TWI631768B - 通訊裝置及其天線組件 - Google Patents

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TWI631768B
TWI631768B TW105119383A TW105119383A TWI631768B TW I631768 B TWI631768 B TW I631768B TW 105119383 A TW105119383 A TW 105119383A TW 105119383 A TW105119383 A TW 105119383A TW I631768 B TWI631768 B TW I631768B
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蘇信誠
劉駿達
林淑珍
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川益科技股份有限公司
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Abstract

一種通訊裝置包括一本體、一主機板、一殼體及一天線。該殼體安裝至該本體，且該殼體能夠用以遮蔽該主機板；該天線電性連接至該主機板，且該天線的一部分未被該殼體遮蔽。

Description

通訊裝置及其天線組件
本發明係關於一種通訊裝置，特別是指一種天線的一部分未被一殼體遮蔽的通訊裝置。
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。
然而，通訊市場的消費族群龐大，因此如何設計一種具有不同的天線配置方式的通訊裝置，以滿足特定族群之需求，便是一項值得探討的議題。
本發明是有關於一種通訊裝置，特別是指一種通訊裝置的一天線的一部分或全部未被一殼體遮蔽。
根據本發明的一觀點，一種通訊裝置包括一本體、一主機板、一殼體及一第一天線。該殼體安裝至該本體，且該殼體能夠用以遮蔽該主機板；該第一天線電性連接至該主機板，且該第一天線的一部分或全部是位在相對該殼體的覆蓋面以外的區域。
較佳地，該主機板位於該本體與該殼體之間。
較佳地，該本體由非金屬材料所製成。
較佳地，該本體包含複數個邊框，該主機板對應在這些邊框之間。
較佳地，該第一天線包含一訊號端電性連接至該主機板，且該第一天線的一部分是依附至該本體的其中之一邊框。
較佳地，該殼體包含複數個側部，該第一天線的一部分是超出該殼體的其中之一側部一段距離而位於該殼體外。
較佳地，該通訊裝置更包含一框體安裝至該本體，且該本體位於該框體與該殼體之間，該框體包含複數個邊框之間定義一空間可容納該本體，該第一天線的一部分位於該框體與該本體之間。
較佳地，該框體的尺寸是大於該本體的尺寸，且 該殼體的尺寸是小於或等於該本體的尺寸。
較佳地，該框體是由非金屬材料所製成。
較佳地，該第一天線的一部分包含一第一輻射部與一第二輻射部的其中之一，該第一輻射部用以傳輸或接收一高頻訊號，該第二輻射部用以傳輸或接收一低頻訊號。
較佳地，該第二輻射部包含一第一導體與一第二導體耦合至該第一導體，該第二導體具有一第一狹縫與一第二狹縫，該第一狹縫沿著該第二導體的長度方向配置，該第二狹縫相對該第二導體的長度方向彎折且連通該第一狹縫，該第一輻射部與該第二輻射部之間具有一間隙，且該第一輻射部具有一第三狹縫沿著該第一輻射部的長度方向配置。
較佳地，該第一輻射部的長度小於該第二輻射部的長度。
較佳地，該第一天線的一部分是位於相鄰該主機板的一角落。
較佳地，該通訊裝置更包含一輔助構件依附至該本體不同於該主機板的一側，該輔助構件由金屬材料所製成，且該輔助構件包含複數個側部是對應該本體的這些邊框。
較佳地，該殼體為一背蓋，且該殼體由金屬材料或塑膠材料所製成，當該殼體由金屬材料所製成時，該殼體能夠作為該主機板的接地。
較佳地，該通訊裝置更包含一第二天線與一第三 天線，該第二天線與該第三天線分別包含一訊號端電性連接至該主機板，且該第二天線與該第三天線的一部分是超出該殼體一段距離而位於該殼體外。
較佳地，該第二天線與該第三天線的一部分是分別位於相鄰該主機板的另二個角落。
較佳地，該通訊裝置更包含一電池與一顯示模組電性連接至該主機板。
根據本發明的另一觀點，一種通訊裝置的天線組件包括一主機板、一殼體及一天線。該殼體能夠用以遮蔽該主機板；該天線包含一訊號端電性連接至該主機板，且該天線的一部分未被該殼體遮蔽。
較佳地，該殼體由金屬材料所製成。
10‧‧‧通訊裝置
12‧‧‧本體
14‧‧‧殼體
16‧‧‧主機板
18‧‧‧第一天線
20‧‧‧顯示模組
22‧‧‧框體
24‧‧‧輔助構件
26‧‧‧第二天線
28‧‧‧第三天線
30‧‧‧電池
32a,32b‧‧‧第一邊框
34a,34b‧‧‧第二邊框
36‧‧‧空間
37‧‧‧內表面
38a,38b‧‧‧第一側部
40a,40b‧‧‧第二側部
42a,42b,42c‧‧‧接地區
44a,44b‧‧‧第一側部
46a,46b‧‧‧第二側部
48a,48b‧‧‧第一邊框
50a,50b‧‧‧第二邊框
52‧‧‧空間
54a,54b‧‧‧第一側部
56a,56b‧‧‧第二側部
58‧‧‧分隔件
60‧‧‧第一角落
62‧‧‧第二角落
64‧‧‧第三角落
66,70,74‧‧‧饋入端
68,72,76‧‧‧接地端
78,82,86‧‧‧第一輻射部
80,84,88‧‧‧第二輻射部
90‧‧‧一部分
92‧‧‧第一導體
94‧‧‧第二導體
96‧‧‧第一狹縫
98‧‧‧第二狹縫
100‧‧‧間隙
102‧‧‧第三狹縫
D‧‧‧距離
圖1顯示本發明一實施例之通訊裝置的外觀示意圖；圖2顯示本發明一實施例之通訊裝置的分解示意圖；圖3顯示本發明一實施例之通訊裝置的本體與輔助構件的分解示意圖；圖4顯示本發明一實施例之主機板以及天線的配置示意圖；圖5顯示本發明一實施例之殼體、本體及框體的局部組合示意圖，用以顯示一天線的一部分超出殼體的一側部一段距離；圖6顯示本發明一實施例之通訊裝置的主機板電性連接至殼體與天線的示意圖； 圖7顯示本發明一實施例之一天線的立體示意圖；以及圖8顯示本發明一實施例之另一天線的立體示意圖。
圖1及圖2顯示本發明一實施例之一通訊裝置10包括一本體12、一殼體14、一主機板(mother board)16、一第一天線18及一顯示模組20。較佳地，該通訊裝置10更包括一框體22、一輔助構件24、一第二天線26、一第三天線28及一電池30。
該本體12由非金屬材料所製成，例如是塑膠。該本體12包含複數個邊框，於此，以一對第一邊框32a、32b與一對第二邊框34a、34b相互連接為例。這些邊框32a、32b、34a、34b之間定義一空間36。該第一邊框32a(或32b)的長度是大於該第二邊框34a(或34b)的長度。
該殼體14可安裝至該本體12，且該殼體14能夠用以遮蔽(或包覆)該主機板16的大部分與該電池30，以保護該通訊裝置10的相關電子零件。該殼體14能夠由金屬材料或非金屬材料(例如塑膠材料)所製成。於此實施例中，以該殼體14為一背蓋，且該殼體14由金屬材料所製成為例。該殼體14能夠作為該主機板16的接地。進一步而言，該殼體14包含一內表面37以及複數個側部位於該內表面37的周圍，這些側部於此以一對第一側部38a、38b與一對第二側部40a、40b為例。其中，該內表面37上可具有至少一接地區。於此，以三個接 地區42a,42b及42c為例，且每一接地區42a,42b及42c分配在不同的位置。
該主機板16可對應在該本體12之這些邊框32a、32b、34a、34b所定義而成的空間36而位於該本體12的一側。具體而言，該主機板16包含複數個側部，這些側部於此以一對第一側部44a、44b與一對第二側部46a、46b為例。於此實施例中，該主機板16位於該本體12與該殼體14之間。
該顯示模組20用以顯示該通訊裝置10的電子資訊，且該顯示模組20可以是觸控顯示模組。由於此部分為熟悉該領域之通常知識者能夠理解之技術範疇，為了簡明起見，於此不另贅述。於此實施例中，該顯示模組20位於該本體12與該框體22之間，且該顯示模組20可電性連接至該主機板16。
該框體22可安裝至該本體12，使該本體12位於該框體22與該殼體14之間。該框體22用以作為該通訊裝置10的整體外觀，且該框體22可透過各種表面處理方式進行裝飾。較佳地，該框體22的尺寸是大於該本體12的尺寸，且該殼體14的尺寸是小於或等於該本體12的尺寸。具體而言，該框體22包含複數個邊框，於此，以一對第一邊框48a、48b與一對第二邊框50a、50b相互連接為例。這些邊框48a、48b、50a、50b之間定義一空間52可提供該本體12與該顯示模組20位於該空間52內。較佳地，該框體22是由非金屬材料所製成，例 如是塑膠。
該電池30能夠供電至該通訊裝置10。例如，該電池30電性連接且可供電至該主機板16。
該第一天線18、該第二天線26及該第三天線28可借助軟性電路板、雷雕天線製程、金屬印刷或沖壓金屬片等工法製作在該本體12上。
配合圖2與圖3所示，該輔助構件24相鄰該本體12，且該輔助構件24與該本體12可透過射出成形、超音波熔接或熱熔等工法實現。較佳地，該輔助構件24是依附至該本體12而位於不同於該主機板16的一側。其中，該輔助構件24由金屬材料所製成。值得一提的是，若該顯示模組20包含一金屬屏蔽罩，則該顯示模組20可透過金屬彈片或其他導電材料與該輔助構件24電性連接。該輔助構件24包含複數個側部對應於該本體12的這些邊框32a、32b、34a、34b。該輔助構件24的這些側部於此以一對第一側部54a、54b與一對第二側部56a、56b為例。較佳地，該本體12包含一分隔件58可將該輔助構件24與該主機板16隔開。其中，由於該輔助構件24是由金屬材料所製成，因此該輔助構件24可用以補強該本體12的結構強度，且該輔助構件24亦有助於該主機板16的散熱。此外，當上述殼體14為塑膠材料時，該輔助構件24能夠作為該主機板16的接地。例如，該主機板16可借助金屬彈片或其他導電材料電性連接至該輔助構件24。值得一提的是，該殼 體14與該輔助構件24皆可由金屬材料所製成，而能夠分別作為該主機板16的接地。此外，該殼體14、該主機板16及這些天線18、26、28的其中之一(以該第一天線18為例)可構成一天線組件。
如圖4所示，該主機板16的第一側部44b的長度是大於該主機板16的第二側部46a(或46b)。此外，該主機板16的這些側部44a、44b、46a、46b之間具有複數個角落，例如，該主機板16的這些側部44a、44b、46a、46b彼此連接之轉折處具有一第一角落60、一第二角落62及一第三角落64。另一方面，該第一天線18、該第二天線26及該第三天線28可分別位於相鄰該第一角落60、該第二角落62及該第三角落64。換言之，每一天線的一部分是位於相鄰該主機板16之對應的角落。其中，該第三天線28可以是全球定位系统(Global Positioning System,GPS)或WIFI之天線。
再者，該第一天線18、該第二天線26及該第三天線28分別具有一訊號端及一接地端。於此實施例中，該第一天線18具有一饋入端66與一接地端68分別電性連接至該主機板16；該第二天線26具有一饋入端70與一接地端72分別電性連接至該主機板16；以及，該第三天線28具有一饋入端74與一接地端76分別電性連接至該主機板16。
這些天線可包含複數個輻射部。以該第一天線18與該第二天線26為例。該第一天線18具有一第一輻射部78與 一第二輻射部80。該第一輻射部78用以傳輸或接收一高頻訊號；該第二輻射部80用以傳輸或接收一低頻訊號。其中，該第一天線18的第二輻射部80是對應在該主機板16的第一側部44b，該第一天線18的第一輻射部78是對應在該主機板16的第二側部46b，且該第一輻射部78的長度小於該第二輻射部80的長度。相似地，該第二天線26具有一第一輻射部82與一第二輻射部84。該第一輻射部82用以傳輸或接收一高頻訊號；該第二輻射部84用以傳輸或接收一低頻訊號。其中，該第二天線26的第二輻射部84是對應在該主機板16的第一側部44b，該第二天線26的第一輻射部82是對應在該主機板16的第二側部46a，且該第一輻射部82的長度小於該第二輻射部84的長度。
此外，該第三天線28具有一第一輻射部86與一第二輻射部88。其中，該第三天線28的第二輻射部88是對應在該主機板16的第一側部44a，該第三天線28的第一輻射部86是對應在該主機板16的第二側部46a。
如圖5所示，該殼體14可透過卡扣或螺接等方式安裝至該本體12；另一方面，該框體22可借助卡扣、超音波熔接、熱熔等方式安裝至該本體12。但關於該殼體14、該本體12與該框體22的安裝方式於實施上不侷限。此外，由於該框體22的尺寸是大於該本體12的尺寸，該框體22的空間52能夠容納該本體12。再者，由於該殼體14的尺寸是小於或等於該本體12的尺寸，因此該框體22亦能夠用來容納該殼體14的 一部分(此部分亦可配合參閱圖1)。
該第一天線18、該第二天線26或該第三天線28的一部份是設置在相鄰至該本體12。於此，為了簡明起見，僅以該第一天線18作說明。該第一天線18的一部分90是相鄰至該本體12。於此實施例中，該第一天線18的一部分90是依附至該本體12的其中之一邊框，例如是依附至該第二邊框34b。較佳地，該第一天線18的一部分90或全部位在相對該殼體14的覆蓋面以外的區域。以圖5為例說明，該第一天線18的一部分90是位在該殼體14的覆蓋面以外的區域一段距離D而位於該殼體14外。簡單來說，該第一天線18的一部分90未被該殼體14遮蔽。於此實施例中，該第一天線18的一部分90是超出該殼體14的一側部(例如是超出該第二側部40b)外一段距離D。較佳地，該第一天線18的一部分90位於該框體22的第二邊框50b與該本體12的第二邊框34b之間。該第一天線18的一部分90可以是該第一天線18的第一輻射部78或第二輻射部80。於此，該第一天線18的一部分90以該第一天線18的第一輻射部78為例，但實施上不侷限。據此，使該第一天線18的主要輻射部是位於該殼體14的範圍外。
相似地，該第二天線26與該第三天線28的一部分(例如第一輻射部或第二輻射部)也是超出該殼體14一段距離而位於該殼體14外，使該第二天線26與該第三天線28的主要輻射部是位於該殼體14的範圍外。為了簡明起見，此部分不 另贅述。
如圖6所示，上述各天線(該第一天線18、該第二天線26、或該第三天線28)，於圖6中僅以第二天線26與第三天線28為例。該第二天線26的饋入端70與該第三天線28的饋入端74可分別借助一金屬彈片或其他導電材料而電性連接至該主機板16；相同地，該第二天線26的接地端72(未繪示)與第三天線28的接地端76(未繪示)可分別借助一金屬彈片或其他導電材料而電性連接至該主機板16。另一方面，該主機板16亦可借助一金屬彈片或其他導電材料以將該第一天線18、該第二天線26與該第三天線28的接地訊號分別電性連接至該殼體14對應的接地區42a,42b,及42c。
如圖7所示，該第二天線26包含該第一輻射部82與該第二輻射部84，以及一饋入端70與一接地端72位於該第一輻射部82與該第二輻射部84之間。
如圖8所示，該第一天線18的第二輻射部80更包含一第一導體92與一第二導體94耦合(couple)至該第一導體92。該第二導體94具有一第一狹縫96與一第二狹縫98。其中，該第一狹縫96沿著該第二導體80的長度方向配置；該第二狹縫98相對該第二導體80的長度方向彎折且連通該第一狹縫96。該第一天線18的第一輻射部78與該第二輻射部80之間具有一間隙100，且該第一輻射部78具有一第三狹縫102沿著該第一輻射部78的長度方向配置。根據此結構配置，有助於該 第一天線18傳輸或接收訊號的效率。
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。

Claims (18)

  1. 一種通訊裝置，包括：一本體包含複數個邊框；一主機板對應在該本體之這些邊框所定義而成的空間而位於該本體的一側；一殼體安裝至該本體，且該殼體能夠用以遮蔽該主機板，該殼體包含複數個側部；以及一第一天線電性連接至該主機板，該第一天線的一部分位在相對該殼體的覆蓋面以外的區域，且該第一天線的該部分是依附至該本體的其中之一邊框；其中，該第一天線的一部分是超出該殼體的其中之一側部一段距離而位於該殼體外。
  2. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該主機板位於該本體與該殼體之間。
  3. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該本體由非金屬材料所製成。
  4. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該主機板對應在這些邊框之間。
  5. 如請求項1所述的通訊裝置，更包含一框體安裝至該本體，且該本體位於該框體與該殼體之間，該框體包含複數個邊框之間定義一空間可容納該本體，該第一天線的一部分位於該框體與該本體之間。
  6. 如請求項5所述的通訊裝置，其中，該框體的尺寸是大於該本體的尺寸，且該殼體的尺寸是小於或等於該本體的尺寸。
  7. 如請求項5所述的通訊裝置，其中，該框體是由非金屬材料所製成。
  8. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該第一天線的一部分包含一第一輻射部與一第二輻射部的其中之一，該第一輻射部用以傳輸或接收一高頻訊號，該第二輻射部用以傳輸或接收一低頻訊號。
  9. 如請求項8所述的通訊裝置，其中，該第二輻射部包含一第一導體與一第二導體耦合至該第一導體，該第二導體具有一第一狹縫與一第二狹縫，該第一狹縫沿著該第二導體的長度方向配置，該第二狹縫相對該第二導體的長度方向彎折且連通該第一狹縫，該第一輻射部與該第二輻射部之間具有一間隙，且該第一輻射部具有一第三狹縫沿著該第一輻射部的長度方向配置。
  10. 如請求項8所述的通訊裝置，其中，該第一輻射部的長度小於該第二輻射部的長度。
  11. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該第一天線的一部分是位於相鄰該主機板的一角落。
  12. 如請求項4所述的通訊裝置，更包含一輔助構件依附至該本體不同於該主機板的一側，該輔助構件由金屬材料所製成，且該輔助構件包含複數個側部是對應該本體的這些邊框。
  13. 如請求項1所述的通訊裝置，其中，該殼體為一背蓋，且該殼體由金屬材料或塑膠材料所製成，當該殼體由金屬材料所製成時，該殼體能夠作為該主機板的接地。
  14. 如請求項11所述的通訊裝置，更包含一第二天線與一第三天線，該第二天線與該第三天線分別包含一訊號端電性連接至該主機板，且該第二天線與該第三天線的一部分是超出該殼體一段距離而位於該殼體外。
  15. 如請求項14所述的通訊裝置，其中，該第二天線與該第三天線的一部分是分別位於相鄰該主機板的另二個角落。
  16. 如請求項1所述的通訊裝置，更包含一電池與一顯示模組電性連接至該主機板。
  17. 一種通訊裝置的天線組件，包括：一主機板；一殼體能夠用以遮蔽該主機板；以及一天線包含一訊號端電性連接至該主機板，且該天線的一部分未被該殼體遮蔽；其中，該天線的該部分是超出該殼體的其中之一側部一段距離而位於該殼體外。
  18. 如請求項17所述的通訊裝置的天線組件，其中，該殼體由金屬材料所製成。
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