TWI742122B - 具包含寄生元件之多帶溝槽天線之無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種無線通訊裝置，其包括具有一天線溝槽的一導電壁。該無線通訊裝置也包括相對於該天線溝槽定位的一天線子總成，來形成一多帶溝槽天線。該多帶溝槽天線包括一介電體以及連結至該介電體的一饋電線。該饋電線可與該天線溝槽操作對準。該多帶溝槽天線也包括連結至該介電體的一寄生線。該寄生線可與該天線溝槽操作對準並與該饋電線分隔。該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊，並且寄生線可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊。該第一頻帶係基於該寄生線的大小與形狀。

Description

具包含寄生元件之多帶溝槽天線之無線通訊裝置
本發明一般係關於無線通訊裝置，以及無線通訊裝置可使用的多帶溝槽天線總成。
無線通訊裝置越來越常被消費者使用，並且在各種行業中具有越來越多的應用。這種無線裝置的範例包含行動電話、平板電腦、筆記型電腦、膝上型電腦以及手機。這些裝置通常包含一或多個整合式天線，允許在通訊網路之內進行無線通訊。近來，在無線裝置上有兩種衝突的市場需求。使用者通常想要更小或更輕的無線裝置，但是使用者也想要有更好的性能及/或更大的容量，例如，當前的無線裝置在多頻帶內操作，並且可針對不同網路選擇這些頻帶。近來已改良的功能包含資料儲存、電池壽命和相機性能等。
為了提供具有改良性能和更多能力的更小裝置，製造商已經嘗試通過調整無線裝置組件的尺寸，或通過將組件移動到不同位置，來優化無線裝置內的可用空間。例如，天線的尺寸與形狀可重新配置及/或天線可移動至不同位置。然而，天線可用位置的數量不僅受限於該無線裝置的其他組件，也受限於政府法規及/或工業要求，像是關於SAR的要求。關於 可攜式電腦，像是膝上型電腦、筆電、平板電腦以及可用膝上或桌上模式操作的可變形電腦，天線通常定位在包括顯示器的電腦區段中或包括鍵盤的基座區段中。雖然這些天線有效，但還是希望能夠有提供充分通訊能力，同時佔用較少空間讓其他裝置能夠設計的替代天線。
在一個具體實施例中，提供一種無線通訊裝置，其包括具有一天線溝槽的一導電壁。該無線通訊裝置也包括相對於該天線溝槽定位的一天線子總成，來形成一多帶溝槽天線。該多帶溝槽天線包括一介電體，以及連結至該介電體並電連結至一導電通路來通訊射頻(RF，radio-frequency)波的一饋電線。該饋電線可與該天線溝槽操作對準。該多帶溝槽天線也包括連結至該介電體的一寄生線。該寄生線可與該天線溝槽操作對準並與該饋電線分隔。該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊，並且寄生線可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊。該第一頻帶係基於該寄生線的大小與形狀。
在一些態樣中，該饋電線設置成在一第三頻帶上通訊。該等第二和第三頻帶可大於該第一頻帶。
在一些態樣中，相較於若該多帶溝槽天線不包括該寄生線的該天線溝槽長度，該寄生線允許該天線溝槽的長度比較短。
在一些態樣中，該無線通訊裝置包括一外殼區段，界定出該無線通訊裝置的外部。該外殼區段可包括該導電壁以及該天線溝槽。該導電壁可為該無線通訊裝置的一結構元件。選擇性，該天線溝槽對該無線通訊裝置的外部開放。
選擇性，該外殼區段界定一外殼凹穴。該介電體可包括一介電插入件，其位於該外殼凹穴內並透過與該外殼區段干擾裝配或模造在一起來卡住該外殼區段。
在一些態樣中，該無線通訊裝置也可包括具有該外殼區段的一蓋殼體以及受到該蓋殼體保護的一使用者顯示器。選擇性，該無線通訊裝置可為一可攜式電腦。該蓋殼體可設置成在位置之間旋轉，來在一開啟操作狀態與一平板操作狀態之間改變該可攜式電腦。
在一些態樣中，該無線通訊裝置為具有透過一鉸鍊總成彼此旋轉連結的第一和第二裝置區段之一可攜式電腦。該外殼區段可定義該鉸鍊總成的一部分。
在一些態樣中，該無線通訊裝置也包括一印刷電路，其包括該介電體、該饋電線以及該寄生線。該印刷電路可與該天線溝槽重疊。
在一些態樣中，該多帶溝槽天線為一第一多帶溝槽天線。該無線通訊裝置可包括一第二多帶溝槽天線。該第二多帶溝槽天線可包括一對應天線溝槽、一對應饋電線以及一對應寄生線。
在一個具體實施例中，提供一種多帶溝槽天線，其包括具有一天線溝槽的一導電壁。該多帶溝槽天線也包括一介電體，以及連結至該介電體並設置成電連結至一導電通路來通訊射頻(RF)波的一饋電線。該饋電線可與該天線溝槽操作對準。該多帶溝槽天線也包括連結至該介電體的一寄生線。該寄生線可與該天線溝槽操作對準並與該饋電線分隔。該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊，並且寄生線可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊。該第一頻帶係基於該寄生線的大小與形狀。
在一些態樣中，該饋電線設置成在一第三頻帶上通訊。該等第二和第三頻帶可大於該第一頻帶。
在一些態樣中，相較於若該多帶溝槽天線不包括該寄生線的該天線溝槽長度，該寄生線允許該天線溝槽的長度比較短。
在一些態樣中，該導電壁為一無線通訊裝置的一外殼區域之一部分。
在一些態樣中，該多帶溝槽天線也包括一印刷電路，其包括該介電體、該饋電線以及該寄生線。
在一些態樣中，該外殼區段定義一鉸鍊總成的一部分。
在一個具體實施例中，提供一天線子總成，其包括一介電體，以及連結至該介電體並設置成電連結至一導電通路來通訊射頻(RF)波的一饋電線。該天線子總成也包括連結至該介電體的一寄生線。該寄生線與該饋電線分隔，並且具有相對於該饋電線的一固定位置。該饋電線與該寄生線可設置成相對於一共用天線溝槽操作定位，來形成一多帶溝槽天線。該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊。該寄生線可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊。該第一頻帶係基於該寄生線的大小與形狀。
在一些態樣中，該饋電線設置成在一第三頻帶上通訊。該等第二和第三頻帶可大於該第一頻帶。
在一些態樣中，相較於若該天線子總成不包括該寄生線的該天線溝槽長度，該寄生線允許該天線溝槽的長度比較短。
100:無線通訊裝置
102:第一裝置區段
103:第一邊緣
104:第二裝置區段
105:第二邊緣
106:鉸鍊總成
108:鉸鍊
110:鉸鍊
112:蓋殼體
114:使用者顯示器
118:外殼
120:互動側
122:使用者介面
124:鍵盤
125:多帶溝槽天線
126:觸控板
130:系統電路系統
132:處理器
134:記憶體
136:資料儲存裝置
138:無線控制單元
140:功率控制電路
141:前透視圖
142:後透視圖
143:側視圖
144:側視圖
146:接近感測器
150:天線子總成
152:介電體
153:外部表面
154:接地線
155:貫穿孔
156:饋電線
157:饋電點
158:寄生線
160:第一尺寸
162:第二尺寸
164:開口
166:開口
170:寬度
172:長度
174:間隙
180:天線子總成
182:介電體
184:接地線
186:饋電線
187:饋電點
188:寄生線
190:天線溝槽
191:寬度
192:第一外緣
194:第二外緣
196:寬度
198:天線溝槽
198:虛線方塊
199:寬度
202:第一凹槽
204:第二凹槽
206:鉸鍊延伸件
208:旋轉軸
210:內輪廓表面
212:第一天線溝槽
214:第二天線溝槽
218:主區段
220:遠端邊緣
222:近端邊緣
226:分隔距離
232:天線子總成
232:第一天線子總成
234:天線子總成
234:第二天線子總成
236:基材
238:近端邊緣
240:印刷電路
242:介電體
244:接地線
246:饋電線
247:饋電點
248:寄生線
250:介電插入件
252:柱子
254:柱子
256:穿孔
260:外殼凹穴
262:頂端側
264:底部側
278:平板蓋
282:同軸纜線
284:同軸纜線
286:接地箔
第一圖例示根據具體實施例包括本文所揭示一多帶溝槽天 線的一無線通訊裝置。
第二圖為第一圖中該無線通訊裝置的方塊圖。
第三圖為根據一特定具體實施例，可用來形成與第一圖中該無線通訊裝置一起使用的一第一多帶溝槽天線之一天線子總成平面圖。
第四圖為根據一特定具體實施例，可用來形成與第一圖中該無線通訊裝置一起使用的一第二多帶溝槽天線之一天線子總成平面圖。
第五圖為包括第一圖中該無線通訊裝置的天線溝槽之該結構元件一部分的放大後視圖。
第六圖為說明第一圖中該第一和第二多帶溝槽天線之該無線通訊裝置一部分的放大前視圖。
第七圖為根據另一特定具體實施例，可與第一圖中該無線通訊裝置一起使用的該第一多帶溝槽天線之放大圖。
第八圖為根據另一特定具體實施例，可與第一圖中該無線通訊裝置一起使用的該第二多帶溝槽天線之放大圖。
第九圖為用於第一圖中該無線通訊裝置並且其中具有至少該等第一和第二多帶溝槽天線之一者的一外殼凹穴之放大剖面圖。
第十圖為該等第一和第二多帶溝槽天線通訊連結至第一圖中該無線通訊裝置的同軸纜線之隔離視圖。
本文所揭示的具體實施例包括多帶溝槽天線以及具有多帶溝槽天線的無線通訊裝置。此後將一無線通訊裝置稱為一無線裝置。在一些具體實施例中，該多帶溝槽天線由該無線裝置的一指定區段所形成。例 如，該無線裝置可為具有一或多個區段可與個人接觸的一可攜式電腦。另外，該多帶溝槽天線可由該無線裝置的一內部區段所形成。如本文所使用，「可攜式電腦」包含膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦等等。在特定具體實施例中，該可攜式電腦類似於膝上型或筆記型電腦，並且可轉換成平板類電腦。在其他具體實施例中，該可攜式電腦為一膝上型或筆記型電腦。該可攜式電腦可具有分離可移動裝置區段，例如，該可攜式電腦可包括一基座區段，其中包括鍵盤。該可攜式電腦也可包括一顯示器區段，其中包括一使用者顯示器(例如觸控螢幕)。該基座與顯示器區段可彼此旋轉連結。
該無線裝置可包括一系統或裝置接地，以及電連結至該系統接地的多帶溝槽天線。在一些具體實施例中，該系統接地具有顯著大於該多帶溝槽天線之導電元件(像是饋電線與寄生線)的一區域。該系統接地可為例如一或多個導電金屬板。該系統接地可電連結至該無線裝置的其他元件，像是一可攜式電腦的外殼。
在一些具體實施例中，該多帶溝槽天線包括由一導電壁界定的一天線溝槽。選擇性，該導電壁可形成至少該無線裝置的一結構元件一部分。該多帶溝槽天線也包括一介電體，其連結至該饋電與寄生線。在特定具體實施例中，該多帶溝槽天線包括一印刷電路板，其具有該介電體與該饋電與寄生線。在這種具體實施例中，該印刷電路板可使用印刷電路技術來製造。
然而應了解，該多帶溝槽天線可透過其他方法來製造。該多帶溝槽天線的一或多個元件可透過雷射直接結構化(LDS，laser direct structuring)、雙射模塑(含銅線的介電質)及/或油墨印刷來製作，例如，介電 結構可利用將一介電體塑造(例如熱塑)成指定形狀來製造。然後導電元件(例如接地線、饋電線、寄生線或其他線)可透過例如油墨印刷，放置於該模具表面上。另外，可先形成導電元件，然後在該等導電元件四周模塑一介電體。例如，該等導電元件(例如接地線、饋電線、寄生線或其他線)可從金屬板壓印成形、放置於一凹穴內，然後由注入該凹穴的一熱塑材料圍繞。該介電體可包括一單一介電元件，或可包括介電元件的組合。
該多帶溝槽天線可包括複數個階級或階層，其中至少該等階級或階層之一者具有可在一指定射頻(RF)頻率或頻帶上通訊的一或多個饋電線(或焊墊)。針對本發明目的，「RF」一詞廣泛用來包括廣範圍的電磁發射頻率，包括例如落在該射頻、微波或毫米波頻率範圍之內的頻率。該多帶溝槽天線也包括相對於該饋電線以及該天線溝槽定位的一或多條寄生線(或焊墊)，來達成該多帶溝槽天線的指定效能。
該多帶溝槽天線具有至少兩不同頻帶，像是704-960MHz、1425-1850MHz以及1850-2700MHz。該多帶溝槽天線的頻率範圍可適用於例如無線區域網路(WLAN，wireless local area network)系統。在一些具體實施例中，該多帶溝槽天線具有在2.4-2.484GHz範圍之內的一或多個中央頻率，以及在5.15-5.875GHz範圍之內的一或多個中央頻率，例如，該多帶溝槽天線具有置中在2.4GHz上的一第一頻帶、置中在5.3GHz上的一第二頻帶以及置中在5.6GHz上的一第三頻帶。然而，應該注意，本文說明的無線裝置與多帶溝槽天線並不受限於特定頻帶，並且可使用其他頻帶。同樣地，應該注意，本文說明的無線裝置與多帶溝槽天線並不受限於特定無線技術(例如WLAN、Wi-Fi、WiMax)，並且可使用其他無線技術。
第一圖例示根據具體實施例形成的一無線通訊裝置100之不同圖式。此後無線通訊裝置100稱為無線裝置。在示範具體實施例中，無線裝置100為可轉換可攜式電腦，可重新定位在不同模式或狀態下操作。例如，第一圖分別例示無線裝置100在第一操狀態之下的前與後透視圖141、142。第一圖也分別例示無線裝置100在第二和第三操作狀態下的側視圖143、144。該第一操作狀態可稱為開啟操作狀態，讓個人可例如在鍵盤上打字及/或檢視或觸控使用者顯示器。該第二操作狀態可稱為平板操作狀態，讓個人可與使用者顯示器互動(例如檢視及/或觸控)。該第三操作狀態可稱為關閉操作狀態。
然而在其他具體實施例中，無線裝置100可只具有兩個操作狀態或只有一個操作狀態。例如，無線裝置100可為只能在該開啟與關閉操作狀態下操作的可攜式電腦，或無線裝置100可為只能在該平板操作狀態下操作的平板電腦(或智慧型手機)。仍舊在其他具體實施例中，該無線裝置可為可穿戴式裝置(例如手錶、健身追蹤器、健康狀態監控器等等)。該可穿戴式裝置可與其他可穿戴式元件整合，像是衣物。
無線裝置100可包括多個互連的裝置區段，其可相對於彼此來移動。在示範具體實施例中，無線裝置100包含一第一裝置區段102以及一第二裝置區段104，這兩者透過一鉸鍊總成106彼此互連。第一裝置區段102具有一第一邊緣103，並且第二裝置區段具有一第二邊緣105。該鉸鍊總成106可互連第一和第二邊緣103、105，並允許第一與第二裝置區段102、104在該開啟操作狀態、該關閉操作狀態與該平板操作狀態之間繞著一軸旋轉。在例示的具體實施例中，鉸鍊總成106包括兩鉸鍊108、110。部分鉸鍊 108、110可由第一裝置區段102界定，並且鉸鍊108、110的剩餘部分可由第二裝置區段104界定。在替代的具體實施例中，鉸鍊總成106為具有兩個旋轉軸的一浮動鉸鍊。
第一裝置區段102包括一蓋殼體112和一使用者顯示器114。使用者顯示器114設置成在一操作狀態下(例如該等第一和第二操作狀態)面對個人。在該等第一或第三操作狀態下，該蓋殼體112可定義無線裝置100的外觀。在該第二操作狀態下，蓋殼體112定位在使用者顯示器114與第二裝置區段104之間。在示範具體實施例中，蓋殼體112包括天線溝槽212、214(顯示於第五圖)，其與對應饋電線和寄生線互動(底下說明)來形成一或多個多帶溝槽天線。
該等天線溝槽可由蓋殼體112界定，該蓋殼體具有形成該等天線溝槽以外的結構目的。尤其是，蓋殼體112(1)形成無線裝置100外觀的一部分、(2)保護無線裝置100的內部組件，以及(3)支撐使用者顯示器114。使用者顯示器114可為液晶顯示器(LCD，liquid crystal display)並且包括玻璃(例如鹼鋁矽酸鹽玻璃板)。在其他具體實施例中，該等天線溝槽可由無線裝置100的其他結構元件界定。例如，該等天線溝槽可由第二裝置區段104的外殼118所界定。另外，該等天線溝槽可由無線裝置100的其他結構元件所界定。
如本文所使用，「結構元件」為包括界定該(等)天線溝槽的金屬材料之元件。該結構元件也必須強化無線裝置100的結構整體性，及/或保護至少該無線裝置的一個組件，其中該受保護的組件並非該多帶溝槽天線。若一結構元件設計成支撐無線裝置100的負載，則該結構元件強化無 線裝置100的結構整體性。如本文所述，該結構元件可為該等裝置區段之一者的外殼。結構元件的其它範例包括一內部框架及/或一導電壁。然而請注意，除非特別陳述(例如「進一步包括內含該導電壁的一結構元件...」)，否則導電壁並不需要是結構元件。
結構元件可為模造、沖壓成形、壓鑄及/或等等。結構元件可具有整體一致的組成物，如此該結構元件界定該天線溝槽的部分，具有與例如強化該無線裝置結構整體性的一分離部分相同之組成物。結構元件可具有界定該無線裝置外部的部分。該外部包括在至少一個操作狀態期間暴露在四周環境下的表面。
在示範具體實施例中，使用者顯示器114為觸控螢幕，可偵測到使用者的接觸並識別在該顯示區域之內的接觸位置。該接觸可來自使用者的手指及/或觸控筆或其他物體。使用者顯示器114可實施一或多種觸控螢幕技術，然而在其他具體實施例中，使用者顯示器114並非可識別接觸的觸控螢幕，例如，使用者顯示器114可只能顯示影像。
第二裝置區段104具有一互動側120，其包括一使用者介面122。使用者介面122可包含一或多個輸入裝置，例如，使用者介面122包括通訊連結至無線裝置100的系統電路系統130(顯示於第二圖)之一鍵盤124和一觸控板126。鍵盤124和觸控板126之每一者都設置成接收來自無線裝置100的一使用者之使用者輸入。
外殼118圍繞並保護無線裝置100的至少部份系統電路系統130。第二裝置區段104也可包括允許其他裝置或網路通訊連結至無線裝置100的連接埠。外部裝置的非限制範例包含可移除式媒體驅動、外部鍵盤、 滑鼠、揚聲器以及纜線(例如乙太網路纜線)。雖然未顯示，不過第二裝置區段104也可設置成安裝至一對接站及/或充電站。
第二圖為更詳細例示系統電路系統130的無線裝置100之方塊圖。系統電路系統130通訊連結至多帶溝槽天線125，並且可控制多帶溝槽天線125的操作。雖然第二圖顯示兩個多帶溝槽天線125，不過其他具體實施例可包括只有一個多帶溝槽天線或超過兩個多帶溝槽天線。多帶溝槽天線125可與相同頻帶通訊，或與不同頻帶通訊。
系統電路系統130可包括一或多個處理器132(例如中央處理單元(CPU)、微控制器、場可程式編輯陣列或其他邏輯型裝置)、一或多個記憶體134(例如揮發性及/或非揮發性記憶體)以及一或多個資料儲存裝置136(例如可移除式儲存裝置或不可移除式儲存裝置，像是硬碟)。資料儲存裝置136可為其上儲存一或多個指令集的電腦可讀取媒體。該等指令可完全或至少部分駐留在資料儲存裝置136、記憶體134及/或處理器132內。系統電路系統130也可包括一無線控制單元138(例如行動寬頻數據機)，可讓無線裝置100透過無線網路通訊。無線裝置100可設置成根據一或多個通訊標準或協定(例如Wi-Fi、藍牙、行動電話標準等)來通訊。
在無線裝置100的操作期間，無線裝置100可透過多帶溝槽天線125與外部裝置或網路通訊。為此，多帶溝槽天線125可包括導電元件，設置成展現出針對所要應用所定制之電磁特性。像是每一多帶溝槽天線125都可設置成同時在多個頻帶內操作。多帶溝槽天線125的結構可設置成在特定無線頻帶內有效運作。多帶溝槽天線125的結構可設置成針對不同網路選擇特定無線頻帶。多帶溝槽天線125可設置成具有指定效能特性，像是電壓 駐波比(VSWR)、增益、帶寬以及輻射圖。在一些具體實施例中，多帶溝槽天線125在一致的中央頻率(或一致的頻帶)上操作。在其他具體實施例中，多帶溝槽天線125在不同的中央頻率(或不同的頻帶)上操作。
無線裝置100也可包括一功率控制電路140以及一或多個接近感測器146，其設置成偵測個人的身體，包括皮膚或衣物，何時靠近無線裝置100。例如，接近感測器146可為紅外線(IR)感測器或電容感測器，偵測個人的皮膚何時距離多帶溝槽天線125及/或無線裝置100的一或多個區段，像是第一或第二裝置區段102、104(第一圖)，一特定距離之內。如所示，將接近感測器146例示為簡單方塊，像是其他電路系統。然而，應該了解，接近感測器146可具有根據接近感測器類型的任何結構。接近感測器146通訊連結至功率控制電路140，然後該電路通訊連接至多帶溝槽天線125。尤其是，功率控制電路140可降低至多帶溝槽天線125的功率，以便降低RF發射。在一些具體實施例中，該功率降低可侷限至特定空間及/或只套用至選定數量的可用頻帶。雖然功率控制電路140例示成位於多帶溝槽天線125與無線控制單元138之間，不過功率控制電路140可具有其他位置，例如，功率控制電路140可為無線控制單元138的一部分。
本文所揭示的具體實施例可設置成達到指定的特定吸收率(SAR，specific absorption rate)限制。特別是，該多帶溝槽天線及/或功率控制電路可設置成達成指定的SAR限制。SAR是測量身體吸收RF能量的速率。在某些案例中，無線裝置的容許SAR限制為每公斤1.6瓦(W/kg)，平均值超過1公克組織。然而，該SAR限制可根據該無線裝置的應用、政府法規、工業標準及/或未來有關RF暴露的研究來改變。在特定具體實施例中，該多 帶溝槽天線及/或功率控制電路設置成，判定當個人的身體相鄰於該無線裝置的指定區域時，像是該多帶溝槽天線，間隙為零。
該等SAR限制可取決於該無線裝置的應用。用於一或多個具體實施例的該SAR可根據一或多個協定來決定，諸如由工業及/或政府機構提供的協定。藉由範例，本文所揭示的具體實施例可通過測試及/或設置來滿足美國聯邦通信委員會(FCC)所揭示之SAR相關標準。
第三圖為根據具體實施例形成的一天線子總成150之俯視圖，以及第四圖為根據具體實施例形成的一天線子總成180俯視圖。天線子總成150、180可形成個別多帶溝槽天線的部分或零件，像是多帶溝槽天線125(第二圖)，並且可能與天線子總成232、234(如第六圖所示)類似或一致。
天線子總成150、180可透過多種製造技術來製作。在例示的具體實施例中，天線子總成150、180可透過已知的印刷電路板(PCB)技術來製作。用於這種具體實施例的天線子總成150、180可為包括複數個堆疊基材層的層板或三明治結構。每一基材層都可至少部分包括一絕緣介電材料。做為範例，基材層可包括介電材料(例如阻燃環氧玻璃板(FR4)、FR408、聚酰亞胺、聚酰亞胺玻璃、聚酯、環氧芳族聚酰胺、金屬等)、接合材料(例如丙烯酸粘合劑、改性環氧樹脂、酚醛縮丁醛、壓敏粘合劑(PSA)、預浸漬材料等)、以預定方式設置、沉積或蝕刻的導電材料或上述的組合。該導電材料可為銅(或銅合金)、銅鎳、銀環氧樹脂、導電聚合物等。應了解，基材層可包括例如接合材料、導電材料及/或介電材料的子層。如此，至少天線子總成150、180之一者可為印刷電路，尤其是一印刷電路板。
然而應了解，該天線子總成150、180可透過其他方法來製 造。天線子總成150、180的一或多個元件可透過雷射直接結構化(LDS，laser direct structuring)、雙射模塑(含銅線的介電質)及/或油墨印刷來製作，例如，結構組件可利用將一介電材料塑造(例如熱塑)成指定形狀來製造。然後導電元件(例如線路)可透過例如油墨印刷，放置於該模具表面上。另外，可先形成導電元件，然後在該等導電元件四周模塑一介電材料。例如：該等導電元件可從金屬板壓印成形、放置於一凹穴內，然後由注入該凹穴的一熱塑材料圍繞。
如第三圖和第四圖所示，每一天線子總成150、180都相對於相互垂直的X、Y和Z軸來定向。該Z軸延伸進出頁面。應了解，該等X、Y和Z軸僅用於描述多帶隙天線的不同元件之間的位置關係。該等X、Y和Z軸在重力方面沒有特定定向。
關於第三圖，天線子總成150包括一介電體152以及由介電體152所支撐的導電元件154、156、158。該等導電元件包括一接地線或焊墊154、一饋電線或焊墊156以及一寄生線或焊墊158。該等導電元件也可包括導電通孔155、157，其延伸通過介電體152或其他線。如本文所用，一「導電通孔」為導電通路。在示範具體實施例中，該導電通孔與該Z軸平行延伸，但是在像是模造的其他具體實施例，該貫穿孔則不需平行。
在特定具體實施例中，接地線154、饋電線156和寄生線158都在沿著介電體152的外部表面153之同一平面上。然而，接地線154、饋電線156和寄生線158不需要在同一平面上，並且不需要沿著介電體152的外部表面定位。例如在其他具體實施例中，至少接地線154、饋電線156或寄生線158之一者可內嵌在介電體152之內。接地線154、饋電線156或寄生線158 相對於彼此可具有不同的Z位置(或相對於Z軸的位置)。例如，饋電線156和寄生線158可具有不同Z位置。
介電體152沿著該X軸具有一第一尺寸(或長度)160，並且沿著該Y軸具有一第二尺寸(或寬度)162。在示範具體實施例中，介電體152設置成固定至另一個組件，像是介電插入件250(如第七圖所示)。在其他具體實施例中，像是模造介電體152的具體實施例，介電體152和介電插入件250的部件可結合，並且基本上一體成形。介電體152包括開口164、166，其大小和形狀經過調整，來接受硬體或個別投射體。如所示，開口164、166為介電體152的穿孔。
饋電線156透過一饋電點157連結至導電通路(例如同軸纜線)。饋電點157可代表一導電通孔將饋電線156互連至該導電通路之位置。該導電通路可終止於天線子總成150的另一部分。該導電通路設置成將RF波通訊至饋電線156。饋電線156設置成在操作上對準一天線溝槽190(在第三圖用虛線方塊表示)，像是天線溝槽212(顯示於第五圖)，來在一指定頻帶上通訊。接地線154也可與天線溝槽190對準。在示範具體實施例中，饋電線156設置成在兩頻帶上通訊，像是中央為2.4GHz的頻帶以及中央為5-6GHz的頻帶(例如在5.3或5.6GHz上)，不過也可使用其他頻帶。接地線154可電連結至一系統接地(未顯示)。接地線154也可電連接至該同軸纜線的外側導體。
寄生線158也可操作對準該天線溝槽，如此寄生線158跨越該天線溝槽提供電容。寄生線158相對於饋電線156定位，達成以下至少之一者(a)有效修改饋電線156的頻帶或(b)可讓該無線裝置在一額外頻帶之內通 訊。該額外頻帶可高於饋電線156的頻帶。針對其中饋電線156在兩頻帶上通訊的具體實施例，寄生線158可讓該無線裝置在比其上饋電線156通訊的至少該等兩頻帶之一者還要高的一第三頻帶上通訊。
在一些具體實施例中，寄生線158可當成被動共振器來操作，其吸收來自饋電線156的該等RF波，並在不同的頻帶上再次輻射該等RF波。在特定具體實施例中，饋電線156在第一和第二頻帶上通訊，其中至少該第一頻帶經過寄生線158的修改，並且寄生線158在一第三頻帶上通訊。在一些具體實施例中，寄生線158可使用較短的天線溝槽。也就是說，相較於若該多帶溝槽天線不包括該寄生線的該天線溝槽長度，寄生線158允許該天線溝槽的長度比較短。如此，寄生線158可啟用多頻帶，使用比若寄生線158不存在時所需更短的天線溝槽，在三個頻帶(或更多)上操作。
寄生線158的大小與尺寸經過調整，如此多帶溝槽天線達成指定的效能。例如，可控制寄生線158的寬度170，來控制或決定饋電線156的較低頻帶。可控制寄生線158的長度172，來選擇寄生線158的頻帶。饋電線156也可調整尺寸，來決定其上饋電線156通訊的頻帶。除了上面的參數，寄生線158與饋電線156之間的一或多個間隙174可設置成達到一指定效能。
雖然例示的具體實施例只顯示單一寄生線158，不過具體實施例可包括一條以上的寄生線，來進一步控制該多帶溝槽天線的效能。
關於第四圖，天線子總成180可包括類似或與天線子總成150一致的特徵(如第三圖所述，並且本文不再重複說明)。例如，天線子總成180可包括一介電體182以及由介電體182所支撐的導電元件184、186、188。該等導電元件包括一接地線或焊墊184、一饋電線或焊墊186以及一寄生線或 焊墊188。該等導電元件也可包括導電通孔，其延伸通過介電體182或其他線。例如，饋電線186透過一饋電點187連結至導電通路(例如同軸纜線)。饋電點187可代表一導電通孔將饋電線186互連至該導電通路之位置。
一天線溝槽(在第三圖中針對天線子總成150用虛線方塊190表示，或在第四圖中針對天線子總成180用虛線方塊198表示)定位在該對應天線子總成的相對側邊之上以及上面。如第四圖所示，每一饋電線186和寄生線188的寬度都大於天線溝槽198的寬度199。根據該多帶溝槽天線的所要效能，每一饋電線186和寄生線188都可用寬度完全重疊天線溝槽198，或只有饋電線186與寄生線188之一者的寬度可完全重疊天線溝槽198。例如，寄生線188具有一第一外緣192和一第二外緣194，而寄生線188的寬度196沿著該Y軸在這兩外緣之間延伸。如第四圖沿著該Z軸所見，天線溝槽198定位在第一和第二外緣192、194之間，如此寄生線188沿著該Y軸完全重疊天線溝槽198。在例示的具體實施例中，饋電線186也沿著該Y軸完全重疊天線溝槽198。然而在其他具體實施例中，寄生線188與饋電線186未完全重疊天線溝槽198。如第三圖所示，天線溝槽190具有一寬度191，其大小相對於饋電線與寄生線156、158來調整。饋電線156完全重疊天線溝槽190，並且寄生線186至少部分重疊天線溝槽190。根據該多帶溝槽天線所要的效能，接地線154可或不可重疊天線溝槽190。
第五圖為第一圖中無線裝置100的蓋殼體112一部分之放大後視圖。第五圖的該部分蓋殼體112可形成鉸鍊總成106(第一圖)的零件。蓋殼體112為上述無線裝置100的結構元件，並且設置成保護並支撐使用者顯示器114(見於第一圖)。第一邊緣103為蓋殼體112的邊緣。在例示的具體實 施例中，第一邊緣103為蓋殼體112的一底部外緣，其界定出第一和第二凹槽202、204。第一和第二凹槽202、204設置成接受外殼118的互補部分(未顯示)。第一邊緣103也定義位於第一與第二凹槽202、204之間的一鉸鍊延伸件206。鉸鍊延伸件206具有一內輪廓表面210，其塑造成可與第二裝置區段104(第一圖)的一部分旋轉接合。
如所示，蓋殼體112包括形成第一和第二天線溝槽212、214的導電材料。如此，蓋殼體112可構成或包括具有天線溝槽212、214的一導電壁。第一和第二天線溝槽212、214由鉸鍊延伸件206所界定，第一和第二天線溝槽212、214可沿著鉸鍊延伸件206與蓋殼體112的主區段218間之邊界延伸。在例示的具體實施例中，第一和第二天線溝槽212、214與旋轉軸208平行延伸並相鄰。旋轉軸208可至少部分由內輪廓表面210所界定。第一和第二天線溝槽212、214可距離例如旋轉軸2084公分(cm)之內，不管蓋殼體112的位置。
然而應了解，在其他具體實施例中，第一和第二天線溝槽212、214可具有其他位置。例如，第一和第二天線溝槽212、214可由界定無線裝置100內框架一部分的一內導電壁所界定。如本文中所使用，用語「導電壁」可包括一外壁(例如鉸鍊延伸件206)或可包括一內壁。
至少第一和第二天線溝槽212、214之一者可與第一邊緣103平行延伸並相鄰。如本文中所使用，用語「相鄰」包括該天線溝槽緊鄰該第一邊緣或距離該第一邊緣一指定距離之內。例如，至少第一和第二天線溝槽212、214之一者可具有一遠端邊緣220，距離第一邊緣103 4公分之內。在更特定的具體實施例中，遠端邊緣220在第一邊緣103的2.5公分之內。至 少第一和第二天線溝槽212、214之一者可具有一近端邊緣222，距離第一邊緣103 2公分之內。在更特定的具體實施例中，近端邊緣222在第一邊緣103的1.5公分之內。如第五圖所示，第一和第二天線溝槽212、214彼此相隔一分隔距離226。
第六圖為當無線裝置100在開啟操作狀態下並且使用者面對使用者顯示器114和使用者介面122時之一部分(靠近鉸鍊總成106)的放大正視圖。針對說明用途，第一裝置區段102的一部分已經移除，露出第一和第二天線子總成232、234以及使用者顯示器114的一基材236(例如玻璃)。第一和第二天線子總成232、234定位在基材236的一近端邊緣238與蓋殼體112的第一邊緣103之間。如所示，第一和第二天線子總成232、234包括個別印刷電路240，具有面向內朝向該使用者的導電元件244、246、248。
第七圖和第八圖分別為根據其他特定具體實施例的第一和第二天線子總成232、234之放大圖。每一第一和第二天線子總成232、234都包括印刷電路240的一介電體242以及一介電插入件250。介電體242支撐一接地線244、一饋電線246和一寄生線248，這分別類似於第三圖的接地線154、饋電線156和寄生線158。每一饋電線246都具有一饋電點247，其代表一貫穿孔將饋電線246互連至一導電通路(未顯示)之位置。
在一些具體實施例中，介電插入件250為一模造結構，其設置成連結至蓋殼體112或無線裝置110的其他外殼結構。介電插入件250可包括柱子252、254，其延伸通過介電體242的個別穿孔256，將印刷電路240固定至個別介電插入件250。雖然第七圖和第八圖例示介電體242和介電插入件250為分開的元件，不過可考慮介電體242和介電插入件250的部件結合成 單一結構(例如模造結構)。在這種情況下，該單一模造結構可稱為一介電體或一介電插入件。
第九圖為無線裝置100的一部分(接近鉸鍊總成106)之放大剖面圖，並且顯示外殼凹穴260之內的第一天線子總成232。外殼凹穴260由一平板蓋278與蓋殼體112所界定。蓋殼體112可基本上界定外殼凹穴260的體積，並且平板蓋278可覆蓋該體積。在一些具體實施例中，平板蓋278可為使用者顯示器114的一零件，並且支撐基材236。
第一天線溝槽212界定一開口給外殼凹穴260。當在操作上對準天線溝槽212時，如第九圖所示，第一天線子總成232與天線溝槽212形成多帶溝槽天線125。在一些具體實施例中，介電插入件250可與蓋殼體112(或根據情況可為其他外殼區段)模造在一起，並且在該模造處理之後，印刷電路240可安裝至介電插入件250。例如，介電體242具有面對遠離介電插入體250的一頂端側262，以及卡住介電插入體250的一底部側264。底部側264可塗抹黏著劑，並且/或介電插入體250可塗抹黏著劑。然後，將印刷電路240黏貼至介電插入體250。柱子252可在印刷電路240黏貼時幫助對準。
另外，第一天線子總成232可分開組裝然後定位在外殼凹穴260內成一體，如此介電插入件250與蓋殼體112(或根據情況可為其他外殼區段)干涉裝配在一起。因此，介電插入件250可分開定位在外殼凹穴260之內，並且與蓋殼體112形成干涉裝配或可與蓋殼體112模造在一起或在其內。如此，導電元件244、246、248(第八圖)可具有相對於個別天線溝槽212的基本固定位置。
第十圖為當第一和第二天線子總成232、234分別通訊連結至 同軸纜線282、284時的隔離圖。第十圖顯示個別印刷電路240的底部側264。如所示，同軸纜線282(或導電通路282)可終止於第一天線子總成232的印刷電路240之底部側264，並且同軸纜線284(或導電通路284)可終止於第二天線子總成234的印刷電路240之底部側264。在示範具體實施例中，同軸纜線282、284基本上可與旋轉軸280(第五圖)平行延伸。不過，同軸纜線282、284可從其他方向接近印刷電路240。另如所示，第一和第二天線子總成232、234可電連結至接地箔286。
應了解，上述僅用於說明，並不設限。例如，上述具體實施例(及/或其態樣)都可彼此結合。此外，可進行許多修改，在不悖離本發明的情況下針對本發明的教導調整特定情況或材料。本說明書所說明的尺寸、材料類型、許多組件方位以及許多組件的數量與位置都用於定義特定具體實施例的參數，並無限制之意，僅為示範具體實施例。精通技術人士查閱上面的描述之後，將了解申請專利範圍的精神與範疇內之許多其他具體實施例及修改。因此，應該參照申請專利範圍以及申請專利範圍所賦予的完整同等範圍，來決定本發明範疇。
如說明中所使用，「在示範具體實施例中」一詞表示說明的具體實施例只是範例，該用詞並不用於將本發明限制於該具體實施例，本發明的其他具體實施例可以不包括所述特徵或結構。在申請專利範圍中，「包含(including)」和「其中(in which)」等用語為個別用語「包括(comprising)」和「其中(wherein)」的等義用語。再者，在下列申請專利範圍內，「第一」、「第二」和「第三」等詞僅用來標示，並不用來暗示對該物體的需求數量。
150:天線子總成
152:介電體
153:外部表面
154:接地線
155:貫穿孔
156:饋電線
157:饋電點
158:寄生線
160:第一尺寸
162:第二尺寸
164:開口
166:開口
170:寬度
172:長度
174:間隙
190:天線溝槽
191:寬度

Claims (15)

  1. 一種多帶溝槽天線，其包括：一導電壁，其具有一天線溝槽；一介電體；一饋電線，其連結至該介電體並設置成電連結至一導電通路來通訊射頻(RF)波，該饋電線與該天線溝槽操作對準；以及一寄生線，其連結至該介電體，該寄生線可與該天線溝槽操作對準並與該饋電線分隔；其中該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊，並且該寄生線跨越該天線溝槽提供電容且可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊，該第一頻帶係根據該寄生線的一大小與形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項之多帶溝槽天線，其中該饋電線設置成在一第三頻帶上通訊，該第二和第三頻帶大於該第一頻帶。
  3. 如申請專利範圍第1項之多帶溝槽天線，其中相較於若該多帶溝槽天線不包括該寄生線的該天線溝槽長度，該寄生線允許該天線溝槽的長度比較短。
  4. 如申請專利範圍第1項之多帶溝槽天線，其中該導電壁為一無線通訊裝置的一外殼區域之一部分。
  5. 如申請專利範圍第1項之多帶溝槽天線，進一步包括一印刷電路，其包括該介電體、該饋電線以及該寄生線。
  6. 如申請專利範圍第1項之多帶溝槽天線，其中該外殼區段界定一鉸鍊總成的一部分。
  7. 一種天線子總成，其包括：一介電體；一饋電線，其連結至該介電體並設置成電連結至一導電通路來通訊射頻(RF)波；以及一寄生線，其連結至該介電體，該寄生線與該饋電線分隔，並且具有相對於該饋電線的一固定位置；其中該饋電線與該寄生線都設置成相對於一共用天線溝槽操作對準，來形成一多帶溝槽天線，該饋電線設置成在一第一頻帶上通訊，該寄生線跨越該共用天線溝槽提供電容且可讓該多帶溝槽天線在一第二頻帶上通訊，該第一頻帶係根據該寄生線的一大小與形狀。
  8. 如申請專利範圍第7項之天線子總成，其中該饋電線設置成在一第三頻帶上通訊，該第二和第三頻帶大於該第一頻帶。
  9. 如申請專利範圍第7項之天線子總成，其中相較於若該天線子總成不包括該寄生線的該天線溝槽長度，該寄生線允許該天線溝槽的長度比較短。
  10. 一種包括如申請專利範圍第7至9項中任一項的天線子總成之無線通訊裝置，進一步包括：一導電壁，其具有一天線溝槽；其中該天線子總成相對於該天線溝槽定位，來形成該多帶溝槽天線。
  11. 如申請專利範圍第10項之無線通訊裝置，進一步包括一外殼區段，其界定該無線通訊裝置的外部，該外殼區段包括該導電壁與該天線溝槽，該導電壁為該無線通訊裝置的一結構元件。
  12. 如申請專利範圍第11項之無線通訊裝置，其中該天線溝槽向該無線通訊裝置的外部開放。
  13. 如申請專利範圍第11項之無線通訊裝置，其中該外殼區段界定一外殼凹穴，該介電體包括一介電插入件，其位於該外殼凹穴內並透過與該外殼區段干擾裝配或模造在一起來卡住該外殼區段。
  14. 如申請專利範圍第11項之無線通訊裝置，進一步包括具有該外殼區段的一蓋殼體以及受到該蓋殼體保護的一使用者顯示器。
  15. 如申請專利範圍第11項之無線通訊裝置，其中該無線通訊裝置為一可攜式電腦，其具有透過一鉸鍊總成彼此旋轉連結的第一與第二裝置區段，該外殼區段界定該鉸鍊總成的一部分。
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