TW202013807A - 電子裝置背蓋與電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置背蓋包括金屬本體。金屬本體具有第一側邊、相鄰第一側邊的第二側邊以及凹陷於第一側邊的槽縫。金屬本體包括第一輻射體、第二輻射體及接地輻射體。第一輻射體位於槽縫內，具有共構成T字形的主體部與支部。第一輻射體操作於第一頻帶。主體部包括靠近槽縫的閉口端的饋入端。第二輻射體鄰接槽縫，由第一、第二側邊及槽縫的邊緣界定而成，並操作於第二頻帶。接地輻射體由金屬本體在第一及第二輻射體以外的部分形成。第二輻射體與支部連接接地輻射體。第一輻射體、第二輻射體及接地輻射體共同作為天線結構。一種電子裝置亦被提出。

Description

電子裝置背蓋與電子裝置
本發明是有關於一種背蓋與電子裝置，且特別是有關於一種可構成天線結構的電子裝置背蓋與應用此種背蓋的電子裝置。
近年來，筆記型電腦的機身大多為金屬材質，且外觀上通常為窄邊框的設計，以提供較美觀的外型。為了避免天線的效能受到金屬材質的屏蔽效應影響，目前市面上的作法是將筆記型電腦的天線設置在系統內，但在此種配置下，天線容易受到系統內部的雜訊干擾進而直接影響訊號品質。另一種做法是將天線以電路板支撐並移至天側（邊框處），但這會使顯示面板的外框空間難以縮減，而不利於筆記型電腦往窄邊框的趨勢發展。因此，如何調整天線結構而讓筆記型電腦同時具備金屬機身及窄邊框的外觀是急待解決與克服的問題之一。
本發明提供一種電子裝置背蓋，其具有天線結構。
本發明提供一種電子裝置，其具有上述的電子裝置背蓋，而可同時具備金屬機身及窄邊框的外觀。
本發明的電子裝置背蓋包括金屬本體。金屬本體具有第一側邊、相鄰於第一側邊的第二側邊以及凹陷於第一側邊的槽縫。金屬本體包括第一輻射體、第二輻射體以及接地輻射體。第一輻射體位於槽縫內。第一輻射體具有主體部與支部。主體部與支部共同構成T字形狀。主體部包括靠近槽縫的閉口端的饋入端。第一輻射體操作於第一頻帶。第二輻射體鄰接於槽縫，並由第一側邊與第二側邊以及槽縫的邊緣界定而成。第二輻射體操作於第二頻帶。接地輻射體由金屬本體在第一輻射體與第二輻射體以外的部分所形成。第二輻射體與支部連接接地輻射體。第一輻射體、第二輻射體以及接地輻射體共同作為天線結構。
在本發明的一實施例中，上述的槽縫的寬度介於2公釐至2.5公釐之間。
在本發明的一實施例中，上述的主體部的長度介於10公釐至12.5公釐之間。主體部的寬度介於1.5公釐至2公釐之間。
在本發明的一實施例中，上述的第一輻射體的長度為第一頻帶的1/4倍波長。第二輻射體的長度相同於槽縫的凹陷深度。第二輻射體的長度為第二頻帶的1/4倍波長。
在本發明的一實施例中，上述的第一輻射體的支部與饋入端的距離介於主體部的長度的1/2至2/3倍之間。
在本發明的一實施例中，上述的第二輻射體的寬度與對應的槽縫的寬度的總和小於等於5公釐。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置背蓋更包括非導體填充件。非導體填充件填入槽縫內。
在本發明的一實施例中，上述的第一側邊包括兩第一側邊。此兩第一側邊相對於彼此。第二側邊位於此兩第一側邊之間且連接於此兩第一側邊。第一輻射體包括兩第一輻射體。第二輻射體包括兩第二輻射體。其中一個第一輻射體與對應的第二輻射體以及另一個第一輻射體與對應的第二輻射體對稱地位在金屬本體上。
本發明的電子裝置包括上述的電子裝置背蓋、電路板以及同軸傳輸線。電路板包括無線通訊模組。同軸傳輸線將天線結構連接至無線通訊模組。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括一顯示屏幕。顯示屏幕對電子裝置背蓋的正投影不重疊於天線結構。
基於上述，本發明電子裝置背蓋的第一輻射體、第二輻射體以及接地輻射體的結構設計能夠使金屬本體直接作為天線結構，因此可以省去承載天線結構的介質基板，而使電子裝置的厚度可縮減。另外，由於不需在電子裝置的邊框處配置天線結構，邊框的寬度可縮減，而能夠達到窄邊框的效果。此外，由於電子裝置背蓋為金屬材質，而能提供高質感的外觀。
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是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的立體示意圖。請參考圖1，本實施例的電子裝置10以筆記型電腦為例，但本發明不以此為限制，在其他實施例中，電子裝置10也可以是手機、平板電腦等其他電子裝置。在本實施例中，電子裝置10具有一上機體及一下機體。上機體包括一電子裝置背蓋100，下機體包括一電路板20。
在本實施例中，電子裝置背蓋100配置有兩天線結構150，其中，此兩天線結構150為對稱配置，且靠近電子裝置10的上機體的邊角處。電路板20包括一無線通訊模組22。兩同軸傳輸線30（繪示於圖4）會從上機體延伸至下機體而分別將兩天線結構150連接至無線通訊模組22。需說明的是，在圖1中，電路板20及無線通訊模組22由於位在電子裝置10的內部，故以虛線表示，且其配置僅為示意性地繪出，配置的位置並不加以限制。另外，在其他實施例中，天線結構150的數量也可以為一個，本發明對此不加以限制。
圖2是圖1的電子裝置的電子裝置背蓋的示意圖。如圖2所示，在本實施例中，電子裝置背蓋100包括一金屬本體110。金屬本體110具有相對兩第一側邊111、連接兩第一側邊111的一第二側邊112以及分別凹陷於第一側邊111的兩槽縫116。更明確地說，各槽縫116是沿平行於第二側邊112的方向延伸並在第一側邊111形成一開口。在本實施例中，如圖2所示，電子裝置背蓋100在左上方的一小塊區域與右上方的一小塊區域形成了兩個天線結構150。下面將以右上方的天線結構150為例，進行細部說明。
如圖2所示，金屬本體110包括兩第一輻射體120、兩第二輻射體130以及一接地輻射體140。在本實施例中，其中一個第一輻射體120與對應的與第二輻射體130以及另一個第一輻射體120與對應的第二輻射體130對稱地配置在金屬本體110上。
圖3是圖2的電子裝置的局部放大圖。圖4是同軸傳輸線配置在圖3上的示意圖。請參考圖3與圖4，在本實施例中，第一輻射體120位於槽縫116內。第一輻射體120具有一主體部121與一支部122。主體部121與支部122共同構成T字形狀。每一槽縫116具有一閉口端118。主體部121包括靠近槽縫116的閉口端118的一饋入端123。第一輻射體120用以操作於一第一頻帶。如圖4所示，在本實施例中，同軸傳輸線30的正端連接於饋入端123，負端連接於接地輻射體140，以將接受到的天線訊號傳遞至無線通訊模組22（繪示於圖1）。
請回到圖3，第二輻射體130鄰接於槽縫116的一邊緣119（也就是槽縫116在圖3的上邊緣）且位在槽縫116之外。第二輻射體130由第一側邊111與第二側邊112以及對應的槽縫116的邊緣119界定而成。第二輻射體130大致為一直條形並平行於第一輻射體120。第二輻射體130用以操作於一第二頻帶。
接地輻射體140由金屬本體110在第一輻射體120與第二輻射體130以外的部分所形成，亦即，金屬本體110扣除第一輻射體120與第二輻射體130所剩下的部分即為接地輻射體140。第二輻射體130與第一輻射體120的支部122連接接地輻射體140。進一步地，第一輻射體120、對應的第二輻射體130以及接地輻射體140共同作為天線結構150。
在本實施例中，第一輻射體120的第一頻帶的頻率高於第二輻射體130的第二頻帶的頻率。進一步地，第一頻帶介於5.15GHz至5.85GHz之間，第二頻帶介於2.4GHz至2.5GHz之間，使得天線結構150能夠支援2.4GHz/5GHz的雙頻帶操作。需說明的是，本發明對第一頻帶及第二頻帶的頻率不加以限制。
請參考圖3，在本實施例中，槽縫116的寬度W3介於2公釐至2.5公釐之間，且較佳地，槽縫116的寬度W3約為2.2公釐。主體部121的長度L1約為第一頻帶的1/4倍波長，且介於10公釐至12.5公釐之間，較佳地，主體部121的長度L1約為10公釐。主體部121的寬度W1介於1.5公釐至2公釐之間。
在本實施例中，第二輻射體130的長度L2相同於槽縫116的凹陷深度，且約為第二頻帶的1/4倍波長，亦即，第二輻射體130對應接地輻射體140的一端與槽縫116的閉口端118齊平。第一輻射體120的支部121與饋入端128的距離D介於主體部121的長度L1的1/2至2/3倍之間。第二輻射體130的寬度W2與對應的槽縫116的寬度W3的總和小於等於5公釐。由上述數值可知，本實施例的天線結構150的尺寸相當地小。
請回到圖2，在本實施例中，電子裝置10更包括一顯示屏幕40。顯示屏幕40對電子裝置背蓋100的一正投影不重疊於天線結構150。由於天線結構150的尺寸相當地小，顯示屏幕40可選擇較大的尺寸，而給設計者更多的選擇。當然，在其他實施例中，顯示屏幕40對電子裝置背蓋100的正投影也可以重疊於天線結構150，本發明不以此為限制。
請參考圖4，在本實施例中，第一輻射體120的共振路徑P1的方向是由饋入端123朝向第一側邊111，第二輻射體130的共振路徑P2的方向是由第一側邊111朝向接地輻射體140。第一輻射體120的共振路徑P1相反於第二輻射體130的共振路徑P2且彼此平行。進一步而言，第一頻帶（高頻頻帶）與第二頻帶（低頻頻帶）具有獨立的共振路徑，使各頻帶彼此之間互不干擾。因此，本發明的天線結構150的高頻及低頻特性可分別獨立控制或是調整，而有助於提升電子裝置10通訊的品質。
值得注意的是，金屬本體110的不同區段分別構成第一輻射體120、第二輻射體130以及接地輻射體140。換句話說，在本實施例中，金屬本體110除了作為背蓋之外，還直接作為天線結構150。由於金屬本體110本身便具有一定的支撐性，天線結構150不需要形成於一基板（例如Flame Retardant 4（FR4）基板、印刷電路板（PCB）或軟性印刷電路板（FPCB））上。
相較於習知將天線結構設置在上機體內部的電子裝置，本實施例的電子裝置10由於天線結構150外露，上機體內部不需配置天線結構150，因此上機體的厚度可縮減。並且，本實施例的電子裝置10不需在邊框處配置天線結構150，進而達到窄邊框的外觀設計。如此一來，本發明的電子裝置10可以兼具金屬材質與窄邊框的設計。
在本實施例中，電子裝置背蓋100更包括至少一非導體填充件160，其中，非導體填充件160的數量為二且分別填入兩槽縫116內。電子裝置背蓋100利用非導體填充件160填補槽縫116內的空間，能夠美化電子裝置背蓋100的外觀與結構強度。在本實施例中，非導體填充件160例如是樹脂、塑膠或其他適當的非導體材料。
圖5是圖1的電子裝置的天線結構的頻率與反射損失的關係圖。請參考圖5，以-10dB的反射損失（Return Loss）作為標準，本實施例中的天線結構150在第一頻帶（對應的頻率為5.15GHz至5.85GHz）以及第二頻帶（對應的頻率為2.4GHz至2.5GHz）的反射損失大致皆在-10dB以下。由此可見，天線結構150在第一頻帶（5G頻帶）與第二頻帶（2.4G頻帶）的反射損失有良好的表現，且頻寬表現也相當充足，因此能夠提供良好的阻抗匹配及提升其信號傳收的品質。
圖6是圖1的電子裝置的天線結構的頻率與效率的關係圖。請參考圖6，以-4dB的天線效率作為標準，天線結構150在第一頻帶（對應的頻率為5150兆赫至5850兆赫）的天線效率約為-3.5dB至-5dB，天線結構150在第二頻帶（對應的頻率為2400兆赫至2500兆赫）的天線效率約為-2dB。由此可見，本實施例的天線結構150在第一頻帶與第二頻帶的天線效率大致上在-4dB以上，具有良好的天線效率表現，符合實際應用的需求，進而使本發明的電子裝置10能夠穩定的應用於雙頻操作。
綜上所述，本發明的電子裝置背蓋具有金屬本體，且在金屬本體的側邊直接開設槽縫，以形成第一輻射體、第二輻射體與接地輻射體共同構成的天線結構。由於第一輻射體、第二輻射體與接地輻射體皆為金屬本體的一部分，本發明的金屬本體本身即直接作為天線結構，能夠省去傳統上承載天線所需的基板，而縮減電子裝置的厚度，並且由於天線結構不需配置在邊框處，電子裝置可採用窄邊框的外觀設計。此外，第一輻射體與第二輻射體具有獨立的共振路徑，使其所對應的高頻頻帶與低頻頻帶可分別控制或調整，有助於提升電子裝置的通訊品質。再者，藉由第一輻射體、第二輻射體與槽縫之間尺寸上的配置，本發明的天線結構具備良好的反射損失及天線效率，進而使電子裝置在雙頻操作上有良好的表現。
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。
10:電子裝置20:電路板22:無線通訊模組30:同軸傳輸線40:顯示屏幕100:電子裝置背蓋110:金屬本體111:第一側邊112:第二側邊116:槽縫118:閉口端119:邊緣120:第一輻射體121:主體部122:支部123:饋入端130:第二輻射體140:接地輻射體150:天線結構160:非導體填充件D:距離W1、W2、W3:寬度L1、L2:長度P1、P2:共振路徑
圖1是依照本發明的一實施例的一種電子裝置的立體示意圖。 圖2是圖1的電子裝置的電子裝置背蓋的示意圖。 圖3是圖2的電子裝置的局部放大圖。 圖4是同軸傳輸線配置在圖3上的示意圖。 圖5是圖1的電子裝置的天線結構的頻率與反射損失的關係圖。 圖6是圖1的電子裝置的天線結構的頻率與效率的關係圖。
110:金屬本體
111:第一側邊
112:第二側邊
116:槽縫
118:閉口端
119:邊緣
120:第一輻射體
121:主體部
122:支部
123:饋入端
130:第二輻射體
140:接地輻射體
160:非導體填充件
D:距離
W1、W2、W3:寬度
L1、L2:長度

Claims (10)

  1. 一種電子裝置背蓋，包括： 一金屬本體，具有至少一第一側邊、相鄰於該至少一第一側邊的一第二側邊以及凹陷於該至少一第一側邊的至少一槽縫，該金屬本體包括： 至少一第一輻射體，位於該至少一槽縫內，其中各該第一輻射體具有一主體部與一支部，該主體部與該支部共同構成T字形狀，該主體部包括靠近該槽縫的一閉口端的一饋入端，各該第一輻射體操作於一第一頻帶， 至少一第二輻射體，鄰接於該至少一槽縫，並由該至少一第一側邊與該第二側邊以及該至少一槽縫的至少一邊緣界定而成，各該第二輻射體操作於一第二頻帶；以及 一接地輻射體，由該金屬本體在該至少一第一輻射體與該至少一第二輻射體以外的部分所形成，該至少一第二輻射體與該至少一支部連接該接地輻射體，其中該至少一第一輻射體、該至少一第二輻射體以及該接地輻射體共同作為至少一天線結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中各該槽縫的寬度介於2公釐至2.5公釐之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中各該主體部的長度介於10公釐至12.5公釐之間，各該主體部的寬度介於1.5公釐至2公釐之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中各該第一輻射體的長度為該第一頻帶的1/4倍波長，各該第二輻射體的長度相同於各該槽縫的凹陷深度，各該第二輻射體的長度為該第二頻帶的1/4倍波長。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中各該第一輻射體的該支部與該饋入端的距離介於該主體部的長度的1/2至2/3倍之間。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中各該第二輻射體的寬度與對應的該槽縫的寬度的總和小於等於5公釐。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，更包括至少一非導體填充件，填入該至少一槽縫內。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置背蓋，其中該至少一第一側邊包括兩第一側邊，該兩第一側邊相對於彼此，該第二側邊位於該兩第一側邊之間且連接於該兩第一側邊，該至少一第一輻射體包括兩第一輻射體，該至少一第二輻射體包括兩第二輻射體，其中一個該第一輻射體與對應的該第二輻射體以及另一個該第一輻射體與對應的該第二輻射體對稱地位在該金屬本體上。
  9. 一種電子裝置，包括： 如申請專利範圍第1項至第8項的任一項所述的電子裝置背蓋； 一電路板，包括一無線通訊模組；以及 至少一同軸傳輸線，將該至少一天線結構連接至該無線通訊模組。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，更包括一顯示屏幕，其中該顯示屏幕對該電子裝置背蓋的一正投影不重疊於該至少一天線結構。
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