TW201431176A - 電子裝置及其天線單元 - Google Patents

Abstract

一種電子裝置，包括一機體及一天線單元。機體具有一外殼，其中外殼包括一背蓋及一第一側牆。天線單元配置於外殼內而鄰近第一側牆，且具有多個槽孔，其中天線單元包括一第一導體、一第二導體及一第三導體。第一導體朝向第一側牆。第二導體彎折地連接第一導體的一側邊而朝向背蓋，且接地於背蓋。第三導體彎折地連接第一導體的另一側邊，其中這些槽孔形成於第一導體及第三導體的至少其中之一。

Description

電子裝置及其天線單元

本發明是有關於一種電子裝置及其天線單元，且特別是有關於一種電子裝置及其具有槽孔的天線單元。

隨著科技的進步，目前大眾的通訊方式已漸漸改為無線通訊，像是智慧型手機(smart phone)、具有無線上網功能的平板電腦(tablet PC)及筆記型電腦(notebook computer)等等，皆是無線通訊的範疇，通常無線通訊需要利用天線來傳遞訊息。

在電子裝置的設計日漸輕薄的情況下，若電子裝置具有金屬殼體，天線在配置空間有限的情況下將較難以遠離金屬殼體的方式配置，因而導致天線的訊號受到金屬殼體的干擾。舉例來說，許多筆記型電腦的天線配置於其顯示螢幕且顯示螢幕具有金屬殼體。為了避免天線過於接近金屬殼體而影響其訊號的收發，需將顯示螢幕對應於天線的位置設置非金屬殼體，如此會增加製造成本且會影響筆記型電腦的外觀。此外，一些筆記型電腦在其顯示螢幕的金屬殼體上形成槽孔以構成槽孔天線，然而此舉亦會 影響筆記型電腦的外觀且會增加製程上的複雜度。

本發明提供一種電子裝置，其天線單元可使電子裝置具有較佳的外觀。

本發明提供一種天線單元，可使電子裝置具有較佳的外觀。

本發明的電子裝置包括一機體及一天線單元。機體具有一外殼，其中外殼包括一背蓋及一第一側牆。天線單元配置於外殼內而鄰近第一側牆，且具有多個槽孔，其中天線單元包括一第一導體、一第二導體及一第三導體。第一導體朝向第一側牆。第二導體彎折地連接第一導體的一側邊而朝向背蓋，且接地於背蓋。第三導體彎折地連接第一導體的另一側邊，其中這些槽孔形成於第一導體及第三導體的至少其中之一。

本發明的天線單元具有多個槽孔且包括一第一導體、一第二導體及一第三導體。第二導體彎折地連接第一導體的一側邊。第三導體彎折地連接第一導體的另一側邊，其中這些槽孔形成於第一導體及第三導體的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的天線單元為一體成型。

在本發明的一實施例中，上述的第一導體、第二導體及第三導體構成ㄇ字形。

在本發明的一實施例中，上述的外殼更包括一前框，第 三導體朝向前框，第二導體及第三導體分別承靠背蓋及前框，以固定天線單元於背蓋與前框之間。

在本發明的一實施例中，上述的背蓋的材質包括金屬材料。

在本發明的一實施例中，上述的這些槽孔包括一第一槽孔及一第二槽孔，第一槽孔的長度等於一第一共振訊號的波長的二分之一，第二槽孔的長度等於一第二共振訊號的波長的二分之一。

在本發明的一實施例中，上述的第一槽孔或第二槽孔從第一導體延伸至第三導體。

在本發明的一實施例中，上述的這些槽孔更包括一第三槽孔，第三槽孔延伸至第一導體的邊緣或第三導體的邊緣而形成一開口。

在本發明的一實施例中，上述的天線單元更包括一第四導體，第四導體連接第一導體的一端且垂直第一導體，第一槽孔或第二槽孔從第一導體延伸至第四導體。

在本發明的一實施例中，上述的外殼更包括一第二側牆，第二側牆連接第一側牆的一端且垂直第一側牆，第四導體鄰近第二側牆。

在本發明的一實施例中，上述的這些槽孔的至少其中之二延伸至第一導體的邊緣而形成多個開口。

在本發明的一實施例中，上述的天線單元具有一饋入 點，饋入點設置於第一導體或第三導體。

基於上述，本發明的天線單元配置於電子裝置的外殼內而鄰近外殼的第一側牆，且天線單元是以其第二導體朝向外殼的背蓋，而使天線單元的第一導體或第三導體上的槽孔不朝向背蓋。據此，在背蓋的材質為金屬而具導電性的情況下，可降低天線單元藉其槽孔所收發之訊號受到背蓋干擾的程度，以提升天線單元的訊號收發能力。如此一來，不需為了避免背蓋對天線單元造成干擾而在背蓋上設置對位於天線單元的非金屬殼體，進而使電子裝置能夠具有較佳的外觀。

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。

100‧‧‧電子裝置

110、120‧‧‧機體

112、712‧‧‧外殼

112a、212a、312a、412a、512a、612a、712a‧‧‧背蓋

112b、212b、312b、412b、512b、612b、712b‧‧‧第一側牆

112c‧‧‧前框

112d‧‧‧絕緣蓋體

130、230、330、430、530、630、730‧‧‧天線單元

130a、230a、330a、430a、530a、630a、730a‧‧‧第一槽孔

130b、230b、330b、430b、530b、630b、730b‧‧‧第二槽孔

132、232、332、432、532、632、732‧‧‧第一導體

134、234、334、434、534、634、734‧‧‧第二導體

136、236、336、436、536、636、736‧‧‧第三導體

140‧‧‧顯示面板

430c、530c、630c‧‧‧第三槽孔

712e‧‧‧第二側牆

738‧‧‧第四導體

F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7‧‧‧饋入點

S、S’、S”‧‧‧開槽

圖1為本發明一實施例的電子裝置的立體圖。

圖2為圖1的電子裝置的部分構件分解圖。

圖3為圖2的電子裝置的局部立體圖。

圖4為圖3的電子裝置的局部立體圖。

圖5為圖1的電子裝置的局部示意圖。

圖6為絕緣蓋體覆蓋圖3的開槽的示意圖。

圖7為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖8為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖9為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖10為圖9的天線單元的返回損失曲線圖。

圖11為圖9的天線單元於2.4~2.5 GHz的X-Y平面輻射場型圖。

圖12為圖9的天線單元於5.15~5.85 GHz的X-Y平面輻射場型圖。

圖13為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖14為圖13的天線單元的立體圖。

圖15為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖16為本發明另一實施例的電子裝置的部分構件立體圖。

圖1為本發明一實施例的電子裝置的立體圖。請參考圖1，本實施例的電子裝置100例如為筆記型電腦(notebook computer)且包括機體110及機體120，機體110及機體120例如分別為筆記型電腦的顯示螢幕及主機。在其它實施例中，電子裝置100可為其它種類的電子裝置，本發明不對此加以限制。

圖2為圖1的電子裝置的部分構件分解圖。圖3為圖2的電子裝置的局部立體圖。圖4為圖3的電子裝置的局部立體圖。請參考圖2至圖4，機體110具有一外殼112，其中外殼112包括一背蓋112a及一第一側牆112b。背蓋112a的材質例如為金屬材料。電子裝置100更包括一天線單元130，天線單元130配置於外 殼112內而位於顯示面板140的一側，並鄰近第一側牆112b。天線單元130具有多個槽孔(繪示為第一槽孔130a及第二槽孔130b)而為槽孔天線(slot antenna)的形式，其中第一槽孔130a的長度等於一第一共振訊號的波長的二分之一，且第二槽孔130b的長度等於一第二共振訊號的波長的二分之一，而使天線單元130能夠分別藉由第一槽孔130a及第二槽孔130b接收上述第一共振訊號及上述第二共振訊號。

詳細而言，天線單元130包括一第一導體132、一第二導體134及一第三導體136。第一導體132朝向第一側牆112b。第二導體134彎折地連接第一導體132的一側邊而朝向背蓋112a。第三導體136彎折地連接第一導體132的另一側邊。上述第一槽孔130a及第二槽孔130b例如是形成於第一導體132及第三導體136的至少其中之一。在本實施例中，第一槽孔130a及第二槽孔130b繪示為形成於第一導體132。

在上述配置方式之下，天線單元130配置於電子裝置100的外殼112內而鄰近外殼112的第一側牆112b，且天線單元130是以其第二導體134朝向外殼112的背蓋112a，而使天線單元130的第一導體132上的第一槽孔130a及第二槽孔130b不朝向背蓋112a。據此，在背蓋112a的材質為金屬而具導電性的情況下，可降低天線單元130藉其第一槽孔130a及第二槽孔130b所收發之訊號受到背蓋112a干擾的程度，以提升天線單元130的訊號收發能力。如此一來，不需為了避免背蓋112a對天線單元130造成干 擾而在背蓋112a上設置對位於天線單元130的非金屬殼體，進而使電子裝置100能夠具有較佳的外觀。此外，由於天線單元130藉由上述配置方式而可具有良好的訊號收發能力，故不需以形成槽孔於背蓋112a的方式來進行訊號收發，而可讓背蓋112a具有較佳的外觀並降低背蓋112a在製程上的複雜度。

在本實施例中，天線單元130藉其朝向背蓋112a的第二導體134來接地於背蓋112a。此外，天線單元130具有饋入點F1，饋入點F1設置於第一導體132並藉由焊接或其它適當方式連接饋入線以饋入訊號。

圖5為圖1的電子裝置的局部示意圖。請參考圖4及圖5，本實施例的天線單元130例如是由金屬導體折彎而構成ㄇ字形的一體成型結構。外殼112更包括一前框112c，第三導體136朝向前框112c，且第二導體134及第三導體136分別承靠背蓋112a及前框112c，以藉由內嵌的方式將天線單元130固定於背蓋112a與前框112c之間。此外，更可將第二導體134及第三導體136分別膠合於背蓋112a及前框112c，以穩固地固定天線單元130。藉由折彎金屬導體

在本實施例中，第一側牆112b的材質例如為金屬材料且具有一開槽S，第一導體132對位於開槽S，以降低天線單元130藉其第一槽孔130a及第二槽孔130b所收發之訊號受到具導電性之第一側牆112b干擾的程度。圖6為絕緣蓋體覆蓋圖3的開槽的示意圖。在本實施例中，外殼112如圖2及圖6所示可更包括一 絕緣蓋體112d，絕緣蓋體112d覆蓋開槽S以避免天線單元130外露。由於本實施例的開槽S及絕緣蓋體112d是位於外殼112的第一側牆112b而非位於背蓋112a，因此不會影響電子裝置100之背蓋112a的美觀。在其它實施例中，第一側牆的材質亦可為絕緣材料，且不具有開槽而直接覆蓋天線單元。

本發明不對天線單元之槽孔的形式、位置與延伸範圍加以限制，以下藉由圖式對此加以舉例說明。

圖7為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。請參考圖7，本實施例的背蓋212a、第一側牆212b、第一導體232、第二導體234、第三導體236及饋入點F2的配置方式類似於圖3所示之背蓋112a、第一側牆112b、第一導體132、第二導體134、第三導體136及饋入點F1的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元230與圖3之天線單元130的主要不同處在於，圖3之天線單元130的第一槽孔130a及第二槽孔130b未延伸至第三導體136，而本實施例的天線單元230的第一槽孔230a及第二槽孔230b從第一導體232延伸至第三導體236。

圖8為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。請參考圖8，本實施例的背蓋312a、第一側牆312b、第一導體332、第二導體334、第三導體336及饋入點F3的配置方式類似於圖7所示之背蓋212a、第一側牆212b、第一導體232、第二導體234、第三導體236及饋入點F2的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元330與圖7之天線單元230的主要不同處在於，圖7 之天線單元230的第一槽孔230a及第二槽孔230b彼此相連，而本實施例之天線單元330的第一槽孔330a及第二槽孔330b不相連。

圖9為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。請參考圖9，本實施例的背蓋412a、第一側牆412b、第一導體432、第二導體434、第三導體436及饋入點F4的配置方式類似於圖3所示之背蓋112a、第一側牆112b、第一導體132、第二導體134、第三導體136及饋入點F1的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元430與圖3之天線單元130的主要不同處在於，天線單元430除了具有第一槽孔430a及第二槽孔430b之外，更具有第三槽孔430c。第三槽孔430c延伸至第一導體432的邊緣而形成開口，使第三槽孔430c構成耦合電容負載(coupled capacitive load)，以增進天線單元430的頻寬。

圖10為圖9的天線單元的返回損失曲線圖。從圖10中的返回損失(return loss)曲線可看出，藉由上述耦合電容負載對天線單元430的頻寬之增進，天線單元430的操作頻寬可涵蓋無線區域網路(wireless local area network，WLAN)所需操作頻段(2.4~2.5 GHz)。

圖11為圖9的天線單元於2.4~2.5 GHz的X-Y平面輻射場型圖。圖12為圖9的天線單元於5.15~5.85 GHz的X-Y平面輻射場型圖。在圖11和圖12中，輻射場型的單位是增益(dB)，圓周上的數字是圓周度數。如圖11及圖12所示，在上述配置方 式之下，天線單元430於2.4~2.5 GHz及5.15~5.85 GHz的X-Y平面輻射場型皆近似為全向輻射而具有良好的訊號收發能力。

圖13為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。圖14為圖13的天線單元的立體圖。請參考圖13及圖14，本實施例的背蓋512a、第一側牆512b、第一導體532、第二導體534及第三導體536的配置方式類似於圖9所示之背蓋412a、第一側牆412b、第一導體432、第二導體434及第三導體436的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元530與圖9之天線單元430的主要不同處在於，圖9之天線單元430的第一槽孔430a、第二槽孔430b、第三槽孔430c及饋入點F4皆形成於第一導體432，而本實施例的天線單元530的第一槽孔530a、第二槽孔530b、第三槽孔530c及饋入點F5皆形成於第三導體536。由於本實施例的第一槽孔530a、第二槽孔530b及第三槽孔530c並非朝向第一側牆512b，故第一側牆512b不需如圖9般具有用以暴露第一槽孔430a、第二槽孔430b及第三槽孔430c的開槽S’。在圖13及圖14所示的實施例中，天線單元530的第三導體536上的第一槽孔530a及第二槽孔530b形成於第三導體536而不朝向背蓋512a。據此，在背蓋512a的材質為金屬而具導電性的情況下，可降低天線單元530藉其第一槽孔530a及第二槽孔530b所收發之訊號受到背蓋512a干擾的程度，以提升天線單元530的訊號收發能力。

圖15為本發明另一實施例的電子裝置的局部立體圖。請參考圖15，本實施例的背蓋612a、第一側牆612b、第一導體632、 第二導體634、第三導體636及饋入點F6的配置方式類似於圖9所示之背蓋412a、第一側牆412b、第一導體432、第二導體434、第三導體436及饋入點F4的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元630與圖9之天線單元430的主要不同處在於，天線單元630的多個槽孔(繪示為第一槽孔630a、第二槽孔630b及第三槽孔630c)的至少其中之二(繪示為第一槽孔630a及第三槽孔630c)延伸至第一導體632的邊緣而形成多個開口，其中第一槽孔630a的長度約等於一第一共振訊號的波長的四分之一，且第三槽孔630c的長度約等於一第二共振訊號的波長的四分之一，而第二槽孔630b與饋入點F6則負責電磁訊號的饋入，並將電磁能量耦合至第一槽孔630a及第三槽孔630c，以調整天線單元630的頻寬。

圖16為本發明另一實施例的電子裝置的部分構件立體圖。請參考圖16，本實施例的背蓋712a、第一側牆712b、第一導體732、第二導體734、第三導體736及饋入點F7的配置方式類似於圖3所示之背蓋112a、第一側牆112b、第一導體132、第二導體134、第三導體136及饋入點F1的配置方式，於此不加以贅述。本實施例的天線單元730與圖3之天線單元130的主要不同處在於，天線單元730更包括一第四導體738，第四導體738連接第一導體732的一端且垂直第一導體732，第一槽孔730a及第二槽孔730b的至少其中之一(繪示為第二槽孔730b)從第一導體732延伸至第四導體738。外殼712更包括一第二側牆712e，第二側牆712e連接第一側牆712b的一端且垂直第一側牆712b，第四導 體738鄰近第二側牆712e，開槽S”從第一側牆712b延伸至第二側牆712e以暴露天線單元730。換言之，本實施例的天線單元730及其槽孔從第一側牆712b處延伸至第二側牆712e處，而可增加天線單元730的輻射場型之全向性以進一步提升其訊號收發能力。

綜上所述，本發明的天線單元配置於電子裝置的外殼內而鄰近外殼的第一側牆，且天線單元是以其第二導體朝向外殼的背蓋，而使天線單元的第一導體或第三導體上的槽孔不朝向背蓋。據此，在背蓋的材質為金屬而具導電性的情況下，可降低天線單元藉其槽孔所收發之訊號受到背蓋干擾的程度，以提升天線單元的訊號收發能力。如此一來，不需為了避免背蓋對天線單元造成干擾而在背蓋上設置對位於天線單元的非金屬殼體，進而使電子裝置能夠具有較佳的外觀。此外，由於本發明的天線單元藉由上述配置方式而可具有良好的訊號收發能力，故不需以形成槽孔於背蓋的方式來進行訊號收發，而可讓背蓋具有較佳的外觀並降低背蓋在製程上的複雜度。

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。

112‧‧‧外殼

112a‧‧‧背蓋

112b‧‧‧第一側牆

130‧‧‧天線單元

130a‧‧‧第一槽孔

130b‧‧‧第二槽孔

132‧‧‧第一導體

136‧‧‧第三導體

F1‧‧‧饋入點

S‧‧‧開槽

Claims (21)

1. 一種電子裝置，包括：一機體，具有一外殼，其中該外殼包括一背蓋及一第一側牆；以及一天線單元，配置於該外殼內而鄰近該第一側牆，且具有多個槽孔，其中該天線單元包括：一第一導體，朝向該第一側牆；一第二導體，彎折地連接該第一導體的一側邊而朝向該背蓋，且接地於該背蓋；以及一第三導體，彎折地連接該第一導體的另一側邊，其中該些槽孔形成於該第一導體及該第三導體的至少其中之一。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該天線單元為一體成型。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該第一導體、該第二導體及該第三導體構成ㄇ字形。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該外殼更包括一前框，該第三導體朝向該前框，該第二導體及該第三導體分別承靠該背蓋及該前框，以固定該天線單元於該背蓋與該前框之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該背蓋的材質包括金屬材料。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該些槽孔包 括一第一槽孔及一第二槽孔，該第一槽孔的長度等於一第一共振訊號的波長的二分之一，該第二槽孔的長度等於一第二共振訊號的波長的二分之一。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該第一槽孔或該第二槽孔從該第一導體延伸至該第三導體。
8. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該些槽孔更包括一第三槽孔，該第三槽孔延伸至該第一導體的邊緣或該第三導體的邊緣而形成一開口。
9. 如申請專利範圍第6項所述的電子裝置，其中該天線單元更包括一第四導體，該第四導體連接該第一導體的一端且垂直該第一導體，該第一槽孔或該第二槽孔從該第一導體延伸至該第四導體。
10. 如申請專利範圍第9項所述的電子裝置，其中該外殼更包括一第二側牆，該第二側牆連接該第一側牆的一端且垂直該第一側牆，該第四導體鄰近該第二側牆。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該些槽孔的至少其中之二延伸至該第一導體的邊緣而形成多個開口。
12. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該天線單元具有一饋入點，該饋入點設置於該第一導體或該第三導體。
13. 一種天線單元，具有多個槽孔且包括：一第一導體；一第二導體，彎折地連接該第一導體的一側邊；以及一第三導體，彎折地連接該第一導體的另一側邊，其中該些 槽孔形成於該第一導體及該第三導體的至少其中之一。
14. 如申請專利範圍第13項所述的天線單元，其中該天線單元為一體成型。
15. 如申請專利範圍第13項所述的天線單元，其中該第一導體、該第二導體及該第三導體構成ㄇ字形。
16. 如申請專利範圍第13項所述的天線單元，其中該些槽孔包括一第一槽孔及一第二槽孔，該第一槽孔的長度等於一第一共振訊號的波長的二分之一，該第二槽孔的長度等於一第二共振訊號的波長的二分之一。
17. 如申請專利範圍第16項所述的天線單元，其中該第一槽孔或該第二槽孔從該第一導體延伸至該第三導體。
18. 如申請專利範圍第16項所述的天線單元，其中該些槽孔更包括一第三槽孔，該第三槽孔延伸至該第一導體的邊緣或該第三導體的邊緣而形成一開口。
19. 如申請專利範圍第16項所述的天線單元，其中該天線單元更包括一第四導體，該第四導體連接該第一導體的一端且垂直該第一導體，該第一槽孔或該第二槽孔從該第一導體延伸至該第四導體。
20. 如申請專利範圍第13項所述的天線單元，其中該些槽孔的至少其中之二延伸至該第一導體的邊緣而形成多個開口。
21. 如申請專利範圍第13項所述的天線單元，具有一饋入點，其中該饋入點設置於該第一導體或該第三導體。