TWI515956B - 行動裝置 - Google Patents

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利用形成於部分外觀件上的金屬邊框來形成環形天線的行動裝置。

隨著行動裝置的快速發展，製造廠商除了致力於提升產品的操作功能以外，還必須兼產品的獨特性，以因應大眾市場的需求。例如，現今的行動裝置大多採用金屬質感的外觀設計，以藉此突顯產品的獨特性以及外觀設計。然而，金屬質感的外觀設計往往必須將具有導電性的結構融入至行動裝置中，進而影響行動裝置的收訊品質。

針對上述問題，目前已有一些習知技術相繼被提出，例如：美國專利第8,009,110號、美國專利第2011/0133995號、以及美國專利第2011/0241949號。其中，美國專利第8,009,110號是在殼體的邊框上設置凹槽，並利用凹槽來形成兩接地端與饋入端。藉此，殼體的邊框將可形成環形天線(loop antenna)，進而致使行動裝置可利用邊框來收發射頻訊號。然而，上述方法會隨著凹槽的設置而破壞邊框的原有結構，進而降低行動裝置之外觀線條的流暢性與美感。

再者，美國專利第2011/0133995號是利用間隙(gap)截斷殼體的邊框，並利用部份的邊框來形成環形天線。此外，美國專利第2011/0241949號也是利用間隙截斷殼體的 邊框，並利用部份的邊框來形成倒F型天線(Inverted F Antenna，PIFA)。然而，上述方法也都會隨著間隙的設置而破壞邊框的原有結構，且必須在行動裝置的底部設置足夠的淨空區域(clearance area)來形成環形天線或是倒F型天線。

本發明提供一種行動裝置，利用形成於部分外觀件上的共振元件來收發射頻訊號，且具有天線功能的共振元件還有助於增加行動裝置的外觀價值。

本發明提出一種行動裝置，具有一外觀件，並包括基板、饋入線以及共振元件。基板包括接地面，且饋入線設置於基板上。共振元件形成於至少部分外觀件之上。此外，共振元件透過第一饋入點與第一接地點分別電性連接至饋入線與接地面，以形成第一激發路徑。共振元件透過第一激發路徑來收發第一射頻訊號與第二射頻訊號。

在本發明之一實施例中，上述之第一激發路徑為第一射頻訊號之波長的3/4倍。

在本發明之一實施例中，上述之外觀件並包括金屬邊框，共振元件係形成於至少部份金屬邊框之上，且金屬邊框具有環形結構，並環繞在行動裝置的周圍。

在本發明之一實施例中，上述之金屬邊框更透過第二饋入點與第二接地點分別電性連接至饋入線與接地面，並藉此形成與第一激發路徑互不重疊的第二激發路徑。此 外，金屬邊框更透過第二激發路徑來收發第三射頻訊號。

在本發明之一實施例中，上述之第二激發路徑為第三射頻訊號之波長的1/2倍。

在本發明之一實施例中，上述之第一饋入點與第二饋入點之間的間距是介於第三射頻訊號之波長的1/8至1/10倍之間。

在本發明之一實施例中，上述之行動裝置更包括上殼體與下殼體。其中，上殼體包括金屬邊框與至少一個框體延伸部。其中，共振元件係形成於至少部分金屬邊框之上。下殼體與上殼體相互疊置，以形成一容置空間，且基板設置在容置空間內。

基於上述，本發明之金屬邊框係形成於部分外觀件之上，而共振元件又形成於部分金屬邊框之上，故利用形成於部分金屬邊框上的共振元件，來形成可操作在多頻帶的環形天線。藉此，行動裝置除了可利用金屬邊框來形成天線以外，且具有天線功能的金屬邊框還具有流暢、柔和且圓滑的外觀線條，進而有助於增加行動裝置的外觀價值。此外，與現有技術相較之下，行動裝置所耗費的淨空區域還可以相對地被縮小，進而有助於行動裝置在微型化上的發展。

為讓本發明之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為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的外觀示意圖。參照圖1，行動裝置100至少包括外觀件(periphery)、處理器、輸入模組、供電模組、無線收發模組等，其中外觀件105可包括上殼體110與下殼體120，且上殼體110包括金屬邊框111與多個框體延伸部112~113，而上殼體110與下殼體120亦可整合為單一殼體。其中，金屬邊框111係形成於至少部分的外觀件105上。值得注意的是，金屬邊框111可用以構成外觀件105(上殼體110)的整個側壁，並具有一開口101。框體延伸部112~113耦接於金屬邊框111且局部覆蓋於金屬邊框111的開口101，且所剩餘的開口將用以配置行動裝置100的(1)整合式觸控顯示模組(integrated touch-display module)或(2)觸控模組及顯示模組(未繪示出)。換言之，金屬邊框111是環繞著上述該等模組。此外，上殼體110與下殼體120相互疊置，以形成一容置空間。

圖2為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的爆炸示意圖，且圖3為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的俯視圖。請同時參照圖2與圖3，行動裝置100更包括基板130、接地面140、饋入線150與導電件161~164。其中，基板130是設置在上殼體110與下殼體120所形成的容置空間內。因此，以基板130為中心來看，金屬邊框111透過其環形結構而環繞在基板130的周圍。

此外，如圖2所示，接地面140與饋入線150皆設置在基板130的第一表面131上。再者，如圖3所示，就基 板130的第一表面131來看，第一表面131上除接地面140以外的區域為淨空區域AR1，且饋入線150是設置在淨空區域AR1內。換言之，從另一角度來看，基板130包括接地面140與淨空區域AR1，且饋入線150是設置在淨空區域AR1內。

金屬邊框111具有第一饋入點F1、第二饋入點F2、第一接地點S1與第二接地點S2，且第一饋入點F1、第二饋入點F2、第二接地點S2與第一接地點S1沿著逆時針方向依序排列在金屬邊框111上。此外，如圖3所示，導電件161跨接在第一饋入點F1與饋入線150之間，以致使第一饋入點F1與饋入線150電性相連。導電件163跨接在第一接地點S1與接地面140之間，以致使第一接地點S1與接地面140電性相連。此外，透過第一饋入點F1與第一接地點S1，將可形成從第一饋入點F1延伸至第一接地點S1的第一激發路徑PT1。

再者，導電件162跨接在第二饋入點F2與饋入線150之間，以致使第二饋入點F2與饋入線150電性相連。導電件164跨接在第二接地點S2與接地面140之間，以致使第二接地點S2與接地面140電性相連。此外，透過第二饋入點F2與第二接地點S2，將可形成從第二饋入點F2延伸至第二接地點S2的第二激發路徑PT2，且第二激發路徑PT2與第一激發路徑PT1互不重疊。其中，導電件161~164可例如是彈片或是頂針...等任何具有導電性的元件。上述對應第一激發路徑PT1與第二激發路徑PT2的部 份金屬邊框111主要是用以構成天線結構之共振元件。亦即，金屬邊框111包括共振元件，共振元件係形成於至少部分金屬邊框之上，而天線結構至少包括上述共振元件、第一饋入點F1、第二饋入點F2、第一接地點S1、第二接地點S2與接地面140。

更進一步來看，饋入線150包括第一線段151與第二線段152。其中，第一線段151的兩端透過導電件161與162分別電性連接至第一饋入點F1與第二饋入點F2。此外，第二線段152的第一端電性連接至第一線段151。在操作上，行動裝置100可透過同軸線(未繪示出)將來自無線收發模組(未繪示出)的訊號饋入至第二線段152的第二端，其中所述同軸線的內導體電性連接至第二線段152的第二端，且所述同軸線的外導體電性連接至接地面140。藉此，部分之金屬邊框111將可透過共振元件(即第一激發路徑PT1與第二激發路徑PT2激發出不同的共振模態。換言之，行動裝置100可利用金屬邊框111來形成操作在多頻帶(multi-band)的環形天線(loop antenna)。

值得注意的是，形成於部分外觀件105上之金屬邊框111具有連續且不間斷的環形結構，因此金屬邊框111上不具有任何可以截斷其本身的間隙。再者，金屬邊框111上的饋入點F1~F2與接地點S1~S2即是金屬邊框111上連接至饋入線150與接地面140的接點。因此，本實施例無須額外設置破壞金屬邊框111之原有結構的凹槽或是孔洞，即可在金屬邊框111上形成饋入點與接地點。換言之， 行動裝置100除了可利用金屬邊框111來形成天線結構以外，且具有天線功能的金屬邊框111還具有流暢、柔和且圓滑的外觀線條，進而有助於增加行動裝置100的外觀價值與結構強度。此外，行動裝置100的框體延伸部112~113或/與下殼體120也可由導電材質所構成，以致使行動裝置100的機身具有金屬質感的外觀設計，進而致使行動裝置100的外觀更加地前衛且時尚。

更進一步來看，金屬邊框111是利用第一激發路徑PT1來激發出第一共振模態。此外，可藉由調整金屬邊框111上的饋入點與接地點，而將金屬邊框111在第一共振模態下的共振頻率與其倍頻(harmonic frequency)，分別調整至第一頻帶(例如：GSM850/EGSM頻帶)與第二頻帶(例如：Bluetooth頻帶)。藉此，金屬邊框111將可利用第一激發路徑PT1來收發第一射頻訊號以及第二射頻訊號。其中，第一射頻訊號可例如是位在第一頻帶的訊號，亦即第一射頻訊號的頻率可例如是850MHz。此外，第二射頻訊號可例如是位在第二頻帶的訊號，亦即第二射頻訊號的頻率可例如是2.4GHz。

值得注意的是，如圖3所示，基板130上的淨空區域AR1主要是用以配置饋入線150。因此，與現有技術相較之下，行動裝置100所耗費的淨空區域AR1可以相對地被縮小。例如，在本實施例中，淨空區域AR1並未涵蓋基板130的整個底部。亦即，與現有技術相較之下，行動裝置100額外多出了可設置接地面140的區域AR2。如此一來， 位在區域AR2的接地面140以及金屬邊框111的彎折結構(例如：邊框的轉角)將可用以延長第一激發路徑PT1。因此，在實際應用上，第一激發路徑PT1可以小於第一射頻訊號的波長，例如，第一激發路徑PT1可為第一射頻訊號之波長的3/4倍即可。

再者，金屬邊框111還可利用第二激發路徑PT2來激發出第二共振模態。此外，透過調整金屬邊框111上的饋入點與接地點，也可將金屬邊框111在第二共振模態下的共振頻率調整至第三頻帶(例如：DCS/PCS/UMTS頻帶)。藉此，金屬邊框111將可利用第二激發路徑PT2來收發第三射頻訊號。其中，第三射頻訊號可例如是位在第三頻帶的訊號，亦即第三射頻訊號的頻率可例如是1900MHz。換言之，第三射頻訊號的頻率是介在第一射頻訊號的頻率與第二射頻訊號的頻率之間。此外，第二激發路徑PT2為第三射頻訊號之波長的1/2倍，且第一饋入點F1與第二饋入點F2之間的間距DS1是介於第三射頻訊號之波長的1/8至1/10倍之間。

總體而言，如圖4所示，金屬邊框111可透過第一激發路徑PT1與第二激發路徑PT2，而操作在第一頻帶(例如：GSM850/EGSM頻帶)、第二頻帶(例如：Bluetooth頻帶)以及第三頻帶(例如：DCS/PCS/UMTS頻帶)，其中圖4為依據本發明之一示範性實施例之金屬邊框的電壓駐波比的模擬示意圖。此外，在金屬邊框111之操作頻帶的調整上，可在第二饋入點F2固定的情形下，藉由調整第一饋 入點F1的位置來增加或是縮小兩饋入點F1與F2之間的間距DS1，且此時第一射頻訊號與第三射頻訊號之間的頻率比將反比於兩饋入點F1與F2之間的間距DS1。

當第一射頻訊號與第三射頻訊號之間的頻率比設定完成後，可將金屬邊框111的共振模態調整至第一頻帶(例如：GSM850/EGSM頻帶)與第三頻帶(例如：DCS/PCS/UMTS頻帶)。之後，可藉由調整第一接地點S1的位置，而將金屬邊框111共振在第一共振模態下的倍頻調整至第二頻帶(例如：Bluetooth頻帶)。由於第一接地點S1的調整會導致金屬邊框111的共振模態約略地偏移出第一頻帶與第二頻帶，因此最後再細調兩饋入點F1與F2的位置即可致使金屬邊框111操作在第一至第三頻帶。

值得一提的是，為了增加饋入點在調整上的便利性，可在基板130的淨空區域AR1內額外設置多個接墊，以便使用者可藉由調整導電件161~162與接墊的連接關係，來彈性地調整饋入點的位置。舉例來說，圖5為依據本發明之另一示範性實施例之行動裝置的俯視圖。其中，為了說明方便起見，圖5並未繪示出導電件161與162。

請參照圖5，行動裝置100更包括多個第一接墊171~177以及多個第二接墊181~185。其中，第一接墊171~177與第二接墊181~185皆設置在基板130的淨空區域AR1內。此外，第一線段151的兩端分別電性連接至第一接墊175與第二接墊183。在饋入點的調整上，第一饋入點的位置會隨著導電件161之設置位置的不同而有所不 同。因此，使用者可藉由將導電件161跨接在金屬邊框111與不同的第一接墊之間，以藉此變更第一饋入點的位置。

舉例來說，倘若導電件161是跨接在第一接墊175與金屬邊框111之間，則第一饋入點將如標號F52所示。相對地，倘若導電件161是跨接在第一接墊173與金屬邊框111之間，且第一接墊173~175彼此電性相連的話，則第一饋入點將如標號F51所示。其中，使用者可透過其它的導電件來電性連接第一接墊173~175。換言之，使用者可藉由變更第一接墊171~177之間的連接關係以及導電件161的設置位置，來調整第一饋入點的位置。

相似地，第二饋入點的位置會隨著導電件162之設置位置的不同而有所不同。因此，倘若導電件162是跨接在第二接墊183與金屬邊框111之間，則第二饋入點將如標號F53所示。相對地，倘若導電件162是跨接在第二接墊184與金屬邊框111之間，且第二接墊183與184彼此電性相連的話，則第二饋入點將如標號F54所示。其中，使用者可透過其它的導電件來電性連接第二接墊183與184。換言之，使用者可藉由變更第二接墊181~185之間的連接關係以及導電件162的設置位置，來調整第二饋入點的位置。

綜上所述，本發明是利用形成於部分外觀件上的金屬邊框，其具有連續且不間斷之環形結構來形成可操作在多頻帶的環形天線。藉此，行動裝置除了可利用金屬邊框來形成天線結構以外，且具有天線功能的金屬邊框還具有流 暢、柔和且圓滑的外觀線條，進而有助於增加行動裝置的外觀價值與結構強度。此外，與現有技術相較之下，行動裝置所耗費的淨空區域還可以相對地被縮小，進而有助於行動裝置在微型化上的發展。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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‧‧‧行動裝置

105‧‧‧外觀件

110‧‧‧上殼體

111‧‧‧金屬邊框

112~113‧‧‧框體延伸部

120‧‧‧下殼體

101‧‧‧開口

130‧‧‧基板

131‧‧‧第一表面

140‧‧‧接地面

150‧‧‧饋入線

151‧‧‧第一線段

152‧‧‧第二線段

161~164‧‧‧導電件

AR1‧‧‧淨空區域

AR2‧‧‧區域

F1‧‧‧第一饋入點

F2‧‧‧第二饋入點

S1‧‧‧第一接地點

S2‧‧‧第二接地點

DS1‧‧‧兩饋入點F1與F2之間的間距

PT1‧‧‧第一激發路徑

PT2‧‧‧第二激發路徑

171~177‧‧‧第一接墊

181~185‧‧‧第二接墊

F51、F52‧‧‧第一饋入點

F53、F54‧‧‧第二饋入點

圖1為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的外觀示意圖。

圖2為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的爆炸示意圖。

圖3為依據本發明之一示範性實施例之行動裝置的俯視圖。

圖4為依據本發明之一示範性實施例之金屬邊框的電壓駐波比的模擬示意圖。

圖5為依據本發明之另一示範性實施例之行動裝置的俯視圖。

111‧‧‧金屬邊框

130‧‧‧基板

140‧‧‧接地面

150‧‧‧饋入線

151‧‧‧第一線段

152‧‧‧第二線段

161~164‧‧‧導電件

AR1‧‧‧淨空區域

AR2‧‧‧區域

F1‧‧‧第一饋入點

F2‧‧‧第二饋入點

DS1‧‧‧兩饋入點F1與F2之間的間距

S1‧‧‧第一接地點

S2‧‧‧第二接地點

PT1‧‧‧第一激發路徑

PT2‧‧‧第二激發路徑

Claims (13)

1. 一種行動裝置，具有一外觀件，並包括：一接地面，設置在一基板的一表面上；一饋入線，設置於該基板的該表面上；一共振元件，包括連續且不間斷的一環形結構，其係形成於至少部分該外觀件之上；一第一饋入點，設置在該共振元件上，並電性連接該饋入線；以及一第一接地點，設置在該共振元件上，並電性連接該接地面，其中，該共振元件具有從該第一饋入點延伸至該第一接地點的一第一激發路徑，且該共振元件透過該第一激發路徑來收發一第一射頻訊號與一第二射頻訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該外觀件包括一金屬邊框，該共振元件係形成於至少部份該金屬邊框之上，且該金屬邊框具有該環形結構，並環繞在該行動裝置的周圍。
3. 如申請專利範圍第2項所述之行動裝置，其中該金屬邊框更透過一第二饋入點與一第二接地點分別電性連接至該饋入線與該接地面，並藉此形成與該第一激發路徑互不重疊的一第二激發路徑，且該金屬邊框更透過該第二激發路徑來收發一第三射頻訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之行動裝置，其中該第二激發路徑為該第三射頻訊號之波長的1/2倍。
5. 如申請專利範圍第3項所述之行動裝置，其中該第一饋入點與該第二饋入點之間的間距是介於該第三射頻訊號之波長的1/8至1/10倍之間。
6. 如申請專利範圍第3項所述之行動裝置，其中該第三射頻訊號的頻率是介於該第一射頻訊號的頻率與該第二射頻訊號的頻率之間。
7. 如申請專利範圍第3項所述之行動裝置，更包括：一第一導電件，跨接在該第一饋入點與該饋入線之間，以致使該第一饋入點與該饋入線電性相連；一第二導電件，跨接在該第二饋入點與該饋入線之間，以致使該第二饋入點與該饋入線電性相連；一第三導電件，跨接在該第一接地點與該接地面之間，以致使該第一接地點與該接地面電性相連；以及一第四導電件，跨接在該第二接地點與該接地面之間，以致使該第二接地點與該接地面電性相連。
8. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置，其中該饋入線包括：一第一線段，其第一端透過該第一導電件電性連接至該第一饋入點，且該第一線段的第二端透過該第二導電件電性連接至該第二饋入點；以及一第二線段，其第一端電性連接該第一線段，且該行動裝置將一訊號饋入至該第二線段的第二端。
9. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該第一激發路徑為該第一射頻訊號之波長的3/4倍。
10. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該外觀件至少包括：一上殼體，包括一金屬邊框與至少一個框體延伸部，其中該共振元件係形成於至少部分該金屬邊框之上；以及一下殼體，與該上殼體相互疊置，以形成一容置空間，其中該基板設置在該容置空間內。
11. 如申請專利範圍第10項所述之行動裝置，其中該金屬邊框可構成該外觀件的整個側壁，並具有一開口，其中該至少一個框體延伸部可局部覆蓋該金屬邊框的該開口。
12. 如申請專利範圍第10項所述之行動裝置，其中該上殼體與該下殼體可整合成一單一殼體。
13. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該基板更包括一淨空區域，該饋入線設置於該淨空區域內。