TWI627794B - 電子裝置及其天線單元 - Google Patents

Abstract

一種天線單元包含饋入端、接地端、匹配電路、第一導電部、第二導電部、第一延伸臂、第二延伸臂以及第三延伸臂。匹配電路分別電性連接饋入端以及接地端。第一導電部與接地端電性連接，匹配電路電性連接至第一導電部。第二導電部具有位於兩相反側的第一邊緣及第二邊緣，饋入端透過匹配電路耦接至第二導電部之第一邊緣。第一延伸臂設置由第二導電部之第一角落延伸至第一導電部。第二延伸臂設置由第二導電部之第二角落向外延伸。第三延伸臂設置由第二導電部之第三角落向外延伸。天線單元形成多個共振模態。

Description

電子裝置及其天線單元

本揭露文件係關於一種天線單元，特別係關於一種用於金屬殼體的電子裝置之天線單元。

現今電子裝置，例如筆記型電腦、平板電腦等產品，為了美觀的因素，常採用金屬材質的殼體設計。然而，全金屬殼體的電子裝置因受到金屬外殼的限制，使其內部天線的效率及輻射場型難以有良好的表現，導致信號傳輸品質受影響。

此外，為了電子裝置的便攜性，電子裝置內部的空間需要妥善利用，在小型或可攜式電子裝置上用來設置天線的空間十分有限，因此，如何在全金屬殼體的電子裝置及內部有限的空間中設計能夠同時收發多個無線頻段且具備良好天線效率之天線實屬重要研發議題。

為了提升裝設於電子產品的金屬殼體內的多頻天線單元其天線效率及信號收發品質，在本揭露文件之一技術態樣中提出設置於電子裝置中的一種天線單元，其中電子 裝置包含第一金屬殼體、第二金屬殼體以及金屬接地牆，金屬接地牆連接第一金屬殼體與第二金屬殼體，且金屬接地牆、第一金屬殼體與第二金屬殼體之間形成空腔，且第二金屬殼體具有側壁往第一金屬殼體延伸，天線單元設置於空腔中並鄰近於第二金屬殼體之側壁，天線單元包含饋入端、接地端、匹配電路、第一導電部、第二導電部、第一延伸臂、第二延伸臂以及第三延伸臂。匹配電路分別電性連接饋入端以及接地端。第一導電部與接地端電性連接。第二導電部具有位於兩相反側的第一邊緣及第二邊緣，饋入端透過匹配電路耦接至第二導電部之第一邊緣。第一延伸臂設置由第二導電部之第一邊緣的第一角落延伸至第一導電部。第二延伸臂設置由第二導電部之第二邊緣的第二角落向外延伸。第三延伸臂設置由第二導電部之第二邊緣的第三角落向外延伸，第二延伸臂之長度大於第三延伸臂之長度，其中接地端搭接至第二金屬殼體，第二導電部、第一延伸臂以及第一導電部形成之第一天線路徑與空腔共振形成第一高頻共振模態，第二導電部與第二延伸臂形成之第二天線路徑與空腔共振形成低頻共振模態，第二導電部與第三延伸臂形成之第三天線路徑與空腔共振形成第二高頻共振模態。

此外，在本揭露文件之另一技術態樣中提出一種電子裝置，包含第一金屬殼體、第二金屬殼體、金屬接地牆以及至少一天線單元。第二金屬殼體具有一側壁往第一金屬殼體延伸，金屬接地牆連接第一金屬殼體與第二金屬殼體，且金屬接地牆、第一金屬殼體與第二金屬殼體之間形成空腔。至少一天線單元設置於空腔中並鄰近於第二金屬殼體之側壁，其 中至少一天線單元各自包含饋入端、接地端、匹配電路、第一導電部、第二導電部、第一延伸臂、第二延伸臂以及第三延伸臂。接地端連接至第二金屬殼體。匹配電路分別電性連接饋入端以及接地端。第一導電部與接地端電性連接，匹配電路電性連接至第一導電部。第二導電部具有位於兩相反側的第一邊緣及第二邊緣，饋入端透過匹配電路耦接至第二導電部之第一邊緣。第一延伸臂設置由第二導電部之第一邊緣的第一角落延伸至第一導電部。第二延伸臂設置由第二導電部之第二邊緣的第二角落向外延伸。第三延伸臂設置由第二導電部之第二邊緣的第三角落向外延伸，第二延伸臂之長度大於第三延伸臂之長度。第二導電部、第一延伸臂以及第一導電部形成之第一天線路徑與空腔共振形成第一高頻共振模態，第二導電部與第二延伸臂形成之第二天線路徑與空腔共振形成低頻共振模態，第二導電部與第三延伸臂形成之第三天線路徑與空腔共振形成第二高頻共振模態。

於一實施例中，第二金屬殼體之側壁上開設有至少一塑膠槽縫，天線單元是鄰近於側壁的塑膠槽縫所在位置。

藉由本揭露文件揭示的技術，即使電子裝置採用金屬殼體，其內部的天線單元受到金屬機身的影響可以大幅減少，天線單元可以貼附在上下金屬件之間的側壁處，透過側壁上的槽縫向外收發訊號，本揭示文件中的天線單元可以充分利用電子裝置機身內部的空間，且天線效率及信號收發品質仍可具有良好的性能表現。

100R、100L‧‧‧天線單元

111R、111L、112R、113R、113L‧‧‧天線佈局

120‧‧‧匹配電路

121‧‧‧電容

122‧‧‧電感

200‧‧‧電子裝置

210、220‧‧‧金屬殼體

230‧‧‧側壁

231、232‧‧‧塑膠槽縫

240‧‧‧面板部分

241‧‧‧樞軸

250‧‧‧金屬接地牆

FD‧‧‧饋入端

C1‧‧‧第一導電部

C2‧‧‧第二導電部

C3‧‧‧第三導電部

A1‧‧‧第一延伸臂

A1b‧‧‧分支延伸臂

A2‧‧‧第二延伸臂

A2e‧‧‧延伸段落

A3‧‧‧第三延伸臂

G1‧‧‧線形槽孔

G2‧‧‧線形槽縫

SUB‧‧‧基板

GND1、GND2‧‧‧接地端

CAV‧‧‧空腔

D1‧‧‧第一距離

D2‧‧‧第二距離

D3‧‧‧寬度

D4‧‧‧間距

D5‧‧‧寬度

A-A‧‧‧剖面線

301~307‧‧‧曲線

EDG1‧‧‧第一邊緣

EDG2‧‧‧第二邊緣

CN1‧‧‧第一角落

CN2‧‧‧第二角落

CN3‧‧‧第三角落

CN4‧‧‧第四角落

AX‧‧‧垂直軸線

第1圖繪示本揭露文件之一實施例中電子裝置以及應用於電子裝置的天線單元的示意圖。

第2圖繪示根據第1圖中的電子裝置沿一剖面線的剖面側視圖。

第3圖繪示本揭露文件之一實施例之天線單元其中一種天線佈局的示意圖。

第4A圖至第4D圖繪示在不同實施例中第1圖中的兩天線單元各自的天線佈局的相對關係。

第5圖繪示根據本揭示文件之一實施例之天線單元另一種天線佈局的示意圖。

第6圖繪示根據本揭示文件之一實施例之天線單元另一種天線佈局的示意圖。

第7圖繪示根據本揭示文件之一實施例之天線單元另一種天線佈局的示意圖。

第8圖繪示本揭露文件之一實施例之第3圖所示的天線單元的天線電壓駐波比對頻率之關係圖。

第9圖繪示本揭露文件之一實施例之第4A圖所示的天線單元以及天線單元的天線電壓駐波比對頻率之關係圖。

第10圖繪示第4A圖所示的兩天線單元之間的隔離度對頻率之關係圖。

第11圖繪示第4A圖中的兩天線單元各自的天線效率對頻率之關係圖。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用來限定本發明，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明揭示內容所涵蓋的範圍。

請參閱第1圖，第1圖繪示本揭露文件之一實施例中電子裝置200以及應用於電子裝置200的天線單元的示意圖。電子裝置200可為筆記型電腦、平板電腦或任何可搭載天線收發裝置的電子產品，於第1圖所示之實施例中，電子裝置200以筆記型電腦為例作說明。

在第1圖中，電子裝置200的長×寬×厚尺寸例如為280mm×200mm×13mm，其具有相互樞接的面板部分240及主體部分。面板部分240可以包含顯示屏幕及容置顯示屏幕的金屬容置殼體，顯示屏幕用以呈現影像介面。主體部分包含位於下方的金屬殼體210以及位於上方的金屬殼體220。一般而言，電子裝置200的鍵盤或觸控板等輸入裝置是安裝於金屬殼體220上。金屬殼體210為電子裝置200的底殼，視實際需求可以設置有電池模組的替換開口。

請一併參閱第2圖，其繪示根據第1圖中的電子裝置200沿剖面線A-A的剖面側視圖。面板部分240及主體部分可以透過樞軸241連接，在金屬殼體210與金屬殼體220之間設置一金屬接地牆250且金屬接地牆250連接金屬 殼體210與金屬殼體220。金屬接地牆250、金屬殼體210與金屬殼體220之間包圍形成一空腔CAV，本揭示文件的電子裝置200在上述空腔CAV當中設置至少一天線單元，用以收發無線訊號，於第1圖之實施例中，電子裝置200共包含一天線單元100R以及一天線單元100L。

在實際應用中，天線單元100R以及天線單元100L其中一者可作為主要天線(main antenna)而另一者作為輔助天線(auxiliary antenna)。在一些例子中，當主要天線無法正常使用或是訊號強度不足時，可以改以輔助天線進行訊號收發。在另一些例子中，主要天線與輔助天線可以同時進行訊號收發以提高傳輸效率。但本揭示文件並不以同時包含兩天線單元100R以及天線單元100L為限，於另一實施例中，電子裝置200亦可僅設置單一天線單元(天線單元100R或天線單元100L)。

如第1圖以及第2圖所示之實施例中，金屬殼體220具有側壁230，側壁230是由金屬殼體220的一側往金屬殼體210延伸且鄰近於面板部分240及主體部分相互樞接的位置，天線單元100R、100L是直立設置於金屬殼體210與金屬殼體220之間且平行於側壁230，其中天線單元100R與電子裝置200的側壁230間隔第一距離D1，第一距離D1例如為2mm。又如第1圖所示，天線單元100R設置於由側壁230、金屬接地牆250、金屬殼體210、220之間包圍形成的空腔CAV中並鄰近於側壁230的右側，另一天線單元100L則設置於由側壁230、金屬接地牆250、金屬殼體210、220 之間的空腔CAV中並鄰近於側壁230的左側。

如第1圖以及第2圖所示，金屬殼體220之側壁230上開設有多個塑膠槽縫231、232，天線單元100R鄰近設置於上述多個塑膠槽縫231，天線單元100L鄰近設置於上述多個塑膠槽縫232，如此一來，設置在金屬殼體210、220當中的天線單元100R與100L可以通過塑膠槽縫231、232向外收發無線訊號。塑膠槽縫231、232可以作為天線單元100R、100L的訊號輻射路徑的出口、音響裝置的出音孔及/或電子裝置200的散熱口等。

於第1圖及第2圖所示的實施例中，側壁230與上方的金屬殼體220為一體成型並往金屬殼體210方向延伸，但本揭示文件並不以此為限。於另一實施例中，側壁230亦可以與底部的金屬殼體210為一體成型並往金屬殼體220方向延伸。於此實施例中，金屬殼體210、220的總高度例如大約為7.5mm。

此外，參照第1圖及第2圖，金屬接地牆250平行於天線單元100R、100L且連接金屬殼體210與金屬殼體220，使得金屬殼體210產生的不必要的電荷能夠透過金屬接地牆250傳輸至金屬殼體220。如第2圖所示，金屬接地牆250與天線單元100R之間的間隔第二距離D2，於一實施例中第二距離D2可為15mm。金屬接地牆250設置在天線單元100R、100L與電子裝置200其他的電子零組件(例如處理器、記憶體、硬碟、電池、通訊晶片、顯示晶片等)之間，可以避免天線單元100R、100L受電磁干擾影響，此外，金 屬接地牆250可以將天線單元100R、100L向內發射的天線訊號反射向外發送，有利於提高天線單元100R、100L的效率。

關於天線單元100R的詳細結構請參閱第3圖。第3圖繪示本揭露文件之一實施例之天線單元100R其中一種天線佈局111R的示意圖。具體來說，第3圖是以第1圖及第2圖中右側的天線單元100R由空腔CAV向外方向觀看的上視示意圖。

如第3圖所示，天線單元100R包含基板SUB，天線單元100R的天線佈局111R設置於基板SUB上。天線單元100R包含饋入端FD、接地端GND1、GND2、匹配電路120、第一導電部C1、第二導電部C2、第一延伸臂A1、第二延伸臂A2以及第三延伸臂A3。

如第3圖所示，匹配電路120分別電性連接饋入端FD以及接地端GND2，更詳細地說，匹配電路120包含第三導電部C3、電容121以及電感122。匹配電路120的第三導電部C3電性連接饋入端FD。電容121電性連接於第三導電部C3與第二導電部C2之間。電感122電性連接於第三導電部C3與接地端GND2之間。

於一實際應用中，饋入端FD可以連接到同軸傳輸線(為求圖面的簡潔未繪示同軸傳輸線)內層的訊號芯線，接地端GND1連接到上述同軸傳輸線外層的接地包線。接地端GND2可以是銅箔片(或鋁箔片)，該銅箔片進一步搭接至金屬殼體220的系統接地面(圖未示出)。

第一導電部C1與接地端GND1、GND2電性連接，於第3圖所示之實施例中，第一導電部C1為L字型。第二導電部C2具有位於兩相反側的第一邊緣EDG1及第二邊緣EDG2，於第3圖所示之實施例中，匹配電路120中的電容121耦接至第二導電部C2之第一邊緣EDG1的中段。如此一來，饋入端FD便可透過匹配電路120耦接至第二導電部C2之第一邊緣EDG1。

於第3圖所示之實施例中，第二導電部C2大致上為矩形。第二導電部C2於鄰近第一邊緣處EDG1挖設線形槽孔G1，第二導電部C2環繞線形槽孔G1，線形槽孔G1用以調整天線單元100R的阻抗匹配，線形槽孔G1的寬度D3為0.5mm。當設置線形槽孔G1時，可使天線單元100R產生電容效應以提升天線的阻抗匹配效果，提高天線的效率。

如第3圖所示，第一延伸臂A1設置由第二導電部C2之第一邊緣EDG1的第一角落CN1延伸至第一導電部C1。第二延伸臂A2設置由第二導電部C2之第二邊緣EDG2的第二角落CN2向外延伸。第三延伸臂A3設置由第二導電部C2之第二邊緣EDG2的第三角落CN3向外延伸，其中第二延伸臂A2之長度大於第三延伸臂A3之長度。

第二延伸臂A2與第三延伸臂A3分別位於第二導電部C2之第二邊緣EDG2的相對兩側的第二角落CN2以及第三角落CN3，並且第二延伸臂A2與第三延伸臂A3反向延伸，如第3圖所示，第二延伸臂A2、第二導電部C2以及第三延伸臂A3大致上為T字型。第二延伸臂A2與第三延伸臂 A3分別為天線單元100R在兩個不同天線頻帶的訊號收發路徑。

於此實施例中，第二導電部C2上方的第二邊緣EDG2、第二延伸臂A2與第三延伸臂A3上方側邊與基板SUB上方邊緣的間距D4為1mm。於第3圖之實施例中，基板SUB上方邊緣緊鄰第1圖及第2圖中的金屬殼體210，基板SUB下方位置的接地端GND2則是連接至第1圖及第2圖中的金屬殼體220。也就是說，第3圖中的天線佈局111R與第1圖及第2圖中的金屬殼體210的間隔距離為間距D4。

第二導電部C2與第二延伸臂A2形成之第二天線路徑與空腔CAV共振形成低頻共振模態。更具體來說，第二天線路徑包含由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2至第二延伸臂A2的路徑，其為與空腔CAV共振形成天線單元100R的低頻共振模態的第二天線路徑，可對應共振產生WiFi 2.4GHz的天線頻段。透過調整第二延伸臂A2的長度與寬度可以控制天線單元100R的低頻共振模態的天線頻率落點位置。

第二導電部C2與第三延伸臂A3形成之第三天線路徑，其與空腔CAV共振形成第二高頻共振模態。更具體的說，第三天線路徑包含由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2至第三延伸臂A3的路徑，其為與空腔CAV共振形成天線單元100R的第二高頻共振模態的第三天線路徑，亦可對應共振產生WiFi 5GHz的天線頻段，透過調整第三延伸臂A3的長度與寬度可以控制天線單元100R的第二高頻共 振模態的天線頻率落點位置。

如第3圖所示的天線佈局111R中，第二導電部C2、第一延伸臂A1及第一導電部C1形成之第一天線路徑，其與空腔CAV共振形成第一高頻共振模態。第一高頻共振模態與第二高頻共振模態落在相同的天線頻帶，舉例來說均為WiFi 5GHz的天線頻段。更具體來說，第一天線路徑包含由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2、第一延伸臂A1回到第一導電部C1的路徑，其與空腔CAV共振形成天線單元100R的第一高頻共振模態，即可對應共振產生WiFi 5GHz的天線頻段，透過上述第一天線路徑的總長度以及第一導電部C1的寬度可以控制天線單元100R的第一高頻共振模態的頻率落點。

其中第一高頻共振模態的天線頻段高於第二高頻共振模態的天線頻段。由於天線單元100R的天線佈局111R同時具有兩個高頻共振模態，可以達到較大的高頻傳輸頻寬。於一實施例中，天線單元100R的低頻和高頻共振模態之頻寬大小與第二導電部C2之總面積有關，舉例來說，第二導電部C2的寬度愈大而總面積愈大，所形成天線頻寬愈寬。反之若第二導電部C2的寬度愈小而總面積愈小，所形成天線頻寬愈窄。

於第3圖所示的實施例中，電容121的電容值可以是2.2pF，電感122的電感值可以是3.9nH。藉由上述匹配電路的配置可以有效地改善天線單元100R的低頻共振模態的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)。

如第3圖所示的天線佈局111R中，第二導電部C2的第二角落CN2相對於第一角落CN1向內縮，且鄰近第二角落CN2的第二導電部C2與第二延伸臂A2之間具有一線形槽縫G2，線形槽縫G2設置在第二延伸臂A2下方，線形槽縫G2之側邊對齊第二延伸臂A2之側邊，線形槽縫G2用以增加第二延伸臂A2之等效長度。若未設置線形槽縫G2時，第二延伸臂A2可能需要進一步向右延伸才能落在天線單元100R的低頻共振模態的天線頻率落點位置。藉由設置線形槽縫G2時，可以縮短第二延伸臂A2的延伸長度，進而縮小天線單元100R的整體體積，於本實施例中，線形槽縫G2的寬度D5為0.5mm。

於第3圖所示之實施例中，直立設置之天線單元100R的基板SUB其長×寬×高尺寸例如為40mm×5mm×0.4mm。相較於傳統平躺設置於金屬殼體210/220上的天線單元，其長×寬×高尺寸大小可能需佔用80mm×12mm×5mm體積之下，直立設置之天線單元100R具有體型小且節省空間的優勢。

上述第3圖的實施例中詳細描述了本揭示文件天線單元100R其中一種天線佈局111R的詳細結構，須注意的是，另一天線單元100L也可具備與第3圖的天線單元100R相似或對稱的天線佈局。請參閱第4A圖至第4D圖，其繪示在不同實施例中第1圖中的天線單元100R與天線單元100L各自的天線佈局的相對關係。

於第4A圖所示的實施例中，天線單元100R的 天線佈局111R與天線單元100L的天線佈局111L的內部結構對應於第1圖所示的側壁230上的垂直軸線AX為鏡像對稱，其中天線佈局111R的第二延伸臂A2為向右延伸，天線佈局111L的第二延伸臂A2為向左延伸，天線單元100L的天線佈局111L的詳細內容可以自第3圖的天線單元100R的實施例得知，在此不另贅述。

於第4B圖所示的實施例中，天線單元100R與天線單元100L為相同的天線佈局且天線單元100R與天線單元100L的天線佈局與第4A圖的天線單元100R的天線佈局111R相同，其中天線佈局111R的第二延伸臂A2為向右延伸，天線佈局111L的第二延伸臂A2也是向右延伸。

於第4C圖所示的實施例中，係將第4A圖的天線單元100R與天線單元100L的位置對調，其中天線佈局111R的第二延伸臂A2為向左延伸，天線佈局111L的第二延伸臂A2為向右延伸。

於第4D圖所示的實施例中，天線單元100R與天線單元100L為相同的天線佈局且天線單元100R與天線單元100L的天線佈局與第4A圖的天線單元100L的天線佈局111L相同，其中天線佈局111R的第二延伸臂A2為向左延伸，天線佈局111L的第二延伸臂A2也是向左延伸。

如上所述，天線佈局111R與天線佈局111L可為鏡像對稱或相同的天線佈局，且天線單元100L亦可如第3圖的天線單元100R產生一個低頻共振模態(可對應為WiFi 2.5GHz的天線頻段)以及兩個高頻共振模態(可對應為 WiFi 5GHz的天線頻段)。

如第3圖所示的天線佈局111R中包含於第二導電部C2設置的線形槽孔G1以及第二導電部C2附近設置的線形槽縫G2，但本揭示文件並不以具有線形槽孔G1以及線形槽縫G2的天線佈局111R的實施例為限。請一併參閱第5圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例之天線單元100R另一種天線佈局112R的示意圖。於天線佈局112R當中，天線單元100R包含饋入端FD、接地端GND1以及GND2、匹配電路120、第一導電部C1、第二導電部C2、第一延伸臂A1、第二延伸臂A2以及第三延伸臂A3，上述天線部分的連接關係均與第3圖之實施例相似，在此不另贅述。相較之下，第5圖中採用天線佈局112R的天線單元100R未設置如第3圖所示的線形槽孔G1以及線形槽縫G2，且第二角落CN2並未相對於第一角落CN1向內縮。

在第5圖的天線佈局112R下，為達到與第3圖所示的天線單元100R的天線佈局111R的低頻共振模態，第二延伸臂A2需具備更長的延伸長度。如第5圖所示，為了避免第二延伸臂A2更向右延伸可能使得天線佈局的右側空間不足。第5圖的天線佈局112R中第二延伸臂A2的延伸段落A2e由第二延伸臂A2的右端向下彎折再向內彎折，如此一來可以充分利用基板SUB的空間，並可實現與第3圖的天線單元100R的天線佈局111R相同的低頻共振模態。

此外，在第5圖的天線佈局112R下，可以調整電容121的電容值以及電感122的電感值，使天線佈局112R 的阻抗匹配效果相似於第3圖之天線佈局111R的阻抗匹配效果。

請一併參閱第6圖以及第7圖，第6圖繪示根據本揭示文件之一實施例之天線單元100R另一種天線佈局113R的示意圖，第7圖繪示與第6圖的天線佈局113R所搭配之天線單元100L的天線佈局113L的示意圖。

如第6圖所示，天線單元100R的天線佈局113R設置於基板SUB上。天線單元100R包含饋入端FD、接地端GND1以及GND2、匹配電路120、第一導電部C1、第二導電部C2、第一延伸臂A1、第二延伸臂A2以及第三延伸臂A3

如第6圖所示，匹配電路120包含第三導電部C3以及電感122。匹配電路120的第三導電部C3電性連接饋入端FB。電感122電性連接於第三導電部C3與第二導電部C2之間。於本實施例中，電感122為1.2nH。

天線佈局113R中第一導電部C1與接地端GND1、GND2電性連接，於第6圖所示之實施例中，第一導電部C1為L字型。第二導電部C2具有位於兩相反側的第一邊緣EDG1及第二邊緣EDG2。於第6圖所示之實施例中，匹配電路120透過電感122耦接至第二導電部C2之第一邊緣EDG1的第四角落CN4，如此一來，饋入端FD便可透過匹配電路120的第三導電部C3及電感122耦接至第二導電部C2之第一邊緣EDG1，於第6圖所示之實施例中，第二導電部C2為矩形。相較於第3圖及第5圖當中的天線佈局111R或112R，第6圖中的天線佈局113R中第一導電部C1的面積較大，第一導電部 C1與接地端GND2(銅箔片或鋁箔片)連接的長度較長。匹配電路120依據上述天線佈局113R的特性，調整電感122的電感值以進行阻抗匹配。

天線佈局113R中第一延伸臂A1設置由第二導電部C2之第一邊緣EDG1的第一角落CN1延伸至第一導電部C1，且第一延伸臂A1連接第一導電部C1。

天線佈局113R中第二延伸臂A2設置由第二導電部C2之第二邊緣EDG2的第二角落CN2向外延伸。第三延伸臂A3設置由第二導電部C2之第二邊緣EDG2的第三角落CN3向外延伸。其中第二延伸臂A2之長度大於第三延伸臂A3之長度。

天線佈局113R中第二延伸臂A2與第三延伸臂A3分別位於第二導電部C2之第二邊緣EDG2的相對兩側的第二角落CN2以及第三角落CN3，並且第二延伸臂A2與第三延伸臂A3反向延伸，如第6圖所示，第二延伸臂A2、第二導電部C2以及第三延伸臂A3大致上為T字型。第二延伸臂A2與第三延伸臂A3分別為天線單元100R在兩個不同天線頻帶的訊號收發路徑。

由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2至第二延伸臂A2的路徑其為與空腔CAV共振形成天線單元100R的低頻共振模態的第二天線路徑，可對應共振產生WiFi 2.4GHz的天線頻段。透過調整第二延伸臂A2的長度與寬度可以控制天線單元100R的低頻共振模態的天線頻率落點位置。

由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2、第一延伸臂A1回到第一導電部C1的迴路形成的第一天線路徑與空腔CAV共振形成天線單元100R的第一高頻共振模態，可對應共振產生WiFi 5GHz的天線頻段。由饋入端FD、匹配電路120、第二導電部C2至第三延伸臂A3的路徑的第三天線路徑與空腔CAV共振形成天線單元100R的第二高頻共振模態，亦可對應共振產生WiFi 5GHz的天線頻段，透過調整第三延伸臂A3的長度與寬度可以控制天線單元100R的第二高頻共振模態的天線頻率落點位置，其中第一高頻共振模態的天線頻段高於第二高頻共振模態的天線頻段。於一實施例中，天線單元100R的低頻和高頻共振模態之頻寬大小與第二導電部C2之總面積有關。

另一方面，與第6圖的天線佈局113R搭配的天線佈局113L係如第7圖所示，天線單元100L的天線佈局113L設置於基板SUB上。天線單元100L包含饋入端FD、接地端GND1、GND2、匹配電路120、第一導電部C1、第二導電部C2、第一延伸臂A1、第二延伸臂A2以及第三延伸臂A3。其中第7圖所示的天線單元100L的天線佈局113L的上述技術特徵與第6圖的天線佈局113R大致上相同，以下僅針對不同之處進行說明，相同之處則不再贅述。

如第7圖所示，天線佈局113L中的匹配電路120包含第三導電部C3以及電容121。於本實施例中，電容121為3pF。匹配電路120的第三導電部C3電性連接饋入端FB。電容121電性連接於第三導電部C3與第二導電部C2之間。 如此一來，饋入端FD便可透過匹配電路120的第三導電部C3及電容121耦接至第二導電部C2之第一邊緣EDG1。相較於第3圖及第5圖當中的天線佈局111R或112R，第7圖中的天線佈局113L中第一導電部C1的面積較大，第一導電部C1與接地端GND2(銅箔片或鋁箔片)連接的長度較長。匹配電路120依據上述天線佈局113L的特性，調整電容121的電容值以進行阻抗匹配。

相較於第6圖的天線佈局113R，第7圖中的天線佈局113L更包含分支延伸臂A1b，分支延伸臂A1b設置於第一延伸臂A1以及第一導電部C1之間，如此一來，第二導電部C2至第一導電部C1的連通路徑將由第一延伸臂A1以及分支延伸臂A1b提供。天線佈局113L透過分支延伸臂A1b提供較短接地路徑，使其電感性變小。相較之下，不設置分支延伸臂A1b的情況下，其接地路徑較長，故電感性較大。對天線佈局113L的天線特性來說，分支延伸臂A1b具有調整阻抗匹配的作用。

於一實施例中，第7圖所示天線佈局113L的天線單元100L可作為電子裝置的主要天線，而與其搭配的第6圖所示採用天線佈局113R的天線單元100R可作為電子裝置的輔助天線。

但本揭示文件並不以第6圖所示採用天線佈局113R及第7圖所示天線佈局113L兩者搭配使用為限，實際應用中，也可以將第6圖的天線佈局113R可以配合第3圖中的天線佈局111R或者第5圖中的天線佈局112R兩者搭配用 在第1圖當中的天線單元100R及天線單元100L上。此外，第7圖所示的天線佈局113L也可以配合第3圖中的天線佈局111R或者第5圖中的天線佈局112R兩者搭配用在第1圖當中的天線單元100R及天線單元100L上。也就是說，第3圖、第5圖、第6圖及第7圖當中任兩個天線佈局皆可以配合使用，均為本揭示文件的實施態樣。

請一併參閱，第8圖繪示本揭露文件之一實施例之第3圖所示的天線單元100R的電壓駐波比(VSWR)對頻率之關係圖。第8圖的縱座標單位為電壓駐波比(VSWR)，而橫座標單位為頻率(MHz)。第8圖中曲線301為第3圖所示的天線單元100R包含匹配電路120時的電壓駐波比對頻率之關係曲線。第8圖中曲線302為第3圖所示的天線單元100R在未包含匹配電路120時的電壓駐波比對頻率之關係曲線。

由第8圖中可看出，天線單元100R在有包含匹配電路120時，在Wi-Fi 2.4GHz(約2400MHz~2500MHz)的電壓駐波比均在3以下，相較之下，若未進行阻抗匹配在Wi-Fi 2.4GHz的電壓駐波比則在3以上。

請一併參閱，第9圖繪示本揭露文件之一實施例之第4A圖所示的天線單元100R以及天線單元100L的天線電壓駐波比(VSWR)對頻率之關係圖。第9圖中曲線303為第4A圖所示的天線單元100R的天線電壓駐波比對頻率之關係曲線。第9圖中曲線304為第4A圖所示的天線單元100L的天線電壓駐波比對頻率之關係曲線。

由第9圖中的曲線303可看出，第4A圖中的天線單元100R，在Wi-Fi 2.4GHz的天線電壓駐波比均在3以下，在Wi-Fi 5GHz的天線電壓駐波比也大部分落在3以下。由第9圖中的曲線304可看出，第4A圖中的天線單元100L，在Wi-Fi 2.4GHz的天線電壓駐波比均在3以下，相較之下，在Wi-Fi 5GHz的天線電壓駐波比也大部分落在3以下。顯示出第4A圖中的天線單元100R與天線單元100L均可以達到較佳的天線電壓駐波比。

第10圖繪示第4A圖所示的天線單元100R以及天線單元100L兩者之間的隔離度(isolation)對頻率之關係圖。第10圖的縱座標單位為隔離度(dB)，而橫座標單位為頻率(MHz)，曲線305顯示位於兩側的天線單元100R以及天線單元100L彼此間的隔離度。由圖中可知，兩側天線單元100R、100L的隔離度無論在低頻或高頻處皆低於-15dB，天線單元100R、100L之間具有良好的隔離度。

接著，第11圖繪示第4A圖中的天線單元100R以及天線單元100L各自的天線效率對頻率之關係圖。第11圖的縱座標單位為天線效率(dB)，而橫座標單位為頻率(MHz)。第11圖中曲線306為天線單元100R的天線效率對頻率之關係曲線，第11圖中曲線307為天線單元100L的天線效率對頻率之關係曲線。由第11圖可了解到，天線單元100R以及天線單元100L在例如Wi-Fi 2.4GHz的天線效率為-3.9dB~-4.7dB之間，而在例如Wi-Fi 5GHz的天線效率為-2.4dB~-4.9dB之間。

據上所述，本揭露文件揭示的電子裝置及其天線單元實現了在金屬外殼架構下仍可保有良好天線性能的技術，且透過天線單元於鄰近側邊的塑膠槽縫處直立設置於上下金屬機殼之間並透過空腔輻射共振產生第一高頻共振模態、低頻共振模態及第二高頻共振模態，可減少電子裝置內部空間的占用，使電子裝置內部空間運用更加彈性，亦可使電子裝置的外觀體積可更進一步縮小化，再者，增設匹配電路可提升Wi-Fi 2.4GHz的阻抗匹配，使得Wi-Fi 2.4GHz的電壓駐波比均在3以下。

雖然本發明之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。

Claims (23)

1. 一種天線單元，設置於一電子裝置，該電子裝置包含一第一金屬殼體、一第二金屬殼體以及一金屬接地牆，該金屬接地牆連接該第一金屬殼體與該第二金屬殼體，且該第二金屬殼體具有一側壁往該第一金屬殼體延伸，且該側壁、該金屬接地牆、該第一金屬殼體與該第二金屬殼體之間形成一空腔，該天線單元設置於該空腔中並鄰近於該第二金屬殼體之該側壁上，該天線單元包含：一饋入端；一接地端；一匹配電路，分別電性連接該饋入端以及該接地端；一第一導電部，電性連接該接地端；以及一第二導電部，具有位於兩相反側的一第一邊緣及一第二邊緣，該饋入端透過該匹配電路耦接至該第二導電部之該第一邊緣；一第一延伸臂，由該第二導電部之一第一角落延伸連接至該第一導電部，該第一角落位於該第一邊緣；一第二延伸臂，由該第二導電部之一第二角落向外延伸設置，該第二角落位於該第二邊緣；以及一第三延伸臂，由該第二導電部之一第三角落向外延伸設置，該第二延伸臂之長度大於該第三延伸臂之長度，該第三角落位於該第二邊緣，其中該接地端連接至該第二金屬殼體，該第二導電部、該第一延伸臂以及該第一導電部形成之一第一天線路徑與該空腔共振形成一第一高頻共振模態，該第二導電部與該第二延伸臂形成之一第二天線路徑與該空腔共振形成一低頻共振模態，該第二導電部與該第三延伸臂形成之一第三天線路徑與該空腔共振形成一第二高頻共振模態。
2. 如請求項1所述之天線單元，其中該第二延伸臂與該第三延伸臂分別位於該第二導電部之該第二邊緣的相對兩側的該第二角落以及該第三角落，並且該第二延伸臂與該第三延伸臂反向延伸。
3. 如請求項1所述之天線單元，其中該低頻共振模態之一頻寬大小與該第二導電部之一總面積有關。
4. 如請求項1所述之天線單元，該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；一電感，電性連接於該第三導電部與該接地端之間；以及一電容，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電容電性連接至該第二導電部之該第一邊緣的中間位置。
5. 如請求項1所述之天線單元，該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；以及一電感，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電感電性連接至該第二導電部之一第四角落，該第四角落位於該第一邊緣。
6. 如請求項1所述之天線單元，該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；以及一電容，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電容電性連接至該第二導電部之一第四角落，該第四角落位於該第一邊緣。
7. 如請求項1所述之天線單元，更包含一分支延伸臂，該分支延伸臂設置於該第一延伸臂以及該第一導電部之間。
8. 如請求項1所述之天線單元，其中該第二導電部於鄰近該第一邊緣處挖設一線形槽孔，且該第二導電部環繞該線形槽孔。
9. 如請求項1所述之天線單元，其中該第二角落相對於該第一角落向內縮且鄰近該第二角落的該第二導電部與該第二延伸臂之間具有一線形槽縫，該線形槽縫之一側邊對齊該第二延伸臂之一側邊，該線形槽縫用以增加該第二延伸臂之一等效長度。
10. 一種電子裝置，包含：一第一金屬殼體；一第二金屬殼體，具有一側壁往該第一金屬殼體延伸；一金屬接地牆，該金屬接地牆連接該第一金屬殼體與該第二金屬殼體，且該側壁、該金屬接地牆、該第一金屬殼體與該第二金屬殼體之間形成一空腔；以及至少一天線單元，設置於該空腔中並鄰近於該第二金屬殼體之該側壁，其中該至少一天線單元各自包含：一饋入端；一接地端，連接至該第二金屬殼體；一匹配電路，分別電性連接該饋入端以及該接地端；一第一導電部，電性連接該接地端；以及一第二導電部，具有位於兩相反側的一第一邊緣及一第二邊緣，該饋入端透過該匹配電路耦接至該第二導電部之該第一邊緣；一第一延伸臂，由該第二導電部之一第一角落延伸連接至該第一導電部，該第一角落位於該第一邊緣；一第二延伸臂，由該第二導電部之一第二角落向外延伸設置，該第二角落位於該第二邊緣；以及一第三延伸臂，由該第二導電部之一第三角落向外延伸設置，該第二延伸臂之長度大於該第三延伸臂之長度，該第三角落位於該第二邊緣，其中，該第二導電部、該第一延伸臂以及該第一導電部形成之一第一天線路徑與該空腔共振形成一第一高頻共振模態，該第二導電部與該第二延伸臂形成之一第二天線路徑與該空腔共振形成一低頻共振模態，該第二導電部與該第三延伸臂形成之一第三天線路徑與該空腔共振形成一第二高頻共振模態。
11. 如請求項10所述之電子裝置，其中該至少一天線單元包含一第一天線單元以及一第二天線單元，其中該第一天線單元與該第二天線單元相對該側壁之一垂直軸線為鏡像對稱。
12. 如請求項10所述之電子裝置，其中該至少一天線單元包含一第一天線單元以及一第二天線單元，其中該第一天線單元與該第二天線單元採用相同佈局。
13. 如請求項10所述之電子裝置，其中該至少一天線單元更包含一分支延伸臂，該分支延伸臂設置於該第一延伸臂以及該第一導電部之間。
14. 如請求項10所述之電子裝置，其中該第二金屬殼體之該側壁上開設有至少一塑膠槽縫，該至少一天線單元是鄰近設置於該側壁的該至少一塑膠槽縫。
15. 如請求項10所述之電子裝置，其中該天線單元與該側壁平行間隔一第一距離。
16. 如請求項10所述之電子裝置，其中該第二延伸臂與該第三延伸臂分別位於該第二導電部之該第二邊緣的相對兩側的該第二角落以及該第三角落，並且該第二延伸臂與該第三延伸臂反向延伸。
17. 如請求項10所述之電子裝置，其中該低頻共振模態之一頻寬大小與該第二導電部之一總面積有關。
18. 如請求項10所述之電子裝置，其中該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；一電感，電性連接於該第三導電部與該接地端之間；以及一電容，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電容電性連接至該第二導電部之該第一邊緣的中間位置。
19. 如請求項10所述之電子裝置，其中該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；以及一電感，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電感電性連接至該第二導電部之一第四角落，該第四角落位於該第一邊緣。
20. 如請求項10所述之電子裝置，其中該匹配電路包含：一第三導電部，電性連接該饋入端；以及一電容，電性連接於該第三導電部與該第二導電部之間，其中該電容電性連接至該第二導電部之一第四角落，該第四角落位於該第一邊緣。
21. 如請求項10所述之電子裝置，其中該第二導電部於鄰近該第一邊緣處挖設一線形槽孔，且該第二導電部環繞該線形槽孔。
22. 如請求項10所述之電子裝置，其中該第二角落相對於該第一角落向內縮且鄰近該第二角落的該第二導電部與該第二延伸臂之間具有一線形槽縫，該線形槽縫之一側邊對齊該第二延伸臂之一側邊，該線形槽縫用以增加該第二延伸臂之一等效長度。
23. 如請求項10所述之電子裝置，更包含一分支延伸臂，該分支延伸臂設置於該第一延伸臂以及該第一導電部之間。