TWI559611B - 具有天線結構的電子裝置 - Google Patents

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TWI559611B
TWI559611B TW103137593A TW103137593A TWI559611B TW I559611 B TWI559611 B TW I559611B TW 103137593 A TW103137593 A TW 103137593A TW 103137593 A TW103137593 A TW 103137593A TW I559611 B TWI559611 B TW I559611B
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Description

具有天線結構的電子裝置
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結構的電子裝置。
隨著科技的進步，目前大眾的通訊方式已漸漸改為無線通訊，像是智慧型手機(smart phone)、具有無線上網功能的平板電腦(tablet PC)及筆記型電腦(notebook computer)等等，皆是無線通訊的範疇，通常無線通訊需要利用天線來傳遞訊息。
近年來，由於平板電腦所提供的直覺觸控操作方式與娛樂性，使得平板電腦和筆記型電腦不同的功能性分割了可攜式電腦的消費市場。為了同時滿足消費者對於商務與娛樂功能的需求，結合筆記型電腦和平板電腦的變形筆記型電腦逐漸成為消費者青睞的商品之一，所述變形筆記型電腦的螢幕可相對於主機作動至各種位置以轉換為多種操作狀態。承上，天線一般是配置於所述螢幕的外殼內，故當螢幕如上述般進行作動而使天線與主機之金屬機殼的相對位置產生改變時，可能使金屬機殼對天線造成 屏蔽而影響天線的訊號收發能力。
本發明提供一種電子裝置，其天線結構具有穩定的訊號收發能力。
本發明的具有天線結構的電子裝置包括一第一機體、一樞轉組件、一第二機體及一天線結構。樞轉組件沿一第一軸線樞接於第一機體。第二機體沿一第二軸線樞接於樞轉組件。天線結構配置於樞轉組件且具有一第一輻射部、一第二輻射部及一第三輻射部。第一輻射部與第二輻射部之間具有一槽孔而構成一槽孔天線。第三輻射部構成一單極天線且對位於槽孔。第三輻射部與槽孔不共面。
在本發明的一實施例中，上述的第二機體藉由第一機體與樞轉組件沿第一軸線的相對樞轉而展開或閉合於第一機體。
在本發明的一實施例中，上述的第一軸線垂直於第二軸線。
在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件具有一金屬轉軸，天線結構具有一接地部，接地部連接於金屬轉軸。
在本發明的一實施例中，上述的槽孔的長度等於一第一訊號的波長的四分之一或二分之一，第三輻射部的長度等於一第二訊號的波長的四分之一。
在本發明的一實施例中，上述的第二訊號的頻率大於第 一訊號的頻率。
在本發明的一實施例中，上述的天線結構具有一連接段，連接段連接於第一輻射部且位於槽孔內，第三輻射部包括相互彎折的一第一區段及一第二區段，第一區段連接於連接段與第二區段之間。
在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括一纜線，其中纜線包括一訊號線及一接地線，連接段具有一饋入點，第二輻射部具有一接地點，訊號線連接於饋入點，接地線連接於接地點。
在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件具有一塑膠外殼，天線結構配置於塑膠外殼上。
在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件具有一金屬外殼，天線結構配置於金屬外殼上。
在本發明的一實施例中，上述的樞轉組件具有一塑膠件，塑膠件嵌合於金屬外殼且對位於槽孔。
在本發明的一實施例中，上述的第二輻射部具有一折壁。
在本發明的一實施例中，上述的槽孔具有一開口端，天線結構在槽孔內具有一饋入點，槽孔的寬度從饋入點往開口端漸增。
在本發明的一實施例中，上述的槽孔為封閉式槽孔。
基於上述，在本發明的電子裝置中，天線結構並非配置於第二機體而是配置於樞轉組件，故當第二機體相對於第一機體 作動時，天線結構與第一機體的相對位置不會隨著第二機體的移動而產生大幅改變，如此可避免第一機體的金屬機殼對天線結構造成屏蔽，進而使天線結構具有穩定的訊號收發能力。此外，本發明的天線結構藉由第一輻射部與第二輻射部之間的槽孔構成了槽孔天線，並藉由第三輻射部構成了單極天線，以藉由所述槽孔天線與所述單極天線的配合涵蓋較大的天線操作頻段。另外，由於本發明的第三輻射部與槽孔不共面，故所述槽孔天線與所述單極天線不會彼此干擾而具有良好的訊號收發能力。
為讓本發明的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。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧第一機體
120、220、320、420、520‧‧‧樞轉組件
122‧‧‧金屬轉軸
124、324、424、524‧‧‧塑膠外殼
130‧‧‧第二機體
132‧‧‧顯示面
140、240、340、440、540‧‧‧天線結構
140a、240a、340a、440a、540a‧‧‧槽孔
142、242、342、442、542‧‧‧第一輻射部
144、244、344、444、544‧‧‧第二輻射部
144a‧‧‧接地點
146、246、346、446、546‧‧‧第三輻射部
146a、246a、346a、446a、546a‧‧‧第一區段
146b、246b、346b、446b、546b‧‧‧第二區段
148、248、348、448、548‧‧‧接地部
149、249、349、449、549‧‧‧連接段
149a、549a‧‧‧饋入點
150‧‧‧纜線
152‧‧‧訊號線
154‧‧‧接地線
224‧‧‧金屬外殼
226‧‧‧塑膠件
444a‧‧‧折壁
A1‧‧‧第一軸線
A2‧‧‧第二軸線
E‧‧‧開口端
圖1是本發明一實施例的電子裝置的立體圖。
圖2及圖3繪示圖1的第二機體相對於第一機體作動。
圖4是圖1的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。
圖5是圖4的電子裝置於另一視角的部分結構立體圖。
圖6是圖5的電子裝置的局部放大圖。
圖7是圖1之天線結構之S-參數(S-parameters)特性的示意圖。
圖8是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。
圖9是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。
圖10是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。
圖11是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。
圖1是本發明一實施例的電子裝置的立體圖。請參考圖1，本實施例的電子裝置100包括一第一機體110、一樞轉組件120、一第二機體130及至少一天線結構140(繪示為兩個)。第一機體110例如是電子裝置100的主機，樞轉組件120沿一第一軸線A1樞接於第一機體110。第二機體120例如是電子裝置100的螢幕且沿一第二軸線A2樞接於樞轉組件120，其中第一軸線A1例如垂直於第二軸線A2。天線結構140配置於樞轉組件120內。
圖2及圖3繪示圖1的第二機體相對於第一機體作動。第二機體130可藉由第一機體110與樞轉組件120沿第一軸線A1的相對樞轉而如圖2所示閉合於第一機體110或如圖1所示展開於第一機體110，此為筆記型電腦的操作模式。此外，藉由第二機體130與樞轉組件120沿第二軸線A2的相對樞轉，可使第二機體130如圖3所示閉合於第一機體110時，第二機體130的顯示面132位於電子裝置100的外側，此為平板電腦的操作模式。
由於天線結構140並非配置於第二機體130而是配置於樞轉組件120內，故當第二機體130如圖1至圖3所示相對於第一機體110作動時，天線結構140與第一機體110的相對位置不會隨著第二機體130的移動而產生大幅改變，如此可避免第一機體110的金屬機殼對天線結構140造成屏蔽，進而使天線結構140具有穩定的訊號收發能力。
圖4是圖1的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。圖5是圖4的電子裝置於另一視角的部分結構立體圖。請參考圖4及圖5，本實施例的天線結構140具有一第一輻射部142、一第二輻射部144、一第三輻射部146及一接地部148。第一輻射部142與第二輻射部144之間具有一槽孔140a而構成一槽孔天線。第三輻射部146構成一單極天線且對位於槽孔140a。樞轉組件120具有一金屬轉軸122並藉由金屬轉軸122而相對於第一機體110樞轉，接地部148連接於金屬轉軸122以進行接地，其中金屬轉軸122例如連接於第一機體110的金屬外殼，以使金屬轉軸122與第一機體110的金屬外殼構成接地面。
在本實施例中，槽孔140a例如為開放式槽孔且其長度例如等於一第一訊號的波長的四分之一，且第三輻射部146的長度例如等於一第二訊號的波長的四分之一，所述第二訊號的頻率例如大於所述第一訊號的頻率。舉例來說，所述第一訊號的頻段例如約為2.4GHz，而所述第二訊號的頻段例如約為5GHz。藉由所述槽孔天線與所述單極天線的配合可使天線結構140涵蓋較大的 天線操作頻段。
如圖5所示，本實施例的天線結構140具有一連接段149，連接段149連接於第一輻射部142且位於槽孔140a內，第三輻射部146包括相互彎折的一第一區段146a及一第二區段146b，第一區段146a連接於連接段149與第二區段146b之間。藉此配置方式，可使第三輻射部146與槽孔140a不共面，故所述槽孔天線與所述單極天線不會彼此干擾而具有良好的訊號收發能力。
圖6是圖5的電子裝置的局部放大圖。請參考圖6，電子裝置100(標示於圖1至圖3)更包括一纜線150，纜線150包括一訊號線152及一接地線154，連接段149具有一饋入點149a，第二輻射部144具有一接地點144a，訊號線152連接於饋入點149a，接地線154連接於接地點144a，以使天線結構140藉由纜線150而進行訊號的饋入。
圖7是圖1之天線結構之S-參數(S-parameters)特性的示意圖，圖中的NB mode代表圖1所示之筆記型電腦的操作模式，而表中的Tablet mode代表圖3所示之平板電腦的操作模式。如圖7所示，依上述方式所配置的天線結構，其在接近2.4GHz及5GHz的操作頻段之S-參數低於-10dB而具有良好的特性表現。此外，下表是圖1之天線結構S在不同操作頻段的輻射效率，表中的NB mode代表圖1所示之筆記型電腦的操作模式，而表中的Tablet mode代表圖3所示之平板電腦的操作模式。如下表所示，依上述 方式所配置的天線結構，其在接近2.4GHz及5GHz的操作頻段符合輻射效率高於40%的操作規範。
請參考圖4及圖5，本實施例的樞轉組件120具有一塑膠外殼124，天線結構140配置於塑膠外殼124上。然本發明不對樞轉組件120之外殼的材質加以限制，以下藉由圖式對此舉例說明。
圖8是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。在圖8所示實施例中，天線結構240、槽孔240a、第一輻射部242、第二輻射部244、第三輻射部246、第一區段246a、第二區段246b、接地部248、連接段249的配置與作用方式類似於圖5所示的天線結構140、槽孔140a、第一輻射部142、第二輻射部144、第三輻射部146、第一區段146a、第二區段146b、接地部148、連接段149的配置與作用方式，於此不再贅述。圖8所示實施例與圖5所示實施例的不同處在於，樞轉組件220具有一金屬外殼224及一塑膠件226，天線結構240配置於金屬外殼224上且塑膠件226嵌合於金屬外殼224且對位於槽孔240a，以使金屬外殼224成為天線的一部分。
以下藉由圖式說明本發明之天線結構的其它實施方式。圖9是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。在圖9所示實施例中，樞轉組件320、塑膠外殼324、第一 輻射部342、第二輻射部344、第三輻射部346、第一區段346a、第二區段346b、接地部348、連接段349的配置與作用方式類似於圖5所示的樞轉組件120、塑膠外殼124、第一輻射部142、第二輻射部144、第三輻射部146、第一區段146a、第二區段146b、接地部148、連接段149的配置與作用方式，於此不再贅述。圖9所示實施例與圖5所示實施例的不同處在於，天線結構340的槽孔340a為封閉式槽孔，且槽孔340a的長度例如等於所述第一訊號的波長的二分之一。
圖10是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。在圖10所示實施例中，樞轉組件420、塑膠外殼424、槽孔440a、第一輻射部442、第三輻射部446、第一區段446a、第二區段446b、接地部448、連接段449的配置與作用方式類似於圖5所示的樞轉組件120、外殼124、槽孔140a、第一輻射部142、第三輻射部146、第一區段146a、第二區段146b、接地部148、連接段149的配置與作用方式，於此不再贅述。圖10所示實施例與圖5所示實施例的不同處在於，天線結構440的第二輻射部444具有一折壁444a，如此可增加第二輻射部444的面積以提升訊號收發能力。
圖11是本發明另一實施例的電子裝置於天線結構處的部分結構立體圖。在圖11所示實施例中，樞轉組件520、塑膠外殼524、第一輻射部542、第二輻射部544、第三輻射部546、第一區段546a、第二區段546b、接地部548、連接段549的配置與作用 方式類似於圖5所示的樞轉組件120、外殼124、第一輻射部142、第二輻射部144、第三輻射部146、第一區段146a、第二區段146b、接地部148、連接段149的配置與作用方式，於此不再贅述。圖11所示實施例與圖5所示實施例的不同處在於，槽孔540a的寬度從饋入點549a往槽孔540a的開口端E漸增，以增加第一輻射部542與第二輻射部544在開口端E的距離，如此可減少槽孔540a在開口端E的電場耦合效應。
綜上所述，在本發明的電子裝置中，天線結構並非配置於第二機體而是配置於樞轉組件，故當第二機體相對於第一機體作動時，天線結構與第一機體的相對位置不會隨著第二機體的移動而產生大幅改變，如此可避免第一機體的金屬機殼對天線結構造成屏蔽，進而使天線結構具有穩定的訊號收發能力。此外，本發明的天線結構藉由第一輻射部與第二輻射部之間的槽孔構成了槽孔天線，並藉由第三輻射部構成了單極天線，以藉由所述槽孔天線與所述單極天線的配合涵蓋較大的天線操作頻段。另外，由於本發明的第三輻射部與槽孔不共面，故所述槽孔天線與所述單極天線不會彼此干擾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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
120‧‧‧樞轉組件
122‧‧‧金屬轉軸
124‧‧‧塑膠外殼
130‧‧‧第二機體
132‧‧‧顯示面
140‧‧‧天線結構
140a‧‧‧槽孔
142‧‧‧第一輻射部
144‧‧‧第二輻射部
146‧‧‧第三輻射部
146a‧‧‧第一區段
146b‧‧‧第二區段
148‧‧‧接地部
149‧‧‧連接段

Claims (13)

  1. 一種電子裝置，包括：一第一機體；一樞轉組件，沿一第一軸線樞接於該第一機體；一第二機體，沿一第二軸線樞接於該樞轉組件；至少一天線結構，配置於該樞轉組件且具有一第一輻射部、一第二輻射部及一第三輻射部，其中該第一輻射部與該第二輻射部之間具有一槽孔而構成一槽孔天線，該第三輻射部構成一單極天線且對位於該槽孔，該第三輻射部與該槽孔不共面，其中該天線結構具有一連接段，該連接段連接於該第一輻射部且位於該槽孔內，該第三輻射部包括相互彎折的一第一區段及一第二區段，該第一區段連接於該連接段與該第二區段之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第二機體藉由該第一機體與該樞轉組件沿該第一軸線的相對樞轉而展開或閉合於該第一機體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一軸線垂直於該第二軸線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該樞轉組件具有一金屬轉軸，該天線結構具有一接地部，該接地部連接於該金屬轉軸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該槽孔的長度等於一第一訊號的波長的四分之一或二分之一，該第三輻射部 的長度等於一第二訊號的波長的四分之一。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置，其中該第二訊號的頻率大於該第一訊號的頻率。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括一纜線，其中該纜線包括一訊號線及一接地線，該連接段具有一饋入點，該第二輻射部具有一接地點，該訊號線連接於該饋入點，該接地線連接於該接地點。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該樞轉組件具有一塑膠外殼，該天線結構配置於該塑膠外殼上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該樞轉組件具有一金屬外殼，該天線結構配置於該金屬外殼上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該樞轉組件具有一塑膠件，該塑膠件嵌合於該金屬外殼且對位於該槽孔。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第二輻射部具有一折壁。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該槽孔具有一開口端，該天線結構在該槽孔內具有一饋入點，該槽孔的寬度從該饋入點往該開口端漸增。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該槽孔為封閉式槽孔。
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