TWI591891B - 天線 - Google Patents

Description

天線

本發明係有關於一種電子裝置及其天線，特別係有關於一種具有金屬外殼之電子裝置及其天線。

金屬外殼之筆記型電腦或平板電腦等電子裝置已越來越普遍，然而，習知的天線設計在金屬外殼的屏蔽下，無法提供良好的訊號傳輸效果。特別是，在習知的天線設計中，天線的阻抗匹配不容易調整，尤以虛部阻抗難以抵消，導至天線效率頻寬不足。

本發明係為了欲解決習知技術之問題而提供之一種天線，適於形成一電子裝置之一金屬殼體上。該天線包括一第一槽孔、一第二槽孔、一基材、一饋入導體、一饋入源、一第一耦合片以及一頻率調整元件。第一槽孔形成於該金屬殼體上，適於傳輸一低頻訊號。第二槽孔形成於該金屬殼體上，適於傳輸一高頻訊號，其中，該第一槽孔與該第二槽孔均位於同一軸線上。基材設於該金屬殼體之上。饋入導體設於該基材並跨過該第一槽孔，並以耦合之方式饋入訊號。饋入源電性連接該饋入導體。第一耦合片設於該基材並連接該饋入導體，其中，該第一耦合片沿一第一方向延伸，該第一方向平行於該軸 線，該第一方向為靠近該第二槽孔之方向。頻率調整元件跨過該第一槽孔，其中，該饋入導體位於該第二槽孔與該頻率調整元件之間。

在一實施例之中，該第一槽孔於其長軸中心被等分為一第一區塊以及一第二區塊，該第一區塊位於該第二區塊以及該第二槽孔之間，該饋入導體位於該第一區塊。

在一實施例之中，該頻率調整元件位於該第二區塊。

在一實施例之中，一金屬擋牆形成於該金屬殼體上，該金屬擋牆分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。

在一實施例之中，一頻率定義元件設於該基材上，該頻率定義元件分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。

在一實施例之中，該頻率調整元件設於該基材上。

在一實施例之中，該第一耦合片在一投影面上不重疊該第一槽孔。

在一實施例之中，該天線更包括一第二耦合片，設於該基材並連接該饋入導體，其中，該第二耦合片沿一第二方向延伸，該第二方向相反於該第一方向，該第二方向為遠離該第二槽孔之方向。

在一實施例之中，該第二耦合片與該第一耦合片位於同一直線上，該第二耦合片在該投影面上不重疊該第一槽孔。

在另一實施例中，本發明亦提供了一種天線，適於形成一電子裝置之一金屬殼體上。該天線包括一第一槽孔、 一第二槽孔、一基材、一饋入導體、一饋入源。第一槽孔形成於該金屬殼體上，適於傳輸一低頻訊號。第二槽孔形成於該金屬殼體上，適於傳輸一高頻訊號，其中，該第一槽孔與該第二槽孔均位於同一軸線上。基材設於該金屬殼體之上。饋入導體設於該基材並對應該第一槽孔，並以耦合之方式饋入訊號，其中，該饋入導體為長條狀結構，該饋入導體包括一第一段部以及一第二段部，該第一段部沿一第一方向延伸，該第一方向平行於該軸線，該第一方向為靠近該第二槽孔之方向，該第二段部沿一第二方向延伸，該第二方向相反於該第一方向，該第二方向為遠離該第二槽孔之方向。饋入源電性連接該饋入導體。

在一實施例中，該饋入導體在一投影面上僅重疊該第一槽孔。

在一實施例中，該第一槽孔於其長軸中心被等分為一第一區塊以及一第二區塊，該第一區塊位於該第二區塊以及該第二槽孔之間，該饋入導體位於該第二區塊。

在一實施例中，該第一槽孔包括一第一端以及一第二端，該第一端位於該第二端與該第二槽孔之間，該饋入導體與該第二端之間之距離大於該高頻訊號之一中心頻率波長的十二分之一。

在一實施例中，一金屬擋牆形成於該金屬殼體上，該金屬擋牆分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。

在一實施例中，一頻率定義元件設於該基材上，該頻率定義元件分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。

本發明之一實施例亦提供一種電子裝置，應用上 述之天線。

應用本發明實施例之天線，在有金屬外殼屏蔽的情況下，仍然可提供良好的訊號傳輸效果。特別是，本發明實施例之天線可調整虛部阻，因此可提供足夠的天線效率頻寬。

1、2、3、4、5‧‧‧天線

101‧‧‧填充材料

11‧‧‧第一槽孔

111‧‧‧第一端

112‧‧‧第二端

12‧‧‧第二槽孔

13‧‧‧基材

14、14’‧‧‧饋入導體

141‧‧‧第一段部

142‧‧‧第二段部

15‧‧‧饋入源

161‧‧‧第一耦合片

162‧‧‧第二耦合片

17‧‧‧頻率調整元件

181‧‧‧金屬擋牆

182‧‧‧頻率定義元件

A1‧‧‧第一區塊

A2‧‧‧第二區塊

C‧‧‧長軸中心

D‧‧‧電子裝置

H‧‧‧金屬殼體

L‧‧‧軸線

X1、X2‧‧‧第一方向

X1-Y1、X2-Y2‧‧‧平面

第1圖係顯示本發明第一實施例之天線。

第2圖係顯示本發明第一實施例之天線電壓駐波比。

第3圖係顯示本發明實施例之電子裝置的外觀。

第4圖係顯示本發明第二實施例之天線。

第5圖係顯示本發明第三實施例之天線。

第6圖係顯示本發明第四實施例之天線。

第7圖係顯示本發明第四實施例之天線電壓駐波比。

第8圖係顯示本發明第五實施例之天線。

本發明實施例之天線，適於形成一電子裝置(例如，平板電腦、筆記型電腦、手機等電子裝置)之一金屬殼體(在一實施中，該金屬殼體為該電子裝置之外殼)上。參照第1圖，其係顯示本發明第一實施例之天線，該天線1包括一第一槽孔11、一第二槽孔12、一基材13、一饋入導體14、一饋入源15、一第一耦合片161以及一頻率調整元件17。第一槽孔11形成於該金屬殼體H上，適於傳輸一低頻訊號。第二槽孔12形成於該金屬殼體H上，適於傳輸一高頻訊號。該第一槽孔11與該第二槽孔12均位於同一軸線L上。

參照第1圖，基材13設於該金屬殼體H之上，在一實施例中，基材13包括介電材料，其可為，例如，電路板基材。

參照第1圖，饋入導體14設於該基材13並跨過該第一槽孔11，並以耦合之方式饋入訊號。所謂跨過該第一槽孔11是指饋入導體14的二端分別位於該第一槽孔的兩側，且該二端分別靠近該基材13。亦即，該第一槽孔11及該饋入導體14於一平面的正投影相重疊。在此實施例中，該饋入導體14的延伸方向垂直於該軸線L，然而，上述揭露並未限制本發明。饋入源15電性連接該饋入導體14。第一耦合片161設於該基材13並連接該饋入導體14，其中，該第一耦合片161沿一第一方向X1延伸，該第一方向X1平行於該軸線L，該第一方向X1為該第一槽孔11朝向該第二槽孔12之方向。頻率調整元件17跨過該第一槽孔11，其中，該饋入導體14位於該第二槽孔12與該頻率調整元件17之間。在此實施例中，該頻率調整元件17設於該基材13上。

參照第1圖，在一實施例之中，該第一槽孔11於其長軸中心C被等分為一第一區塊A1以及一第二區塊A2。該第一區塊A1位於該第二區塊A2以及該第二槽孔12之間，該饋入導體14位於該第一區塊A1。該頻率調整元件17位於該第二區塊A2。

參照第1圖，在此實施例之中，一金屬擋牆181形成於該金屬殼體H上，該金屬擋牆181分隔定義該第一槽孔11以及該第二槽孔12。

在此實施例之中，該第一耦合片在一投影面(X1-Y1平面)上不重疊該第一槽孔11。在此實施例中，該低頻 訊號以第一槽孔11長度之1/2的波長來共振，該高頻訊號以第二槽孔12長度之1/4的波長來共振。該饋入源15透過該饋入導體14以進行激發，並透過該第一槽孔以及該第二槽孔共振出雙頻模態。該第一耦合片161用以調整阻抗匹配與頻寬，例如，可用於調整虛部阻抗，特別是，在此實施例中，該第一耦合片161可調整低頻訊號的虛部阻抗。而，透過改變該頻率調整元件17的位置，可調整該低頻訊號之中心頻率。參照第2圖，應用本發明第一實施例之天線，雖裝設於具有金屬殼體的電子裝置之中，仍然提供了良好的訊號傳輸效果。參照第3圖，其係應用本發明實施例之天線之電子裝置D，其中，前述第一槽孔11以及該第二槽孔12即可見於金屬殼體H的外表面，第一槽孔11以及該第二槽孔12中可填充有填充材料101，藉此提升外觀美感。

參照第4圖，其係顯示本發明第二實施例之天線2，在此實施例之中，該天線2更包括一第二耦合片162，設於該基材13並連接該饋入導體14，其中，該第二耦合片162沿一第二方向-X1延伸，該第二方向-X1相反於該第一方向X1，該第二方向-X1為該第二槽孔12朝向該第一槽孔11之方向。在此實施例之中，該第二耦合片162與該第一耦合片161位於同一直線上，該第二耦合片162在該投影面(X1-Y1平面)上不重疊該第一槽孔11。在此實施例中，該第一耦合片161以及第二耦合片162用以調整阻抗匹配與頻寬，例如，可用於調整虛部阻抗，特別是，在此實施例中，該第一耦合片161可調整低頻訊號的虛部阻抗，該第二耦合片162可調整高頻訊號的虛部阻抗。

參照第5圖，其係顯示本發明第三實施例之天線3，在此實施例之中，前述之該金屬擋牆181被省略，第一槽孔11與第二槽孔12實質上為連通的，而，一頻率定義元件182設於該基材13上，該頻率定義元件182之二端跨越該槽孔11/12並分別靠近該基材13，藉以分隔定義該第一槽孔11以及該第二槽孔12。在此實施例中，該頻率定義元件182以耦合的方式取代金屬擋牆181的功能，仍然能提供良好的訊號傳輸效果。

參照第6圖，其係顯示本發明第四實施例之天線4，該天線4包括一第一槽孔11、一第二槽孔12、一基材13、一饋入導體14’、一饋入源15。第一槽孔11形成於金屬殼體H上，適於傳輸一低頻訊號。第二槽孔12形成於該金屬殼體H上，適於傳輸一高頻訊號，其中，該第一槽孔11與該第二槽孔12均位於同一軸線L上。基材13設於該金屬殼體H之上。饋入導體14’設於該基材13並對應該第一槽孔11，並以耦合之方式饋入訊號，其中，該饋入導體14’為長條狀結構，該饋入導體14’包括一第一段部141以及一第二段部142，該第一段部141沿一第一方向X2延伸，該第一方向X2平行於該軸線L，該第一方向X2為該第一槽孔11朝向該第二槽孔12之方向，該第二段部142沿一第二方向-X2延伸，該第二方向-X2相反於該第一方向X2，該第二方向-X2為該第二槽孔12朝向該第一槽孔11之方向。饋入源15電性連接該饋入導體14’。

參照第6圖，在此實施例中，該饋入導體14’在一投影面(X2-Y2平面)上僅重疊該第一槽孔11。該第一槽孔11於其長軸中心C被等分為一第一區塊A1以及一第二區塊A2，該第一 區塊A1位於該第二區塊A2以及該第二槽孔12之間，該饋入導體14’位於該第二區塊A2。在此實施例中，該第一槽孔11包括一第一端111以及一第二端112，該第一端111位於該第二端112與該第二槽孔12之間，該饋入導體14’與該第二端112之間之距離大於該高頻訊號之一中心頻率波長的十二分之一。此實施例中，一金屬擋牆181形成於該金屬殼體H上，該金屬擋牆181分隔定義該第一槽孔11以及該第二槽孔12。

在此實施例中，該低頻訊號以第一槽孔11長度1/2的波長來共振，該高頻訊號以第二槽孔12長度1/4的波長來共振。該饋入源15透過該饋入導體14’以進行激發，並透過該第一槽孔以及該第二槽孔共振出雙頻模態。該饋入導體14’的形狀及其與第一槽孔11之間的垂直距離可用以調整阻抗匹配與頻寬。參照第7圖，應用本發明第四實施例之天線，雖裝設於具有金屬殼體的電子裝置之中，仍然提供了良好的訊號傳輸效果。

參照第8圖，其係顯示本發明第五實施例之天線5，在此實施例之中，前述之該金屬擋牆181被省略，第一槽孔11與第二槽孔12實質上為連通的，而，一頻率定義元件182設於該基材13上，該頻率定義元件182之二端跨越該槽孔11/12並分別靠近該基材13，藉以分隔定義該第一槽孔11以及該第二槽孔12。在此實施例中，該頻率定義元件182以耦合的方式取代金屬擋牆181的功能，仍然能提供良好的訊號傳輸效果。

雖然本發明已以具體之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技術者，在不脫離本發 明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，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。

1‧‧‧天線

11‧‧‧第一槽孔

12‧‧‧第二槽孔

13‧‧‧基材

14‧‧‧饋入導體

15‧‧‧饋入源

161‧‧‧第一耦合片

17‧‧‧頻率調整元件

181‧‧‧金屬擋牆

A1‧‧‧第一區塊

A2‧‧‧第二區塊

C‧‧‧長軸中心

H‧‧‧金屬殼體

L‧‧‧軸線

X1‧‧‧第一方向

X1-Y1‧‧‧平面

Claims (15)

1. 一種天線，適於形成一電子裝置之一金屬殼體上，包括：一第一槽孔，形成於該金屬殼體上，適於傳輸一低頻訊號；一第二槽孔，形成於該金屬殼體上，適於傳輸一高頻訊號，其中，該第一槽孔與該第二槽孔均位於同一軸線上；一基材，設於該金屬殼體之上；一饋入導體，設於該基材並跨過該第一槽孔，並以耦合之方式饋入訊號；一饋入源，電性連接該饋入導體；一第一耦合片，設於該基材並連接該饋入導體，其中，該第一耦合片沿一第一方向延伸，該第一方向平行於該軸線，該第一方向為該第一槽孔11朝向該第二槽孔之方向；以及一頻率調整元件，跨過該第一槽孔，其中，該饋入導體位於該第二槽孔與該頻率調整元件之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之天線，其中，該第一槽孔於其長軸中心被等分為一第一區塊以及一第二區塊，該第一區塊位於該第二區塊以及該第二槽孔之間，該饋入導體位於該第一區塊。
3. 如申請專利範圍第2項所述之天線，其中，該頻率調整元件位於該第二區塊。
4. 如申請專利範圍第2項所述之天線，其中，一金屬擋牆形成於該金屬殼體上，該金屬擋牆分隔定義該第一槽孔以 及該第二槽孔。
5. 如申請專利範圍第2項所述之天線，其中，一頻率定義元件設於該基材上，該頻率定義元件之二端跨越該些槽孔並分別靠近該基材，藉以分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。
6. 如申請專利範圍第2項所述之天線，其中，該頻率調整元件設於該基材上。
7. 如申請專利範圍第2項所述之天線，其中，該第一耦合片在一投影面上不重疊該第一槽孔。
8. 如申請專利範圍第7項所述之天線，其更包括一第二耦合片，設於該基材並連接該饋入導體，其中，該第二耦合片沿一第二方向延伸，該第二方向相反於該第一方向，該第二方向為該第二槽孔12朝向該第一槽孔之方向。
9. 如申請專利範圍第8項所述之天線，其中，該第二耦合片與該第一耦合片位於同一直線上，該第二耦合片在該投影面上不重疊該第一槽孔。
10. 一種天線，適於形成一電子裝置之一金屬殼體上，包括：一第一槽孔，形成於該金屬殼體上，適於傳輸一低頻訊號；一第二槽孔，形成於該金屬殼體上，適於傳輸一高頻訊號，其中，該第一槽孔與該第二槽孔均位於同一軸線上；一基材，設於該金屬殼體之上；一饋入導體，設於該基材並對應該第一槽孔，並以耦合之方式饋入訊號，其中，該饋入導體為長條狀結構，該 饋入導體包括一第一段部以及一第二段部，該第一段部沿一第一方向延伸，該第一方向平行於該軸線，該第一方向為該第一槽孔11朝向該第二槽孔之方向，該第二段部沿一第二方向延伸，該第二方向相反於該第一方向，該第二方向為該第二槽孔12朝向該第一槽孔之方向；以及一饋入源，電性連接該饋入導體。
11. 如申請專利範圍第10項所述之天線，其中，該饋入導體在一投影面上僅重疊該第一槽孔。
12. 如申請專利範圍第11項所述之天線，其中，該第一槽孔於其長軸中心被等分為一第一區塊以及一第二區塊，該第一區塊位於該第二區塊以及該第二槽孔之間，該饋入導體位於該第二區塊。
13. 如申請專利範圍第12項所述之天線，其中，該第一槽孔包括一第一端以及一第二端，該第一端位於該第二端與該第二槽孔之間，該饋入導體與該第二端之間之距離大於該高頻訊號之一中心頻率波長的十二分之一。
14. 如申請專利範圍第11項所述之天線，其中，一金屬擋牆形成於該金屬殼體上，該金屬擋牆分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。
15. 如申請專利範圍第11項所述之天線，其中，一頻率定義元件設於該基材上，該頻率定義元件分隔定義該第一槽孔以及該第二槽孔。