TWI683475B

TWI683475B - 通信裝置

Info

Publication number: TWI683475B
Application number: TW107118031A
Authority: TW
Inventors: 吳建逸; 張桓嘉; 吳朝旭; 黃士耿; 蔡嘉洲; 朱祐頤
Original assignee: 和碩聯合科技股份有限公司
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2020-01-21
Also published as: US10903564B2; CN110534900B; US20190363436A1; CN110534900A; TW202005172A

Abstract

一種通信裝置。在主電路板與天線之間設置與接地面電性連接的擋牆結構。擋牆結構的擋牆部具有厚度。擋牆部與主電路板以及天線分別相距第一距離以及第二距離。擋牆部與屏蔽金屬板相距第三距離。天線朝擋牆部的正投影方向上的投影落於擋牆部上。

Description

通信裝置

本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種通信裝置。

一般無線通信裝置(如：筆電、平板或手機…等)的天線位置通常會擺設於與螢幕相對的位置，例如螢幕可設置於通信裝置的上蓋，而天線設置於通信裝置的下蓋。另外，為了使無線通信裝置具有良好的通信品質，一般會透過機構件的螺絲或導電布(gasket)將位於上蓋的金屬屏蔽區連接至位於下蓋的系統接地面，以構成完整的接地面，如此可避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊而影響天線性能。然由於部份通信裝置中，上蓋的金屬屏蔽區與下蓋的系統接地面的距離較大(例如大於18毫米)，如此將提高上述接地面的搭接困難度。

本發明提供一種通信裝置，可有效避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，而提高通信裝置的通信品質。

本發明的通信裝置包括顯示面板、接地面、屏蔽金屬板、主電路板、天線以及擋牆結構。接地面與顯示面板相對設置。屏蔽金屬板位於顯示面板與接地面之間，疊置於顯示面板上。主電路板位於屏蔽金屬板與接地面之間，疊置於接地面上。擋牆結構設置於主電路板與天線之間，並與接地面電性連接，擋牆結構包括擋牆部，擋牆部具有一厚度，且擋牆部與主電路板以及天線分別相距第一距離以及第二距離，擋牆部與屏蔽金屬板相距第三距離，天線朝該擋牆部的正投影方向上的投影落於擋牆部上。

在本發明的一實施例中，上述的擋牆結構為由第一金屬片彎折形成，擋牆部為ㄇ字形結構，ㄇ字形結構包括第一側面部、第二側面部以及頂部，第一側面部與第二側面部間的距離等於上述厚度。擋牆結構還包括第一連接部以及第二連接部。第一連接部電性連接接地面以及第一側面部。第二連接部電性連接第二側面部以及天線，其中第一側面部與主電路板相距第一距離，第二側面部與天線相距第二距離，頂部與屏蔽金屬板相距第三距離。

在本發明的一實施例中，上述的第二側面部與屏蔽金屬板的邊緣在顯示面板的法線方向上切齊。

在本發明的一實施例中，上述的通信裝置還包括印刷電路板，天線形成於印刷電路板上。

在本發明的一實施例中，上述的擋牆結構的高度高於印刷電路板的高度至少一預設高度。

在本發明的一實施例中，上述的預設高度為5毫米。

在本發明的一實施例中，上述的通信裝置還包括第二金屬片，其與頂部相對設置，並電性連接接地面、第一連接部與第二連接部。

在本發明的一實施例中，上述的厚度大於等於5毫米。

在本發明的一實施例中，上述的第一距離以及第二距離大於等於5毫米。

在本發明的一實施例中，上述的第三距離大於0毫米且小於等於3毫米。

基於上述，本發明實施例藉由在主電路板與天線之間設置與接地面電性連接的擋牆結構，以避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，而提高通信裝置的通信品質。

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是依照本發明一實施例的一種通信裝置的示意圖，請參照圖1。通信裝置可例如為手機、平板電腦或一體式(All in one)桌上型電腦，然不以此為限。通信裝置包括上蓋102、下蓋104、顯示面板106、屏蔽金屬板S1(見圖2)、主電路板M1、接地面G1、天線A1、A2、擋牆結構R1以及R2。當上蓋102鎖固於下蓋104時，上蓋102與下蓋104內部的空間可用以容置顯示面板106、主電路板M1、接地面G1、天線A1、A2、擋牆結構R1以及R2。其中，顯示面板106與屏蔽金屬板S1設置於上蓋102，上蓋102具有開口，可在顯示面板106鎖固至上蓋102時，使顯示面板106的顯示面於開口露出。主電路板M1、接地面G1、天線A1、A2、擋牆結構R1以及R2則設置於下蓋104。如圖1所示，主電路板M1疊置於接地面G1上，擋牆結構R1以及天線A1設置於接地面G1的左上方，而擋牆結構R2以及天線A2設置於接地面G1的右上方。其中擋牆結構R1設置於主電路板M1與天線A1之間，擋牆結構R2設置於主電路板M1與天線A2之間。

圖2是依照本發明一實施例的一種擋牆結構與天線的配置示意圖，以下將以擋牆結構R2以及天線A2為例進一步說明擋牆結構與天線的配置方式。如圖2所示，顯示面板106與接地面G1相對設置，屏蔽金屬板S1位於顯示面板106與接地面G1之間，且屏蔽金屬板S1疊置於顯示面板106上。在本實施例中，擋牆結構R2為由金屬片彎折形成，其可包括連接部RA、RB以及具有ㄇ字形結構的擋牆部RP，擋牆部RP可包括側面部RC、RD與頂部RE，其中連接部RA電性連接接地面G1以及側面部RC，連接部RB電性連接側面部RD以及天線A2(例如電性連接至天線A2的接地件)，側面部RC與主電路板M1相距距離D1，側面部RB與天線A2相距距離D2。此外擋牆部RP具有厚度D3(亦即側面部RC與RD間相距厚度D3)，擋牆部RP的頂部RE與屏蔽金屬板S1相距距離D4。構成擋牆結構R2的金屬片可例如以鋁箔來實施，例如藉由將鋁箔貼附於硬式泡棉(sponge)202上的方式來形成具有ㄇ字形結構的擋牆部RP，在其它實施例中金屬片也可也其它種類的金屬來實施，例如以鋁片或銅片(然不以此為限)，當以鋁片或銅片來實施時可省去使用硬式泡棉202來支撐金屬片，又或者是，擋牆部RP的部分也可以實心的金屬塊來實施。

在本實施例中，天線A2為以在印刷電路板上印刷天線圖案的方式實施，印刷電路板為以與擋牆部RP平行的方式配置(然不以此為限，在其它實施例中印刷電路板也可與擋牆部RP相夾小於180度的角度)，且如圖1所示，天線A2朝擋牆部RP的正投影方向上的投影完全地落於擋牆部RP上。舉例來說，印刷電路板的寬度W1可例如等於擋牆部RP的寬度W2，印刷電路板的高度H2可低於或等於擋牆部RP的高度H1，例如低於至少低於擋牆部RP一預設高度(例如5毫米)，然不以此為限。此外，擋牆部RP的側面部RD可例如配置為與屏蔽金屬板S1的邊緣在顯示面板106的法線方向上切齊，然不以此為限。在部份實施例中，亦可使側面部RD比屏蔽金屬板S1的邊緣更接近天線A2，亦即使擋牆部RP整體右移而更接近天線A2，在通信裝置的容置空間允許的前提下，如此可進一步避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，而提高通信裝置的通信品質。

圖3是依照本發明另一實施例的一種擋牆結構與天線的配置示意圖，請參照圖3。本實施例與圖2實施例的不同之處在於，本實施例的擋牆結構還可包括金屬片302，其與擋牆部RP的頂部RE相對設置，並電性連接接地面G1、連接部RA與連接部RB，而使擋牆部RP具有口字形結構。

由於擋牆結構R1以及天線A1的實施方式與擋牆結構R2以及天線A2類似，本領域技術人員應可由上述的說明清楚了解擋牆結構R1以及天線A1的實施細節，因此在此不再贅述。

此外，詳細來說，上述的距離D1、D2以及厚度D3可例如設定為大於等於5毫米、距離D4可例如設定為大於0毫米且小於等於3毫米，以有效地避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，而提高通信裝置的通信品質。

舉例來說，在圖1實施例中，可使對應擋牆結構R1以及天線A1的距離D1、D2、厚度D3、距離D4、高度H1以及擋牆部RP的寬度分別為7毫米、5毫米、5毫米、3毫米、15毫米以及35毫米，並使對應擋牆結構R2以及天線A2的距離D1、D2、厚度D3、距離D4、高度H1以及擋牆部RP的寬度分別為7毫米、15毫米、7毫米、3毫米、15毫米以及35毫米。

圖4是圖1實施例的天線A1以及天線A2的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VWSR)的對頻率變化的曲線圖，由圖4可看出，天線A1以及天線A2的電壓駐波比在2.4GHz以及5GHz附近皆可低於2。圖5是圖1實施例的天線A1以及天線A2的隔離度的示意圖，由圖5可看出，故其天線A1以及天線A2之間的隔離度無論在2.4GHz以及5GHz都可在-20dB以下(天線A1以及天線A2間的相對距離大於200毫米)。圖6是圖1實施例的天線A1以及天線A2的天線效率的曲線圖，由圖6可看出，天線A1以及天線A2的天線效率在2.4GHz為-2.0~-3.1dBi，在5GHz的天線效率為-1.6~-2.6dBi，2.4GHz以及5GHz的天線效率皆可大於-3.5 dBi，具有良好的天線效率。圖7是圖1實施例的天線A1以及天線A2的包絡相關係數的示意圖，由圖7可看出，天線A1以及天線A2的包絡相關係數皆可在0.01以下。圖8與圖9分別是圖1實施例的天線A1以及A2在有設置擋牆結構以及未設置擋牆結構的情形下所對應的雜訊準位(noise level)的示意圖，由圖8以及圖9可看出，在設置擋牆結構後，可有效地改善在2.4GHz的雜訊準位(約改善0.5~4dBm)，阻隔雜訊對無線通訊品質的影響。

因此，由圖4~圖9可明顯看出，在主電路板與天線之間設置與接地面電性連接的擋牆結構確實可有效地避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，提高通信裝置的通信品質。

綜上所述，本發明實施例藉由在主電路板與天線之間設置與接地面電性連接的擋牆結構，如此一來便可不需將上蓋的屏蔽金屬板與下蓋的接地面進行電性連接，省去屏蔽金屬板以及接地面上的接地點設計，而可節省設計成本，且可有效地避免通信裝置的主電路板所產生的雜訊影響天線性能，而提高通信裝置的通信品質。

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。

102：上蓋 104：下蓋 106：顯示面板 202：硬式泡棉 302：金屬片 S1：屏蔽金屬板 M1：主電路板 G1：接地面 A1、A2：天線 H1、H2：高度 R1、R2：擋牆結構 RA、RB：連接部 RC、RD：側面部 RE：頂部 RP：擋牆部 D1、D2、D4：距離 D3：厚度 W1、W2：寬度

圖1是依照本發明實施例的通信裝置的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的一種擋牆結構與天線的配置示意圖。圖3是依照本發明另一實施例的一種擋牆結構與天線的配置示意圖。圖4是圖1實施例的天線A1以及天線A2的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VWSR)的對頻率變化的曲線圖。圖5是圖1實施例的天線A1以及天線A2的隔離度的示意圖。圖6是圖1實施例的天線A1以及天線A2的天線效率的曲線圖。圖7是圖1實施例的天線A1以及天線A2的包絡相關係數的示意圖。圖8是圖1實施例的天線A1在有設置擋牆結構以及未設置擋牆結構的情形下所對應的雜訊準位(noise level)的示意圖。圖9是圖1實施例的天線A2在有設置擋牆結構以及未設置擋牆結構的情形下所對應的雜訊準位的示意圖。

106：顯示面板 202：硬式泡棉 S1：屏蔽金屬板 M1：主電路板 G1：接地面 A2：天線 H1、H2：高度 R2：擋牆結構 RA、RB：連接部 RC、RD：側面部 RE：頂部 RP：擋牆部 D1、D2、D4：距離 D3：厚度

Claims

一種通信裝置，包括：一顯示面板；一接地面，與該顯示面板相對設置；一屏蔽金屬板，位於該顯示面板與該接地面之間，疊置於該顯示面板上；一主電路板，位於該屏蔽金屬板與該接地面之間，疊置於該接地面上；一天線；以及一擋牆結構，設置於該主電路板與該天線之間，並與該接地面電性連接，該擋牆結構包括一擋牆部，該擋牆部具有一厚度，且該擋牆部與該主電路板以及該天線分別相距一第一距離以及一第二距離，該擋牆部與該屏蔽金屬板相距一第三距離，該天線朝該擋牆部的正投影方向上的投影落於該擋牆部上。
如申請專利範圍第1項所述的通信裝置，其中該擋牆結構為由一第一金屬片彎折形成，該擋牆部為一ㄇ字形結構，該ㄇ字形結構包括一第一側面部、一第二側面部以及一頂部，該第一側面部與該第二側面部間的距離等於該厚度，該擋牆結構還包括：一第一連接部，電性連接該接地面以及該第一側面部；以及一第二連接部，電性連接該第二側面部以及該天線，其中該第一側面部與該主電路板相距該第一距離，該第二側面部與該天線相距該第二距離，該頂部與該屏蔽金屬板相距該第三距離。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，其中該第二側面部與該屏蔽金屬板的邊緣在該顯示面板的法線方向上切齊。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的通信裝置，其中該通信裝置還包括：一印刷電路板，該天線形成於該印刷電路板上。
如申請專利範圍第4項所述的通信裝置，其中該擋牆結構的高度高於該印刷電路板的高度至少一預設高度。
如申請專利範圍第5項所述的通信裝置，其中該預設高度為5毫米。
如申請專利範圍第2項所述的通信裝置，還包括：一第二金屬片，與該頂部相對設置，並電性連接該接地面、該第一連接部與該第二連接部。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的通信裝置，其中該厚度大於等於5毫米。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的通信裝置，其中該第一距離以及該第二距離大於等於5毫米。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的通信裝置，其中該第三距離大於0毫米且小於等於3毫米。