TWI599097B - 具有天線結構的電子裝置 - Google Patents

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。

隨著無線通訊技術的快速發展，智慧型手機(smart phone)、平板電腦(tablet PC)以及筆記型電腦(notebook computer)等各式各樣的行動通訊裝置不斷地推陳出新。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，藉以吸引消費者的目光。

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，如背蓋或是金屬邊框，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，例如，背蓋會對天線造成屏蔽效應而降低天線的訊號收發能力。因此，當行動通訊裝置因應外觀設計的需求而配置背蓋時，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。

本發明提供一種電子裝置，其天線結構具有良好的訊號收發能力。

本發明的電子裝置具有相對的一前側及一後側且包括一背蓋及一天線結構。天線結構包括一第一輻射部、一第二輻射部及一接地部。第一輻射部配置於前側。第二輻射部配置於第一輻射部與背蓋之間且連接第一輻射部。接地部配置於第一輻射部與背蓋之間，其中第二輻射部透過接地部而接地於背蓋。

在本發明的一實施例中，上述的天線結構包括至少一連接部，連接部連接於第一輻射部與第二輻射部之間。

在本發明的一實施例中，上述的至少一連接部的數量為兩個，第一輻射部、第二輻射部及兩連接部之間具有一開槽，開槽構成槽孔天線。

在本發明的一實施例中，上述的槽孔天線適於接收一訊號，槽孔天線的一長度等於訊號的波長的0.5倍。

在本發明的一實施例中，上述的第一輻射部、連接部及第二輻射部構成倒F形天線。

在本發明的一實施例中，上述的倒F形天線適於接收一訊號，倒F形天線的一長度等於訊號的波長的0.25倍。

在本發明的一實施例中，上述的連接部的延伸方向垂直 於第一輻射部及第二輻射部的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的第一輻射部、第二輻射部及背蓋依序間隔地排列。

在本發明的一實施例中，上述的第一輻射部、第二輻射部及接地部的延伸方向平行於背蓋的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的第二輻射部與接地部共平面。

在本發明的一實施例中，上述的第二輻射部與接地部之間具有一間距。

在本發明的一實施例中，上述的天線結構包括一短路部，短路部連接於第二輻射部與接地部之間。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置包括一纜線，其中纜線具有一訊號線及一接地線，訊號線連接於第二輻射部，接地線連接於接地部。

在本發明的一實施例中，上述的天線結構包括一連接部，連接部連接於接地部與背蓋之間。

在本發明的一實施例中，上述的連接部的延伸方向垂直於接地部及背蓋的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的第一輻射部及背蓋為電子裝置的外觀件。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置包括一揚聲器，其中第一輻射部覆蓋揚聲器。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置具有一顯示面，其中顯示面位於前側。

在本發明的一實施例中，上述的背蓋的材質包括金屬。

基於上述，在本發明的電子裝置中，金屬背蓋位於電子裝置的後側，天線結構的第一輻射部位於電子裝置的前側而距離金屬背蓋較遠，故天線結構的訊號收發能力較不會因金屬背蓋的屏蔽而降低。此外，天線結構的第二輻射部連接第一輻射部並延伸於電子裝置的內部，以使天線結構具有足夠的尺寸以達到所需輻射特性。另外，天線結構的第二輻射部透過接地部而接地於金屬背蓋，藉以降低金屬背蓋對天線結構之輻射特性的影響。據此，在電子裝置依外觀設計需求或其它設計需求而配置金屬背蓋的情況下，金屬背蓋不致影響天線結構的正常運作，以使電子裝置兼具金屬質感的外觀及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

100a‧‧‧前側

100b‧‧‧後側

100c‧‧‧顯示面

110‧‧‧外框

120‧‧‧背蓋

130‧‧‧天線結構

130a‧‧‧開槽

132‧‧‧第一輻射部

132a‧‧‧末端

134‧‧‧第二輻射部

134a‧‧‧饋入點

136‧‧‧接地部

136a‧‧‧接地點

137‧‧‧短路部

138、139‧‧‧連接部

140‧‧‧纜線

142‧‧‧訊號線

144‧‧‧接地線

150‧‧‧揚聲器

D1、D2、D3‧‧‧間距

L1、L2‧‧‧長度

圖1是本發明一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖2是圖1的電子裝置的部分結構立體圖。

圖3是圖2的電子裝置的側視圖。

圖4繪示圖3的天線結構的電壓駐波比。

圖5是圖3的天線結構的局部俯視圖。

圖1是本發明一實施例的電子裝置的局部立體圖。圖2是圖1的電子裝置的部分結構立體圖。圖3是圖2的電子裝置的側視圖。請參考圖1至圖3，本實施例的電子裝置100例如是智慧型手機或其它種類的手持式電子裝置，且具有一前側100a、一後側100b及一顯示面100c，前側100a相對於後側110b，顯示面100c位於前側100a。電子裝置100包括一外框110及一背蓋120，外框110配置於電子裝置100的周緣，背蓋120配置於電子裝置100的後側100b而與外框110共同遮蔽電子裝置100的內部構件。背蓋120的材質例如為金屬。

電子裝置100更包括一天線結構130。天線結構130包括一第一輻射部132、一第二輻射部134及一接地部136。第一輻射部132配置於電子裝置100的前側100a。第二輻射部134配置於第一輻射部132與背蓋120之間且連接第一輻射部132。接地部136配置於第一輻射部132與背蓋120之間，第二輻射部134透過接地部136而接地於背蓋120。本實施例的第二輻射部134及接地部136例如是配置於電子裝置100內的同一電路板，或是分別配置於電子裝置100內的不同電路板，本發明不對此加以限制。

在上述配置方式之下，由於金屬背蓋120位於電子裝置100的後側110b，且天線結構130的第一輻射部132位於電子裝 置100的前側100a而距離金屬背蓋120較遠，故天線結構130的訊號收發能力較不會因金屬背蓋120的屏蔽而降低。此外，天線結構130的第二輻射部134連接第一輻射部132並延伸於電子裝置100的內部，以使天線結構130具有足夠的尺寸以達到所需輻射特性。另外，天線結構130的第二輻射部134透過接地部136而接地於金屬背蓋120，藉以降低金屬背蓋120對天線結構130之輻射特性的影響。據此，在電子裝置100依外觀設計需求或其它設計需求而配置金屬背蓋120的情況下，金屬背蓋120不致影響天線結構130的正常運作，以使電子裝置100兼具金屬質感的外觀及良好的訊號收發能力。

請參考圖2及圖3，在本實施例中，天線結構130更包括兩連接部138。連接部138連接於第一輻射部132與第二輻射部134之間，第一輻射部132、第二輻射部134及兩連接部138之間具有一開槽130a，開槽130a構成槽孔天線(slot antenna)。其中，所述槽孔天線的一長度(繪示為開槽130a之對角線的長度L1)等於所述槽孔天線所接收訊號的波長的0.5倍。此外，第一輻射部132、連接部138及第二輻射部134例如構成倒F形天線(inverted-F antenna，IFA)。其中，所述倒F形天線的一長度(繪示為通過第一輻射部132之末端132a、連接部138及第二輻射部134之饋入點134a的路徑長度L2)等於所述倒F形天線所接收訊號的波長的0.25倍。

圖4繪示圖3的天線結構的電壓駐波比(voltage standing wave ratio，VSWR)，其中縱軸為電壓駐波比，橫軸為頻率(Frequency)。請參考圖4，M1及M2所指頻段為對應於所述倒F形天線的低頻模態，而M3及M4所指頻段為對應於所述槽孔天線的高頻模態。所述低頻模態及高頻模態的電壓駐波比皆低於3，符合手持電子裝置之天線的標準。

請參考圖2及圖3，詳細而言，第一輻射部132、第二輻射部134及背蓋120從電子裝置100的前側100a往後側100b依序間隔地排列，第二輻射部134與接地部136共平面，第一輻射部132、第二輻射部134及接地部136的延伸方向(X軸向)平行於背蓋120的延伸方向(X軸向)，且各連接部138的延伸方向(Z軸向)垂直於第一輻射部132及第二輻射部134的延伸方向(X軸向)。天線結構130如圖2所示更包括一連接部139，連接部139連接於接地部136與背蓋120之間以使第二輻射部134能夠透過接地部136而接地於背蓋120，其中連接部139的延伸方向(Z軸向)垂直於接地部136及背蓋120的延伸方向(X軸向)。

在本實施例中，第一輻射部132與第二輻射部134的間距D1例如為4毫米，且第二輻射部134與背蓋120的間距D2例如為3毫米，以避免金屬背蓋120距離天線結構130過近而影響天線結構130的正常運作。此外，第二輻射部134與接地部136的間距D3例如為1.5毫米，以使天線結構130具有較佳的阻抗匹配。在其它實施例中，間距D1、間距D2及間距D3可為其它適當值，本發明不對此加以限制。

圖5是圖3的天線結構的局部俯視圖。請參考圖5，本實施例的第二輻射部134與接地部136之間具有間距，且天線結構130更包括連接於第二輻射部134與接地部136之間的一短路部137。此外，電子裝置100(標示於圖3)包括一纜線140，纜線140具有同軸的一訊號線142及一接地線144，訊號線142連接於第二輻射部134的饋入點134a，而接地線144連接於接地部136的接地點136a。為使圖式較為清楚，圖5中的短路部137及纜線140未繪示於圖2及圖3中。

在本實施例中，第一輻射部132及背蓋120皆為電子裝置100的外觀件。舉例來說，電子裝置100如圖2所示包括一揚聲器150，而第一輻射部132則為用以覆蓋揚聲器150的蓋體。在其它實施例中，第一輻射部132可為電子裝置100之前側100a的其它外觀件或非外觀件，本發明不對此加以限制。

綜上所述，在本發明的電子裝置中，金屬背蓋位於電子裝置的後側，天線結構的第一輻射部位於電子裝置的前側而距離金屬背蓋較遠，故天線結構的訊號收發能力較不會因金屬背蓋的屏蔽而降低。此外，天線結構的第二輻射部連接第一輻射部並延伸於電子裝置的內部，以使天線結構具有足夠的尺寸以達到所需輻射特性。另外，天線結構的第二輻射部透過接地部而接地於金屬背蓋，藉以降低金屬背蓋對天線結構之輻射特性的影響。據此，在電子裝置依外觀設計需求或其它設計需求而配置金屬背蓋的情況下，金屬背蓋不致影響天線結構的正常運作，以使電子裝置兼 具金屬質感的外觀及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。

100‧‧‧電子裝置

100a‧‧‧前側

100b‧‧‧後側

100c‧‧‧顯示面

120‧‧‧背蓋

130a‧‧‧開槽

132‧‧‧第一輻射部

132a‧‧‧末端

134‧‧‧第二輻射部

134a‧‧‧饋入點

136‧‧‧接地部

138‧‧‧連接部

L1、L2‧‧‧長度

Claims (17)

1. 一種電子裝置，具有相對的一前側及一後側且包括：一背蓋，配置於該後側；以及一天線結構，包括：一第一輻射部，配置於該前側；一第二輻射部，配置於該第一輻射部與該背蓋之間且連接該第一輻射部；至少一連接部，連接於該第一輻射部與該第二輻射部之間，其中該至少一連接部的數量為兩個，該第一輻射部、該第二輻射部及該兩連接部之間具有一開槽，該開槽構成槽孔天線；以及一接地部，配置於該第一輻射部與該背蓋之間，其中該第二輻射部透過該接地部而接地於該背蓋。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該槽孔天線適於接收一訊號，該槽孔天線的一長度等於該訊號的波長的0.5倍。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一輻射部、該連接部及該第二輻射部構成倒F形天線。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電子裝置，其中該倒F形天線適於接收一訊號，該倒F形天線的一長度等於該訊號的波長的0.25倍。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該連接部的 延伸方向垂直於該第一輻射部及該第二輻射部的延伸方向。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一輻射部、該第二輻射部及該背蓋依序間隔地排列。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一輻射部、該第二輻射部及該接地部的延伸方向平行於該背蓋的延伸方向。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第二輻射部與該接地部共平面。
9. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第二輻射部與該接地部之間具有一間距。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該天線結構包括一短路部，該短路部連接於該第二輻射部與該接地部之間。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，包括一纜線，其中該纜線具有一訊號線及一接地線，該訊號線連接於該第二輻射部，該接地線連接於該接地部。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該天線結構包括一連接部，該連接部連接於該接地部與該背蓋之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述的電子裝置，其中該連接部的延伸方向垂直於該接地部及該背蓋的延伸方向。
14. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一輻射部及該背蓋為該電子裝置的外觀件。
15. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，包括一揚聲器， 其中該第一輻射部覆蓋該揚聲器。
16. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，具有一顯示面，其中該顯示面位於該前側。
17. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該背蓋的材質包括金屬。