TWI523313B

TWI523313B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI523313B
Application number: TW102100450A
Authority: TW
Inventors: 張志華; 馬培基; 林賢昌
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2016-02-21
Also published as: TW201429044A

Description

電子裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有天線的電子裝置。

受惠於半導體元件與顯示器技術的進步，電子裝置不斷的朝向小型、多功能且攜帶方便的方向發展，常見的手持式電子裝置包括平板電腦(tablet PC)與智慧型手機(smart phone)等。手持式電子裝置在未來的發展趨勢將朝向機體的可變換或是可聚合，亦即手機不再只是一個單一的裝置，其將可搭配其他裝置呈現多種變化型態。具體而言，有部分手持式電子裝置廠商已經在思考將可聚合裝置(Convertible device)技術導入行動通訊領域，以期能夠在有限的裝置尺寸之下提供使用者更大的螢幕可視範圍。舉例來說，所述可聚合裝置可包含兩個獨立的機體，兩機體皆具有中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、顯示螢幕、電池及天線等使其能夠獨立運行的主要元件。

利用磁性件(如磁鐵)的磁力來使上述可聚合裝置的兩機體相固定為一種可行的設計方式。為了提供所述兩機體足夠的磁力以相固定，必須在各機體的上下兩端以及側邊的位置放入多個磁性件，不過這些磁性件會佔據機體內部的空間，因而限制了可配置天線的空間，甚至會影響天線本身的訊號收發。因此，如何在機體有限的內部空間中妥善地配置磁性件及天線，係為所述可聚合裝置當前設計上的重要議題。

本發明提供一種電子裝置，將磁性件整合於天線以節省配置空間。

本發明提出一種電子裝置，包括一第一機體。第一機體包括一第一外殼、一第一電路板、一第一導電磁性件及一第一天線。第一電路板配置於第一外殼內且具有一第一接地層。第一導電磁性件配置於第一電路板上且電性連接於第一接地層。第一天線配置於第一外殼內且包括一第一輻射部、一第一饋入部及一第一連接部。第一連接部連接於第一導電磁性件，以使第一天線透過第一導電磁性件而接地於第一接地層。

基於上述，在本發明的電子裝置中，第一導電磁性件配置於第一電路板上並與第一電路板的第一接地層電性連接。據此，第一導電磁性件除了可提供磁力而使第一機體與其它機體相固定之外，更可藉其導電性而使第一天線透過第一導電磁性件接地於第一接地層。換言之，第一導電磁性件係被整合於第一天線而可做為第一天線的接地部，故第一天線不需透過彈片或彈性探針(pogo-pin)等習知的構件來進行接地，進而降低了第一天線的材料成本，並縮減了第一天線的尺寸而可節省第一機體內的配置空間。如此一來，第一天線能夠在有限的空間內被妥善地配置而具有良好的訊號收發能力。

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為本發明一實施例之電子裝置的立體圖。圖2為圖1之第一機體與第二機體彼此分離的示意圖。請參考圖1及圖2，本實施例的電子裝置100包括第一機體100a及第二機體100b，第一機體100a與第二機體100b可如圖1所示相固定而聚合為單一裝置。第一機體100a及第二機體100b例如皆具有中央處理器(Central Processing Unit，CPU)、顯示螢幕、電池及天線等使其能夠獨立運行的主要元件，且第一機體100a與第二機體100b可如圖2所示彼此分離，讓使用者能夠單獨使用第一機體100a或單獨使用第二機體100b。

圖3為圖1之第一機體的俯視圖。請參考圖3，第一機體100a包括一第一外殼110、一第一電路板130、一第一導電磁性件140及一第一天線150。第一電路板130配置於第一外殼110內且具有一第一接地層132。第一導電磁性件140配置於第一電路板130上且電性連接於第一接地層132，第一機體100a可藉由第一導電磁性件140的磁力而如圖1所示與第二機體100b相固定。第一天線150配置於第一外殼110內，第一機體100a可藉由第一天線150來收發訊號。

圖4為圖3之第一機體的局部立體圖。請參考圖4，詳細而言，第一天線150包括一第一輻射部152、一第一饋入部154及一第一連接部156。第一輻射部152用以收發訊號，饋入部154用以饋入所述訊號。第一連接部156連接於第一導電磁性件140，以使第一天線150透過第一導電磁性件140而接地於電路板130的第一接地層132。

在此配置方式之下，第一導電磁性件140除了可提供磁力而使第一機體100a與第二機體100b相固定之外，更可藉其導電性而使第一天線150透過第一導電磁性件140接地於第一接地層132。換言之，第一導電磁性件140係被整合於第一天線150而可做為第一天線150的接地部，故第一天線150不需透過彈片或彈性探針(pogo-pin)等習知的構件來進行接地，進而降低了第一天線150的材料成本，並縮減了第一天線150的尺寸而可節省第一機體100a內的配置空間。如此一來，第一天線150能夠在有限的空間內被妥善地配置而具有良好的訊號收發能力。

本實施例的第一導電磁性件140例如是由永久磁鐵(permanent magnet)及導電材料所構成，以具有磁性及導電性。此外，在本實施例中，第一導電磁性件140繪示為圓柱體，然本發明不以此為限，在其它實施例中，第一導電磁性件140亦可為矩形體或其它適當形狀。

本實施例的第一天線150例如為軟性印刷電路(Flexible Printed Circuit，FPC)天線而可將其連接部156的一端直接黏貼於第一導電磁性件140上。在其它實施例中，第一天線150可由銅片切割而成，並藉由適當之固定結構將連接部156固定於第一導電磁性件140上。圖5繪示圖4之第一連接部的另一種固定方式。在圖5所示的實施例中，電子裝置更包括一固定元件160，固定元件160黏貼於第一導電磁性件140上，且第一連接部156的一端夾置於固定元件160與第一導電磁性件140之間，以將第一連接部156固定於第一導電磁性件140上。固定元件160的材質例如為導電材料，而使第一連接部156能夠更確實地電性連接於第一導電磁性件140。舉例來說，固定元件160可為導電布料(如金屬纖維、氧化金屬纖維、碳纖維、石墨纖維)或銅箔貼紙。在其它實施例中，第一連接部可藉由其它適當方式固定於並電性連接於第一導電磁性件140，本發明不對此加以限制。

在圖4所示的實施例中，第一天線150為單支路的平面倒F型天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)的形式，然本發明不以此為限。以下藉由圖式對此加以舉例說明。圖6A至圖6C為本發明其它實施例之電子裝置的局部立體圖。在圖6A所示的實施例中，第一天線350為迴圈天線(loop antenna)的形式。在圖6B所示的實施例中，第一天線450為雙支路的平面倒F型天線的形式。在圖6C所示的實施例中，第一天線550為單極天線(monopole antenna)的形式，其包含單極天線550a及寄生金屬部550b。第一天線更可為其它適當形式之天線，本發明不對此加以限制。圖6A至圖6C中的第一輻射部(352、452、552)、第一饋入部(354、454、554)、第一連接部(356、456、556)、第一導電磁性件(340、440、540)、第一電路板(330、430、530)及第一接地層(332、432、532)的配置方式與圖4所示之第一輻射部152、第一饋入部154、第一連接部156、第一導電磁性件140、第一電路板130及第一接地層132的配置方式類似，於此不加以贅述。

在圖4所示的實施例中，第一導電磁性件140在垂直第一電路板130的方向D上的厚度L1係小於第一輻射部152與第一電路板130在方向D上的距離L2。在上述厚度L1與距離L2存在差距的情況下，為了使天線150能夠連接至第一導電磁性件140，至少部分第一連接部156係沿方向D延伸以連接於第一導電磁性件140與第一輻射部152之間。

圖7為本發明另一實施例之第一機體的局部立體圖。請參考圖7，在本實施例中，第一導電磁性件640在垂直第一電路板630的方向D’上的厚度L3等於第一天線650之第一輻射部652與第一電路板630在方向D’上的距離。在上述厚度L3與距離L4不存在差距的情況下，第一天線650的第一連接部656不需要如圖4所示之第一連接部156沿方向D延伸，而能夠直接連接至第一導電磁性件640，以進一步降低第一天線650的材料成本。本實施例之第一電路板630、第一接地層632及第一饋入部654的配置方式與圖4所示之第一電路板130、第一接地層132及第一饋入部154的配置方式類似，於此不加以贅述。

圖8為圖1之第二機體的俯視圖。圖9為圖8之第二機體的局部立體圖。請參考圖8及圖9，第二機體100b內部的配置方式可類似於圖3及圖4所示之第一機體100a內部的配置方式。詳細而言，第二機體110b包括一第二外殼120、一第二電路板170、一第二導電磁性件180及一第二天線190。第二電路板170配置於第二外殼120內且具有一第二接地層172。第二導電磁性件180配置於第二電路板170上且電性連接於第二接地層172。第一機體100a(繪示於圖3及圖4)與第二機體100b可藉由第一導電磁性件140(繪示於圖3及圖4)與第二導電磁性件180之間的磁力而如圖1所示相固定。在其它實施例中，第一機體100a及第二機體100b可分別具有更多數量的磁性件以更穩固地相固定。第二天線190配置於第二外殼120內，第二機體100b可藉由第二天線190來收發訊號。第二天線190包括一第二輻射部192、一第二饋入部194及一第二連接部196。第二輻射部192用以收發訊號，饋入部194用以饋入所述訊號。第二連接部196連接於第二導電磁性件180，以使第二天線190透過第二導電磁性件180而接地於第二接地層172。第二機體100b的細部配置方式及變化類似於第一機體100a的細部配置方式及變化，於此不加以贅述。

圖10繪示圖4之第一天線的返回損失曲線圖。圖11繪示圖4之第一天線的輻射效率圖。從圖10中的返回損失(return loss)曲線可看出圖4所示之實施例的第一天線150 的操作頻寬約為2400~2600 MHz，而可涵蓋無線區域網路(wireless local area network，WLAN)所需操作頻段(2.4 GHz)。此外，從圖11可看出圖4所示之實施例的第一天線150在無線區域網路所需操作頻段(2.4 GHz)內之輻射效率約在58%~68%之間，符合電子產品基本的通訊效能所需。

綜上所述，在本發明的電子裝置中，導電磁性件配置於電路板上並與電路板的接地層電性連接。據此，導電磁性件除了可提供磁力而使電子裝置的兩機體相固定之外，更可藉其導電性而使天線透過導電磁性件接地於接地層。換言之，導電磁性件係被整合於天線而可做為天線的接地部，故天線不需透過彈片或彈性探針等習知的構件來進行接地，進而降低了天線的材料成本，並縮減了天線的尺寸而可節省機體內的配置空間。如此一來，天線能夠在有限的空間內被妥善地配置而具有良好的訊號收發能力。

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‧‧‧電子裝置

100a‧‧‧第一機體

100b‧‧‧第二機體

110‧‧‧第一外殼

120‧‧‧第二外殼

130、330、430、530、630‧‧‧第一電路板

132、332、432、532、632‧‧‧第一接地層

140、340、440、540、640‧‧‧第一導電磁性件

150、350、450、550、650‧‧‧第一天線

152、352、452、552、652‧‧‧第一輻射部

154、354、454、554、654‧‧‧第一饋入部

156、356、456、556、656‧‧‧第一連接部

160‧‧‧固定元件

170‧‧‧第二電路板

172‧‧‧第二接地層

180‧‧‧第二導電磁性件

190‧‧‧第二天線

192‧‧‧第二輻射部

194‧‧‧第二饋入部

196‧‧‧第二連接部

550a‧‧‧單極天線

550b‧‧‧寄生金屬部

D、D’‧‧‧方向

L1、L3‧‧‧厚度

L2、L4‧‧‧距離

圖1為本發明一實施例之電子裝置的立體圖。

圖2為圖1之第一機體與第二機體彼此分離的示意圖。

圖3為圖1之第一機體的俯視圖。

圖4為圖3之第一機體的局部立體圖。

圖5繪示圖4之第一連接部的另一種固定方式。

圖6A至圖6C為本發明其它實施例之電子裝置的局部立體圖。

圖7為本發明另一實施例之第一機體的局部立體圖。

圖8為圖1之第二機體的俯視圖。

圖9為圖8之第二機體的局部立體圖。

圖10繪示圖4之第一天線的返回損失曲線圖。

圖11繪示圖4之第一天線的輻射效率圖。

130‧‧‧第一電路板

132‧‧‧第一接地層

140‧‧‧第一導電磁性件

150‧‧‧第一天線

152‧‧‧第一輻射部

154‧‧‧第一饋入部

156‧‧‧第一連接部

D‧‧‧方向

L1‧‧‧厚度

L2‧‧‧距離

Claims

一種電子裝置，包括：一第一機體，包括：一第一外殼；一第一電路板，配置於該第一外殼內且具有一第一接地層；一第一導電磁性件，配置於該第一電路板上且電性連接於該第一接地層；以及一第一天線，配置於該第一外殼內且包括一第一輻射部、一第一饋入部及一第一連接部，其中該第一連接部連接於該第一導電磁性件，以使該第一天線透過該第一導電磁性件而接地於該第一接地層，其中該第一連接部的一端黏貼於該第一導電磁性件上。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該第一導電磁性件包括一磁鐵。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該第一天線包括迴圈天線、平面倒F型天線或單極天線。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該第一機體更包括一固定元件，該固定元件黏貼於該第一導電磁性件上，且該第一連接部的一端夾置於該固定元件與該第一導電磁性件之間。
如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其中該固定元件的材質包括導電材料。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該第一導電磁性件在垂直該第一電路板的一方向上的厚度小於該第一輻射部與該第一電路板在該方向上的距離，至少部分該第一連接部沿該方向延伸以連接於該第一導電磁性件與該第一輻射部之間。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該第一導電磁性件在垂直該第一電路板的一方向上的厚度等於該第一輻射部與該第一電路板在該方向上的距離。
如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，更包括一第二機體，其中該第一機體與該第二機體藉由該第一導電磁性件的磁力而相固定。
如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該第二機體包括：一第二外殼；一第二電路板，配置於該第二外殼內且具有一第二接地層；一第二導電磁性件，配置於該第二電路板上且電性連接於該第二接地層，其中該第一機體與該第二機體藉由該第一導電磁性件與該第二導電磁性件之間的磁力而相固定；以及一第二天線，配置於該第二外殼內且包括一第二輻射部、一第二饋入部及一第二連接部，其中該第二連接部連接於該第二導電磁性件，以使該第二天線透過該第二導電磁性件而接地於該第二接地層。