TWI523317B - 行動裝置 - Google Patents

Description

行動裝置

本發明係關於一種行動裝置，特別係關於包括一天線結構及其中之一金屬飾板之行動裝置。

傳統的智慧型手機常使用平面倒F形天線(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)或是單極天線(Monopole Antenna)。此類天線當有金屬物靠近時比較容易受到影響。因此，如須要在智慧型手機之機殼上應用金屬材質時，通常有以下兩種方式。(1)使用金屬製機殼，但是在機殼靠近天線的部分以非金屬材質取代。此法之缺點是機殼看起來有突兀不一致感。(2)利用不導電鍍膜(Non-Conductive Vacuum Metallization，NCVM)技術，亦即，利用特殊電鍍製程，使得金屬材質失去導電性。此法之缺點是特殊電鍍製程會使金屬材質看起來不自然，且常缺乏足夠之製程穩定度。

本發明提供一種行動裝置，包括：一基板；一接地面，設置於該基板上，並具有一單極槽孔；一饋入件，跨越該接地面之該單極槽孔，並耦接至一信號源；以及一金屬飾板，耦接至該接地面，其中，該接地面、該接地面之該單極槽孔、該饋入件，以及該金屬飾板係共同形成一天線結構。

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置100之立體圖。第1B圖係顯示根據本發明該實施例所述之行動裝置100之俯視圖。行動裝置100可以是智慧型手機、平板電腦，或是筆記型電腦。如第1A圖所示，行動裝置100至少包括：基板110、接地面120、饋入件130，以及金屬飾板150。基板110具有相對之二表面E1、E2，且基板110可為一FR4基板。接地面120、饋入件130，以及金屬飾板150係以金屬製成，例如：銀、銅，或鐵。在一些實施例中，行動裝置100更包括一非導體機殼(未圖示)，其中基板110、接地面120，以及饋入件130皆設置於該非導體機殼內，而金屬飾板150則設置於該非導體機殼之一表面上。

接地面120係設置於基板110之表面E1上，並具有一單極槽孔(Monopole Slot)125。饋入件130係設置於基板110之另一表面E2上，並跨越接地面120之單極槽孔125。饋入件130之一端電性耦接至一信號源190。饋入件130可具有各種形狀，例如：I字形或L字形。金屬飾板150可透過一連接件152電性耦接至接地面120。金屬飾板150可以具有各種形狀，例如：矩形、L字形，或C字形。在一實施例中，金屬飾板150係大致與接地面120垂直。接地面120、接地面120之單極槽孔125、饋入件130，以及金屬飾板150係共同形成一天線結構。

如第1B圖所示，金屬飾板150之長度約等於接地面120之寬度W1，且金屬飾板150係電性耦接至接地面120之一角落處(如點A)。在其他實施例中，金屬飾板150亦可電性耦接至接地面120之一邊緣處(如點B)或是另一角落處(如點C)。

在本發明中，由於金屬飾板150為天線結構之一部分，金屬飾板150不僅不會影響天線結構之輻射效能，還能改善阻抗匹配並增加天線結構之低頻頻寬。此外，本發明之天線結構為一槽孔天線，不易受附近金屬元件影響，因此設計者可輕易地配置其他電子元件於基板110上。

第2A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動裝置200之立體圖。第2B圖係顯示根據本發明該實施例所述之行動裝置200之俯視圖。行動裝置200和第1A、1B圖所示之行動裝置100相似，而行動裝置200更包括一寄生件160，其可以金屬製成，例如：銀、銅，或鐵。如第2A圖所示，寄生件160係電性耦接至接地面120，並大致位於金屬飾板150和單極槽孔125之間。寄生件160大致為一倒L形，且寄生件160之一部分大致與接地面120垂直。在較佳實施例中，寄生件160之高度H1須大於3mm。在本發明中，寄生件160係用以增加天線結構之高頻頻寬。

第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之返回損失(Return Loss)圖，其中橫軸代表操作頻率(單位：MHz)，而縱軸代表返回損失(單位：dB)。如第3圖所示，行動裝置200(或100)之天線結構係激發產生第一頻帶FB1和第二頻帶FB2。在較佳實施例中，第一頻帶FB1約介於824MHz和960MHz之間，而第二頻帶FB2約介於1710MHz和2170MHz之間。因此，本發明之行動裝置之天線結構可涵蓋GSM850/900和GSM1800/1900/WCDMA2100共五頻帶操作。值得注意的是，本發明之天線結構之涵蓋頻帶並不限於此，可根據不同的元件參數進行調整。

第4圖係顯示天線結構之返回損失之比較圖，其中橫軸代表操作頻率(單位：MHz)，而縱軸代表返回損失(單位：dB)。如第4圖所示，曲線CC1代表本發明之天線結構之返回損失，而曲線CC2代表若將金屬飾板150和寄生件160由該天線結構移除後之返回損失。由此可知，在加入金屬飾板150和寄生件160後，本發明之天線結構可有效地增加高頻和低頻之頻寬。

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之天線效率(Antenna Efficiency)圖，其中橫軸代表操作頻率(單位：MHz)，而縱軸代表天線效率(%)。如第5圖所示，天線結構於第一頻帶FB1中之天線效率約介於70%和98%之間，而天線結構於第二頻帶FB2中之天線效率約介於70%和96%之間。

在一實施例中，行動裝置200(或100)之元件參數如下所述。基板110之厚度約為0.8mm，而介電常數約為4.3。接地面120之長度約為110mm，寬度約為60mm。單極槽孔125之長度約為39mm，寬度約為4mm。金屬飾板150之長度約為60mm，寬度約為7mm。寄生件160之總長度(含垂直的二部分)約為35mm，高度約為5mm。值得注意的是，以上元件參數皆可根據所需之頻帶進行調整。

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、200．．．行動裝置

110．．．基板

120．．．接地面

125．．．單極槽孔

130．．．饋入件

150．．．金屬飾板

152．．．連接件

160．．．寄生件

190．．．信號源

A、B、C．．．點

CC1、CC2．．．曲線

E1、E2．．．基板之表面

FB1．．．第一頻帶

FB2．．．第二頻帶

H1．．．寄生件之高度

W1．．．接地面之寬度

第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之立體圖；

第1B圖係顯示根據本發明該實施例所述之行動裝置之俯視圖；

第2A圖係顯示根據本發明另一實施例所述之行動裝置之立體圖；

第2B圖係顯示根據本發明該實施例所述之行動裝置之俯視圖；

第3圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之返回損失圖；

第4圖係顯示天線結構之返回損失之比較圖；

第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之天線結構之天線效率圖。

100．．．行動裝置

110．．．基板

120．．．接地面

125．．．單極槽孔

130．．．饋入件

150．．．金屬飾板

152．．．連接件

190．．．信號源

E1、E2．．．基板之表面

Claims (9)

1. 一種行動裝置，包括：一基板；一接地面，設置於該基板上，並具有一單極槽孔；一饋入件，跨越該接地面之該單極槽孔，並耦接至一信號源；以及一金屬飾板，耦接至該接地面；其中，該接地面、該接地面之該單極槽孔、該饋入件，以及該金屬飾板係共同形成一天線結構；其中該行動裝置更包括：一寄生件，耦接至該接地面，並大致位於該金屬飾板和該單極槽孔之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬飾板大致與該接地面垂直。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬飾板之長度約等於該接地面之寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬飾板係耦接至該接地面之一角落處。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該寄生件之一部分大致與該接地面垂直。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該寄生件大致為一倒L形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該天線結構係激發產生一第一頻帶和一第二頻帶。
8. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置，其中該第 一頻帶約介於824MHz和960MHz之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述之行動裝置，其中該第二頻帶約介於1710MHz和2170MHz之間。