槽縫，且該第一絕緣套件及該第二絕緣套件分別套設於對應的該槽縫。
12. 一種穿戴式電子裝置，包含： 一金屬容置殼體，包含一上表面、下表面，該下表面用以作為接地面； 一第一金屬弧形件，突出地設置於該金屬容置殼體之一側；及 一無線通訊系統，包含： 一電路板，容置於該金屬容置殼體且用以提供一第一無線射頻訊號； 一第一絕緣套件，套設於該金屬容置殼體且覆蓋部分的該上表面，該第一絕緣套件之一側環繞該第一金屬弧形件；及 一第一迴路天線，設置於該第一絕緣套件環繞該第一金屬弧形件之相反側，該第一迴路天線包含： 一第一輻射體，一端耦接於該第一金屬弧形件，另一端耦接於該下表面； 一第二輻射體，貼附於該第一絕緣套件，且該第二輻射體透過該電路板耦接於該下表面；及 一第三輻射體，貼附於該第一絕緣套件且包含一第一訊號饋入端，該第一訊號饋入端耦接該電路板以接收該第一無線射頻訊號； 其中該第一迴路天線依據該第一無線射頻訊號與該第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生一第一頻帶及一第二頻帶。
13. 如請求項12所述之穿戴式電子裝置，其中該電路板還提供一第二無線射頻訊號，該穿戴式電子裝置更包含一第二金屬弧形件，該第二金屬弧形件突出地設置於該金屬容置殼體之另一側，且該第一金屬弧形件相對該第二金屬弧形件設置，該無線通訊系統更包含： 一第二絕緣套件，套設於該金屬容置殼體且覆蓋部分的該上表面，該第二絕緣套件之一側環繞該第二金屬弧形件；及 一第二迴路天線，設置於該第二絕緣套件環繞該第二金屬弧形件之相反側，該第二迴路天線包含： 一第四輻射體，貼附於該第二絕緣套件且包含一第二訊號饋入端，該第二訊號饋入端耦接該電路板以接收該第二無線射頻訊號；及 一第五輻射體，一端耦接於該第二金屬弧形件，另一端耦接於該下表面； 其中該第二迴路天線依據該第二無線射頻訊號與該第二金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生一第三頻帶及一第四頻帶。
14. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，其中該第一絕緣套件設置該第一迴路天線的該側與該電路板之間具有一第一間隙，且該第二絕緣套件設置該第二迴路天線的該側與該電路板之間具有一第二間隙。
15. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，其中該金屬容置殼體分別於與該第一金屬弧形件及該第二金屬弧形件的連接處挖設一槽縫，且該第一絕緣套件及該第二絕緣套件分別套設於對應的該槽縫。
16. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，其中該無線通訊系統更包含多個接地彈片，其中各該接地彈片設置於該電路板之一背面並抵接該上表面以透過該下表面接地，且該些接地彈片分散設置於該電路板鄰近該第一迴路天線或該第二迴路天線之一側。
17. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，其中該第一輻射體與該第二輻射體分離設置，該第二輻射體與該第三輻射體分離設置，該第二輻射體位於該第一輻射體及該第三輻射體之間，且該第四輻射體與該第五輻射體分離設置。
18. 如請求項17所述之穿戴式電子裝置，其中該第一頻帶的頻譜範圍位於824M~894M赫茲，該第二頻帶的頻譜範圍位於1710M~2170M赫茲，且該第三頻帶的頻譜範圍位於1575M~1615M赫茲，該第四頻帶的頻譜範圍位於2.4G~2.5G赫茲。
19. 如請求項12所述之穿戴式電子裝置，其中該電路板更包含一切換耦接件，該第一迴路天線更包含一第六輻射體，該切換耦接件可選擇性地耦接該第六輻射體，該第六輻射體設置於該第一輻射體及該第二輻射體之間，且該第六輻射體一端耦接於該第一金屬弧形件，另一端透過該電路板耦接於該下表面，當該切換耦接件耦接該第六輻射體時，該第一迴路天線依據該第一無線射頻訊號與該第一金屬弧形件電磁耦合後以共振方式產生該第二頻帶及該第五頻帶，其中該第五頻帶高於該第一頻帶且低於該第二頻帶。
20. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，更包含一金屬上蓋，該無線通訊系統更包含一第一電性導體、一第二電性導體及一第三電性導體，其中該金屬上蓋設置於該金屬容置殼體之該上表面，該第一電性導體及該第二電性導體分別將一端耦接於該電路板且另一端耦接位於該金屬容置殼體之該上表面的該第二絕緣套件，該第三電性導體貼附於該第一絕緣套件與該第二絕緣套件之間並將一端耦接於該電路板。
21. 如請求項20所述之穿戴式電子裝置，其中該金屬上蓋與該第一電性導體、該第二電性導體及該第三電性導體之間分別具有一絕緣體。
22. 如請求項13所述之穿戴式電子裝置，其中該金屬容置殼體更包含一金屬帶體，該金屬帶體分別連接該金屬容置殼體之二側。