TWI842758B - 無線通訊裝置及殼體總成 - Google Patents

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TWI842758B
TWI842758B TW108138250A TW108138250A TWI842758B TW I842758 B TWI842758 B TW I842758B TW 108138250 A TW108138250 A TW 108138250A TW 108138250 A TW108138250 A TW 108138250A TW I842758 B TWI842758 B TW I842758B
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Abstract

本發明係關於一種無線通訊裝置及一種殼體總成，無線通訊裝置包含本體、支架結構及天線模組。本體包含射頻訊號模組設置於顯示部及背部之間。支架結構可旋轉地樞接於本體背部。天線模組設置於支架結構，且與射頻訊號模組電性連接。殼體總成包含覆蓋無線通訊裝置之背部之殼體、可旋轉地樞接於殼體的支架結構，以及設置於支架結構的天線模組，天線模組與無線通訊裝置之射頻訊號模組電性連接。藉此，支架結構的旋轉可改變天線模組收發無線訊號的方位，以改善無線訊號的傳輸。

Description

無線通訊裝置及殼體總成
本發明係關於一種無線通訊裝置及覆蓋其之殼體總成，特別係關於一種具有可調整天線收發無線訊號方位之無線通訊裝置及覆蓋其之殼體總成。
隨著無線通訊產業的蓬勃發展，人們對於無線傳輸數據量的需求與日俱增。為滿足使用者的需求，快速的無線傳輸速度是必需的。因此，能享用到更高的頻寬、更低的傳輸延遲的第五代行動通訊系統(5G)為目前無線通訊裝置的開發重點。
目前第五代行動通訊系統所使用的頻段大致包含兩種：不大於6Hz之頻段及不小於24GHz之頻段，其中不小於24GHz之頻段又稱為毫米波(mmWave)頻段。相較於較低頻之頻段，毫米波頻段具有傳輸訊號快速之優勢，然而亦具有繞射能力差使訊號於傳輸過程大量衰減之劣勢。為了改善訊號衰減之問題，毫米波的傳輸需應用大規模多輸入多輸出(massive MIMO)、波束成型(beam forming)等天線技術。然而，波束成型將使得毫米波之傳輸具有高指向性，一旦毫米波束無法於特定方向被天線發送/接收，將使得無線通訊失敗。
因此，無線通訊裝置不能僅有一個天線來收發毫米波，而是需要複數個天線，才能涵蓋多個發送/接收方位。然而，為了有足夠的空間供複數個天線容置及運作，無線通訊裝置的尺寸(例如寬度)可能需增加，或者減少無線 通訊裝置內其他元件的尺寸(例如減少電池的尺寸，致使電量減少)。此外，即使無線通訊裝置放置了多個天線，仍可能難以收發訊號，導致使用者需改變無線通訊裝置的方位。
綜上，無線通訊裝置有至少上述方面可改善。
本發明之一目的在於提供一種無線通訊裝置及一種殼體總成，其可僅調整天線收發無線訊號之方位，以增進訊號強度，不需大幅地改變無線通訊裝置所擺放的方位。
為達上述目的，本發明所提供的無線通訊裝置包含一本體、一支架結構及一天線模組。本體包含一顯示部、一背部及一射頻訊號模組。顯示部及背部相對，射頻訊號模組設置於顯示部及背部之間。支架結構可旋轉地樞接於本體之背部。天線模組設置於支架結構上，且與本體之射頻訊號模組電性連接。
本發明所提供的殼體總成可以局部覆蓋無線通訊裝置，其包含一殼體、一支架結構及一天線模組。殼體用以覆蓋無線通訊裝置之背部。支架結構可旋轉地樞接於殼體。天線模組設置於支架結構上，用以與無線通訊裝置之一射頻訊號模組電性連接。
於一實施例中，本發明之無線通訊裝置及殼體總成所具有之支架結構包含第一板體，其可旋轉地樞接於背部，而天線模組包含至少一第一天線陣列，至少一第一天線陣列設置於第一板體上。
於一實施例中，本發明之無線通訊裝置及殼體總成所具有之第一板體包含一連接件，第一板體通過連接件而連接於背部，連接件為一轉軸或一球狀關節。
於一實施例中，本發明之無線通訊裝置及殼體總成所具有之支架 結構包含第二板體，其可旋轉地樞接於第一板體，而天線模組包含至少一第二天線陣列，至少一第二天線陣列設置於第二板體上。
於一實施例中，本發明之無線通訊裝置及殼體總成所具有之第二板體包含一連接件，第二板體通過連接件而樞接於第一板體，連接件為一轉軸或一球狀關節。
於一實施例中，本發明之無線通訊裝置所具有之背部與殼體總成所具有之殼體包含一凹槽，支架結構係容置於凹槽中。
為讓上述目的、技術特徵及優點能更明顯易懂，下文係以較佳之實施例配合所附圖式進行詳細說明。
10、10’‧‧‧無線通訊裝置
20‧‧‧殼體總成
100‧‧‧本體
110‧‧‧顯示部
120、120’‧‧‧背部
121’‧‧‧電連接器
122‧‧‧凹槽
130、130’‧‧‧射頻訊號模組
200、200’‧‧‧支架結構
210‧‧‧第一板體
211‧‧‧連接件
220‧‧‧第二板體
221‧‧‧連接件
300、300’‧‧‧天線模組
310‧‧‧第一天線陣列
320‧‧‧第二天線陣列
400‧‧‧殼體
401‧‧‧電連接器
A-A‧‧‧線段
WS‧‧‧無線訊號
第1圖為根據本發明之第一較佳實施例之無線通訊裝置之一立體圖(支架結構於一收合狀態)；
第2圖為第1圖所示之無線通訊裝置沿A-A線段之一剖面圖；
第3圖為第1圖所示之無線通訊裝置之天線模組之一示意圖；
第4圖至第7圖各為第1圖所示之無線通訊裝置之另一示意圖(支架結構於不同之展開狀態)；
第8圖為根據本發明之第一較佳實施例之無線通訊裝置之另一立體示意圖(支架結構於展開狀態)；以及
第9圖為根據本發明之第二較佳實施例之殼體總成之一立體示意圖(支架結構於展開狀態)。
以下將具體地描述根據本發明的具體實施例；惟，在不背離本發明之精神下，本發明尚可以多種不同形式之實施例來實踐，不應將本發明尚 保護範圍解釋為限於說明書所陳述者。
除非上下文中清楚地另外指明，否則本文所用之單數形式「一」亦包含複數形式，而用語「第一」、「第二」等在本文中係用以闡述各元件或組件，而非該等元件或組件具備必要順序或優先性。此外，所述之方位(如前、後、上、下、兩側、內、外等)係為相對方位，可依據無線通訊裝置或殼體總成的使用狀態而定義，並非指示或暗示無線通訊裝置或殼體總成需有特定方向之構造或操作，亦不能理解為對本發明的限制。
本發明之無線通訊裝置可為行動電話、平板電腦、筆記型電腦、網路分享器或集線器等可執行無線通訊之電子產品，以下將以行動電話為範例，說明各組件之技術內容，但不以此作為限制。此外，無線通訊裝置可為能收發毫米波、適用第五代行動通訊系統者。
請參閱第1圖所示，為根據本發明之第一較佳實施例之無線通訊裝置10之立體圖，該無線通訊裝置10可包含一本體100、一支架結構200及一天線模組300。
本體100包含一顯示部110、一背部120及一射頻訊號模組130。顯示部110可包含行動電話之顯示螢幕及其邊框，而背部120相對於顯示部110，可包含行動電話之背蓋；顯示部110與背部120之間有容置空間，故可容納其他元件，如微處理器、電池、電路板、電子元件等。射頻訊號模組(或稱射頻控制模組)130係設置於顯示部110及背部120之間，可電性連接本體100內的處理器等其他元件。射頻訊號模組130主要用以處理後述的天線模組300所收發的射頻訊號，例如射頻訊號與數位訊號的轉換、功率放大等。射頻訊號模組130可包含一或多個晶片，亦可包含一阻抗匹配電路，更可與其他功能關連的電子元件相整合於一晶片；舉例而言，射頻訊號模組130可為高通(Qualcomm)之Snapdragon X50等商用可取得的晶片。
請同時參閱第2圖所示之無線通訊裝置10之A-A線段剖面圖(為清楚呈現，各元件皆以誇大的比例繪示，元件之相對大小及位置皆不以此做為限制)。支架結構200可旋轉地樞接本體100之背部120，且材質可為塑膠或金屬等。支架結構200可旋轉至堆疊於背部120上，或是旋轉至一特定角度而固定。
更具體而言，支架結構200可包含第一板體210及第二板體220，第一板體210可包含一連接件211以樞接至背部120，連接件211較佳地為一轉軸或一球狀關節，故第一板體210可相對於背部120二維或三維地轉動；第二板體220也可包含一連接件221以樞接至第一板體210，連接件221較佳地可為一轉軸或一球狀關節，使第二板體220可相對於第一板體210二維或三維地轉動。或者，第一板體210或第二板體220可根據設有孔洞或掛勾等(圖未示)，以便使用者用繩子吊掛。
天線模組300設置於支架結構200上，並與射頻訊號模組130電性連接(例如通過一可饒之導線、排線或電路板相電性連接)，以將接收到之射頻訊號傳遞給射頻訊號模組130，或者反之發送出去。天線模組300包含至少一第一天線陣列310及至少一第二天線陣列320，第一天線陣列310設置於第一板體210上，第二天線陣列320設置於第二板體220上(包含嵌入或埋入第一板體210或第二板體220中)。於本實施例中，天線陣列310、320能收發毫米波(mmWave)，包含複數個天線單元，在一維或二維方向上排列於一電路板上；此外，天線陣列310、320具備波束成型功能，能將毫米波集中於一特定方向，以增加天線增益。再者，如第3圖所示的天線陣列310、320及其波束場型示意圖，天線陣列310、320能動態地調整無線訊號(毫米波)WS的集中方向(即波束追蹤，beam tracking)，以匹配基地台所發射出的無線訊號(圖未示)的方向，獲得較佳之無線傳輸品質；例如，集中的無線訊號WS與天線陣 列310(320)之表面能相垂直、或呈30度或60度之傾斜。
當支架結構200之第一板體210及第二板體220旋轉時，天線陣列310、320將一併旋轉，以大幅地移動天線陣列310、320，以朝向不同處來收發無線訊號WS。具體而言，請參考第4圖所示，當天線陣列310朝前(即朝向顯示部310)無法有效地收發無線訊號時，使用者可將第二板體220旋轉並堆疊於第一板體上210，使第二天線陣列320能朝後來收發無線訊號；或著如第5圖至第6圖所示，使用者可將堆疊之第一板體210及第二板體220可相對於背部120豎立，使天線陣列310、320可分別朝上、下或左、右來收發訊號；或者如第7圖所示，第一板體210及第二板體220自背部120展開但不相互疊合，使天線陣列310、320可分別朝後上、後下來收發訊號。由此可知，使用者可朝任意方向旋轉、移動天線陣列310、320，以獲得接收訊號的較佳位置，不需整體地移動無線通訊裝置10的本體100。
另外，無線通訊裝置10內的微處理器可協助使用者較佳地移動天線陣列310、320，也就是，微處理器可運行一應用程式，判斷目前的天線陣列310、320所收發的無線訊號之強度是否足夠，若判斷強度不足夠時，可通過顯示部110提示或指示使用者旋轉或移動天線陣列310、320。然後，可根據已連線之無線訊號之資訊，判斷波束是否為最佳角度；接著優化天線模組300之波束，使波束維持在最佳角度。
敬請參閱第8圖所示，第一板體210及第二板體220自背部120展開時，可充當一腳架(kickstand)用，使得無線通訊裝置10之本體10能傾斜地放置於一平面(如桌面)上使用。除此之外，本體100之背部120更可包含一凹槽122，俾便將支架結構200收納於其中，以維持無線通訊裝置10具有較平順之外觀。
支架結構200除了可實施成包含相樞接的第一及第二板體210、 220外，亦可實施成僅包含第一板體210(圖未示)，或是第一及第二板體210、220各自與背部120樞接(圖未示)，皆可實現調整天線陣列310、320之訊號接收方向及支撐本體100等效果。
請參閱第9圖所示，為根據本發明之第二較佳實施例之殼體總成20之立體圖，其可局部地覆蓋一無線通訊裝置10’，且殼體總成20可包含一殼體400、支架結構200’及一天線模組300’。殼體400用以覆蓋無線通訊裝置10’之背部120’，例如可為包覆行動電話或平板電腦之保護殼，而支架結構200’及天線模組300’的技術內容可參考上述實施例的支架結構200及天線模組300。殼體400包含一電連接器401(例如複數個金屬接點)，其與該天線模組300’相電性連接；而對應地，無線通訊裝置10’亦包含設置於背部120’上之電連接器121’，其與無線通訊裝置10’內的射頻訊號模組130’相電性連接。
當殼體400覆蓋背部120’時，電連接器401可接觸電連接器121’，以使天線模組300’與無線通訊裝置10’之射頻訊號模組130’相電性連接。如此，無線通訊裝置10’可通過天線模組300’來收發無線訊號。
綜合上述，本發明之無線通訊裝置及殼體總成具有可任意調整訊號收發方向之支架結構及天線模組，免除了天線模組佔據無線通訊裝置內部空間之困擾，更可以較少的天線模組達到較佳的訊號傳遞效果，同時具有支撐功能提升便利性。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
10‧‧‧無線通訊裝置
100‧‧‧本體
110‧‧‧顯示部
120‧‧‧背部
130‧‧‧射頻訊號模組
200‧‧‧支架結構
300‧‧‧天線模組
A-A‧‧‧線段

Claims (12)

  1. 一種無線通訊裝置，包含：一本體，包含一顯示部、一背部及一射頻訊號模組，該顯示部及該背部係相對，而該射頻訊號模組設置於該顯示部及該背部之間；一支架結構，包含一第一板體及一第二板體，該第一板體可旋轉地樞接於該本體之該背部，該第二板體可旋轉地樞接於該第一板體；以及一天線模組，設置於該支架結構上，且與該本體之該射頻訊號模組電性連接。
  2. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中，該天線模組包含至少一第一天線陣列，該至少一第一天線陣列設置於該第一板體上。
  3. 如請求項2所述之無線通訊裝置，其中，該第一板體包含一連接件，該第一板體通過該連接件而樞接於該背部，該連接件為一轉軸或一球狀關節。
  4. 如請求項2所述之無線通訊裝置，其中，該天線模組包含至少一第二天線陣列，該至少一第二天線陣列設置於該第二板體上。
  5. 如請求項4所述之無線通訊裝置，其中，該第二板體包含一連接件，該第二板體通過該連接件而樞接於該第一板體，該連接件為一轉軸或一球狀關節。
  6. 如請求項4所述之無線通訊裝置，其中，該背部包含一凹槽，而該支架結構係容置於該凹槽中。
  7. 一種殼體總成，用以局部地覆蓋一無線通訊裝置，包含：一殼體，用以覆蓋該無線通訊裝置之一背部；一支架結構，包含一第一板體及一第二板體，該第一板體可旋 轉地樞接於該殼體，該第二板體可旋轉地樞接於該第一板體；以及一天線模組，設置於該支架結構，用以與該無線通訊裝置之一射頻訊號模組電性連接。
  8. 如請求項7所述之殼體總成，其中，該天線模組包含至少一第一天線陣列，該至少一第一天線陣列設置於該第一板體上。
  9. 如請求項8所述之殼體總成，其中，該第一板體包含一連接件，該第一板體通過該連接件而樞接於該殼體，該連接件為一轉軸或一球狀關節。
  10. 如請求項8所述之殼體總成，其中，該天線模組包含至少一第二天線陣列，該至少一第二天線陣列設置於該第二板體上。
  11. 如請求項10所述之殼體總成，其中，該第二板體包含一連接件，該第二板體通過該連接件而樞接於該第一板體，該連接件為一轉軸或一球狀關節。
  12. 如請求項7所述之殼體總成，其中，該殼體包含一凹槽，而該支架結構係容置於該凹槽中。
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