TWI557987B - 行動裝置 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種行動裝置，特別係關於包括一天線結構之行動裝置。
隨著行動通訊技術的發達，行動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、行動電話、平板電腦、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，行動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊範圍，例如：行動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊範圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth以及WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)系統使用2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。
在現有的技術中，常以固定尺寸之一金屬件作為天線主體，該金屬件的長度須等於所需頻帶對應之二分之一波長或四分之一波長。一般而言，對應低頻帶(例如：GPS頻帶)之天線通常尺寸較大，故不容易設計於縮小化之行動裝置當中。
本發明提供一種行動裝置，包括：一金屬機構件，為一平面結構，其中一槽孔係形成於該金屬機構件之內；以及一饋入結構，位於該槽孔之內，並耦接至一信號源，其中該金屬機構件、該槽孔，以及該饋入結構係形成一天線結構，該金屬機構件及該槽孔即視為一槽孔天線，該槽孔天線係激發產生一低頻頻帶，而該饋入結構係激發產生一或複數高頻頻帶。
為讓本發明之目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置100之俯視圖。第1B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。行動裝置100可以是一智慧型手機、一平板電腦，或是一筆記型電腦。如第1A、1B圖所示，行動裝置100至少包括一金屬機構件110和一饋入結構130。更詳細地說，金屬機構件110為一平面結構，其中一槽孔115係形成於金屬機構件110之內，使槽孔115周圍受到金屬機構件110圍繞。饋入結構130係位於槽孔115之內，並耦接至一信號源190。饋入結構130可以用導體材質製成，例如：銀、銅，或是鋁。在一些實施例中，饋入結構130可以為一矩形、一錐形、一L字形，或甚至一不規則形。金屬機構件110、槽孔115，以及饋入結構130係共同形成一天線結構，而該天線結構可以涵蓋複數
個頻帶。
金屬機構件110可以是行動裝置100之一外殼(未顯示)之一部份。在另一實施例中，金屬機構件110可為一接地面，其設置於行動裝置100之一系統電路板(未顯示)上。值得注意的是，行動裝置100更可包括其他必要元件，例如：一處理器、一觸控面板、一揚聲器，以及一電池(未顯示)。
在一些實施例中，金屬機構件110和槽孔115可以激發產生一低頻頻帶，而饋入結構130可以激發產生一高頻頻帶。在本實施例中，金屬機構件110之槽孔115為一L字形。然而，本發明並不限於此，槽孔115亦可為其他形狀(例如：矩形、S字形，或是不規則形)，以達成行動裝置100之阻抗匹配。在一些實施例中，槽孔115包括一較寬部份117和一較窄部份116，其中饋入結構130位於槽孔115之較寬部份117之內。
簡而言之，本實施例是利用其一個天線槽孔(如槽孔115)搭配金屬機構件110以及饋入結構130來共同形成一天線結構，可涵蓋兩功能天線的頻帶，其中，金屬機構件110和槽孔115可以激發產生一低頻頻帶，而饋入結構130可以激發產生一高頻頻帶。如此一來，便可借此縮小整體行動裝置的尺寸，並可滿足外觀要求，且能夠獲得更好的天線特性。
第2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置200之俯視圖。第2B圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置200之立體圖。行動裝置200和第1A、1B圖所
示之行動裝置100相似。在本實施例中，行動裝置200更包括一同軸電纜線220。同軸電纜線220係耦接於饋入結構130和信號源190之間。更詳細地說，同軸電纜線220之一金屬外殼係耦接至金屬機構件110，而同軸電纜線220之一中心導線係耦接至饋入結構130以激發該天線結構。在一些實施例中，同軸電纜線220為一圓柱形，且皆可以彎折為其他形狀。
第3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置300之俯視圖。第3B圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置300之立體圖。行動裝置300和第1A、1B圖所示之行動裝置100相似。在本實施例中，行動裝置300更包括一介質基板310(例如：一FR4基板)，其中饋入結構130係設置於介質基板310上。在一些實施例中，饋入結構130可以是一金屬平面，並印製於介質基板310之一表面上。值得注意的是，介質基板310可以與金屬機構件110位於不同平面上。只要饋入結構130之一垂直投影未和任何導體材質重疊(例如：該垂直投影位於槽孔115內)，本發明之天線結構即可保持良好之輻射效率。
第4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置400之俯視圖。第4B圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置400之立體圖。行動裝置400和第3A、3B圖所示之行動裝置300相似。在本實施例中，行動裝置400之金屬機構件410之槽孔415為一矩形。事實上，無論金屬機構件之槽孔為任何形狀，本發明之行動裝置及其天線結構均可具有相似之效能。
第5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之電壓駐波比(Voltage Standing Wave Radio，VSWR)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表電壓駐波比。請一併參考第1A、1B圖。金屬機構件110和槽孔115可以激發產生一第一頻帶FB1，而饋入結構130可以激發產生一第二頻帶FB2和一第三頻帶FB3。在較佳實施例中，第一頻帶FB1約介於1570MHz和1580MHz之間，第二頻帶FB2約介於2400MHz和2484MHz之間，而第三頻帶FB3約介於5150MHz和5850MHz之間。因此，本發明之天線結構可涵蓋GPS(Global Positioning System)頻帶和Wi-Fi頻帶。
請參考第1A、1B、2A、2B圖。在一實施例中，行動裝置100之元件尺寸如下。金屬機構件110之長度約為300mm，寬度約為200mm，厚度約為1mm。槽孔115之總長度(包括較窄部份116之長度和較寬部份117之長度)約為60mm。槽孔115之較寬部份117之寬度約為10mm。槽孔115之較窄部份116之寬度約為5mm。饋入結構130之長度約為40mm，寬度約為8mm。同軸電纜線220之長度約為200mm，其截面圓形之直徑約為1.6mm。
值得注意的是，本發明並不限於此。以上所述之元件尺寸、元件參數，以及頻帶範圍，皆可由設計者根據不同需求而進行調整。另外，由於設計方式類似，本發明各個實施例中之行動裝置及其天線結構均可在微調後達到相似之操作效果。
在本發明中，金屬機構件及其槽孔可視為一槽孔天線，
其可激發產生一低頻頻帶。另外，用於饋入此槽孔天線之饋入結構更可激發一或複數個高頻頻帶。此種設計方式不僅能有效地縮小天線結構之整體尺寸，亦可維持良好之天線輻射效率。因此，行動裝置之尺寸能夠再進一步微縮。
值得注意的是，要實現本發明的構想，行動裝置必須考量到以下幾個條件：第一是材質，構成槽孔天線的機構件必須是良導體(如金屬機構件)；第二是尺寸，由於槽孔天線的共振頻率主要是由槽孔本身尺寸所決定，所以槽孔尺寸應接近共振頻段的相關波長，而此波長由槽孔天線的共振原理所決定(在此實施例中，我們設定為60mm，接近二分之一波長)。
在本說明書以及申請專利範圍中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字之不同元件。
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、300、400‧‧‧行動裝置
110、410‧‧‧金屬機構件
115、415‧‧‧金屬機構件之槽孔
116‧‧‧槽孔之較窄部份
117‧‧‧槽孔之較寬部份
130‧‧‧饋入結構
190‧‧‧信號源
220‧‧‧同軸電纜線
310‧‧‧介質基板
FB1‧‧‧第一頻帶
FB2‧‧‧第二頻帶
FB3‧‧‧第三頻帶
第1A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之俯視圖；第1B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2A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之俯視圖；第2B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3A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之俯視圖；第3B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4A圖係顯示根據本發明一實施例所述之行動裝置之俯視圖；第4B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5圖係顯示根據本發明一實施例所述之天線結構之電壓駐波比圖。
100‧‧‧行動裝置
110‧‧‧金屬機構件
115‧‧‧金屬機構件之槽孔
116‧‧‧槽孔之較窄部份
117‧‧‧槽孔之較寬部份
130‧‧‧饋入結構
190‧‧‧信號源
Claims (11)
- 一種行動裝置，包括：一金屬機構件，為一平面結構，其中一槽孔係形成於該金屬機構件之內，使該槽孔周圍受到該金屬機構件圍繞；以及一饋入結構，位於該槽孔之內，並耦接至一信號源；其中該金屬機構件、該槽孔，以及該饋入結構係形成一天線結構，該金屬機構件及該槽孔即視為一槽孔天線，該槽孔天線係激發產生一低頻頻帶，而該饋入結構係激發產生一或複數高頻頻帶。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，更包括：一同軸電纜線，耦接於該饋入結構和該信號源之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，更包括：一介質基板，其中該饋入結構係設置於該介質基板上。
- 如申請專利範圍第3項所述之行動裝置，其中該介質基板與該金屬機構件係位於不同平面上。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬機構件之該槽孔為一L字形。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬機構件之該槽孔為一矩形。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬機構件之該槽孔包括一較寬部份和一較窄部份，而該饋入結構係位於該較寬部份之內。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該饋 入結構為一矩形。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該金屬機構件和該槽孔係激發產生一第一頻帶，該第一頻帶約介於1570MHz和1580MHz之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該饋入結構係激發產生一第二頻帶和一第三頻帶，該第二頻帶約介於2400MHz和2484MHz之間，而該第三頻帶約介於5150MHz和5850MHz之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之行動裝置，其中該行動裝置為一智慧型手機、一平板電腦，或是一筆記型電腦，而該金屬機構件為該行動裝置之一外殼之一部份。
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