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TWI880543B - 無線通訊裝置 - Google Patents

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TWI880543B
TWI880543B TW112150633A TW112150633A TWI880543B TW I880543 B TWI880543 B TW I880543B TW 112150633 A TW112150633 A TW 112150633A TW 112150633 A TW112150633 A TW 112150633A TW I880543 B TWI880543 B TW I880543B
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Taiwan
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antenna
wireless communication
communication device
antenna radiator
circuit module
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羅智陽
蔡夢華
王信翔
李威霆
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特崴光波導股份有限公司
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Abstract

一種無線通訊裝置。此無線通訊裝置包含射頻電路模組。射頻電路模組包含：天線模組及軟性基板。天線模組包含天線結構及控制晶片。控制晶片配置以利用天線結構來進行無線通訊。軟性基板用以承載天線模組且包含兩基板區域。軟性基板之可彎折部可彎折於基板區域之一交界線。天線結構包含：第一天線輻射片和第二天線輻射片。第一天線輻射片之開槽孔自第一天線輻射片之邊緣朝向中心延伸。第二天線輻射片設置於第一天線輻射片下方與第一天線輻射片重疊，且第二天線輻射片與第一天線輻射片之間具有間隔，以使第二天線輻射片與第一天線輻射片耦合。

Description

無線通訊裝置
本發明是有關於一種無線通訊裝置。
近年來，隨著科技的進步，電子產品例如平板電腦(tablet PC)、筆記型電腦(notebook，NB)、智慧型手機(smart phone)或其他可攜帶裝置(portable device)已頻繁地出現在日常生活中。為了提供各種不同的功能來滿足使用者的需求，電子裝置的型態越來越多元。例如，電子裝置所使用的電子元件為可折疊，如此可降低電子產品的體積來滿足使用者方便攜帶的需求。
然而，由於可攜帶裝置的內部空間受限，因此難以提供高速的資料傳輸功能。
本發明之實施例提出一種無線通訊裝置，其可適用於各種可攜帶裝置，其可提高可攜帶裝置的資料傳輸功能，使可攜帶裝置能以較高的速度進行資料傳輸。
根據本發明之一些實施例，本發明之無線通訊裝置包含射頻電路模組。射頻電路模組包含：天線模組以及至少一軟性基板。天線模組包含天線結構及控制晶片，控制晶片電性連接至天線結構，且配置以利用天線結構來進行無線通訊。軟性基板用以承載天線模組，其中軟性基板包含兩基板區域，這些基板區域之至少一者包含天線結構或控制晶片，軟性基板之可彎折部(foldable portion)可彎折於基板區域之一交界線，以使射頻電路模組於可彎折部進行彎折。天線結構包含：第一天線輻射片以及第二天線輻射片。第一天線輻射片，具有複數個開槽孔，這些開槽孔自第一天線輻射片之複數個邊緣朝向第一天線輻射片的中心延伸。第二天線輻射片設置於第一天線輻射片下方並與第一天線輻射片於法線上重疊，且第二天線輻射片與第一天線輻射片之間具有間隔，以使第二天線輻射片與第一天線輻射片耦合。
在一些實施例中，射頻電路模組於可彎折部彎折成L型，且設置於無線通訊裝置之一角落。
在一些實施例中，天線結構之第二天線輻射片更包含：至少一第一饋入部及至少一第二饋入部，其中第一饋入部電性連接至控制晶片之一傳輸端(TX)接腳，該第二饋入部電性連接至控制晶片之一接收端(RX)接腳。
在一些實施例中，開槽孔的每一者的一長度值為0.015λ~0.1λ之間，開槽孔的每一者的一寬度值為 0.015λ~0.1λ之間，其中λ為無線通訊裝置之一天線訊號波長。
在一些實施例中，第二天線輻射片與第一天線輻射片之間之間隔之一高度值為0.015λ~0.1λ之間，其中λ為無線通訊裝置之一天線訊號波長。
在一些實施例中，上述之無線通訊裝置，更包含：儲存裝置。儲存裝置儲存複數筆第一資料，並電性連接至射頻電路模組，以利用射頻電路模組來傳送第一資料，或者利用射頻電路模組來接收第二資料，並將第二資料存入儲存裝置。
在一些實施例中，上述之無線通訊裝置，更包含：電池以及無線充電裝置。電池用以提供電能至射頻電路模組以及儲存裝置。
在一些實施例中，軟性基板之材質為液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer；LCP)。
在一些實施例中，天線模組更包含一金屬片，設置於天線模組上，且與天線結構重疊，其中金屬片具有一穿孔，以使天線結構透過穿孔而露出，金屬片的一邊緣具有角部，此角部兩側邊的夾角係介於100度至150度之間。
在一些實施例中，上述之無線通訊裝置更包含磁性裝置。磁性裝置係與對應無線通訊裝置之機構的鐵或磁鐵互相吸引以進行對位。
100:無線通訊裝置
110:射頻電路模組
111:軟性基板
111h:穿孔
112:金屬片
112a:角部
113:天線結構
113a:第一天線輻射片
113b:第二天線輻射片
114:控制晶片
120:儲存裝置
130:磁性裝置
140:電池
150:無線充電裝置
410:開槽孔
410L:長度
410W:寬度
420:角部
610:無線通訊裝置
620:無線通訊裝置
AA:基板區域
BA:可彎折部
CA:基板區域
D1:方向
IL:交界線
V1:孔
V2:孔
圖1係繪示根據本發明實施例之無線通訊裝置的示意圖。
圖2係繪示根據本發明實施例之射頻電路模組的整體結構示意圖。
圖3A至圖3E係繪示根據本發明實施例之射頻電路模組的各層結構示意圖。
圖4A係繪示根據本發明實施例之第一天線輻射片的放大結構示意圖。
圖4B係繪示根據本發明實施例之第二天線輻射片的放大結構示意圖。
圖4C係繪示根據本發明實施例之第一天線輻射片和第二天線輻射片的疊合示意圖。
圖5係繪示根據本發明實施例之兩個射頻電路模組進行資料傳輸的示意圖。
圖6係繪示根據本發明實施例之無線通訊裝置的示意圖。
請參照圖1，其係繪示根據本發明實施例之無線通訊裝置100的示意圖。無線通訊裝置100包含射頻電路模組110、儲存裝置120、磁性裝置130、電池140以及無線充電裝置150，其中射頻電路模組110、儲存裝置120、電池140以及無線充電裝置150電性連接以控制無線通訊裝置100來進行不同的操作，磁性裝置 130與對應無線通訊裝置100之機構的鐵或磁鐵互相吸引藉以對位。
射頻電路模組110係用以提供高速的資料傳輸功能，以使無線通訊裝置100能夠透過射頻電路模組110來進行高速的無線資料傳輸。在本實施例中，無線通訊裝置100為一隨身碟，其係利用射頻電路模組110來進行高速的無線資料傳輸。例如，透過射頻電路模組110來高速傳送資料至外部裝置。又例如，透過射頻電路模組110來從外部裝置高速接收資料。在本實施例中，射頻電路模組110可彎折成L型，且設置於無線通訊裝置100之角落。例如，射頻電路模組110可彎折以配合無線通訊裝置100之角落空間，提高無線通訊裝置100內部空間的利用率。
具體而言，儲存裝置120儲存有複數筆第一資料，和射頻電路模組110搭配，以將儲存裝置120所儲存的第一資料透過射頻電路模組110傳送至外部裝置，或是從外部裝置接收第二資料，並將第二資料儲存於儲存裝置120中。
電池140係用以提供電能至無線通訊裝置100的其他電路，例如射頻電路模組110及儲存裝置120。無線充電裝置150係用以提供充電的機制，以使無線通訊裝置100的電池140能夠從外部裝置接收電能來充電。在其他實施例中，無線通訊裝置100不包含無線充電裝置150，或是進一步不包含電池而直接使用外部電源供 應。
在一些實施例中，無線通訊裝置100包含一控制電路(未繪示)，以控制射頻電路模組110和儲存裝置120來進行上述資料的傳送/儲存。
請同時參照圖2以及圖3A至圖3D。圖2係繪示根據本發明實施例之射頻電路模組110的整體結構示意圖，圖3A至圖3E係繪示射頻電路模組110的各層結構示意圖。如圖2所示，射頻電路模組110包含軟性基板111、金屬片112、天線結構113以及控制晶片114，其中天線結構113電性連接至控制晶片114，以形成一天線模組來傳輸天線訊號。軟性基板111係用以承載上述之金屬片112、天線結構113以及控制晶片114，並可隨機構設計需求彎折。在本實施例中，射頻電路模組110包含多層結構，多層結構包含少一個軟性基板111來承載上述之金屬片112於頂層、天線結構113於第一層以及控制晶片114於底層。軟性基板111之材質可為液晶高分子聚合物，也可以是其他軟性材質，如聚醯亞胺(Polyimide；PI)或改質聚醯亞胺(Modified PI)。
具體而言，天線結構113設置於基板區域AA，控制晶片114設置於基板區域CA，而軟性基板111可彎折於基板區域AA與基板區域CA間之一交界線IL，以使射頻電路模組110於可彎折部BA進行彎折。換句話說，在本發明之實施例中，基板區域AA和基板區域 CA鄰接的部分係定義為可彎折部BA。射頻電路模組110可透過可彎折部BA來彎折，以滿足使用目的或機構設計上的需求。
請同時參照圖2、圖3A以及圖3B，射頻電路模組110的頂層結構包含金屬片112以及承載金屬片112的軟性基板111。射頻電路模組110頂層結構具有穿孔111h，以露出下方的第一天線輻射片113a。金屬片112之邊緣具有角部112a，角部112a的頂端以朝向遠離控制晶片114的方向D1延伸。
請同時參照圖2、圖3B以及圖3C，在本發明實施例中，天線結構113包含第一天線輻射片113a以及第二天線輻射片113b，其中第一天線輻射片113a設置於射頻電路模組110的內部第1層結構，第二天線輻射片113b設置於射頻電路模組110的內部第2層結構。其中，第一天線輻射片113a係設置於軟性基板111的正面(朝向頂層結構)，第二天線輻射片113b設置於軟性基板111的背面(朝向內部第3層結構)。如此，第一天線輻射片113a與第二天線輻射片113b被一軟性材質實體地隔開，並透過第一天線輻射片113a與第二天線輻射片113b之間的間隔來耦合，以形成天線結構113。在本發明之實施例中，第一天線輻射片113a與第二天線輻射片113b於法線方向重疊，且第二天線輻射片113b位於第一天線輻射片113a的正下方，之間以與軟性基板111相同的液晶高分子聚合物隔離。
請同時參照圖2、圖3D以及圖3E，在本實施例中，電子元件大多設置於射頻電路模組110的底層結構。具體而言，射頻電路模組110的底層結構包含多個電子元件以及承載這些電子元件的軟性基板111。電子元件，例如控制晶片114係透過軟性基板111上的線路來電性連接至天線結構113。在本實施例中，圖3D與圖3E係繪示內部第3層及底層結構，其中控制晶片114透過底層的饋入孔(via)V2以及內部第三層的孔V1與第二天線輻射片113b電性連接。
請同時參照圖4A和圖4B，圖4A係繪示根據本發明實施例之第一天線輻射片113a的放大結構示意圖，圖4B係繪示第二天線輻射片113b的放大結構示意圖。如圖4A所示，第一天線輻射片113a具有複數個開槽孔410，這些開槽孔410自第一天線輻射片113a之複數個邊緣朝向第一天線輻射片113a的中心延伸。第二天線輻射片113b具有複數個角部420，這些角部420係一對一地對應第一天線輻射片113a之開槽孔410。換句話說，當第一天線輻射片113a與第二天線輻射片113b重疊(如圖4C所示)時，開槽孔410與角部420會互相疊合，角部420會位於開槽孔410的範圍中。在一些實施例中，第一天線輻射片113a可視為第二天線輻射片113b在四個角部420開槽線而獲得之輻射片。在一些實施例中，開槽孔410的長度410L為0.015λ~0.1λ之間，寬度410W則為0.015λ~0.1λ 之間，其中λ為無線通訊裝置100之天線訊號波長。在一些實施例中，該第一天線輻射片113a與第二天線輻射片113b之間隔所具有的高度(亦可視為軟性基板111的厚度)為0.015λ~0.1λ之間。上述槽孔的設計可依照使用者之需求來變化，以改變天線頻寬與匹配，而使得無線通訊裝置100能夠滿足使用者需求。
本發明實施例之天線結構113可同時具兩個饋入點(TX與RX或者雙TX/雙RX)，但本發明之實施例並不受限於此。例如，天線結構113對應有第一饋入部及第二饋入部，例如兩個孔V1，其中第一饋入部電性連接至控制晶片114之傳輸端(TX)接腳，第二饋入部電性連接至控制晶片114之接收端(RX)接腳。
請參照圖5，其係繪示兩個射頻電路模組110進行資料傳輸的示意圖。當使用兩個射頻電路模組110來進行資料傳輸時，此兩射頻電路模組110的天線結構113係互相面對，如此天線之間會互相耦合而影響傳輸效益。在本發明之實施例中，射頻電路模組110採用了具有角部112a的金屬片112，此金屬片112的設計係由寬變窄來提供角部112a。如此，當射頻電路模組110互相面對來傳輸資料時，具有角部112a的金屬片112可以避免天線間的互相耦合。在一些實施例中，角部112a兩側邊的夾角θ係介於100度至150度之間，角部112a朝遠離該控制晶片的方向延伸，但本發明之實施例並不受限於此。
請參照圖6，其係繪示根據本發明實施例之無線通訊裝置610和620的示意圖。在本實施例中，無線通訊裝置610為筆記型電腦的螢幕，而無線通訊裝置620為筆記型電腦的主機。筆記型電腦可利用射頻電路模組110來進行螢幕與主機之間的無線資料傳輸，如此筆記型電腦的螢幕和主機之間可不需設置傳輸線來傳輸資料。
在一些實施例中，射頻電路模組110亦可用於遙控器來進行資料傳輸。本發明實施例之射頻電路模組110可實現短距離、高速、高精確度的資料傳輸，而不會有天線互相干擾的缺點。再者，射頻電路模組110係採用軟性基板，因此可以適配各種可攜式裝置的結構，提高可攜式裝置的空間利用效率。
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。
110:射頻電路模組
111:軟性基板
111h:穿孔
112:金屬片
112a:角部
113:天線結構
114:控制晶片
AA:基板區域
BA:可彎折部
CA:基板區域
D1:方向
IL:交界線

Claims (9)

  1. 一種無線通訊裝置，包含： 一射頻電路模組，包含： 一天線模組，包含一天線結構及一控制晶片，該控制晶片電性連接至該天線結構，且配置以利用該天線結構來進行無線通訊；以及 至少一軟性基板，用以承載該天線模組，其中該至少一軟性基板包含兩基板區域，該些基板區域之至少一者包含該天線結構或該控制晶片，該至少一軟性基板之一可彎折部(foldable portion)可彎折於該些基板區域之一交界線，以使該射頻電路模組於該可彎折部進行彎折； 其中該天線結構包含： 一第一天線輻射片，具有複數個開槽孔，該些開槽孔自該第一天線輻射片之複數個邊緣朝向該第一天線輻射片的中心延伸；以及 一第二天線輻射片，設置於該第一天線輻射片下方並與該第一天線輻射片於法線上重疊，且該第二天線輻射片與該第一天線輻射片之間具有一間隔，以使該第二天線輻射片與該第一天線輻射片耦合； 其中該些開槽孔的每一者的一長度值為0.015λ~0.1λ之間，該些開槽孔的每一者的一寬度值為0.015λ~0.1λ之間，其中λ為該無線通訊裝置之一天線訊號波長。
  2. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中該射頻電路模組於該可彎折部彎折成L型，且設置於該無線通訊裝置之一角落。
  3. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中該天線結構之該第二天線輻射片更包含：至少一第一饋入部及至少一第二饋入部，其中該第一饋入部電性連接至該控制晶片之一傳輸端(TX)接腳，該第二饋入部電性連接至該控制晶片之一接收端(RX)接腳。
  4. 如請求項3所述之無線通訊裝置，其中該第二天線輻射片與該第一天線輻射片之間之該間隔之一高度值為0.015λ~0.1λ之間。
  5. 如請求項1所述之無線通訊裝置，更包含： 一儲存裝置，儲存複數筆第一資料，並電性連接至該射頻電路模組，以利用該射頻電路模組來傳送該些第一資料，或者利用該射頻電路模組來接收複數筆第二資料，並將該些第二資料存入該儲存裝置。
  6. 如請求項5所述之無線通訊裝置，更包含： 一電池，用以提供電能至該射頻電路模組以及該儲存裝置；以及 一無線充電裝置，用以對該電池進行充電。
  7. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中該至少一軟性基板之材質為液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer；LCP)。
  8. 如請求項1所述之無線通訊裝置，其中該天線模組更包含一金屬片，設置於該天線模組上，且與該天線結構重疊，其中該金屬片具有一穿孔，以使該天線結構透過該穿孔而露出，該金屬片的一邊緣具有一角部，該角部兩側邊的夾角係介於100度至150度之間。
  9. 如請求項1所述之無線通訊裝置，更包含：一磁性裝置，其中該磁性裝置係與對應該無線通訊裝置之機構的鐵或磁鐵互相吸引以進行對位。
TW112150633A 2023-12-25 2023-12-25 無線通訊裝置 TWI880543B (zh)

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CN202411348720.7A CN120221987A (zh) 2023-12-25 2024-09-26 无线通信装置
US18/929,645 US20250210851A1 (en) 2023-12-25 2024-10-29 Wireless communication device and wireless communication system

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TW112150633A TWI880543B (zh) 2023-12-25 2023-12-25 無線通訊裝置

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TWI880543B true TWI880543B (zh) 2025-04-11
TW202527365A TW202527365A (zh) 2025-07-01

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200014095A1 (en) * 2016-07-22 2020-01-09 Apple Inc. Electronic Device With Millimeter Wave Antennas on Printed Circuits
CN116706566A (zh) * 2023-07-19 2023-09-05 重庆邮电大学空间通信研究院 一种法布里-珀罗腔结构式大间距相控阵天线

Patent Citations (2)

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