TWI539656B - 行動通訊裝置 - Google Patents

Description

行動通訊裝置

本發明是有關於一種行動通訊裝置，且特別是有關於一種具有金屬邊框的行動通訊裝置。

隨著無線通訊技術的快速發展，智慧型手機(Smart Phone)、平板電腦以及筆記型電腦等各式各樣的行動通訊裝置不斷地推陳出新。此外，現今的製造廠商除了致力於提升行動通訊裝置的操作功能以外，對於行動通訊裝置之外觀設計的要求也日益提高，以藉此吸引消費者的目光。舉例來說，現今的行動通訊裝置大多採用具有金屬質感的外觀設計，例如：金屬背蓋或是金屬邊框，以突顯產品的獨特性與外觀設計。

然而，天線的輻射特性容易受到周圍之金屬物體的影響。因此，當行動通訊裝置因應外觀設計的需求而配置金屬邊框時，行動通訊裝置的通訊品質往往也會受到影響。換言之，金屬質感的外觀設計為行動通訊裝置注入了一股流行時尚感，但是卻也對行動通訊裝置中的天線設計帶來了更大的挑戰。

本發明提供一種行動通訊裝置，利用金屬邊框來提升行動通訊裝置的外觀設計，並利用部份的金屬邊框來形成天線。藉此，將可降低金屬邊框對行動通訊裝置之通訊品質所造成的影響。

本發明提出一種行動通訊裝置，包括基板、金屬邊框、饋入部以及寄生部。基板包括接地面與淨空區域。金屬邊框環繞在基板的四周，並包括多個間隙以形成相互分離的第一邊框元件與第二邊框元件。其中，第一邊框元件電性連接至接地面。饋入部與寄生部位在淨空區域內。此外，饋入部的第一端用以接收饋入訊號，饋入部的第二端為開路，且寄生部電性連接第二邊框元件與接地面。其中，行動通訊裝置透過饋入部、第二邊框元件與寄生部來形成一環形天線。

在本發明之一實施例中，上述之環形天線透過饋入部激發出第一共振模態，以接收或發射第一射頻訊號。此外，饋入部的長度為第一射頻訊號之波長的1/4倍

在本發明之一實施例中，上述之環形天線透過第二邊框元件與寄生部激發出第二共振模態，以接收或發射第二射頻訊號。此外，從第二邊框元件的第二端沿著第二邊框元件與寄生部延伸至寄生部之第二端的路徑長度為第二射頻訊號之波長的1/4倍。

在本發明之一實施例中，上述之行動通訊裝置更包括調整部。其中，調整部位在淨空區域內，並電性連接第二邊框元件，且行動通訊裝置更透過調整部來形成環形天線。

在本發明之一實施例中，上述之環形天線透過調整部、第二邊框元件與寄生部激發出第二共振模態，以接收或發射第二射頻訊號。此外，從調整部的第二端沿著調整部、第二邊框元件與寄生部延伸至寄生部之第二端的路徑 長度為第二射頻訊號之波長的1/4倍。

基於上述，本發明是利用金屬邊框來提升行動通訊裝置的外觀設計，並利用金屬邊框中的第二邊框元件來形成天線。藉此，將可降低金屬邊框對行動通訊裝置之通訊品質所造成的影響。除此之外，金屬邊框中無法作為天線來使用的第一邊框元件更電性連接至接地面，進而更有助於提升行動通訊裝置的通訊品質。

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通訊裝置的示意圖。參照圖1，行動通訊裝置100包括基板110、金屬邊框120、饋入部130、寄生部140、支撐件150與收發器160。其中，基板110的第一表面上設有接地面111，且基板110之第一表面上沒有設置接地面111的區域將視為淨空區域112。亦即，從另一角度來看，基板110包括接地面111與淨空區域112。

饋入部130與寄生部140位在淨空區域112內，並與接地面111位在不同的平面上。換言之，在實體配置上，饋入部130與寄生部140投影在基板110上的相對位置，與接地面111互不重疊。舉例來說，如圖1所示，在一較佳實施例中，支撐件150設置在淨空區域112上，並包括第一表面151與第二表面152。其中，第一表面151平行於接地面111，第二表面152垂直於接地面111。此外，饋 入部130設置在支撐件150的第一表面151，且寄生部設置在支撐件150的第一表面151與第二表面152。

金屬邊框120環繞在基板110的四周，並包括兩個間隙GP11與GP12。此外，金屬邊框120透過兩間隙GP11與GP12形成相互分離的第一邊框元件121與第二邊框元件122。其中，第一邊框元件121電性連接至接地面111。舉例來說，在圖1實施例中，第一邊框元件121透過多個導電件171~174電性連接至接地面111。其中，導電件171~174可例如是彈片或是螺絲...等任何具有導電性的元件。換言之，第一邊框元件121具有連接至接地面111的多個接地點P11~P14。

再者，就第二邊框元件122來說，其則是電性連接至寄生部140。舉例來說，在圖1實施例中，淨空區域112位於基板110的一轉角處，且第二邊框元件122相對於設置在淨空區域112上的支撐件150。此外，第二邊框元件122的第一端直接或是間接地電性連接至寄生部140的第一端。例如，在圖1實施例中，第二邊框元件122的第一端是透過導電件175間接地電性連接至寄生部140。此外，第二邊框元件122的第二端為開路。更進一步來看，寄生部140的第二端電性連接至接地面111。此外，饋入部130的第一端相對於間隙GP11並用以接收一饋入訊號，且饋入部130的第二端為開路。

在操作上，收發器160可透過一同軸線(未繪示出)提供饋入訊號至饋入部130的第一端，進而致使行動通訊裝 置100可透過饋入部130、第二邊框元件122與寄生部140來形成一環形天線(loop antenna)10。換言之，金屬邊框120不僅提升了行動通訊裝置100的外觀設計，且部份的金屬邊框120(亦即，第二邊框元件122)還可用以做為天線來使用。藉此，將可降低金屬邊框120對行動通訊裝置100之通訊品質所造成的影響。除此之外，金屬邊框120中無法作為天線來使用的第一邊框元件121更電性連接至接地面111，進而更有助於提升動通訊裝置100的通訊品質。

再者，透過饋入部130、第二邊框元件122與寄生部140所形成的環形天線10，還具多頻操作的特性。舉例來說，當饋入部130的第一端接收到饋入訊號時，饋入部130更透過耦合的方式將訊號傳送至第二邊框元件122，進而致使環形天線10激發出多個共振模態。例如，環形天線10可透過饋入部130激發出第一共振模態，以接收或發射位在GSM1800/1900/UMTS頻帶的第一射頻訊號。此外，環形天線10更可透過第二邊框元件122與寄生部140激發出第二共振模態，以接收或發射位在GSM850/900頻帶的第二射頻訊號。

在實體結構上，饋入部130的長度為第一射頻訊號之波長的1/4倍。此外，從第二邊框元件122的第二端沿著第二邊框元件122與寄生部140，延伸至寄生部140之第二端的路徑長度為第二射頻訊號之波長的1/4倍。值得注意的，雖然圖1實施例列舉了環形天線10的實施型態但其並非用以限定本發明。

舉例來說，圖2為依據本發明之另一示範性實施例之行動通訊裝置的示意圖。其中，圖1與圖2兩實施例的主要不同之處在於，圖2中的環形天線10-1更包括調整部210。

具體言之，在圖2實施例中，調整部210與饋入部130是一同設置在支撐件150的第一表面151。此外，在電性連接上，調整部210的第一端直接或是間接地電性連接至第二邊框元件122的第二端。例如，在圖1實施例中，調整部210的第一端是透過導電件220間接地電性連接至第二邊框元件122的第二端。此外，調整部210的第二端為開路。藉此，行動通訊裝置200將可透過饋入部130、調整部210、第二邊框元件122與寄生部140來形成環形天線10-1。

此外，在操作上，當饋入部130的第一端接收到饋入訊號時，饋入部130更透過耦合的方式將訊號傳送至調整部210，進而致使環形天線10-1激發出多個共振模態。例如，環形天線10-1可透過饋入部130激發出第一共振模態，以接收或發射位在GSM1800/1900/UMTS頻帶的第一射頻訊號。此外，環形天線10-1更可透過調整部210、第二邊框元件122與寄生部140激發出第二共振模態，以接收或發射位在GSM850/900頻帶的第二射頻訊號。舉例來說，圖3為依據本發明之一示範性實施例之環形天線的返回損失(return loss)模擬示意圖。如圖3所示，環形天線10-1可激發出符合GSM850/900頻帶的第二共振模態，並可激 發出符合GSM1800/1900/UMTS頻帶的第一射頻訊號。

值得注意的是，與圖1實施例相似地，環形天線10-1的第一共振模態是由饋入部130所形成。因此，就實體結構來看，環形天線10-1中饋入部130的長度也為第一射頻訊號之波長的1/4倍。此外，與圖1實施例不同的是，圖2中的環形天線10-1除了透過第二邊框元件122與寄生部140來形成第二共振模態以外，其更透過調整部210來形成第二共振模態。因此，就實體結構來看，從調整部210的第二端沿著調整部210、第二邊框元件122與寄生部140，延伸至寄生部140之第二端的路徑長度為第二射頻訊號之波長的1/4倍。

換言之，在第二共振模態的設計上，本領域具有通常知識者可透過調整部210的加入，來達到路徑長度符合1/4波長的設計需求。除此之外，本領域具有通常知識者也可依設計所需，透過更改調整部210或/與寄生部140的形狀，來延伸調整部210或/與寄生部140的長度，進而致使調整部210、第二邊框元件122與寄生部140的路徑長度符合1/4波長的設計需求。舉例來說，圖2所列舉之寄生部140的形狀為長條狀。然而，在另一示範性實施例中，寄生部140的形狀也可例如是曲線狀。換言之，在另一示範性實施例中，寄生部140具有彎折結構，且行動通訊裝置200可透過寄生部140的彎折結構，來致使調整部210、第二邊框元件122與寄生部140的路徑長度符合1/4波長的設計需求。相似地，在另一示範性實施例中，本領域具 有通常知識者也可將調整部210的形狀調整成曲線狀，並藉此來達到路徑長度符合1/4波長的設計需求。

綜上所述，本發明之實施例是利用金屬邊框來提升行動通訊裝置的外觀設計，並利用部份的金屬邊框(亦即，第二邊框元件)來形成天線。藉此，將可降低金屬邊框對行動通訊裝置之通訊品質所造成的影響。除此之外，金屬邊框中無法作為天線來使用的第一邊框元件更電性連接至接地面，進而更有助於提升行動通訊裝置的通訊品質。

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、200‧‧‧行動通訊裝置

110‧‧‧基板

111‧‧‧接地面

112‧‧‧淨空區域

120‧‧‧金屬邊框

121‧‧‧第一邊框元件

122‧‧‧第二邊框元件

130‧‧‧饋入部

140‧‧‧寄生部

150‧‧‧支撐件

151‧‧‧第一表面

152‧‧‧第二表面

160‧‧‧收發器

10、10-1‧‧‧環形天線

171~175、220‧‧‧導電件

GP11、GP12‧‧‧間隙

P11~P14‧‧‧接地點

圖1為依據本發明之一示範性實施例之行動通訊裝置的示意圖。

圖2為依據本發明之另一示範性實施例之行動通訊裝置的示意圖。

圖3為依據本發明之一示範性實施例之環形天線的返回損失模擬示意圖。

100‧‧‧行動通訊裝置

110‧‧‧基板

111‧‧‧接地面

112‧‧‧淨空區域

120‧‧‧金屬邊框

121‧‧‧第一邊框元件

122‧‧‧第二邊框元件

130‧‧‧饋入部

140‧‧‧寄生部

150‧‧‧支撐件

151‧‧‧第一表面

152‧‧‧第二表面

160‧‧‧收發器

10‧‧‧環形天線

171~175‧‧‧導電件

GP11、GP12‧‧‧間隙

P11~P14‧‧‧接地點

Claims (10)

1. 一種行動通訊裝置，包括：一基板，包括一接地面與一淨空區域；一金屬邊框，環繞在該基板的四周，並包括多個間隙以形成相互分離的一第一邊框元件與一第二邊框元件，其中該第一邊框元件電性連接該接地面；一饋入部，位在該淨空區域內，該饋入部的第一端用以接收一饋入訊號，該饋入部的第二端為開路；以及一寄生部，位在該淨空區域內，該寄生部電性連接該第二邊框元件與該接地面，其中，該行動通訊裝置透過該饋入部、該第二邊框元件與該寄生部來形成一環形天線。
2. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該環形天線透過該饋入部激發出一第一共振模態，以接收或發射一第一射頻訊號，且該饋入部的長度為該第一射頻訊號之波長的1/4倍。
3. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該寄生部的第一端電性連接該第二邊框元件的第一端，該寄生部的第二端電性連接至該接地面，且該第二邊框元件的第二端為開路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，其中該環形天線透過該第二邊框元件與該寄生部激發出一第二共振模態，以接收或發射一第二射頻訊號，且從該第二邊框元件的第二端沿著該第二邊框元件與該寄生部延伸至該 寄生部之第二端的路徑長度為該第二射頻訊號之波長的1/4倍。
5. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，更包括：一支撐件，設置在該淨空區域上，其中該饋入部設置在該支撐件的一第一表面，且該寄生部設置在該支撐件的該第一表面與一第二表面。
6. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，更包括：一調整部，位在該淨空區域內，並電性連接該第二邊框元件，其中該行動通訊裝置更透過該調整部來形成該環形天線。
7. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該寄生部的第一端電性連接該第二邊框元件的第一端，該寄生部的第二端電性連接至該接地面，且該調整部的第一端電性連接該第二邊框元件的第二端，該調整部的第二端為開路。
8. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，其中該環形天線透過該調整部、該第二邊框元件與該寄生部激發出一第二共振模態，以接收或發射一第二射頻訊號，且從該調整部的第二端沿著該調整部、該第二邊框元件與該寄生部延伸至該寄生部之第二端的路徑長度為該第二射頻訊號之波長的1/4倍。
9. 如申請專利範圍第6項所述之行動通訊裝置，更包 括：一支撐件，設置在該淨空區域上，其中該饋入部與該調整部設置在該支撐件的一第一表面，該寄生部設置在該支撐件的該第一表面與一第二表面。
10. 如申請專利範圍第1項所述之行動通訊裝置，更包括：一收發器，用以提供該饋入訊號。