TWI782647B - 電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種電子裝置，包括一金屬背蓋、一前蓋板、一金屬擋牆及至少一天線輻射體。前蓋板蓋合於金屬背蓋，且包括一邊框區。金屬擋牆設置於金屬背蓋與前蓋板之間，而與金屬背蓋共同形成對應於邊框區的一金屬腔。各天線輻射體設置於金屬腔內，搭接於金屬背蓋的一第一側壁，且與金屬擋牆間隔一距離。

Description

電子裝置
本揭示是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種具有天線輻射體的電子裝置。
目前，例如是平板電腦的電子裝置多使用金屬背蓋以提升質感，且具有窄邊框的設計以加大螢幕面積，但這樣的條件使得天線效能難有好的表現。
本揭示提供一種電子裝置，可使天線輻射體的輻射能量集中在特定方向，而具有良好的天線效能。
本揭示的一種電子裝置，包括一金屬背蓋、一前蓋板、一金屬擋牆及至少一天線輻射體。金屬背蓋包括一第一側壁。前蓋板蓋合於金屬背蓋，且包括一邊框區。金屬擋牆設置於金屬背蓋與前蓋板之間，金屬擋牆與金屬背蓋共同形成對應於邊框區的一金屬腔。至少一天線輻射體設置於金屬腔內，搭接於金屬背蓋的第一側壁，且與金屬擋牆間隔一距離。
基於上述，本揭示的電子裝置的金屬擋牆與金屬背蓋共同形成對應於邊框區的金屬腔，天線輻射體設置於金屬腔內，搭接於金屬背蓋，且與金屬擋牆間隔距離。這樣的設計可使天線的輻射能量集中在特定方向，而具有良好的天線效能。
圖1是依照本揭示的一實施例的一種電子裝置隱藏前蓋板的俯視示意圖。圖2是圖1的電子裝置的局部放大示意圖。圖3是圖1的電子裝置的局部剖面示意圖。要說明的是，圖1中所標示的120是指天線輻射體的所在位置，天線輻射體的圖騰以圖2放大圖中所繪示的圖騰為主。
請參閱圖1至圖3，在本實施例中，電子裝置100例如是平板電腦，但電子裝置100的種類不以此為限制。電子裝置100包括一金屬背蓋110、一前蓋板116(圖3)、一金屬擋牆112及至少一天線輻射體120。
如圖3所示，前蓋板116蓋合於金屬背蓋110，且包括一邊框區117及一顯示區118，且邊框區117環繞顯示區118。前蓋板116例如是觸控螢幕的玻璃蓋板，但前蓋板116的種類不以此為限制。金屬擋牆112設置於金屬背蓋110與前蓋板116之間。在本實施例中，電子裝置100更包括一觸控模組114，設置於前蓋板116之顯示區118與金屬擋牆112之間。觸控模組114包括導體線路(未繪示)。
金屬擋牆112與金屬背蓋110共同形成對應於邊框區117的一金屬腔C。具體地說，金屬腔C是由金屬背蓋110的第一側壁1101、第二側壁1102、底壁1103和金屬擋牆112所圍繞而成。如圖2所示，金屬擋牆112包含垂直連接之一第一部分1121和一第二部分1122。金屬擋牆112的第一部分1121於前蓋板116的投影位於118顯示區且搭接於觸控模組114，金屬擋牆112的第二部分1122於前蓋板116的投影位於伸入邊框區117且搭接於金屬背蓋110的第一側壁1101。
在本實施例中，金屬背蓋110沿著位置B8、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7的路徑，與金屬擋牆112沿著位置B8、B9、B10、B11、B4、B5的路徑結合構成金屬腔C。天線輻射體120設置於金屬腔C內，搭接於金屬背蓋110的第一側壁1101，且與金屬擋牆112間隔一距離。金屬腔C可使天線輻射體120的輻射能量集中在Y軸和Z軸，而具有良好的輻射效果。
如圖2所示，在本實施例中，天線輻射體120的長度L1約為32公厘，寬度L4約為6.5公厘。天線輻射體120位於金屬背蓋110的第二側壁1102旁，且與第二側壁1102之間的距離L3介於12公厘至16公厘之間，例如是14公厘。
金屬擋牆112的第一部分1121與天線輻射體120之間的距離L5介於1公厘至3公厘之間，例如是1.2公厘。金屬擋牆112的第二部分1122與天線輻射體120之間的距離L2介於4公厘至7公厘之間，例如是5公厘。
電子裝置100受到窄邊框(寬度L4與距離L5的總和共7.7公厘)的限制，天線輻射體120能擺放的空間有限。然而，在本實施例中，天線輻射體120被設置在由金屬背蓋110與金屬擋牆112所形成的金屬腔C內的架構可產生Wi-Fi 6E天線的功能。具體地說，在金屬腔C中，天線輻射體120的長度L1(例如是32公厘)、距離L2(例如是5公厘)與距離L3(例如是14公厘)共約51公厘，約為Wi-Fi 2.4GHz的1/4倍至1/2倍波長，而可使Wi-Fi 6E的天線效率會有較佳的表現。
此外，金屬擋牆112的寬度L6、L7介於10公厘至30公厘之間。具體地說，寬度L6例如是20公厘，寬度L7例如是10公厘。在本實施例中，兩天線輻射體120之間被寬度為L6的金屬擋牆112的第二部分1122隔開。
在本實施例中，利用金屬背蓋110與金屬擋牆112來形成多個金屬腔C，這些金屬腔C內可擺放多個天線輻射體120，除了可用來增加天線輻射涵蓋範圍之外，兼具有阻隔主機板(未繪示)的雜訊干擾，並可提升兩相鄰的天線輻射體120之間的隔離度的功效。具體地說，電子裝置100在觸控模組114上方的邊框區117可設置有四個天線輻射體120，左右各兩個天線輻射體120，距離L8約為55公厘。
另外，如圖2所示，在本實施例中，天線輻射體120包括依序連接的一第一段121(位置A4、A3)、一第二段122(位置A2)、一第三段123(位置A1、A5)、一第四段124(位置A5、A6)及一第五段125(位置B1、B2)。
第三段123、第四段124及第五段125彎折地相連而呈開口朝左方的一U型。第二段122連接第三段123與第一段121。電子裝置100更包括至少一同軸傳輸線130(同軸傳輸線130的數量對應於天線輻射體120，圖3顯示一條)，第三段123包括一饋入端(位置A1)，饋入端連接至同軸傳輸線130的正端。第五段125透過位置B1、B2上的兩導體140搭接於金屬背蓋110(作為系統接地面)的第一側壁1101，以接地。同軸傳輸線130的負端連接至位置B1。舉例來說，導體140可以為螺絲。
第二段122具有垂直於第一段121的延伸方向的一中線M，第一段121的一部分、第三段123的一部分及第五段125的一部分位於中線M的一側(如圖2所示的右側)，用以共振出一低頻頻段，例如Wi-Fi 2.4GHz。
第一段121的另一部分、第三段123的另一部分、第四段124及第五段125的另一部分位於中線M的另一側(如圖2所示的左側)，用以共振出一高頻頻段，例如Wi-Fi 5~7GHz。
在本實施例中，調整位置A2、A3的路徑長度和位置A2、A4的路徑長度，可控制低頻和高頻的頻率落點位置，此外，調整位置A1、A2、A5、A6、B1的迴路路徑所形成的槽縫的長度和寬度，可控制低頻和高頻的阻抗匹配。
如圖3所示，第一側壁1101與底壁1103之間設有一孔111，孔111可有助於提升Wi-Fi 2.4GHz的效能。此外，天線輻射體120與金屬背蓋110的一底壁1103之間的距離L9介於6公厘至10公厘之間，例如是8.1公厘。同軸傳輸線130連接天線輻射體120且沿著天線輻射體120相對於前蓋板116的表面延伸。
圖4是依照本揭示的另一實施例的一種電子裝置的局部剖面示意圖。請參閱圖4，圖4的電子裝置100a與圖3的電子裝置100的主要差異在於同軸傳輸線130的位置。
具體地說，在本實施例中，電子裝置100a更包括一天線模組150及至少一導通件152。導通件152的數量對應於天線輻射體120，圖4僅繪示對應於一天線輻射體120的一條導通件152。天線模組150包括控制電路，並用以對經由天線輻射體120共振接收到的無線訊號進行處理或對系統端傳來的電訊號加以處理以經由天線輻射體120發送出去。於本實施例中，天線模組150延伸至金屬腔C內且與天線輻射體120間隔設置，例如設置在圖4所示的下方，接近底壁1103。天線模組150的厚度L10例如是0.85公厘，天線模組150離金屬背蓋110的底壁1103之間的距離L11例如是1.65公厘。
導通件152連接於天線輻射體120的饋入端及天線模組150之間。導通件152例如是彈片，但不以此為限制。同軸傳輸線130設置於天線模組150上且與導通件152間隔設置。
在本實施例中，天線輻射體120的饋入端會透過導通件152向下，經過天線模組150連接到同軸傳輸線130的正端，同軸傳輸線130的負端會連接到天線模組150的接地面，且天線模組150的接地面會搭接到金屬擋牆112。
圖5是圖1與圖4的電子裝置的天線輻射體的頻率-VSWR的關係圖。請參閱圖5，在本實施例中，電子裝置100、100a的天線輻射體120的電壓駐比(VSWR)可具有良好的表現，特別是在低頻(Wi-Fi 2.4GHz)，電子裝置100、100a的天線輻射體120皆可小於3。
圖6是圖1與圖4的電子裝置的天線輻射體的頻率-天線效率的關係圖。請參閱圖6，電子裝置100、100a在金屬背蓋110和窄邊框的條件限制下，天線輻射體120的低頻的天線效率為-6.9 dBi ~ -8.3dBi，而高頻的天線效率為-3.5 dBi ~-4.7 dBi，擁有不錯的天線效率表現。
綜上所述，本揭示的電子裝置的金屬擋牆與金屬背蓋共同形成對應於邊框區的金屬腔，天線輻射體設置於金屬腔內，搭接於金屬背蓋，且與金屬擋牆間隔距離。這樣的設計可使天線輻射體的輻射能量集中在特定方向，而具有良好的天線效能。
A1~A6、B1~B11:位置
C:金屬腔
L1:長度
L2、L3、L5、L8、L9、L11:距離
L4、L6、L7:寬度
L10:厚度
M:中線
X、Y、Z:座標
100、100a:電子裝置
110:金屬背蓋
1101:第一側壁
1102:第二側壁
1103:底壁
111:孔
112:金屬擋牆
1121:第一部分
1122:第二部分
114:觸控模組
116:前蓋板
117:邊框區
118:顯示區
120:天線輻射體
121:第一段
122:第二段
123:第三段
124:第四段
125:第五段
130:同軸傳輸線
140:導體
150:天線天線模組
152:導通件
圖1是依照本揭示的一實施例的一種電子裝置隱藏前蓋板的俯視示意圖。 圖2是圖1的電子裝置的局部放大示意圖。 圖3是圖1的電子裝置的局部剖面示意圖。 圖4是依照本揭示的另一實施例的一種電子裝置的局部剖面示意圖。 圖5是圖1與圖4的電子裝置的天線輻射體的頻率-VSWR的關係圖。 圖6是圖1與圖4的電子裝置的天線輻射體的頻率-天線效率的關係圖。
C:金屬腔
L1:長度
L2、L3、L5、L8:距離
L4、L6、L7:寬度
X、Y、Z:座標
100:電子裝置
110:金屬背蓋
1101:第一側壁
1102:第二側壁
112:金屬擋牆
1121:第一部分
1122:第二部分
114:觸控模組
117:邊框區
120:天線輻射體

Claims (11)

  1. 一種電子裝置，包括：一金屬背蓋，包括一第一側壁；一前蓋板，蓋合於該金屬背蓋，且包括一邊框區；一金屬擋牆，設置於該金屬背蓋與該前蓋板之間，該金屬擋牆與該金屬背蓋共同形成對應於該邊框區的一金屬腔；以及至少一天線輻射體，設置於該金屬腔內，該至少一天線輻射體耦接於該金屬背蓋的該第一側壁，且與該金屬擋牆間隔一距離，其中該金屬擋牆的寬度介於10公厘至30公厘之間。
  2. 如請求項1所述的電子裝置，更包括一觸控模組，該前蓋板更包括一顯示區，該觸控模組設置於該顯示區與該金屬擋牆之間，其中該前蓋板之該邊框區環繞該顯示區，該金屬擋牆包含垂直連接之一第一部分和一第二部分，該第一部分於該前蓋板的投影位於該顯示區且搭接於該觸控模組，該第二部分於該前蓋板的投影位於該邊框區且搭接於該金屬背蓋的該第一側壁。
  3. 如請求項2所述的電子裝置，其中該金屬擋牆的該第一部分與對應的該天線輻射體之間的距離介於1公厘至3公厘之間，該金屬擋牆的該第二部分與對應的該天線輻射體之間的距離介於4公厘至7公厘之間。
  4. 如請求項1所述的電子裝置，其中該金屬腔是由該金屬背蓋的該第一側壁、一第二側壁、一底壁和該金屬擋牆所圍繞 而成，該至少一天線輻射體與該第二側壁之間的距離介於12公厘至16公厘之間。
  5. 如請求項4所述的電子裝置，其中該至少一天線輻射體與該金屬背蓋的該底壁之間的距離介於6公厘至10公厘之間。
  6. 如請求項1所述的電子裝置，更包括至少一同軸傳輸線，各該同軸傳輸線連接對應的該天線輻射體且沿著該天線輻射體相對於該前蓋板的表面延伸。
  7. 如請求項1所述的電子裝置，更包括一天線模組、一同軸傳輸線及至少一導通件，該天線模組延伸至該金屬腔內且與該至少一天線輻射體間隔設置，該至少一導通件連接於對應的該天線輻射體的一饋入端及該天線模組之間，該同軸傳輸線設置於該天線模組上且與該導通件間隔設置。
  8. 如請求項1所述的電子裝置，其中各該天線輻射體包括依序連接的一第一段、一第二段、一第三段、一第四段及一第五段，該第三段、該第四段及該第五段彎折地相連而呈一U型，該第二段連接該第三段與該第一段，該第三段包括一饋入端，且該第五段搭接於該金屬背蓋的該第一側壁。
  9. 如請求項8所述的電子裝置，其中該第二段具有垂直於該第一段的延伸方向的一中線，該第一段的一部分、該第三段的一部分及該第五段的一部分位於該中線的一側，用以共振出一低頻頻段，該第一段的另一部分、該第三段的另一部分、該第四 段及該第五段的另一部分位於該中線的另一側，用以共振出一高頻頻段。
  10. 如請求項9所述的電子裝置，其中該低頻頻段為位於2.4GHz的Wi-Fi頻段，該高頻頻段為介於5GHz至7GHz的Wi-Fi頻段。
  11. 如請求項1所述的電子裝置，其中該至少一天線輻射體包括兩天線輻射體，該金屬擋牆的一第二部分位於該兩天線輻射體之間，該第二部分的寬度介於10公厘至30公厘之間。
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