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TWI606635B - 電子裝置 - Google Patents

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TWI606635B
TWI606635B TW104141104A TW104141104A TWI606635B TW I606635 B TWI606635 B TW I606635B TW 104141104 A TW104141104 A TW 104141104A TW 104141104 A TW104141104 A TW 104141104A TW I606635 B TWI606635 B TW I606635B
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TW
Taiwan
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electronic device
substrate
area
grounding
fsg
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TW104141104A
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TW201724645A (zh
Inventor
林彥輝
劉建昌
Original Assignee
群邁通訊股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/273—Adaptation for carrying or wearing by persons or animals
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2291—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles used in bluetooth or WI-FI devices of Wireless Local Area Networks [WLAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01Q1/48—Earthing means; Earth screens; Counterpoises

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

電子裝置
本發明涉及一種結合金屬殼體設計之電子裝置。
目前穿戴式電子裝置，例如智慧手錶之種類越來越多，尤其是與現代資訊技術之結合，使得穿戴式電子裝置之功能變得豐富多彩，例如具有通話功能之手錶、智慧語音手錶等等。該等穿戴式電子裝置大多需要訊號發射、接收裝置(例如天線)。然而，隨著穿戴式電子裝置朝金屬化外觀及薄型化趨勢發展，使得其可容納天線之空間越來越小。因此，如何於有限之空間內維持天線之傳輸特性，是天線設計面臨之一項重要課題。
有鑑於此，有必要提供一種結合金屬殼體設計之電子裝置。
一種電子裝置，包括：本體，所述本體由導電材料製成；基板，所述基板收容於所述本體內，且與所述本體間隔設置，進而於所述基板與所述本體之間形成間隙，所述基板上設置有饋入點，用以饋入電流至所述本體；接地部，所述接地部接地，且電連接所述基板與本體，所述接地部部分遮蔽所述間隙從而形成接地區及非接地區；以及頻率可調接地(Frequency Selected Ground，FSG)電路，包括多個電感及電容，所述FSG電路設置於所述基板臨近所述非接地區之一側， 其一端電連接至位於非接地區之本體，另一端接地，該FSG電路構成為當所述電子裝置工作於不同之工作頻段時，具有不同之等效阻抗。
一種電子裝置，包括：本體，所述本體由導電材料製成；基板，所述基板收容於所述本體內，且與所述本體間隔設置，進而於所述基板與所述本體之間形成間隙，所述基板上設置有饋入點，用以饋入電流至所述本體；接地部，所述接地部接地，且電連接所述基板與本體，所述接地部部分遮蔽所述間隙從而形成接地區及非接地區；以及頻率可調接地(Frequency Selected Ground，FSG)電路，包括多個電感及電容，所述FSG電路設置於所述基板臨近所述非接地區之一側，其一端電連接至位於非接地區之本體，另一端接地，該FSG電路構成為當所述電子裝置工作於不同之工作頻段時，具有不同之等效阻抗。
上述電子裝置藉由設置所述FSG電路，可使得所述電子裝置工作於相應之第一頻段及第二頻段。另外，所述FSG電路之設置可有效隔絕第一頻段及第二頻段之訊號，防止其相互干擾，並有效提高電子裝置之輻射性能。再次，所述本體11由導電材料製成，因此可維持良好之外觀。
100、200、300‧‧‧電子裝置
11、21、31‧‧‧本體
111‧‧‧底壁
113‧‧‧周壁
115‧‧‧收容空間
13‧‧‧基板
131‧‧‧間隙
1311、3311‧‧‧接地區
1313、3313‧‧‧非接地區
133‧‧‧淨空區
135、235、335‧‧‧饋入點
137、237‧‧‧連接部
15、35‧‧‧接地部
151‧‧‧開口
17、27、37‧‧‧FSG電路
171、371‧‧‧連接結構
L1‧‧‧第一電感
L2‧‧‧第二電感
C‧‧‧電容
39‧‧‧輻射部
圖1為本發明第一較佳實施例之電子裝置之分解示意圖。
圖2為圖1所示電子裝置之整體示意圖。
圖3為圖2所示電子裝置另一角度下之示意圖。
圖4為圖1所示電子裝置中FSG電路之電路圖。
圖5為圖4所示電子裝置中FSG電路之史密斯曲線圖。
圖6為圖1所示電子裝置之回波損耗圖。
圖7為本發明第二較佳實施例之電子裝置之示意圖。
圖8為本發明第三較佳實施例之電子裝置之示意圖。
請參閱圖1，本發明第一較佳實施例提供一種電子裝置100，其可為手環、智慧手錶、眼鏡、頭盔等可穿戴裝置，亦可為手機、平板等電子產品。於本實施例中，以該電子裝置100為一智慧手錶為例加以說明。
所述電子裝置100包括本體11、基板13、接地部15以及頻率可調接地(Frequency Selected Ground，FSG)電路17。
於本實施例中，所述本體11大致呈圓形，且由導體材料(例如金屬)製成。可理解，該本體11之形狀不局限於所述圓形，其還可為其他形狀，例如方形或橢圓形。該本體11包括底壁111及周壁113。所述周壁113設置於所述底壁111周圍，且與所述底壁111共同構成一端開口之收容空間115。
請一併參閱圖2及圖3，於本實施例中，所述基板13為印刷電路板(printed circuit board,PCB)。所述基板13設置於所述收容空間115內，且與所述本體11間隔設置，進而使得所述基板13之邊緣與本體11之周壁113間隔設置，以形成一間隙131。於本實施例中，所述間隙131大致呈圓環狀。該基板13上還設置有淨空區133以及饋入點135。所述淨空區133設置於所述基板13之一側。所述淨空區133是指基板13上無導體存於之區域，用以防止外於環境中之電子元件如電池、振動器、喇叭、電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)等對電子裝置100產生干擾，造成其工作頻率偏移或輻射效率變低。於本實施例中，所述饋入點135設置於所述淨空區133上， 且可藉由連接部137例如彈片、探針等電連接至所述本體11。所述饋入點135還電連接至一訊號源，用以饋入訊號至所述本體11。
於本實施例中，所述接地部15呈弧形條狀。所述接地部15由導體材料製成並且接地。所述接地部15之一端設置有一開口151。於本實施例中，所述接地部15之寬度大於所述間隙131之寬度，用於裝設於所述基板13上，以遮蔽部分所述間隙131，進而形成相應之接地區1311，並將所述本體11電連接至所述基板13。另外，所述間隙131未被所述接地部15遮蔽之部分形成弧形之非接地區1313。
可理解，於其他實施例中，所述接地部15之寬度可與所述間隙131之寬度相當，進而使得所述接地部15設置於所述間隙131內，以填充部分所述間隙131，並將所述本體11電連接至所述基板13。
該FSG電路17設置於所述基板13中臨近所述非接地區1313之一側，且一端藉由連接結構171例如彈片、探針等電連接至所述本體11，另一端接地。所述FSG電路17可包括複數電感及電容，且當所述電子裝置100工作於相應之工作頻段時，具有不同之等效阻抗。
請一併參閱圖4，於本實施例中，所述FSG電路17包括第一電感L1、第二電感L2以及電容C。所述電容C與所述第一電感L1並聯。並聯之電容C與第一電感L1之一端電連接至位於非接地區1313之本體11，另一端藉由第二電感L2接地。亦就是說，所述電容C與所述第一電感L1並聯後，再與所述第二電感L2串聯，並電連接於位於非接地區1313之本體11與地之間。於其中一個實施例中，所述第一電感L1之電感值為3.9nH。第二電感L2之電感值為2.9nH。所述電容C之電容值為2.4pF。
請一併參閱圖5，為圖4所示電子裝置100中FSG電路17之史密斯曲線圖。其中，所述第一電感L1之電感值為3.9nH。第二電感L2之電感值 為2.9nH。所述電容C之電容值為2.4pF。當所述電子裝置100工作於第一頻段，例如GPS頻段(1575MHz)時，所述FSG電路17呈電感性，其等效並聯電感值為52nH。而當所述電子裝置100工作於第二頻段，例如WIFI頻段(2442MHz)時，所述FSG電路17呈電容性，其等效並聯電容值為12.9pF。亦就是說，當所述電子裝置100工作於第一頻段時，所述FSG電路17呈開路狀態，而當所述電子裝置100工作於第二頻段時，所述FSG電路17呈短路狀態。
請一併參閱圖6，為圖1所示電子裝置100之回波損耗圖。其中曲線S61代表當所述電子裝置100設置所述FSG電路17時之回波損耗。曲線S62代表當所述電子裝置100未設置所述FSG電路17時之回波損耗。顯然，當所述電子裝置100設置所述FSG電路17後，所述電子裝置100可於2.4GHz頻段激發另一模態，進而達到GPS/WIFI之雙頻設計。
請一併參閱下附表1，為所述電子裝置100設置所述FSG電路17後，所述電子裝置100於第一頻段及第二頻段之輻射效率與總效率關係表。顯然，當所述電子裝置100設置所述FSG電路17後，其於GPS頻段及WIFI頻段均具有良好之輻射效果。
請一併參閱圖7，為本發明第二較佳實施例提供之電子裝置200，包括本體21、饋入點235、連接部237及FSG電路27等基本之元件。該電子裝置200與第一較佳實施例之區別在於，所述FSG電路27之數量為多個，即所述電子裝置200可設置多個FSG電路27，進而達到多頻設計。
請一併參閱圖8，為本發明第三較佳實施例提供之電子裝置300，包括本體31、接地部、饋入點335及FSG電路37等基本之元件，該FSG電路37包括連接結構371。該電子裝置300與第一較佳實施例之區別在於，所述電子裝置300中之接地部包括多個接地點35。所述多個接地點35間隔設置於一接地區3311內，以將所述本體31電連接至基板。另外，所述電子裝置300還包括輻射部39，所述輻射部39設置於非接地區3313內，其一端電連接至所述饋入點335，另一端與所述本體31間隔設置，用以將訊號耦合至所述本體31。
本發明之電子裝置100藉由設置所述FSG電路17，可使得所述電子裝置100工作於相應之第一頻段及第二頻段。另外，所述FSG電路17之設置可有效隔絕第一頻段及第二頻段之訊號，防止其相互干擾，並有效提高電子裝置100之輻射性能。再次，所述本體11由導電材料製成，因此可維持良好之外觀。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例，並非是對本發明作任何形式上的限定。另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
100‧‧‧電子裝置
11‧‧‧本體
13‧‧‧基板
1311‧‧‧接地區
1313‧‧‧非接地區
133‧‧‧淨空區
135‧‧‧饋入點
137‧‧‧連接部
15‧‧‧接地部
17‧‧‧FSG電路
171‧‧‧連接結構

Claims (9)

  1. 一種電子裝置，其改良在於：所述電子裝置包括：本體，所述本體由導電材料製成；基板，所述基板收容於所述本體內，且與所述本體間隔設置，進而於所述基板與所述本體之間形成間隙，所述基板上設置有饋入點，用以饋入電流至所述本體；接地部，所述接地部接地，且電連接所述基板與本體，所述接地部部分遮蔽所述間隙從而形成接地區及非接地區；以及頻率可調接地(Frequency Selected Ground，FSG)電路，包括多個電感及電容，所述FSG電路設置於所述基板臨近所述非接地區之一側，其一端電連接至位於非接地區之本體，另一端接地，該FSG電路構成為當所述電子裝置工作於不同之工作頻段時，具有不同之等效阻抗；其中，所述接地部呈弧形框狀，所述接地部之一端形成有一開口，所述接地部設置於所述接地區內，且所述間隙對應所述開口之地方空缺，進而形成所述非接地區。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中所述接地部之寬度大於所述間隙之寬度，所述接地部設置於所述基板上，且遮蔽部分所述間隙，進而形成所述接地區。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中所述接地部之寬度與所述間隙之寬度相當，所述接地部設置於所述間隙內，以填充部分所述間隙，進而形成所述接地區。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中所述FSG電路包括第一電感、第二電感以及電容，所述電容與所述第一電感並聯，並聯之電容與第一電感之一端電連接至位於非接地區之本體，另一端藉由第二電感接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中所述基板上還設置有淨空區，所述淨空區鄰近所述非接地區設置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中所述接地部包括多個接地點，所述多個接地點間隔設置於所述接地區，且將所述本體電連接至所述基板。
  7. 如申請專利範圍第1或6項所述之電子裝置，其中所述電 子裝置還包括輻射部，所述輻射部設置於所述非接地區內，所述輻射部一端電連接至所述饋入點，另一端與所述本體間隔設置，用以將訊號耦合至所述本體。
  8. 一種電子裝置，其改良在於：所述電子裝置包括：本體，所述本體由導電材料製成；基板，所述基板收容於所述本體內，且與所述本體間隔設置，進而於所述基板與所述本體之間形成間隙，所述基板上設置有饋入點，用以饋入電流至所述本體；接地部，所述接地部接地，且電連接所述基板與本體，所述接地部部分遮蔽所述間隙從而形成接地區及非接地區；以及頻率可調接地(Frequency Selected Ground，FSG)電路，包括多個電感及電容，所述FSG電路設置於所述基板臨近所述非接地區之一側，其一端電連接至位於非接地區之本體，另一端接地，當所述電子裝置工作於第一頻段時，所述FSG電路呈開路狀態，而當所述電子裝置工作於第二工作頻率時，所述FSG電路呈短路狀態；其中，所述接地部呈弧形框狀，所述接地部之一端形成有一開口，所述接地部設置於所述接地區內，且所述間隙對應所述開口之地方空缺，進而形成所述非接地區。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中所述第一頻段為GPS頻段，所述第二頻段為WIFI頻段。
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