TWI565134B - 通訊裝置及其天線 - Google Patents

Description

通訊裝置及其天線

本發明係關於一種通訊裝置的天線，特別是指一種通訊裝置可採用一金屬殼體，利用該金屬殼體作為天線，以用於發射及接收該通訊裝置的無線電訊號。

在以往的通訊裝置，例如掌上型移動產品開發過程中，廠商基於成本考慮，大多採用塑膠機殼為主，以便維持天線的基本輻射特性。但隨著蘋果iPhone與Macbook所帶起的金屬機殼風潮，再加上其本身的輕量化、散熱佳、結構強、耐衝擊、美觀、防電磁波及可回收等優點，使得金屬機殼滲透率逐漸走高。是故新一代的移動式產品開發，皆以金屬機殼為主，例如頒給Ahn等人的美國發明專利U.S.8,054,231 B2號，該案揭示有一種採用槽孔天線(slot antenna)的金屬蓋體(metal case)作為行動設備的天線使用，但缺點是這樣的槽孔會明顯地破壞該金屬蓋體的外觀，且這樣的槽孔的位置需對應于金屬蓋體的特定區域內。故如何設計一個適用的天線，使其產生的電磁波能穿透金屬機殼，達到通訊的效果，且不破壞金屬蓋體的外觀，實為重要。

本發明是有關於一種通訊裝置的天線，採用金屬背蓋作為輻射面，且導向電磁波輻射能量至該通訊裝置的顯示面板，而在不破壞金屬背蓋的前提下，能強化該天線的收發能力。

根據本發明的一觀點，一種通訊裝置包括一前殼體；一顯示模組；一顯示面板，安裝在該顯示模組與該前殼體之間；一金屬背蓋；一本體，位於該前殼體與該金屬背蓋之間，該本體是一種非導體的材質；一訊號饋入點；一接地點；一天線安裝至該本體，該天線包含一第一金屬部、一第二金屬部、及一第三金屬部延伸連接在該第一金屬部與該第二金屬部之間，其中，該天線的第一金屬部連接至該訊號饋入點，該天線的第二金屬部連接至該接地點，並與該金屬背蓋連接；以及一導體與該天線之間定義一耦合間距，該導體的至少一部分是對應於該顯示面板，且該導體包含一第一導體部、一第二導體部連接該第一導體部、及一縫口位於該第二導體部。

其中，該前殼體大致上是一矩形框體定義一窗口，該顯示面板是對應於該前殼體的窗口。

其中，該前殼體是由金屬材質所製成。

其中，該顯示面板是玻璃材質。

其中，該天線的第一金屬部、第二金屬部、及第 三金屬部共同構成一近似環形天線軌跡。

其中，該天線是對應於相鄰該顯示面板的任一邊緣。

其中，該天線的第三金屬部包含一第一線段、一第二線段、一第三線段及一第四線段，其中，該第一線段大致上是平行於該金屬背蓋，該第二線段是延伸連接在該第一線段與該第三線段之間，且該第二線段的至少一部分是穿過該本體，並大致上垂直於該金屬背蓋，該第四線段是連接該第三線段，且該第四線段的至少一部分是穿過該本體，並大致上垂直於該金屬背蓋。

更包括一連接端子連接至該接地點，該連接端子的至少一部分是對應於該金屬背蓋，當該金屬背蓋安裝至該本體時，該金屬背蓋接觸該連接端子。

10‧‧‧通訊裝置

12‧‧‧前殼體

14‧‧‧顯示模組

16‧‧‧顯示面板

18‧‧‧金屬背蓋

20‧‧‧本體

22‧‧‧窗口

24‧‧‧印刷電路板

26‧‧‧天線

28‧‧‧導體

30‧‧‧訊號饋入點

32‧‧‧接地點

34‧‧‧連接端子

36‧‧‧第一金屬部

38‧‧‧第二金屬部

40‧‧‧第三金屬部

42a‧‧‧第一線段

42b‧‧‧第二線段

42c‧‧‧第三線段

42d‧‧‧第四線段

44‧‧‧耦合間距

46a‧‧‧第一導體部

46b‧‧‧第二導體部

48‧‧‧縫口

圖1顯示本發明實施例之通訊裝置之外觀示意圖；圖2顯示本發明實施例之通訊裝置之分解示意圖；圖3顯示本發明實施例之通訊裝置之天線配置分解示意圖；圖4顯示本發明實施例之通訊裝置之天線配置局部放大示意圖；圖5顯示本發明實施例之金屬背蓋與天線配置間之關聯示意圖；圖6顯示本發明實施例之通訊裝置之配置示意圖；以及 圖7是圖6中A位置的放大示意圖。

圖1及圖2顯示本發明實施例之通訊裝置10包括一前殼體12、一顯示模組14、一顯示面板16、一金屬背蓋18及一本體20。其中，該前殼體12大致上是一矩形框體定義一窗口22，該前殼體12是由金屬材質所製成，但不以此種材質為限。該顯示面板16是安裝在該顯示模組14與該前殼體12之間，且對應於該前殼體12的窗口22，該顯示面板16是一種玻璃材質，但不以此種材質為限。該金屬背蓋18大致上是呈矩形輪廓，其位置大致上是對應於該前殼體12。詳細地說，該本體20是位於該前殼體12與該金屬背蓋18之間，以將該顯示模組14及該顯示面板16安裝在該本體20。此外，該本體20是一種非導體的材質，例如是塑膠材質，但不以此種材質為限。

圖3至圖7進一步顯示該通訊裝置10的天線配置(antenna arrangement)至少包含有一印刷電路板24、一天線26及一導體28。

該印刷電路板24是安裝至該本體20，其包含有一訊號饋入點30及一接地點32。應注意的是，該印刷電路板24的配置相對於該本體20亦可以是大面積或其他的尺寸，換言之，該印刷電路板24的尺寸並不侷限於圖中所繪製之面積，於此先申明之。

在一較佳實施例中，更包括一連接端子34連接至 該印刷電路板24的接地點32，該連接端子34的至少一部分是對應於該金屬背蓋18，如圖5所示。因此，當該金屬背蓋18安裝至該本體20時，該金屬背蓋18會接觸該連接端子34。

該天線26是安裝至該本體20，並對應於相鄰該顯示面板16的任一邊緣，例如是該顯示面板16的底邊。該天線26包含一第一金屬部36、一第二金屬部38、及一第三金屬部40延伸連接在該第一金屬部36與該第二金屬部38之間，該第一金屬部36、該第二金屬部38、及該第三金屬部40共同構成一近似環形天線軌跡。其中，該第一金屬部36是連接至該印刷電路板24的訊號饋入點30。該第二金屬部38是連接至該印刷電路板24的接地點32。

在一較佳實施例中，該第三金屬部40包含一第一線段42a、一第二線段42b、一第三線段42c及一第四線段42d。其中，該第一線段42a大致上是平行於該金屬背蓋18。該第二線段42b是延伸連接在該第一線段42a與該第三線段42c之間，且該第二線段42b的至少一部分是穿過該本體20，並大致上垂直於該金屬背蓋18，以減少金屬間的耦合效應。該第三線段42c大致上是平行於該第一線段42a。該第四線段42d是連接該第三線段42c，且該第四線段42d的至少一部分是穿過該本體20，並大致上垂直於該金屬背蓋18，亦可減少金屬間的耦合效應。

該導體28與該天線26之間定義一耦合間距44，詳 細地說，該導體28的至少一部分是對應於該顯示面板16，該耦合間距44是由該導體28與該天線26的第三金屬部40的第三線段42c之間所定義，且該耦合間距44大致上是小於2mm。在一較佳實施例中，該導體28包含一第一導體部46a、一第二導體部46b連接該第一導體部46a、及一縫口48位於該第二導體部46b。應注意的是，該第一導體部46a及該第二導體部46b的面積並不侷限於圖中所示的比例，此處只顯示一較佳的實施態樣，本發明該導體28的其一目的是可與該天線26作適當的匹配，以調整頻寬。該導體28的另一目的可導向電磁波的輻射能量朝向該顯示面板16。

根據上述，當該通訊裝置10開機時，射頻能量經由該印刷電路板24的訊號饋入點30及該接地點32傳遞至天線26及該金屬背蓋18，使該金屬背蓋18能作為輻射面，以傳送及接收該通訊裝置10的無線電訊號。另一方面，藉助該耦合間距44亦能將能量耦合至該導體28，由於該導體28的位置是對應於該顯示面板16的一部分，因此，藉助該導體28能將天線的輻射能量朝向該顯示面板16，而能強化該通訊裝置10的無線電訊號收發能力。

根據以上的說明，可知本發明的增進功效與優點在於：天線的設計不會破壞金屬背蓋的外觀，相對於習知具有更為美觀的優點，讓金屬背蓋的設計更富多樣化。

雖然本發明已以前述較佳實施例揭示，然其並非 用以限定本發明，因此，本發明所保護之範圍係以所附之申請專利範圍為準。

20‧‧‧本體

26‧‧‧天線

28‧‧‧導體

36‧‧‧第一金屬部

38‧‧‧第二金屬部

40‧‧‧第三金屬部

42c‧‧‧第三線段

44‧‧‧耦合間距

46a‧‧‧第一導體部

46b‧‧‧第二導體部

48‧‧‧縫口

Claims (10)

1. 一種通訊裝置，包括：一前殼體；一顯示模組；一顯示面板，安裝在該顯示模組與該前殼體之間；一金屬背蓋；一本體，位於該前殼體與該金屬背蓋之間，該本體是一種非導體的材質；一訊號饋入點；一接地點；一天線安裝至該本體，該天線包含一第一金屬部、一第二金屬部、及一第三金屬部延伸連接在該第一金屬部與該第二金屬部之間，其中，該天線的第一金屬部連接至該訊號饋入點，該天線的第二金屬部連接至該接地點，並與該金屬背蓋連接；以及一導體與該天線之間定義一耦合間距，該導體的至少一部分是對應於該顯示面板，且該導體包含一第一導體部、一第二導體部連接該第一導體部、及一縫口位於該第二導體部。
2. 如請求項1所示的通訊裝置，其中，該前殼體大致上是一矩形框體定義一窗口，該顯示面板是對應於該前殼體的窗口。
3. 如請求項2所示的通訊裝置，其中，該前殼體是由金屬材質所製成。
4. 如請求項1所示的通訊裝置，其中，該顯示面板是玻璃材質。
5. 如請求項1所示的通訊裝置，其中，該天線的第一金屬部、第二金屬部、及第三金屬部共同構成一近似環形天線軌跡。
6. 如請求項1所示的通訊裝置，其中，該天線是對應於相鄰該顯示面板的任一邊緣。
7. 如請求項1所示的通訊裝置，其中，該天線的第三金屬部包含一第一線段、一第二線段、一第三線段及一第四線段，其中，該第一線段大致上是平行於該金屬背蓋，該第二線段是延伸連接在該第一線段與該第三線段之間，且該第二線段的至少一部分是穿過該本體，並大致上垂直於該金屬背蓋，該第四線段是連接該第三線段，且該第四線段的至少一部分是穿過該本體，並大致上垂直於該金屬背蓋。
8. 如請求項1所示的通訊裝置，更包括一連接端子連接至該接地點，該連接端子的至少一部分是對應於該金屬背 蓋，當該金屬背蓋安裝至該本體時，該金屬背蓋接觸該連接端子。
9. 一種通訊裝置的天線，包括：一金屬背蓋；一本體，是一種非導體的材質；一印刷電路板，安裝至該本體，其包含有一訊號饋入點及一接地點；一天線安裝至該本體，該天線包含一第一金屬部、一第二金屬部，其中，該天線的第一金屬部連接至該印刷電路板的訊號饋入點，該天線的第二金屬部連接至該印刷電路板的接地點，並與該金屬背蓋連接；以及一導體與該天線之間定義一耦合間距，該導體包含一第一導體部、一第二導體部連接該第一導體部、及一縫口位於該第二導體部。
10. 如請求項9所示通訊裝置的天線，其中，該天線更包含一第三金屬部延伸連接在該第一金屬部與該第二金屬部之間，該第一金屬部、該第二金屬部、及該第三金屬部共同構成一近似環形天線軌跡。