TW202046555A - 通訊裝置 - Google Patents
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Abstract
一種通訊裝置,包括:一顯示器、一第一天線元件、一第二天線元件、一第三天線元件,以及一第四天線元件,其中顯示器係由第一天線元件、第二天線元件、第三天線元件,以及第四天線元件所包圍。第一天線元件、第二天線元件、第三天線元件,以及第四天線元件之任相鄰二者皆具有不同極化方向。
Description
本發明係關於一種通訊裝置,特別係關於一種具有多極化方向之通訊裝置。
隨著行動通訊技術的發達,行動裝置在近年日益普遍,常見的例如:手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求,行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍,例如:行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850 MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊,而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍,例如:Wi-Fi、Bluetooth系統使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
無線分享器(Wireless Access Point)是使行動裝置於室內能高速上網之必要元件。然而,由於室內環境充滿了信號反射和多重路徑衰減(Multipath Fading),無線分享器必須能同時處理來自各方向之信號。因此,如何於無線分享器之有限空間中設計出一種高隔離度(High Isolation)、多極化方向之通訊裝置,已成為現今設計者之一大挑戰。
在較佳實施例中,本發明提出一種通訊裝置,包括:一顯示器;一第一天線元件;一第二天線元件;一第三天線元件;以及一第四天線元件,其中該顯示器係由該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件所包圍;其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件之任相鄰二者皆具有不同極化方向。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件之組合係呈現一第一封閉環形。
在一些實施例中,該通訊裝置更包括:一外殼,其中該顯示器係內嵌於該外殼中。
在一些實施例中,該外殼係以非導體材質所製成。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件皆附著於該外殼上。
在一些實施例中,該第一天線元件係鄰近於該外殼之右側,該第二天線元件係鄰近於該外殼之下側,該第三天線元件係鄰近於該外殼之左側,而該第四天線元件係鄰近於該外殼之上側。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件皆為線性極化。
在一些實施例中,該第一天線元件和該第三天線元件皆為線性極化,而該第二天線元件和該第四天線元件皆為圓形極化。
在一些實施例中,該第一天線元件和該第三天線元件皆為圓形極化,而該第二天線元件和該第四天線元件皆為線性極化。
在一些實施例中,該通訊裝置更包括:一第五天線元件;一第六天線元件;一第七天線元件;以及一第八天線元件,其中該顯示器係由該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件所包圍;其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件之任相鄰二者皆具有不同極化方向。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件之組合係呈現一第二封閉環形。
在一些實施例中,該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆附著於該外殼上。
在一些實施例中,該第五天線元件係鄰近於該外殼之右下角,該第六天線元件係鄰近於該外殼之左下角,該第七天線元件係鄰近於該外殼之左上角,而該第八天線元件係鄰近於該外殼之右上角。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆為線性極化。
在一些實施例中,該第一天線元件之一第一極化方向大致為,該第二天線元件之一第二極化方向大致為,該第三天線元件之一第三極化方向大致為,該第四天線元件之一第四極化方向大致為,該第五天線元件之一第五極化方向大致為,該第六天線元件之一第六極化方向大致為,該第七天線元件之一第七極化方向大致為,而該第八天線元件之一第八極化方向大致為。
在一些實施例中,該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆為線性極化,而該第五天線元件和該第六天線元件皆為圓形極化。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉出本發明之具體實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。本領域技術人員應可理解,硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式,而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及的「包含」及「包括」一詞為開放式的用語,故應解釋成「包含但不僅限定於」。「大致」一詞則是指在可接受的誤差範圍內,本領域技術人員能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題,達到所述基本之技術效果。此外,「耦接」一詞在本說明書中包含任何直接及間接的電性連接手段。因此,若文中描述一第一裝置耦接至一第二裝置,則代表該第一裝置可直接電性連接至該第二裝置,或經由其它裝置或連接手段而間接地電性連接至該第二裝置。
以下的揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下的揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例,以簡化說明。當然,這些特定的範例並非用以限定。例如,若是本揭露書敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方,即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例,亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間,而使上述第一特徵與第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外,以下揭露書不同範例可能重複使用相同的參考符號及/或標記。這些重複係為了簡化與清晰的目的,並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外,其與空間相關用詞。例如「在…下方」、「下方」、「較低的」、「上方」、「較高的」 及類似的用詞,係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外,這些空間相關用詞意欲包含使用中或操作中的裝置之不同方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位),則在此使用的空間相關詞也可依此相同解釋。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之前視圖。第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之右視圖。第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之左視圖。第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之上視圖。第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置100之下視圖。請一併參考第1-5圖。例如,通訊裝置100可實施於一無線分享器(Wireless Access Point),但亦不僅限於此。如第1-5圖所示,通訊裝置100至少包括:一第一天線元件(Antenna Element)110、一第二天線元件120、一第三天線元件130、一第四天線元件140,以及一顯示器(Display Device)190。必須理解的是,雖然未顯示於第1-5圖中,但通訊裝置100更可包括其他元件,例如:一揚聲器(Speaker)、一觸控模組(Touch Control Module),或(且)一供電模組(Power Supply Module)。
第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140之形狀和種類在本發明中並不特別作限制。例如,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140之任一者可為一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一迴圈天線(Loop Antenna)、一補釘天線(Patch Antenna)、一螺旋天線(Helical Antenna)、一平面倒F字形天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA),或是一晶片天線(Chip Antenna)。另外,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140皆可涵蓋或(且)操作於同一頻帶,例如,其可介於300MHz至10GHz之間。
顯示器190係由第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140所包圍。在一些實施例中,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140之組合係呈現一第一封閉環形(Closed-Loop)199。例如,前述第一封閉環形199可大致為一菱形、一矩形,或是一正方形,但亦不限於此。
在一些實施例中,通訊裝置100更包括一外殼(Housing)195,其係以非導體材質所製成。顯示器190可以內嵌於外殼195之正中心處。第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140皆可附著於外殼195上。例如,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140皆可設置於外殼195之內部;抑或,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140亦皆可設置於外殼195之外部,此二種設計均可發揮相似之功效。
在一些實施例中,第一天線元件110係鄰近於外殼195之右側,第二天線元件120係鄰近於外殼195之下側,第三天線元件130係鄰近於外殼195之左側,而第四天線元件140係鄰近於外殼195之上側。必須注意的是,本說明書中所謂「鄰近」或「相鄰」一詞可指對應之二元件間距小於一既定距離(例如:5mm或更短),亦可包括對應之二元件彼此直接接觸之情況(亦即,前述間距縮短至0)。
在一些實施例中,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140皆為線性極化(Linearly-Polarized)。詳細而言,第一天線元件110之一第一極化方向可大致為,第二天線元件120之一第二極化方向可大致為,第三天線元件130之一第三極化方向可大致為,而第四天線元件140之一第四極化方向可大致為。因此,任何相鄰之二個天線元件其極化方向均為正交,故可降低兩者間之互相干擾。
在另一些實施例中,第一天線元件110和第三天線元件130皆為線性極化,而第二天線元件120和第四天線元件140皆為圓形極化(Circularly-Polarized)。詳細而言,第一天線元件110之第一極化方向可大致為,第二天線元件120之第二極化方向可大致為右圓極化(例如:,其中「j」代表虛數,對應之信號可朝方向作傳遞),第三天線元件130之第三極化方向可大致為,而第四天線元件140之第四極化方向可大致為左圓極化(例如:,其中「j」代表虛數,對應之信號可朝方向作傳遞)。因此,任何相鄰之二個天線元件均屬於不同種類之極化,故可降低兩者間之互相干擾。
在另一些實施例中,第一天線元件110和第三天線元件130皆為圓形極化,而第二天線元件120和第四天線元件140皆為線性極化。詳細而言,第一天線元件110之第一極化方向可大致為右圓極化(例如:),第二天線元件120之第二極化方向可大致為,第三天線元件130之第三極化方向可大致為左圓極化(例如:),而第四天線元件140之第四極化方向可大致為。因此,任何相鄰之二個天線元件均屬於不同種類之極化,故可降低兩者間之互相干擾。
整體而言,第一天線元件110、第二天線元件120、第三天線元件130,以及第四天線元件140之任相鄰二者皆具有不同極化方向。根據實際量測結果,此種設計可有效增強天線元件之間之隔離度(Isolation),從而可大幅改善通訊裝置100之整體通訊品質。必須理解的是,前述x軸、y軸,以及z軸之方向僅係用於表示各個天線元件之間之相對關係,而天線設計者可自由地指定任一方向作為前述x軸、y軸,或是z軸(亦可將之反向),其均不影響本發明之功效。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置600之前視圖。第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置600之右視圖。第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置600之左視圖。第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置600之上視圖。第10圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置600之下視圖。請一併參考第6-10圖。如第6-10圖所示,通訊裝置600包括:一第一天線元件610、一第二天線元件620、一第三天線元件630、一第四天線元件640、一第五天線元件650、一第六天線元件660、一第七天線元件670、一第八天線元件680,以及一顯示器690。詳細而言,第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680係與第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630,以及第四天線元件640呈現交錯排列。
第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680之形狀和種類在本發明中並不特別作限制。例如,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680之任一者可為一單極天線、一偶極天線、一迴圈天線、一補釘天線、一螺旋天線、一平面倒F字形天線,或是一晶片天線。另外,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680皆可涵蓋或(且)操作於同一頻帶,例如,其可介於300MHz至10GHz之間。
顯示器690係由第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680所包圍。在一些實施例中,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680之組合係呈現一第二封閉環形699。例如,前述第二封閉環形699可大致為一矩形、一正方形,或是一平行四邊形,但亦不限於此。
在一些實施例中,通訊裝置600更包括一外殼695,其係以非導體材質所製成。顯示器690可以內嵌於外殼695之正中心處。第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680皆可附著於外殼695上。例如,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680皆可設置於外殼695之內部;抑或,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680亦皆可設置於外殼695之外部,此二種設計均可發揮相似之功效。
在一些實施例中,第一天線元件610係鄰近於外殼695之右側,第二天線元件620係鄰近於外殼695之下側,第三天線元件630係鄰近於外殼695之左側,第四天線元件640係鄰近於外殼695之上側,第五天線元件650係鄰近於外殼695之右下角,第六天線元件660係鄰近於外殼695之左下角,第七天線元件670係鄰近於外殼695之左上角,而第八天線元件680係鄰近於外殼695之右上角。
在一些實施例中,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680皆為線性極化。詳細而言,第一天線元件610之一第一極化方向可大致為,第二天線元件620之一第二極化方向可大致為,第三天線元件630之一第三極化方向可大致為,第四天線元件640之一第四極化方向可大致為,第五天線元件650之一第五極化方向可大致為,第六天線元件660之一第六極化方向可大致為,第七天線元件670之一第七極化方向可大致為,而第八天線元件680之一第八極化方向可大致為。因此,任何相鄰之二個天線元件其極化方向均具有45度或135度之夾角,故可降低兩者間之互相干擾。
在另一些實施例中,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第七天線元件670,以及第八天線元件680皆為線性極化,而第五天線元件650和第六天線元件660皆為圓形極化。詳細而言,第一天線元件610之第一極化方向可大致為,第二天線元件620之第二極化方向可大致為,第三天線元件630之第三極化方向可大致為,第四天線元件640之第四極化方向可大致為,第五天線元件650之第五極化方向可大致為右圓極化(例如:),第六天線元件660之第六極化方向可大致為左圓極化(例如:),第七天線元件670之第七極化方向可大致為,而第八天線元件680之第八極化方向可大致為。因此,任何相鄰之二個天線元件不是屬於不同種類之極化,就是其極化方向具有45度或135度之夾角,故可降低兩者間之互相干擾。
在其他實施例中,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650,以及第六天線元件660皆為線性極化,而第七天線元件670和第八天線元件680皆為圓形極化。詳細而言,第一天線元件610之第一極化方向可大致為,第二天線元件620之第二極化方向可大致為,第三天線元件630之第三極化方向可大致為,第四天線元件640之第四極化方向可大致為,第五天線元件650之第五極化方向可大致為,第六天線元件660之第六極化方向可大致為,第七天線元件670之第七極化方向可大致為右圓極化(例如:),而第八天線元件680之第八極化方向可大致為左圓極化(例如:)。因此,任何相鄰之二個天線元件不是屬於不同種類之極化,就其極化方向具有45度或135度之夾角,故可降低兩者間之互相干擾。
整體而言,第一天線元件610、第二天線元件620、第三天線元件630、第四天線元件640、第五天線元件650、第六天線元件660、第七天線元件670,以及第八天線元件680之任相鄰二者皆具有不同極化方向。根據實際量測結果,此種設計可有效增強天線元件之間之隔離度,從而可大幅改善通訊裝置600之整體通訊品質。
本發明提出一種新穎之通訊裝置,與傳統技術相比,其至少具備下列優勢:(1)涵蓋較寬頻帶;(2)提供多極化方向;(3)產生近似全向性之輻射場型;(4)有效地縮小整體天線尺寸;(5)提高天線元件之間之隔離度;(6)結構簡單容易大量生產;以及(7)可降低整體製造成本。因此,本發明很適合應用於各種各式之無線分享器當中。
值得注意的是,以上所述之元件尺寸、元件形狀,以及頻率範圍皆非為本發明之限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。本發明之通訊裝置並不僅限於第1-10圖所圖示之狀態。本發明可以僅包括第1-10圖之任何一或複數個實施例之任何一或複數項特徵。換言之,並非所有圖示之特徵均須同時實施於本發明之通訊裝置當中。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數,例如「第一」、「第二」、「第三」等等,彼此之間並沒有順序上的先後關係,其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
本發明雖以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明的範圍,任何熟習此項技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可做些許的更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,600:通訊裝置
110,610:第一天線元件
120,620:第二天線元件
130,630:第三天線元件
140,640:第四天線元件
190,690:顯示器
195,695:外殼
199:第一封閉環形
650:第五天線元件
660:第六天線元件
670:第七天線元件
680:第八天線元件
699:第二封閉環形
x:x軸
y:y軸
z:z軸
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之前視圖。
第2圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之右視圖。
第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之左視圖。
第4圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之上視圖。
第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之下視圖。
第6圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之前視圖。
第7圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之右視圖。
第8圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之左視圖。
第9圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之上視圖。
第10圖係顯示根據本發明一實施例所述之通訊裝置之下視圖。
100:通訊裝置
110:第一天線元件
120:第二天線元件
130:第三天線元件
140:第四天線元件
190:顯示器
195:外殼
199:第一封閉環形
x:x軸
y:y軸
z:z軸
Claims (20)
- 一種通訊裝置,包括: 一顯示器; 一第一天線元件; 一第二天線元件; 一第三天線元件;以及 一第四天線元件,其中該顯示器係由該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件所包圍; 其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件之任相鄰二者皆具有不同極化方向。
- 如請求項1所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件之組合係呈現一第一封閉環形。
- 如請求項1所述之通訊裝置,更包括: 一外殼,其中該顯示器係內嵌於該外殼中。
- 如請求項3所述之通訊裝置,其中該外殼係以非導體材質所製成。
- 如請求項3所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件皆附著於該外殼上。
- 如請求項3所述之通訊裝置,其中該第一天線元件係鄰近於該外殼之右側,該第二天線元件係鄰近於該外殼之下側,該第三天線元件係鄰近於該外殼之左側,而該第四天線元件係鄰近於該外殼之上側。
- 如請求項1所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件,以及該第四天線元件皆為線性極化。
- 如請求項1所述之通訊裝置,其中該第一天線元件和該第三天線元件皆為線性極化,而該第二天線元件和該第四天線元件皆為圓形極化。
- 如請求項1所述之通訊裝置,其中該第一天線元件和該第三天線元件皆為圓形極化,而該第二天線元件和該第四天線元件皆為線性極化。
- 如請求項3所述之通訊裝置,更包括: 一第五天線元件; 一第六天線元件; 一第七天線元件;以及 一第八天線元件,其中該顯示器係由該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件所包圍; 其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件之任相鄰二者皆具有不同極化方向。
- 如請求項13所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件之組合係呈現一第二封閉環形。
- 如請求項13所述之通訊裝置,其中該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆附著於該外殼上。
- 如請求項13所述之通訊裝置,其中該第五天線元件係鄰近於該外殼之右下角,該第六天線元件係鄰近於該外殼之左下角,該第七天線元件係鄰近於該外殼之左上角,而該第八天線元件係鄰近於該外殼之右上角。
- 如請求項13所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第五天線元件、該第六天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆為線性極化。
- 如請求項13所述之通訊裝置,其中該第一天線元件、該第二天線元件、該第三天線元件、該第四天線元件、該第七天線元件,以及該第八天線元件皆為線性極化,而該第五天線元件和該第六天線元件皆為圓形極化。
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