CN118399078A - 支援宽频操作的移动装置 - Google Patents
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Abstract
一种支援宽频操作的移动装置，包括：第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部、第四辐射部、第五辐射部、第六辐射部，以及第七辐射部。第一辐射部具有馈入点。第二辐射部和第三辐射部皆耦接至第一辐射部。第一辐射部经由第四辐射部耦接至接地电位。第五辐射部是耦接至第四辐射部。第六辐射部是耦接至接地电位。第六辐射部邻近于第一辐射部和第三辐射部。第七辐射部是耦接至第六辐射部。第七辐射部朝远离第三辐射部的方向延伸。第一辐射部、第二辐射部、第三辐射部、第四辐射部、第五辐射部、第六辐射部，以及第七辐射部共同形成一天线结构。
Description
技术领域
本发明是关于一种移动装置，特别是关于一种可支援宽频操作的移动装置。
背景技术
随着移动通讯技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通讯的功能。有些涵盖长距离的无线通讯范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通讯，而有些则涵盖短距离的无线通讯范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通讯。
天线(Antenna)为无线通讯领域中不可缺少的元件。倘若用于接收或发射信号的天线其操作频宽(Operational Bandwidth)过窄，则很容易造成移动装置的通讯品质下降。因此，如何设计出一种小尺寸、宽频带的天线结构，对设计者而言是一项重要课题。
发明内容
在较佳实施例中，本发明提出一种支援宽频操作的移动装置，包括：一第一辐射部，具有一馈入点；一第二辐射部，耦接至该第一辐射部；一第三辐射部，耦接至该第一辐射部，其中该第三辐射部和该第二辐射部大致朝相反方向作延伸；一第四辐射部，其中该第一辐射部更经由该第四辐射部耦接至一接地电位；一第五辐射部，耦接至该第四辐射部，其中该第五辐射部是邻近于该第二辐射部；一第六辐射部，耦接至该接地电位，其中该第六辐射部是邻近于该第一辐射部和该第三辐射部；以及一第七辐射部，耦接至该第六辐射部，其中该第七辐射部是朝远离第三辐射部的方向作延伸；其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部、该第六辐射部，以及该第七辐射部是共同形成一天线结构。
在一些实施例中，该第一辐射部、该第二辐射部，以及该第三辐射部的组合是呈现一T字形。
在一些实施例中，该第四辐射部是呈现一较长L字形，而该第五辐射部是呈现一较短L字形。
在一些实施例中，该第五辐射部是耦接至该第四辐射部上的一中间点，该第四辐射部包括长度相等的一第一部分和一第二部分，而该中间点是介于该第一部分和该第二部分之间。
在一些实施例中，该第七辐射部和该第六辐射部之间形成一夹角，而该夹角是介于30度至70度之间。
在一些实施例中，该天线结构涵盖一第一频带、一第二频带，以及一第三频带，该第一频带是介于2400MHz至2500MHz之间，该第二频带是介于5150MHz至5850MHz之间，而该第三频带是介于5925MHz至7125MHz之间。
在一些实施例中，该第一辐射部和该第二辐射部的总长度是大致等于该第一频带的0.25倍波长，而该第一辐射部和该第三辐射部的总长度是大致等于该第二频带的0.25倍波长。
在一些实施例中，该第四辐射部的长度是大致等于该第三频带的0.5倍波长。
在一些实施例中，该第五辐射部的长度是大致等于该第三频带的0.25倍波长。
在一些实施例中，该第六辐射部和该第七辐射部的总长度是大致等于该第三频带的0.25倍波长。
附图说明
图1是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的俯视图。
图2是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的天线结构的返回损失图。
图3是显示根据本发明一实施例所述的移动装置的天线结构的辐射效率图。
图4是显示根据本发明一实施例所述的笔记本电脑的立体图。
其中，附图标记说明如下：
100：移动装置
110：第一辐射部
111：第一辐射部的第一端
112：第一辐射部的第二端
120：第二辐射部
121：第二辐射部的第一端
122：第二辐射部的第二端
130：第三辐射部
131：第三辐射部的第一端
132：第三辐射部的第二端
140：第四辐射部
141：第四辐射部的第一端
142：第四辐射部的第二端
144：第四辐射部的第一部分
145：第四辐射部的第二部分
150：第五辐射部
151：第五辐射部的第一端
152：第五辐射部的第二端
160：第六辐射部
161：第六辐射部的第一端
162：第六辐射部的第二端
170：第七辐射部
171：第七辐射部的第一端
172：第七辐射部的第二端
190：信号源
400：笔记本电脑
410：上盖外壳
420：显示器边框
430：键盘边框
440：底座外壳
461：第一位置
462：第二位置
CP：中间点
D1：间距
FB1：第一频带
FB2：第二频带
FB3：第三频带
FP：馈入点
GC1：第一耦合间隙
GC2：第二耦合间隙
GC3：第三耦合间隙
H1：高度
L1，L2，L3，L4，L5，LA，LB：长度
VSS：接地电位
θ：夹角
具体实施方式
为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”一词为开放式的用语，故应解释成“包含但不仅限定于”。“大致”一词则是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，达到所述基本的技术效果。此外，“耦接”一词在本说明书中包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接至一第二装置，则代表该第一装置可直接电性连接至该第二装置，或经由其它装置或连接手段而间接地电性连接至该第二装置。
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开书叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下公开书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，其与空间相关用词。例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在图式中绘示的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。
图1是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的俯视图。例如，移动装置100可为一智能手机(Smart Phone)、一平板电脑(Tablet Computer)、一笔记本电脑(NotebookComputer)。如图1所示，移动装置100包括：一第一辐射部(Radiation Element)110、一第二辐射部120、一第三辐射部130、一第四辐射部140、一第五辐射部150、一第六辐射部160，以及一第七辐射部170，其中第一辐射部110、第二辐射部120、第三辐射部130、第四辐射部140、第五辐射部150、第六辐射部160，以及第七辐射部170皆可由金属材质所制成，例如：铜、银、铝、铁，或是其合金。必须理解的是，虽然未显示于图1中，但移动装置100更可包括其他元件，例如：一处理器(Processor)、一触控面板(Touch Control Panel)、一扬声器(Speaker)、一供电模块(Power Supply Module)，或(且)一外壳(Housing)。
第一辐射部110可以大致呈现一直条形。详细而言，第一辐射部110具有一第一端111和一第二端112，其中一馈入点(Feeding Point)FP是位于第一辐射部110的第一端111处。馈入点FP更可耦接至一信号源(Signal Source)190。例如，信号源190可为一射频(Radio Frequency，RF)模块。
第二辐射部120可以大致呈现一较长直条形，其可与第一辐射部110大致互相垂直。详细而言，第二辐射部120具有一第一端121和一第二端122，其中第二辐射部120的第一端121是耦接至第一辐射部110的第二端112，而第二辐射部120的第二端122为一开路端(Open End)。
第三辐射部130可以大致呈现一较短直条形(相较于第二辐射部120而言)，其可与第一辐射部110大致互相垂直。详细而言，第三辐射部130具有一第一端131和一第二端132，其中第三辐射部130的第一端131是耦接至第一辐射部110的第二端112，而第三辐射部130的第二端132为一开路端。例如，第三辐射部130的第二端132和第二辐射部120的第二端122两者可大致朝相反且互相远离的方向作延伸。在一些实施例中，第一辐射部110、第二辐射部120，以及第三辐射部130的组合可大致呈现一T字形。
第四辐射部140可以大致呈现一较长L字形。详细而言，第四辐射部140具有一第一端141和一第二端142，其中第四辐射部140的第一端141是耦接至一接地电位VSS，而第四辐射部140的第二端142是耦接至第一辐射部110的第一端111。例如，接地电位VSS可由移动装置100的一系统接地面(System Ground Plane)所提供(未显示)。因此，第一辐射部110更可经由第四辐射部140耦接至接地电位VSS。在一些实施例中，第四辐射部140包括邻近于第一端141的一第一部分144和邻近于第二端142的一第二部分145，其中一中间点CP恰好介于第四辐射部140的第一部分144和第二部分145之间。例如，第四辐射部140的第一部分144和第二部分145两者可大致具有相等的长度，但亦不仅限于此。必须注意的是，本说明书中所谓“靠近”或“邻近”一词可指对应的二元件间距小于一临界距离(例如：10mm或更短)，亦可包括对应的二元件彼此直接接触的情况(亦即，前述间距缩短至0)。
第五辐射部150可以大致呈现一较短L字形(相较于第四辐射部140而言)。详细而言，第五辐射部150具有一第一端151和一第二端152，其中第五辐射部150的第一端151是耦接至第四辐射部140的中间点CP，而第五辐射部150的第二端152为一开路端。例如，第五辐射部150的第二端152和第二辐射部120的第二端122两者可大致朝相同方向作延伸。第五辐射部150是邻近于第二辐射部120，其中第五辐射部150和第二辐射部120之间可形成一第一耦合间隙(Coupling Gap)GC1。
第六辐射部160可以大致呈现一直条形，其可与第一辐射部110大致互相平行。详细而言，第六辐射部160具有一第一端161和一第二端162，其中第六辐射部160的第一端161是耦接至接地电位VSS，而第六辐射部160的第二端162是朝靠近第三辐射部130的方向作延伸。第六辐射部160是邻近于第一辐射部110和第三辐射部130，其中第六辐射部160和第一辐射部110之间可形成一第二耦合间隙GC2，而第六辐射部160和第三辐射部130之间可形成一第三耦合间隙GC3。
第七辐射部170可以大致呈现另一直条形，其可与第三辐射部130不互相平行。详细而言，第七辐射部170具有一第一端171和一第二端172，其中第七辐射部170的第一端171是耦接至第六辐射部160的第二端162，而第七辐射部170的第二端172为一开路端并可朝远离第三辐射部130的方向作延伸。在一些实施例中，第七辐射部170和第六辐射部160之间可形成一夹角(Angle)θ，其中此夹角θ可为一锐角(Acute Angle)。
在较佳实施例中，第一辐射部110、第二辐射部120、第三辐射部130、第四辐射部140、第五辐射部150、第六辐射部160，以及第七辐射部170可共同形成移动装置100的一天线结构(Antenna Structure)。在一些实施例中，前述的天线结构可为一平面化天线结构(Planar Antenna Structure)，并可设置于一介质基板(Dielectric Substrate)上(未显示)。例如，前述的介质基板可为一FR4(Flame Retardant 4)基板、一印刷电路板(PrintedCircuit Board，PCB)，或是一软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)。然而，本发明并不仅限于此。在另一些实施例中，前述的天线结构亦可改为一立体天线结构。
图2是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的天线结构的返回损失(Return Loss)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表返回损失(dB)。根据图2的测量结果，移动装置100的天线结构可涵盖一第一频带(Frequency Band)FB1、一第二频带FB2，以及一第三频带FB3。例如，第一频带FB1可介于2400MHz至2500MHz之间，第二频带FB2可介于5150MHz至5850MHz之间，而第三频带FB3可介于5925MHz至7125MHz之间。因此，移动装置100将至少可支援传统WLAN(Wireless Local Area Network)和新世代Wi-Fi 6E的宽频操作。
在一些实施例中，移动装置100的天线结构的操作原理可如下列所述。第一辐射部110和第二辐射部120可共同激发产生前述的第一频带FB1。第一辐射部110和第三辐射部130可共同激发产生前述的第二频带FB2。第四辐射部140可激发产生前述的第三频带FB3。另外，第五辐射部150、第六辐射部160，以及第七辐射部170则可用于微调前述的第三频带FB3的阻抗匹配(Impedance Matching)。根据实际测量结果，若第七辐射部170加入并朝远离第三辐射部130的方向作延伸，则前述的第二频带FB2和第三频带FB3的操作频宽(Operational Bandwidth)均可大幅增加。
图3是显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的天线结构的辐射效率(Radiation Efficiency)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表辐射效率(dB)。根据图3的测量结果，移动装置100的天线结构于前述的第一频带FB1、第二频带FB2，以及第三频带FB3内的辐射效率均可达-7dB或更高，此已可满足一般行动通讯装置的实际应用需求。
在一些实施例中，移动装置100的元件尺寸可如下列所述。第一辐射部110和第二辐射部120的总长度L1可大致等于移动装置100的天线结构的第一频带FB1的0.25倍波长(λ/4)。第一辐射部110和第三辐射部130的总长度L2可大致等于移动装置100的天线结构的第二频带FB2的0.25倍波长(λ/4)。第四辐射部140的长度L3可大致等于移动装置100的天线结构的第三频带FB3的0.5倍波长(λ/2)。在第四辐射部140当中，其第一部分144的长度LA可大致等于移动装置100的天线结构的第三频带FB3的0.25倍波长(λ/4)，而其第二部分145的长度LB亦可大致等于移动装置100的天线结构的第三频带FB3的0.25倍波长(λ/4)。第五辐射部150的长度L4可大致等于移动装置100的天线结构的第三频带FB3的0.25倍波长(λ/4)。第六辐射部160和第七辐射部170的总长度L5可大致等于移动装置100的天线结构的第三频带FB3的0.25倍波长(λ/4)。第六辐射部160和第七辐射部170之间的夹角θ可介于30度至70度之间。第一耦合间隙GC1的宽度可介于0.1mm至1mm之间。第二耦合间隙GC2的宽度可介于0.5mm至1mm之间。第三耦合间隙GC3的宽度可介于0.5mm至1mm之间。第七辐射部170的第二端172与第三辐射部130的间距D1可介于3mm至5mm之间。移动装置100的天线结构的整体高度H1可小于或等于6mm。以上尺寸范围是根据多次实验结果而得出，其有助于最佳化移动装置100的天线结构的操作频宽和阻抗匹配。
图4是显示根据本发明一实施例所述的笔记本电脑400的立体图。在图4的实施例中，前述的天线结构可应用于笔记本电脑400当中，其中笔记本电脑400包括一上盖外壳(Upper Housing)410、一显示器边框(Display Frame)420、一键盘边框(Keyboard Frame)430，以及一底座外壳(Base Housing)440。必须理解的是，上盖外壳410、显示器边框420、键盘边框430，以及底座外壳440即分别等同于笔记本电脑领域中俗称的“A件”、“B件”、“C件”，以及“D件”。前述的天线结构可设置于笔记本电脑400的一第一位置461或一第二位置462处，并可由非导体的显示器边框420所覆盖。此第一位置461或第二位置462可邻近于笔记本电脑400的显示器处。根据实际测量结果，由于本发明的整体天线高度极小，故所提的设计可应用于各种窄边框(Narrow Border)的移动装置当中，同时确保良好的通讯品质与操作频宽。
本发明提出一种新颖的移动装置及其天线结构。与传统设计相比，本发明至少具有小尺寸、宽频带、以及低制造成本等优势，故其很适合应用于各种各式的移动通讯装置当中。
值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件形状，以及频率范围皆非为本发明的限制条件。天线设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的移动装置并不仅限于图1-图4所示的状态。本发明可以仅包括图1-图4的任何一或复数个实施例的任何一或复数项特征。换言之，并非所有图示的特征均须同时实施于本发明的移动装置当中。
在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。
本发明虽以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。
Claims (10)
1.一种支援宽频操作的移动装置，包括：
一第一辐射部，具有一馈入点；
一第二辐射部，耦接至该第一辐射部；
一第三辐射部，耦接至该第一辐射部，其中该第三辐射部和该第二辐射部大致朝相反方向作延伸；
一第四辐射部，其中该第一辐射部更经由该第四辐射部耦接至一接地电位；
一第五辐射部，耦接至该第四辐射部，其中该第五辐射部是邻近于该第二辐射部；
一第六辐射部，耦接至该接地电位，其中该第六辐射部是邻近于该第一辐射部和该第三辐射部；以及
一第七辐射部，耦接至该第六辐射部，其中该第七辐射部是朝远离该第三辐射部的方向作延伸；
其中该第一辐射部、该第二辐射部、该第三辐射部、该第四辐射部、该第五辐射部、该第六辐射部，以及该第七辐射部是共同形成一天线结构。
2.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一辐射部、该第二辐射部，以及该第三辐射部的组合是呈现一T字形。
3.如权利要求1所述的移动装置，其中该第四辐射部是呈现一较长L字形，而该第五辐射部是呈现一较短L字形。
4.如权利要求1所述的移动装置，其中该第五辐射部是耦接至该第四辐射部上的一中间点，该第四辐射部包括长度相等的一第一部分和一第二部分，而该中间点是介于该第一部分和该第二部分之间。
5.如权利要求1所述的移动装置，其中该第七辐射部和该第六辐射部之间形成一夹角，而该夹角是介于30度至70度之间。
6.如权利要求1所述的移动装置，其中该天线结构涵盖一第一频带、一第二频带，以及一第三频带，该第一频带是介于2400MHz至2500MHz之间，该第二频带是介于5150MHz至5850MHz之间，而该第三频带是介于5925MHz至7125MHz之间。
7.如权利要求6所述的移动装置，其中该第一辐射部和该第二辐射部的总长度是大致等于该第一频带的0.25倍波长，而该第一辐射部和该第三辐射部的总长度是大致等于该第二频带的0.25倍波长。
8.如权利要求6所述的移动装置，其中该第四辐射部的长度是大致等于该第三频带的0.5倍波长。
9.如权利要求6所述的移动装置，其中该第五辐射部的长度是大致等于该第三频带的0.25倍波长。
10.如权利要求6所述的移动装置，其中该第六辐射部和该第七辐射部的总长度是大致等于该第三频带的0.25倍波长。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310070832.XA CN118399078A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 支援宽频操作的移动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310070832.XA CN118399078A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 支援宽频操作的移动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN118399078A true CN118399078A (zh) | 2024-07-26 |
Family
ID=92006569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310070832.XA Pending CN118399078A (zh) | 2023-01-17 | 2023-01-17 | 支援宽频操作的移动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN118399078A (zh) |
-
2023
- 2023-01-17 CN CN202310070832.XA patent/CN118399078A/zh active Pending
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