TW201909482A - 電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種電子裝置，包括第一機體與饋入元件。第一機體的導電殼體包括第一閉槽孔、第二閉槽孔、饋入點與接地點。饋入元件包括電路基板、饋入部、接地部、第一連接部與第二連接部。電路基板具有第一表面、第二表面、多個第一導電孔及多個第二導電孔，且第一表面面對導電殼體。饋入部與接地部設置在第二表面。饋入部透過第一導電孔及第一連接部電性連接饋入點，且接地部透過第二導電孔及第二連接部電性連接至接地點。饋入元件與導電殼體形成天線。天線透過第一閉槽孔與第二閉槽孔所形成的第一路徑與第二路徑操作在第一頻帶與第二頻帶。
Description
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有閉槽孔之導電殼體的電子裝置。
近年來，筆記型電腦大多採用具有金屬質感的金屬機殼，以藉此強調產品的獨特性並吸引消費者的目光。此外，筆記型電腦中設有天線，以藉此接收或是發射無線電波。然而，筆記型電腦的金屬機殼往往會影響天線的輻射特性，進而降低筆記型電腦的收訊品質。因此，如何在筆記型電腦之金屬機殼的設計需求下，提升天線的輻射特性，已是筆記型電腦之天線設計的一重要課題。
本發明提供一種電子裝置，可利用導電殼體與饋入元件形成天線，進而可降低電子裝置之金屬機殼對天線所造成的影響，從而可提升天線的輻射特性。
本發明的電子裝置，包括第一機體與饋入元件。第一機體包括導電殼體。導電殼體包括第一閉槽孔、第二閉槽孔、饋入點與接地點。饋入元件位於第一機體內。饋入元件包括電路基板、饋入部、接地部、第一連接部與一第二連接部。電路基板具有第一表面、第二表面、多個第一導電孔及多個第二導電孔，且第一表面面對導電殼體，第一表面相對於第二表面。饋入部與接地部設置在第二表面。第一連接部與第二連接部設置於第一表面。饋入部透過電路基板的多個第一導電孔及第一連接部電性連接饋入點，且接地部透過電路基板的多個第二導電孔及第二連接部電性連接接地點。饋入元件與導電殼體形成天線。天線透過第一閉槽孔所形成的第一路徑操作在第一頻帶，並透過第二閉槽孔所形成的第二路徑操作在第二頻帶。
基於上述，本發明之電子裝置中的饋入元件包括設置在電路基板上的饋入部與接地部，且饋入部與接地部可分別電性連接至導電殼體上的饋入點與接地點。再者，饋入元件與導電殼體可形成天線，且天線可透過導電殼體之第一閉槽孔與第二閉槽孔所形成的第一路徑與第二路徑操作在第一頻帶與第二頻帶。藉此，將可降低電子裝置之金屬機殼對天線所造成的影響，從而可提升天線的輻射特性。
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電子裝置的示意圖。如圖1所示，電子裝置100可例如是一筆記型電腦，且電子裝置100包括第一機體110與第二機體120。其中，第一機體110包括鍵盤模組111。第二機體120包括顯示面板121。此外，第二機體120樞設於第一機體110的一側，且第二機體120可相對於第一機體110旋轉。
電子裝置100更包括天線131與132、同軸纜線141與142、收發器150以及金屬擋牆161與162。為了方便說明起見，圖1僅以虛線標示出部分的天線131與132、同軸纜線141與142、收發器150及金屬擋牆161與162於第一機體110的設置位置。其中，天線131與132設置在第一機體110的左右兩側，並可分別透過同軸纜線141與142電性連接至收發器150。在操作上，收發器150可分別傳送饋入訊號至天線131與132，以致使天線131與132發射出無線電波。
值得一提的是，第一機體110與第二機體120的機殼可分別由金屬材質所構成。此外，第一機體110的金屬機殼可分別用來形成天線131與132的一部分。藉此，將可降低電子裝置100之金屬機殼對天線131與132所造成的影響，進而可提升天線131與132的輻射特性，並可使天線131與132應用在具有超薄機殼的電子裝置100中。
為了使本領域具有通常知識者可以更了解本發明，以下將列舉說明天線131的細部結構。具體而言，圖2是依照本發明一實施例之第一機體的示意圖。如圖2所示，第一機體110包括相互疊置的導電蓋體210與導電殼體220。此外，導電蓋體210具有一開口以曝露出鍵盤模組111。導電殼體220包括第一閉槽孔230與第二閉槽孔240。在圖2實施例中，第一閉槽孔230與第二閉槽孔240是設置在導電殼體220位於二側的側壁221，且第一閉槽孔230平行於第二閉槽孔240。在另一實施例中，第一閉槽孔230可設置在導電殼體220的側壁221，且第二閉槽孔240可設置在導電殼體220的底壁222。
圖3是沿著圖2的A-A線段的局部剖面示意圖。如圖3所示，電子裝置100更包括饋入元件300與支撐元件301。其中，饋入元件300與支撐元件301位於第一機體110內，且饋入元件300與同軸纜線141可貼附在支撐元件301上。此外，支撐元件301可例如是揚聲器的支撐架。饋入元件300鄰近第一閉槽孔230與第二閉槽孔240，且饋入元件300包括電路基板310、饋入部320、接地部330、第一連接部340與第二連接部350。其中，電路基板310具有第一表面311與第二表面312，第一表面311相對於第二表面312，且電路基板310的第一表面311面對導電殼體220。此外，電路基板310可例如是雙面的軟式印刷電路板(flexible printed circuit board)。電路基板310具有多個第一導電孔431及多個第二導電孔432。饋入部320與接地部330設置在電路基板310的第二表面312。第一連接部340與第二連接部350設置於電路基板310的第一表面311。
導電殼體220更包括饋入點FP3與接地點GP3。其中，饋入點FP3設置在第一閉槽孔230與第二閉槽孔240之間，且饋入點FP3與接地點GP3設置在第二閉槽孔240的兩側。此外，位在電路基板310上的饋入部320可透過電路基板310的多個第一導電孔431與第一連接部340電性連接饋入點FP3，且位在電路基板310上的接地部330可透過電路基板310的多個第二導電孔432與第二連接部350電性連接至接地點GP3。
在操作上，饋入元件300與導電殼體220可形成天線131。收發器150可透過同軸纜線141傳送饋入訊號至天線131中的饋入元件300。藉此，饋入元件300將可用以激發天線131，從而致使天線131可透過第一閉槽孔230所形成的第一路徑操作在第一頻帶，並可透過第二閉槽孔240所形成的第二路徑操作在第二頻帶。
值得注意的是，由於電子裝置100的導電殼體220為天線131的一部分，因此可降低電子裝置100之金屬機殼(例如，導電蓋體210與導電殼體220)對天線131所造成的影響。如此一來，將可提升天線131的輻射特性，並可致使天線131應用在具有超薄機殼的電子裝置100中。舉例來說，如圖3所示，饋入元件300可例如設置在厚度D31為5.9毫米(mm)的第一機體110內，且利用饋入元件300與第一機體110之導電殼體220所形成的天線131能夠具有良好的輻射特性。
此外，金屬擋牆161設置在第一機體110內，並電性連接導電蓋體210與導電殼體220。天線131的饋入元件300設置在金屬擋牆161與導電殼體220的側壁221之間。藉此，金屬擋牆161將可形成第二頻帶的1.5波長腔體共振結構，從而可進一步提升天線131的輻射特性。舉例來說，第一機體110的中間處設有主機板(未繪示)，且金屬擋牆161位在主機板與天線131之間，並可用以阻隔來自主機板上之電子元件的雜訊。藉此，將可降低主機板上之電子元件對天線13所造成的影響。
更進一步來看，圖4是依照本發明一實施例之饋入元件的結構示意圖，其中圖4的左部繪示出饋入元件300所連接的同軸纜線141以及饋入元件300所包括之設置在電路基板310之第二表面312的饋入部320與接地部330，且圖4的右半部繪示出饋入元件300所包括之設置在電路基板310之第一表面311的第一連接部340與第二連接部350。此外，圖5是依照本發明一實施例之天線的投影示意圖，且圖5更繪示出可用以增加天線13之輻射特性的金屬擋牆161。
如圖4所示，同軸纜線141的內導體電性連接於設置在電路基板310之第二表面312的饋入部320，且同軸纜線141的外導體電性連接於設置在電路基板310之第二表面312的接地部330。如圖5所示，饋入部320於導電殼體220的正投影與接地部330於導電殼體220的正投影位在第二閉槽孔240的兩側。此外，饋入部320透過電路基板310的多個第一導電孔431與第一連接部340電性連接饋入點FP3，且接地部330透過電路基板310的多個第二導電孔432與第二連接部350電性連接至接地點GP3。藉此，饋入元件300將可用以激發天線131，且天線131相當於一雙頻閉槽孔天線。
舉例來說，第一閉槽孔230的周圍可形成第一路徑510(亦即，第一閉迴路)，且第二閉槽孔240的周圍可形成第二路徑520(亦即，第二閉迴路)。在饋入元件300的激發下，天線131可透過第一路徑510產生第一共振模態，進而可操作在第一頻帶。另一方面，天線131可透過第二路徑520產生第二共振模態，進而可操作在第二頻帶。此外，本領域具有通常知識者可依據設計所需調整第一閉槽孔230的形狀或/與大小，以藉此調整第一頻帶的頻率與頻寬，並可依據設計所需調整第二閉槽孔240的形狀或/與大小，以藉此調整第二頻帶的頻率與頻寬。
在本實施例中，電路基板310的長度D41與寬度D42可分別為15 mm與12 mm。第一閉槽孔230的長度與寬度可分別為85 mm與1 mm。第二閉槽孔240的長度與寬度可分別為55 mm與3 mm。金屬擋牆161的尺寸可為90 mm x 2 mm x 4.7 mm。此外，天線131所涵蓋的第一頻帶的頻率範圍可例如為2.4GHz ~ 2.5GHz，且天線131所涵蓋的第二頻帶的頻率範圍可例如為5.15GHz ~ 5.875GHz。此外，在一實施例中，可利用嵌件成型(insert molding)技術將塑膠分別填入第一閉槽孔230與第二閉槽孔240，以達到防塵與保護第一機體110之內部元件的效果。
請參照圖4，以下將進一步說明天線13之饋入元件300的細部結構。具體而言，饋入元件300更包括饋入延伸部410與接地延伸部420。其中，饋入延伸部410設置在電路基板310的第一表面311且位於第一表面311及第一連接部340之間。所述多個第一導電孔(例如，第一導電孔431)貫穿饋入延伸部410、電路基板310與饋入部320。藉此，饋入部320可透過電路基板310、饋入延伸部410、第一連接部340電性連接饋入點FP3。
舉例來說，第一連接部340可例如是金屬彈片或是導電泡棉，並可豎立於饋入延伸部410。在整體配置上，第一連接部340可接觸並電性連接導電殼體220上的饋入點FP3。第一連接部340也可直接透過所述多個第一導電孔電性連接至饋入部320。藉此，來自同軸纜線141之內導體的饋入訊號將可透過饋入部320、電路基板310、饋入延伸部410與第一連接部340傳送至導電殼體220上的饋入點FP3。
接地延伸部420設置在電路基板310的第一表面311且位於第一表面311及第二連接部350之間。所述多個第二導電孔(例如，第二導電孔432)貫穿接地延伸部420、電路基板310與接地部330。藉此，接地部330可透過電路基板310、接地延伸部420、第二連接部350電性連接接地點GP3。
舉例來說，第二連接部350可例如是金屬彈片或是導電泡棉，並可豎立於接地延伸部420。在整體配置上，第二連接部350可接觸並電性連接導電殼體220上的接地點GP3。第二連接部350可直接透過所述多個第二導電孔電性連接至接地部330。藉此，同軸纜線141的外導體將可透過接地部330、電路基板310、接地延伸部420與第二連接部350導通至導電殼體220上的接地點GP3。
值得一提的是，饋入部320於電路基板310的正投影與饋入延伸部410於電路基板310的正投影相互重疊並具有相同的形狀，且接地部330於電路基板310的正投影與接地延伸部420於電路基板310的正投影相互重疊並具有相同的形狀。從另一角度來看，如圖5所示，饋入部320於導電殼體220的正投影、饋入延伸部410於導電殼體220的正投影與導電殼體220上的饋入點FP3相互重疊。接地部330於導電殼體220的正投影、接地延伸部420於導電殼體220的正投影與導電殼體上的接地點GP3相互重疊。
請繼續參照圖1，電子裝置100中的天線131與132具有相同的組態，並皆具有良好的輻射特性。此外，金屬擋牆161與162可用以進一步提升天線131與132的輻射特性。舉例來說，圖6是依照本發明一實施例之天線的電壓駐波比(VSWR)圖，且圖7是依照本發明一實施例之天線的天線效率(antenna efficiency)圖。其中，圖6中的曲線610與620分別用以表示天線131與132的電壓駐波比，且圖7中的曲線710與720分別用以表示天線131與132的天線效率。此外，在圖1實施例中，天線131可透過長度為115 mm的同軸纜線141電性連接至收發器150，且天線132可透過長度為380 mm的同軸纜線142電性連接至收發器150。
如圖6所示，天線131與132皆可操作在2.4 GHz頻帶(例如，2.4GHz ~ 2.5GHz)與5 GHz頻帶(例如，5.15GHz ~ 5.875GHz)，且天線131與132在2.4GHz頻帶與5GHz頻帶的電壓駐波比皆可小於3。如圖7所示，天線131與132在2.4G頻帶的天線效率為-7.4dB ~ -8.3dB，且天線131與132在5G頻帶的天線效率為-3.7dB ~ -6.8dB。再者，圖8是依照本發明一實施例之天線的隔離度(S21)圖。在圖8實施例中，天線131與132之間的間距大於250 mm，且天線131與132在2.4GHz頻帶與5GHz頻帶下的隔離度皆可在-30dB以下，故天線131與132不會互相干擾且具有良好的天線效率。
綜上所述，本發明之電子裝置的第一機體包括相互疊置的導電蓋體與導電殼體。此外，電子裝置中的饋入元件包括設置在電路基板上的饋入部與接地部，且饋入部與接地部可分別電性連接至導電殼體上的饋入點與接地點。再者，饋入元件與導電殼體可形成天線，且天線可透過導電殼體之兩閉槽孔所形成的兩路徑操作在第一頻帶與第二頻帶。換言之，電子裝置的導電殼體為天線的一部分，因此可降低電子裝置之金屬機殼(例如，導電蓋體與導電殼體)對天線所造成的影響。如此一來，將可提升天線的輻射特性，並可致使天線應用在具有超薄機殼的電子裝置中。
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‧‧‧電子裝置
110‧‧‧第一機體
111‧‧‧鍵盤模組
120‧‧‧第二機體
121‧‧‧顯示面板
131、132‧‧‧天線
141、142‧‧‧同軸纜線
150‧‧‧收發器
161、162‧‧‧金屬擋牆
210‧‧‧導電蓋體
220‧‧‧導電殼體
221‧‧‧側壁
222‧‧‧底壁
230‧‧‧第一閉槽孔
240‧‧‧第二閉槽孔
300‧‧‧饋入元件
301‧‧‧支撐元件
310‧‧‧電路基板
311‧‧‧第一表面
312‧‧‧第二表面
320‧‧‧饋入部
330‧‧‧接地部
340‧‧‧第一連接部
350‧‧‧第二連接部
FP3‧‧‧饋入點
GP3‧‧‧接地點
D31‧‧‧厚度
410‧‧‧饋入延伸部
420‧‧‧接地延伸部
431‧‧‧第一導電孔
432‧‧‧第二導電孔
D41‧‧‧長度
D42‧‧‧寬度
510‧‧‧第一路徑
520‧‧‧第二路徑
610、620、710、720‧‧‧曲線
圖1是依照本發明一實施例的電子裝置的示意圖。 圖2是依照本發明一實施例之第一機體的示意圖。 圖3是沿著圖2的A-A線段的局部剖面示意圖。 圖4是依照本發明一實施例之饋入元件的結構示意圖。 圖5是依照本發明一實施例之天線的投影示意圖。 圖6是依照本發明一實施例之天線的電壓駐波比(VSWR)圖。 圖7是依照本發明一實施例之天線的天線效率(antenna efficiency)圖。 圖8是依照本發明一實施例之天線的隔離度(S21)圖。
Claims (14)
- 一種電子裝置，包括： 一第一機體，包括一導電殼體，該導電殼體包括一第一閉槽孔、一第二閉槽孔、一饋入點與一接地點；以及 一饋入元件，位於該第一機體內，包括： 一電路基板，具有一第一表面、一第二表面、多個第一導電孔及多個第二導電孔，且該第一表面面對該導電殼體，該第一表面相對於該第二表面； 一饋入部與一接地部，設置在該第二表面；以及 一第一連接部與一第二連接部，設置於該第一表面，該饋入部透過該電路基板的該些第一導電孔及該第一連接部電性連接該饋入點，該接地部透過該電路基板的該些第二導電孔及該第二連接部電性連接該接地點， 其中，該饋入元件與該導電殼體形成一天線，且該天線透過該第一閉槽孔所形成的一第一路徑操作在一第一頻帶，並透過該第二閉槽孔所形成的一第二路徑操作在一第二頻帶。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括一同軸纜線，其中該同軸纜線的內導體電性連接該饋入部，且該同軸纜線的外導體電性連接至該接地部。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該饋入點設置在該第一閉槽孔與該第二閉槽孔之間，且該饋入點與該接地點設置在該第二閉槽孔的兩側。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一閉槽孔平行於該第二閉槽孔。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該饋入部於該導電殼體的正投影與該接地部於該導電殼體的正投影位在該第二閉槽孔的兩側。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該饋入元件更包括： 一饋入延伸部，設置在該第一表面且位於該第一表面及該第一連接部之間，其中該些第一導電孔貫穿該饋入延伸部、該電路基板與該饋入部，該饋入部透過該電路基板、該饋入延伸部、該第一連接部電性連接該饋入點。
- 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該饋入部於該導電殼體的正投影、該饋入延伸部於該導電殼體的正投影與該導電殼體的該饋入點相互重疊。
- 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該饋入部於該電路基板的正投影與該饋入延伸部於該電路基板的正投影部分相互重疊並具有相同的形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該饋入元件更包括： 一接地延伸部，設置在該第一表面且位於該第一表面及該第二連接部之間，其中該些第二導電孔貫穿該接地延伸部、該電路基板與該接地部，該接地部透過該電路基板、該接地延伸部、該第二連接部電性連接該接地點。
- 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該接地部於該導電殼體的正投影、該接地延伸部於該導電殼體的正投影與該導電殼體的該接地點相互重疊。
- 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該接地部於該電路基板的正投影與該接地延伸部於該電路基板的正投影相互重疊並具有相同的形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一連接部與該第二連接部為金屬彈片或是導電泡棉。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一閉槽孔設置在該導電殼體的一側壁，該第一機體更包括一導電蓋體，該導電蓋體與該導電殼體相互疊置，且該電子裝置更包括： 一金屬擋牆，設置在該第一機體內，並電性連接該導電蓋體與該導電殼體，且該饋入元件設置在該金屬擋牆與該側壁之間。
- 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括一第二機體，樞設於該第一機體的一側，以相對於該第一機體旋轉。
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