TWI523311B - 手持電子裝置 - Google Patents

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Description

手持電子裝置
本發明是有關於一種手持電子裝置，且特別是有關於一種將天線設置於散熱風口結構的手持電子裝置。
隨著時代的的演進及科技的發展，目前的手持電子裝置無論是筆記型電腦或是平板電腦(Tablet)接朝著更輕更薄的方向設計。金屬材質的外蓋亦是經常被使用的材質之一，使得手持電子裝置在保持輕薄之情況下亦更附有質感。但使用了金屬才值的外殼更會使得設計門檻受到更嚴苛的挑戰。首當其衝的部分即為天線這樣的關鍵零件。
好的天線輻射特性往往直接關係至收訊品質的好壞。好的天線需要好的環境，但現有以輕薄化為導向的手持電子裝置產品，壓縮了許多天線該有的輻射空間。更加上當手持電子裝置使用金屬材質作為外殼時，更會屏蔽了天線許多輻射的效應。為了解決這樣的問題，則必須在金屬材質的外殼上開個天線窗(Antenna Window)以讓天線可以成功收發信號，使得輻射效應不被屏蔽。但為了顧及手持電子裝置的外觀整體性，天線窗的位置選擇及形狀則又增加了許多設計的考量。以金屬外殼作為設計而言，最佳的情況則是不要在增加任何額外的孔洞以維持設計的整體性。因此，如何在維持手持電子裝置的設計外觀整體性並且兼顧天線的輻射特性，成為本領域一急需被解決的問 題。
本發明提供一種手持電子裝置，利用手持電子裝置的散熱風口結構進行天線的設置。
本發明提供一種手持電子裝置，包括本體、散熱風口結構以及天線。散熱風口結構設置於本體上。天線設置於該散熱風口結構處，用以收發至少一射頻信號。
在本發明一實施例中，上述的本體包括一第一本體及一第二本體，其中第二本體透過一樞轉軸與第一本體連接，適於相對第一本體開闔。
在本發明一實施例中，上述的本體及散熱風口結構為金屬材質。並且，電子裝置利用散熱風口結構的一柵欄結構形成天線。
在本發明一實施例中，上述的射頻信號包括一第一射頻信號及一第二射頻信號。以及，柵欄結構包括一T型輻射部以及至少一寄生部。T型輻射部包括一連接部、一第一輻射部及一第二輻射部。第一輻射部與第二輻射部垂直連接部，並且第一輻射部及第二輻射部朝反方向延伸。其中，連接部及第一輻射部產生一第一模態以收發第一射頻信號。以及。連接部及第二輻射部產生一第二模態以收發第二射頻信號。至少一寄生部，鄰近T型輻射部，用以調整第一模態的一阻抗匹配值或第二模態的一阻抗匹配值。
在本發明一實施例中，上述的第一射頻信號的中心頻 率為5G赫茲。以及，上述的第二射頻信號的中心頻率為2.4G赫茲。
在本發明一實施例中，其中本體及散熱風口結構為非金屬材質，而天線係固定於散熱風口結構的一柵欄結構之內側。
在本發明一實施例中，其中上述的射頻信號包括第一射頻信號及第二射頻信號，以及天線包括一T型輻射部及至少一寄生部。T型輻射部包括一連接部、一第一輻射部及一第二輻射部。第一輻射部與第二輻射部垂直連接部，並且第一輻射部及該第二輻射部朝反方向延伸。其中，連接部及第一輻射部產生一第一模態以收發第一射頻信號，以及連接部及第二輻射部產生一第二模態以收發第二射頻信號。接地部，與系統接地面連接。至少一寄生部鄰近T型輻射部，用以調整第一模態一阻抗匹配值或該第二模態的一阻抗匹配值。
在本發明一實施例中，上述第一射頻信號的中心頻率為5G赫茲。以及，上述的第二射頻信號的中心頻率為2.4G赫茲。
基於上述，本發明提供一種手提電子裝置，運用手提電子裝置中的散熱風口結構形成天線以收發信號，使得手持電子裝置不必為了顧及天線的輻射特性而在額外的在外殼上多設置任何天線窗或孔洞，進而維持手提電子裝置外觀設計的整體性。
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。
為了符合目前輕薄化的手持電子裝置的設計趨勢，並且同時保持天線效能的情況下，本發明提出了利用散熱風口結構來形成天線。由於散熱風口為手持電子裝置原先設計所不可或缺的結構，因此這樣的設置亦不會影響到手提電子裝置的外觀設計之整體性。
圖1為根據本發明一實施例所繪示手持電子裝置的外觀示意圖。在本實施例中，手持電子裝置為一筆記型電腦，但本發明並不侷限於此，舉凡任何將天線設置於散熱風口結構的手持電子裝置皆落入本發明所涵蓋之範疇。請參照圖1，手持電子裝置10包括第一本體110及第二本體120。 其中，第二本體120透過樞轉軸130與第一本體110連接，適於相對第一本體110開闔。一般而言，根據設計概念以及內部結構的不同，散熱風口結構通常被設置於第二本體120的側邊例如位置P1~P3的位置。而本發明即是利用設置於這些位置之一的散熱風口結構進行天線的設置。其中值得注意的是，在本發明中，手持電子裝置亦可為平板電腦(Tablet PC)、智慧型手機(Smart Phone)以及筆記型電腦(Notebook)等，在此僅以筆記型電腦做為一例，但本發明並不限定於上述之裝置。
手持電子裝置10的第二本體120之外殼根據選用的材質不同，而有金屬材質或是非金屬材質的實施方式。散 熱風口結構的材質亦根據外殼選用的材質而分做金屬材質以及非金屬材質。而因應這兩種不同材質，利用散熱風口結構形成的天線亦有不同的實施方式。以下將配合圖式詳細說明針對上述兩種材質的不同實施方式。
圖2為根據本發明一實施例所繪示散熱風口結構的結構示意圖。其中，在本實施例中手持電子裝置的本體以及設置於本體上的散熱風口結構皆為金屬之材質。因此，在本實施例中，手持電子裝置(例如圖1所示手持電子裝置10)則直接改變部分散熱風口結構的柵欄結構，以形成天線。
圖2為根據本發明一實施例所繪示柵欄結構的結構示意圖，其中在本實施例中電子裝置利用柵欄結構形成天線。請參照圖2，散熱風口結構20包括T型輻射部200、寄生部240、柵欄結構的柵欄261~265以及外框280。T型輻射部包括連接部210、第一輻射部220及第二輻射部230。第一輻射部220與第二輻射部230垂直連接部210，並且第一輻射部220及第二輻射部230朝反方向延伸。連接部210及第一輻射部220產生第一模態以收發第一射頻信號。而連接部210及第二輻射部230產生一第二模態以收發該第二射頻信號。其中，連接部並不直接與外框280電性連接，因此在外框280和連接部210之間，可以以非導電材料支撐天線本體200。
在本實施例中，散熱風口結構20與同軸線270連接。同軸線270具有一內導體及一外導體，其中內導體與T型 輻射部200上的饋入點FP連接，而外導體則與外框280上之的接地點GP連接。而透過散熱風口結構20所形成的天線收發的第一射頻信號或第二射頻信號便可透過同軸線270進行傳送。
值得注意的是，第一輻射部220與第二輻射部230的長度不同。在本實施例中，第一輻射部220的長度短於第二輻射部230的長度。並且連接部210與第一輻射部220的總長為第一射頻信號波長的四分之一。而連接部210與第二輻射部230的總長則為第二射頻信號波長的四分之一。例如：第一射頻信號及第二射頻信號分別為符合無線保真度(Wireless Fidelity,WiFi)標準，中心頻率為5G赫茲及2.4G赫茲的無線射頻信號。
寄生部240鄰近T型輻射部200，用以調整收發第一射頻信號的阻抗匹配值或收發第二射頻信號的阻抗匹配值。由於外框280直接與電子裝置(例如圖1所示電子裝置10)的外殼以及系統接地面互相連接，柵欄261~265事實上亦可視為由接地面所延伸之寄生元件，由柵欄261~265對T型輻射部200的距離遠近而對收發第一或第二射頻信號的阻抗匹配值有不同大小的影響。
因此，當欲設置上述之散熱風口結構20所形成的天線時，首先必須先設置柵欄結構的柵欄261~265以及外框280。接著根據第一射頻信號及第二射頻信號的頻率高低調整T形輻射部200的粗細及長短。然後再以寄生部(例如寄生部240)調整收發該第一射頻信號的一阻抗匹配值或 收發該第二射頻信號的一阻抗匹配值。藉此，便能考慮到柵欄261~265及外框280對於收發該第一射頻信號的一阻抗匹配值及收發該第二射頻信號的一阻抗匹配值之影響。
圖3繪示為根據本發明另一實施例所繪示散熱風口結構的結構示意圖。其中，於此實施例中，散熱風口結構為非金屬材料。請參照圖3，電子裝置(如圖1電子裝置10)利用散熱風口結構30與電子裝置中的散熱鰭片(未繪示)之間的空間設置一天線。請參照圖3，散熱風口結構30包括非金屬材料的柵欄外框380、T形輻射部300、寄生部340以及接地元件360。
值得注意的是，T型輻射部300為導電材質，包括連接部310、第一輻射部320及第二輻射部330。第一輻射部320與第二輻射部330垂直連接部310，並且第一輻射部320及第二輻射部330朝反方向延伸。其中，連接部310及第一輻射部320產生第一模態以收發第一射頻信號，以及連接部310及第二輻射部330產生第二模態以收發第二射頻信號。
接地部360與電子裝置外殼及系統接地面(未繪示)連接。寄生部340從接地部延伸，鄰近T型輻射部300，用以調整收發第一射頻信號的阻抗匹配值或收發第二射頻信號的阻抗匹配值。
在本實施例中，散熱風口結構30與同軸線270連接。同軸線270具有一內導體及一外導體，其中內導體與T型輻射部300上的饋入點FP連接，而外導體則與接地部360 上之的接地點GP連接。而透過散熱風口結構30所形成的天線收發的第一射頻信號或第二射頻信號便可透過同軸線270進行傳送。
其中在圖3所示實施例與圖2所示實施例不同的是，圖3所示實施例中，具導電材質的T型輻射部330、寄生部340及接地部360是被固設於非導電材料之柵欄外框380上。另外，無論是圖2或圖3所示之實施例，在柵欄外框380或散熱風口結構20上將另外設置非導電之網狀結構，覆蓋散熱風口結構20或30上的的孔洞，使得異物不易掉入電子裝置中，並且達到美觀的功效。
值得一提的是，於圖2及圖3中所揭露的，僅為本發明中的兩種實施方式。本發明旨於使用散熱風口作為天線的輻射空間，本發明並不限制散熱風口之柵欄結構外型、以及使用的天線種類。例如，柵欄結構並不限定為長方形，將根據電子裝置的外型而有所更動。使用的天線亦可為單極天線(monopole antenna)、雙極天線(dipole antenna)、平面倒F天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA)或其他特殊種類天線等種類之天線，本發明並不限定於上述。
綜上所述，本發明提供了一種手持電子裝置，其中手持電子裝置的散熱風口結構包括了可用以收發至少一射頻信號的天線。根據手持電子裝置外殼的材質種類天線亦有不同的實施方式。例如，當手持電子裝置外殼為金屬材質時，可直接運用散熱風口結構之柵欄結構形成天線。而當手持電子裝置外殼為非金屬材質時，則可將天線固設於散 熱風口結構之柵欄結構上。如此一來，手持電子裝置的外殼上即不需要再為了天線的輻射空間而多增加孔洞，避免手持電子裝置的外觀完整性遭受破壞。另外，散熱風口結構附近亦無影響輻射特性之電子元件或走線，使得天線的輻射效率十分良好。
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。
10‧‧‧電子裝置
110‧‧‧第一本體
120‧‧‧第二本體
130‧‧‧樞轉軸
20、30‧‧‧散熱風口結構
200、300‧‧‧T型輻射部
210、310‧‧‧連接部
220、320‧‧‧第一輻射部
230、330‧‧‧第二輻射部
240、340‧‧‧寄生部
261~265‧‧‧柵欄
270‧‧‧同軸線
280‧‧‧外框
380‧‧‧柵欄外框
P1~P3‧‧‧側邊
FP‧‧‧饋入點
GP‧‧‧接地點
圖1為根據本發明一實施例所繪示手持電子裝置的外觀示意圖。
圖2為根據本發明一實施例所繪示散熱風口結構的結構示意圖。
圖3繪示為根據本發明另一實施例所繪示散熱風口結構的結構示意圖。
20‧‧‧散熱風口結構
200‧‧‧T型輻射部
210‧‧‧連接部
220‧‧‧第一輻射部
230‧‧‧第二輻射部
240‧‧‧寄生部
261~265‧‧‧柵欄
270‧‧‧同軸線
280‧‧‧外框
FP‧‧‧饋入點
GP‧‧‧接地點

Claims (10)

  1. 一種手持電子裝置，包括：一本體；以及一散熱風口結構，設置於該本體上；以及一天線，設置於該散熱風口結構處，用以收發至少一射頻信號，其中，該本體及該散熱風口結構為金屬材質；以及該手持電子裝置利用該散熱風口結構的一柵欄結構形成該天線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述裝置，其中：該本體包括一第一本體及一第二本體，其中該第二本體透過一樞轉軸與該第一本體連接，適於相對該第一本體開闔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述裝置，其中該射頻信號包括一第一射頻信號及一第二射頻信號，以及該柵欄結構包括：一T型輻射部，包括一連接部、一第一輻射部及一第二輻射部，該第一輻射部與該第二輻射部垂直該連接部，並且該第一輻射部及該第二輻射部朝反方向延伸，其中該連接部及該第一輻射部產生一第一模態以收發該第一射頻信號，以及該連接部及該第二輻射部產生一第二模態以收發該第二射頻信號；以及至少一寄生部，鄰近該T型輻射部，用以調整收發該第一射頻信號的一阻抗匹配值或收發該第二射頻信號的一 阻抗匹配值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述裝置，其中所述散熱風口結構的該柵欄結構包括：一外框，連接該手持電子裝置的一系統接地面；以及多個柵欄，用以作為該天線的寄生元件，經該外框由該系統接地面延伸。
  5. 如申請專利範圍第3項所述裝置，其中：該第一射頻信號的中心頻率為5G赫茲；以及該第二射頻信號的中心頻率為2.4G赫茲。
  6. 一種手持電子裝置，包括：一本體；一散熱風口結構，設置於該本體上；以及一天線，設置於該散熱風口結構處，用以收發至少一射頻信號，其中該射頻信號包括一第一射頻信號及一第二射頻信號，以及該天線包括：一T型輻射部，包括一連接部、一第一輻射部及一第二輻射部，該第一輻射部與該第二輻射部垂直該連接部，並且該第一輻射部及該第二輻射部朝反方向延伸，其中該連接部及該第一輻射部產生一第一模態以收發該第一射頻信號，以及該連接部及該第二輻射部產生一第二模態以收發該第二射頻信號，一接地部，與一系統接地面連接；以及至少一寄生部，從該接地部延伸，鄰近該T型輻射部，用以調整收發該第一射頻信號的一阻抗匹配值或 收發該第二射頻信號的一阻抗匹配值，其中該本體及該散熱風口結構為非金屬材質，而該天線係固定於該散熱風口結構的一柵欄結構之內側。
  7. 如申請專利範圍第6項所述裝置，其中：該第一射頻信號的中心頻率為5G赫茲；以及該第二射頻信號的中心頻率為2.4G赫茲。
  8. 一種手持電子裝置，包括：一本體；一散熱風口結構，設置於該本體上；以及一天線，設置於該散熱風口結構處，用以收發至少一射頻信號，其中該本體及該散熱風口結構為非金屬材質，而該天線係固定於該散熱風口結構的一柵欄結構之內側。
  9. 如申請專利範圍第8項所述裝置，其中該射頻信號包括一第一射頻信號及一第二射頻信號，以及該天線包括：一T型輻射部，包括一連接部、一第一輻射部及一第二輻射部，該第一輻射部與該第二輻射部垂直該連接部，並且該第一輻射部及該第二輻射部朝反方向延伸，其中該連接部及該第一輻射部產生一第一模態以收發該第一射頻信號，以及該連接部及該第二輻射部產生一第二模態以收發該第二射頻信號，一接地部，與一系統接地面連接；以及至少一寄生部，從該接地部延伸，鄰近該T型輻射部，用以調整收發該第一射頻信號的一阻抗匹配值或收發該第 二射頻信號的一阻抗匹配值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述裝置，其中：該第一射頻信號的中心頻率為5G赫茲；以及該第二射頻信號的中心頻率為2.4G赫茲。
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