TWI609527B - 行動裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種行動裝置，且特別是有關於一種可利用槽孔來形成共振路徑的行動裝置。
近年來，行動裝置的外觀設計越來越受到重視，以藉此吸引消費者的目光。例如，具有金屬質感的背蓋是近年來非常熱門的外觀設計，且行動裝置大多是利用背蓋上的槽孔來形成槽孔天線(slot antenna)。就現有技術而言，槽孔至背蓋之邊緣的距離，亦即在槽孔上方所預留的金屬高度，至少要大於10mm以上，才能確保槽孔天線的輻射效能。
然而，在行動裝置之輕薄化的發展下，槽孔上方的金屬高度往往會受到限制，進而降低槽孔天線的天線效率。此外，當具有金屬質感的背蓋是由覆蓋一金屬層的塑膠殼體所構成時，塑膠殼體的材質與厚度往往會影響槽孔天線的阻抗匹配，進而致使槽孔天線的共振頻率產生偏移。
本發明提供一種行動裝置，利用金屬元件上的槽孔形成槽孔天線，並透過直接饋入的方式來激發槽孔。藉此，將可縮減槽孔天線所需的金屬高度，並可降低塑膠殼體的材質與厚度對槽孔天線所造成的影響。
本發明的行動裝置，包括金屬元件、基板與饋入元件。金屬元件包括槽孔，且槽孔形成第一共振路徑。基板面對金屬元件。饋入元件包括第一饋入部與第二饋入部。第一饋入部具有饋入點，並設置在基板上。此外，第一饋入部的第一端至饋入點形成第二共振路徑。第二饋入部從槽孔的第一邊緣延伸至槽孔的第二邊緣以橫跨槽孔，且第二饋入部電性連接第一饋入部的第二端與第二邊緣。行動裝置透過第一共振路徑操作在第一頻段，並透過第二共振路徑操作在第二頻段。
基於上述，本發明的行動裝置可利用槽孔與饋入元件形成槽孔天線。此外，饋入元件橫跨槽孔並電性連接至槽孔的第二邊緣。換言之，行動裝置可透過直接饋入的方式來激發槽孔天線。藉此，將可縮減槽孔天線所需的金屬高度，並可降低塑膠殼體對槽孔天線所造成的影響。
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。
圖1為依據本發明一實施例之行動裝置的示意圖。如圖1所示，行動裝置100包括金屬元件110、基板120以及饋入元件130，且饋入元件130包括第一饋入部131與第二饋入部132。其中，金屬元件110可例如是一體成型的金屬殼體，並可用以作為行動裝置100之具有金屬質感的背蓋。
金屬元件110包括槽孔140。具體而言，槽孔140貫穿金屬元件110，並包括相對的第一邊緣141與第二邊緣142。此外，槽孔140可例如是一閉槽孔(closed slot)。基板120面對金屬元件110。例如，基板120可直接設置在金屬元件110上。此外，基板120包括相鄰的表面121與側壁122，且基板120的側壁122對齊於槽孔140的第一邊緣141。
第一饋入部131包括饋入點FP1，且第一饋入部131設置在基板120的表面121。此外，第一饋入部131的第一端為一開路端，且第一饋入部131的第二端電性連接第二饋入部132。在一實施例中，第一饋入部131可例如是一倒L型金屬線，且饋入點FP1可例如是設置在倒L型金屬線的轉角處。第二饋入部132從槽孔140的第一邊緣141延伸至槽孔140的第二邊緣142，以藉此橫跨槽孔141。此外，第二饋入部132更電性連接至槽孔140的第二邊緣142。
舉例來說，第二饋入部132包括第一金屬線151與第二金屬線152。其中，第一金屬線151橫跨基板120的側壁122與金屬元件110上的槽孔140。此外，第一金屬線151的第一端電性連接第一饋入部131的第二端，且第一金屬線151的第二端電性連接槽孔140的第二邊緣142。第二金屬線152電性連接第一金屬線151，並貼附在金屬元件110上。換言之，第一饋入部131與金屬元件110之間隔著基板120。第二饋入部132橫跨槽孔140，並電性連接第一饋入部131的第二端與槽孔140的第二邊緣142。
在操作上，槽孔140可形成第一共振路徑。例如，第一共振路徑的長度相等於槽孔140之兩封閉端之間的間距D11。另一方面，饋入元件130上的饋入點FP1可用以接收來自收發器(未繪示出)的饋入訊號。舉例來說，饋入元件130可透過同軸纜線160電性連接至收發器。其中，饋入點FP1電性連接至同軸纜線160的內導體，且同軸纜線160的外導體電性連接至金屬元件110。藉此，饋入元件130所傳遞的饋入訊號將可用以激發槽孔140，進而致使行動裝置100可透過第一共振路徑操作在第一頻段(例如，2.4GHz頻段)。
換言之，金屬元件110上的槽孔140與饋入元件130可用以形成一槽孔天線(slot antenna)。此外，槽孔天線可透過第一共振路徑產生第一共振模態，以涵蓋第一頻段。其中，第一共振路徑的長度(亦即，間距D11)為第一頻段之最低頻率的1/2波長。值得注意的是，饋入元件130是直接電性連接至槽孔140的第二邊緣142。亦即，行動裝置100是透過直接饋入的方式來激發槽孔天線中的槽孔140。藉此，將可有效地縮減槽孔天線所需的金屬高度。例如，在一實施例中，槽孔140至金屬元件110之邊緣111的間距D13可例如是在5mm至7mm之間。換言之，行動裝置100可透過直接饋入的方式來縮減槽孔天線所需的金屬高度，從而有助於提高槽孔天線的天線效率。如此一來，將可相對地提升行動裝置100的通訊品質。
更進一步來看，第一饋入部131的第一端(亦即，開路端)至饋入點FP1可形成第二共振路徑。例如，第二共振路徑的長度相等於第一饋入部131的第一端至饋入點FP1的間距D12。此外，在饋入訊號的激發下，行動裝置100可透過第二共振路徑操作在第二頻段。其中，第二頻段的中心頻率大於第一頻段的中心頻率，且第二頻段可例如是5GHz頻段。換言之，槽孔天線可透過第二共振路徑產生第二共振模態，以涵蓋第二頻段。其中，第二共振路徑的長度(亦即，間距D12)為第二頻段之最低頻率的1/4波長。此外，槽孔天線在第一共振模態下的二次諧波也位在第二頻段內，從而有助於擴展第二頻段的頻寬。
值得一提的是，在另一實施例中，第二饋入部132更可同時電性連接槽孔140的第一邊緣141與第二邊緣142。此外，槽孔天線更可透過從金屬元件110延伸而出的寄生元件，來進一步地擴展第二頻段的頻寬。舉例來說，圖2為依據本發明另一實施例之行動裝置的示意圖。與圖1實施例相較之下，圖2之行動裝置200中的第二饋入部210包括第一金屬線211與第二金屬線212，且行動裝置200更包括寄生元件220與金屬片230。
具體而言，第一金屬線211設置在基板120的側壁122，並電性連接第一饋入部131的第二端與槽孔140的第一邊緣141。第二金屬線212橫跨槽孔140，並電性連接第一金屬線212與槽孔140的第二邊緣142。換言之，第二饋入部210是先沿著基板120的側壁122延伸，之後再從槽孔140的第一邊緣141延伸至槽孔140的第二邊緣142。
寄生元件220設置在基板120的表面121上，且寄生元件220與第一饋入部131相隔一耦合間距。金屬片230貼附在基板120的側壁122與金屬元件110上。亦即，金屬片230從基板120的側壁122延伸至金屬元件110。此外，寄生元件220可透過金屬片230電性連接至金屬元件110。在操作上，寄生元件220可形成第三共振路徑。此外，饋入訊號可透過耦合間距從第一饋入部131耦合至寄生元件220，進而激發寄生元件220。藉此，行動裝置200將可透過第三共振路徑操作在第三頻段。
換言之，槽孔天線更可透過寄生元件220所形成的第三共振路徑來產生第三共振模態，以藉此涵蓋第三頻段。其中，第三共振路徑的長度為第三頻段之最低頻率的1/4波長。此外，第三頻段與第二頻段部分重疊，因此第三頻段將有助於擴展第二頻段的頻寬。舉例來說，圖3為用以說明圖2之行動裝置的返回損失圖。在圖3實施例中，槽孔140的尺寸約為45×2 mm
2，且槽孔140至金屬元件110之邊緣111的間距D13約為7mm。如圖3所示，槽孔天線可涵蓋第一頻段310，且第一頻段310可例如是2.4GHz頻段。此外，槽孔天線所涵蓋的第二頻段與第三頻段可合成頻段320，且頻段320可例如是5GHz頻段。此外，在頻段310與320下，槽孔天線的返回損失皆可達到-10dB以下，且槽孔天線的天線效率皆可達到-4dB的標準。
值得一提的是，在另一實施例中，金屬元件110也可例如是貼附在塑膠殼體上的金屬層。舉例來說，圖4為依據本發明一實施例之行動裝置的剖面示意圖。在圖4實施例中，行動裝置200更包括一塑膠殼體410。此外，金屬元件110貼附在塑膠殼體410的第一表面(例如，外表面)，且基板120設置在塑膠殼體410的第二表面(例如，內表面)上。再者，金屬元件110可為一金屬層(例如，金屬薄膜)，且金屬元件110與塑膠殼體410可用以形成行動裝置200之具有金屬質感的背蓋。另一方面，行動裝置200中的第二饋入部210可貫穿塑膠殼體410，以直接電性連接至槽孔140的第二邊緣142。藉此，行動裝置200將可透過直接饋入的方式來激發槽孔天線中的槽孔140，進而可降低塑膠殼體410的材質與厚度對槽孔天線所造成的影響。如此一來，將可避免槽孔天線的共振頻率產生偏移，從而有助於提升行動裝置200的通訊品質。
綜上所述，本發明之行動裝置中的槽孔與饋入元件可用以形成槽孔天線。此外，饋入元件橫跨槽孔，並電性連接至槽孔的第二邊緣。換言之，行動裝置可透過直接饋入的方式來激發槽孔天線。藉此，將可有效地縮減槽孔天線所需的金屬高度，從而有助於提高槽孔天線的天線效率。此外，還可降低塑膠殼體對槽孔天線所造成的影響，從而可避免槽孔天線的共振頻率產生偏移。
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：行動裝置 110：金屬元件 111：邊緣 120：基板 121：表面 122：側壁 130：饋入元件 131：第一饋入部 132、210：第二饋入部 140：槽孔 141：第一邊緣 142：第二邊緣 151、211：第一金屬線 152、212：第二金屬線 160：同軸纜線 FP1：饋入點 D11~D13：間距 220：寄生元件 230：金屬片 310：第一頻段 320：頻段 410：塑膠殼體
圖1為依據本發明一實施例之行動裝置的示意圖。 圖2為依據本發明另一實施例之行動裝置的示意圖。 圖3為用以說明圖2之行動裝置的返回損失圖。 圖4為依據本發明一實施例之行動裝置的剖面示意圖。
100：行動裝置 110：金屬元件 111：邊緣 120：基板 121：表面 122：側壁 130：饋入元件 131：第一饋入部 132：第二饋入部 140：槽孔 141：第一邊緣 142：第二邊緣 151：第一金屬線 152：第二金屬線 160：同軸纜線 FP1：饋入點 D11~D13：間距
Claims (16)
- 一種行動裝置，包括：一金屬元件，包括一槽孔，且該槽孔形成一第一共振路徑，一基板，面對該金屬元件；以及一饋入元件，包括：一第一饋入部，具有一饋入點，並設置在該基板上，其中該第一饋入部的第一端至該饋入點形成一第二共振路徑，且該第一饋入部於該金屬元件的正投影不位在該槽孔內；以及一第二饋入部，從該槽孔的一第一邊緣延伸至該槽孔的一第二邊緣以橫跨該槽孔，且該第二饋入部電性連接該第一饋入部的第二端與該第二邊緣，其中該行動裝置透過該第一共振路徑操作在一第一頻段，並透過該第二共振路徑操作在一第二頻段。
- 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，其中該基板包括相鄰的一表面與一側壁，該基板的該側壁對齊該槽孔的該第一邊緣，且該第一饋入部設置在該表面上。
- 如申請專利範圍第2項所述的行動裝置，其中該第二饋入部包括：一第一金屬線，橫跨該側壁與該槽孔，並電性連接該第一饋入部的第二端與該第二邊緣；以及一第二金屬線，電性連接該第一金屬線，並貼附在該金屬元件上。
- 如申請專利範圍第2項所述的行動裝置，其中該第二饋入部包括：一第一金屬線，設置在該側壁，並電性連接該第一饋入部的第二端與該第一邊緣；以及一第二金屬線，橫跨該槽孔，並電性連接該第一金屬線與該第二邊緣。
- 如申請專利範圍第2項所述的行動裝置，更包括：一寄生元件，設置在該表面上，並電性連接該金屬元件，其中該寄生元件形成一第三共振路徑，以致使該行動裝置操作在一第三頻段。
- 如申請專利範圍第5項所述的行動裝置，其中該寄生元件透過一金屬片電性連接至該金屬元件，且該金屬片貼附在該側壁與該金屬元件上。
- 如申請專利範圍第5項所述的行動裝置，其中該第三共振路徑的長度為該第三頻段之最低頻率的1/4波長。
- 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，其中該第一饋入部為一倒L型金屬線，且該第一饋入部的第一端為一開路端。
- 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，其中該槽孔為一閉槽孔，且該第一共振路徑的長度為該第一頻段之最低頻率的1/2波長。
- 如申請專利範圍第1項所述的行動裝置，其中該第二共振路徑的長度為該第二頻段之最低頻率的1/4波長。
- 一種行動裝置，包括：一金屬元件，包括一槽孔，且該槽孔形成一第一共振路徑；一基板，面對該金屬元件；以及一饋入元件，包括：一第一饋入部，具有一饋入點，並設置在該基板上，其中該第一饋入部的第一端至該饋入點形成一第二共振路徑；以及一第二饋入部，從該槽孔的一第一邊緣延伸至該槽孔的一第二邊緣以橫跨該槽孔，且該第二饋入部電性連接該第一饋入部的第二端與該第二邊緣，其中該行動裝置透過該第一共振路徑操作在一第一頻段，並透過該第二共振路徑操作在一第二頻段，且該基板包括相鄰的一表面與一側壁，該基板的該側壁對齊該槽孔的該第一邊緣，且該第一饋入部設置在該表面上。
- 如申請專利範圍第11項所述的行動裝置，其中該第二饋入部包括：一第一金屬線，橫跨該側壁與該槽孔，並電性連接該第一饋入部的第二端與該第二邊緣；以及一第二金屬線，電性連接該第一金屬線，並貼附在該金屬元件上。
- 如申請專利範圍第11項所述的行動裝置，其中該第二饋入部包括：一第一金屬線，設置在該側壁，並電性連接該第一饋入部的第二端與該第一邊緣；以及 一第二金屬線，橫跨該槽孔，並電性連接該第一金屬線與該第二邊緣。
- 如申請專利範圍第11項所述的行動裝置，更包括：一寄生元件，設置在該表面上，並電性連接該金屬元件，其中該寄生元件形成一第三共振路徑，以致使該行動裝置操作在一第三頻段。
- 如申請專利範圍第14項所述的行動裝置，其中該寄生元件透過一金屬片電性連接至該金屬元件，且該金屬片貼附在該側壁與該金屬元件上。
- 如申請專利範圍第14項所述的行動裝置，其中該第三共振路徑的長度為該第三頻段之最低頻率的1/4波長。
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