移動裝置製造方法
2023-07-10 15:35:06 2
移動裝置製造方法
【專利摘要】一種移動裝置，包括：一介質基板、一接地元件、一信號源、一第一導電邊框、一第二導電邊框、一第三導電邊框、一短路部、一饋入部、一第一輻射部，以及一第二輻射部。該第一導電邊框、該第二導電邊框，以及該第三導電邊框互相分離。該第二導電邊框經由該短路部耦接至該接地元件。該第一輻射部耦接至該饋入部，並具有一開路端其鄰近於該第二導電邊框。該第二輻射部耦接至該饋入部，並具有一開路端其鄰近於該第三導電邊框。一天線結構至少由該饋入部、該第一輻射部、該第二輻射部、該第二導電邊框，以及該短路部所共同形成。本發明的移動裝置可兼得增進外型美觀和維持天線輻射效率的雙重優勢，非常適合應用於各種小型化移動通信裝置中。
【專利說明】移動裝直
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種移動裝置，特別涉及一種移動裝置及其由導電邊框辦&郵)所形成的天線結構。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信技術的發達，移動裝置在近年日益普遍，常見的例如:手提式電腦、行動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，移動裝置通常具有無線通信的功能。有些涵蓋長距離的無線通信範圍，例如:行動電話使用2136, 1X2 (10118 161-111 ^01^1011)統及其所使用 700冊、850冊、900冊、1800冊、1900冊、2100102、2300102以及25001--的頻帶進行通信，而有些則涵蓋短距離的無線通信範圍，例如:胃1-？1、811101:001:11 以及 II嫩X^01- 1101-0^^0 ^00033)系統使用2.46112,3.56112,5.26--和5.86--的頻帶進行通信。
[0003]為了追求外型美觀，移動裝置於設計時常會加入一些金屬外觀件，例如:全金屬背蓋(161:211 080^ 0^610，或是金屬邊框(161^1。然而,這些金屬外觀件容易對於移動裝置內用於無線通信的天線結構造成負面影響，進而降低移動裝置的通信品質。
【發明內容】
[0004]為了解決前述問題，本發明提供一種移動裝置，包括:一介質基板；一接地元件，設置於該介質基板上；一信號源；一第一導電邊框；一第二導電邊框；一第三導電邊框，其中該第一導電邊框、該第二導電邊框，以及該第三導電邊框彼此互相分離；一第一短路部，其中該第二導電邊框經由該第一短路部耦接至該接地元件；一饋入部，耦接至該信號源；一第一輻射部，耦接至該饋入部，並具有一開路端，其中該第一輻射部的該開路端鄰近於該第二導電邊框；以及一第二輻射部，耦接至該饋入部，並具有一開路端，其中該第二輻射部的該開路端鄰近於該第三導電邊框；其中一天線結構至少由該饋入部、該第一輻射部、該第二輻射部、該第二導電邊框，以及該第一短路部所共同形成。
[0005]本發明的移動裝置可兼得增進外型美觀和維持天線輻射效率的雙重優勢，非常適合應用於各種小型化移動通信裝置中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1八是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的立體圖；
[0007]圖18是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的俯視圖；
[0008]圖2是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的天線結構的返回損失圖；
[0009]圖3是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的天線結構的天線效率圖；
[0010]圖4是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的立體圖；以及
[0011]圖5是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置的立體圖。
[0012]其中，附圖標記說明如下:
[0013]100、400、500 ?移動裝置；
[0014]110?介質基板；
[0015]115?無接地區域；
[0016]120?接地元件；
[0017]131?第一導電邊框；
[0018]132?第二導電邊框；
[0019]133?第三導電邊框；
[0020]141?第一短路部；
[0021]142?第二短路部；
[0022]143?第三短路部；
[0023]150?饋入部；
[0024]161?第一輻射部；
[0025]162?第二輻射部；
[0026]163?第一輻射部的開路端；
[0027]164?第二輻射部的開路端；
[0028]190?信號源；
[0029]？81?第一頻帶；
[0030]？82?第二頻帶；
[0031]以?第一間隙；
[0032]⑵?第二間隙；
[0033]63?第三間隙；
[0034]601?第一耦合間隙；
[0035]?第二耦合間隙。
【具體實施方式】
[0036]為讓本發明的目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明的具體實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
[0037]圖1八是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置100的立體圖。圖18是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置100的俯視圖。請一併參考圖1八、圖18。移動裝置100可以是一智慧型手機9110116)或是一平板電腦。如圖1八、圖18所不，移動裝置100至少包括:一介質基板110、一接地兀件120、一第一導電邊框131、一第二導電邊框132、一第三導電邊框133、一第一短路部141、一饋入部150、一第一福射部161、一第二福射部162，以及一信號源190。介質基板110可以是一系統電路板或是一服4 (打&腕尺基板。接地元件120可以是設置於介質基板110上的一接地面。在一些實施例中，接地元件120、第一導電邊框131、第二導電邊框132、第三導電邊框133、第一短路部141、饋入部150、第一輻射部161，以及第二輻射部162皆以金屬製成，例如:銀、銅、鋁，或鐵。必須了解的是，移動裝置100還可包括其他元件，例如:一處理器、一觸控面板、一觸控模組、一揚聲器、一電池模組，以及一外殼(未顯不)。
[0038]第一導電邊框131、第二導電邊框132，以及第三導電邊框133彼此互相分離。如圖1A、圖1B所示，第一導電邊框131和第二導電邊框132之間形成一第一間隙G1，第二導電邊框132和第三導電邊框133之間形成一第二間隙G2,而第一導電邊框131和第三導電邊框133之間形成一第三間隙G3。在一些實施例中，移動裝置100還包括一非導體外殼(未顯示)。該非導體外殼可以用塑膠製成。第一導電邊框131、第二導電邊框132，以及第三導電邊框133可以設置於該非導體外殼的一外表面上，而移動裝置100的其餘元件(例如:介質基板110、接地元件120...等等)可以設置於該非導體外殼內。第一導電邊框131可以耦接或是不耦接至接地元件120。第二導電邊框132可以經由第一短路部141耦接至接地元件120。在一些實施例中,第一短路部141的一部分是以一頂針(Pogo Pin)或是一金屬彈片(Metal Spring)實施的。第三導電邊框133可以浮接(Float)而不稱接至接地元件120。在一些實施例中,第一導電邊框131的長度遠大於第二導電邊框132的長度,並遠大於第三導電邊框133的長度。在一些實施例中，第二導電邊框132的長度大於第三導電邊框133的長度。更詳細地說，第一導電邊框131可以大致為一 U字形，第二導電邊框132可以大致為一 L字形，而第三導電邊框133亦可大致為一 L字形。必須注意的是，第一導電邊框131、第二導電邊框132、以及第三導電邊框133的形狀並非為本發明的限制條件。在其他實施例中，第一導電邊框131、第二導電邊框132、以及第三導電邊框133的任一個亦可為一直條形或一 J字形，以與該非導體外殼的邊緣形狀相容。
[0039]在移動裝置100中，一天線結構可以至少由饋入部150、第一輻射部161、第二輻射部162、第二導電邊框132，以及第一短路部141所共同形成。該天線結構的詳細組成可如下列實施例所述。
[0040]饋入部150耦接至信號源190。饋入部150可以大致垂直於第一輻射部161、第二輻射部162，以及介質基板110。在一些實施例中，饋入部150是以一頂針或是一金屬彈片實施的。第一輻射部161的一饋入端耦接至饋入部150，而第一輻射部161的一開路端(OpenEnd) 163鄰近於第二導電邊框132。第一輻射部161可以大致沿著第一短路部141和第二導電邊框132而延伸，並鄰近於第一短路部141和第二導電邊框132。在一些實施例中，第一福射部161的開路端163和第二導電邊框132之間形成一第一稱合間隙GCl,而第一f禹合間隙GCl較佳是小於1_。第一輻射部161的長度可約等於第一短路部141和第二導電邊框132的長度總和。第一輻射部161的長度可以大於第二輻射部162的長度，而第一輻射部161的寬度可以小於第二輻射部162的寬度。第二輻射部162的一饋入端耦接至饋入部150，而第二輻射部162的一開路端164鄰近於第三導電邊框133。第二輻射部162的至少一部分可以大致沿著第三導電邊框133而延伸。必須注意的是，第一輻射部161與第二導電邊框132和第一短路部141分尚，而第二福射部162與第三導電邊框133分尚，其中來自信號源190的饋入能量通過互相耦合的機制於前述元件之間進行傳遞。
[0041]在一些實施例中，第一輻射部161和第二輻射部162位於一平面上(例如:一虛擬平面、一非導體支撐平面元件，或是一軟性電路板(Flexible Printed Circuit Board,FPCB))，而該平面與介質基板110分離並大致平行於介質基板110。介質基板110還可具有一非接地區域115。非接地區域115可以鄰近於介質基板110的一邊緣，並可以大致為一矩形。在一些實施例中，第一輻射部161於介質基板110上具有一第一投影，第二輻射部162於介質基板I1上具有一第二投影,而第一短路部141於介質基板110上具有一第三投影，其中該第一投影、該第二投影，以及該第三投影皆位於非接地區域115內。更詳細地說，第一輻射部161可以大致為一 U字形，而第二輻射部162可以大致為一 J字形。必須注意的是，第一輻射部161和第二輻射部162的形狀並非為本發明的限制條件。在其他實施例中，第一輻射部161和第二輻射部162的任一個亦可為一直條形或一 L字形，以與第二導電邊框132或第三導電邊框133的形狀相容。
[0042]在一些實施例中，移動裝置100的元件尺寸可如下列所述。接地元件120的長度約為IlOmm,寬度約為65mm。無接地區域115的長度約為12mm,寬度約為65mm。第一導電邊框131的長度約為281mm，高度約為5mm。第二導電邊框132的長度約為50mm，高度約為5mm。第三導電邊框133的長度約為37mm,高度約為5mm。第一間隙Gl約為2mm。第二間隙G2約為2mm。第三間隙G3約為2mm。第一短路部141的長度約為43mm,寬度約為1mm。第一福射部161的長度約為86mm,寬度約為1mm。第二福射部162的長度約為35mm,寬度約為3.5mm。第一稱合間隙GCl約為0.5mm。該天線結構於介質基板110上的整體高度約為5mm ο
[0043]圖2是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置100的該天線結構的返回損失(Return Loss)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表返回損失(dB)。如圖2所示，移動裝置100的該天線結構激發產生至少一第一頻帶FBl和一第二頻帶FB2。在天線原理方面，第一輻射部161激發產生一第一共振模態(基頻共振模態)和一第二共振模態(高階共振模態)，第二福射部162激發產生一第三共振模態,而第二導電邊框132和第一短路部141激發產生一第四共振模態，其中該第一共振模態和該第四共振模態共同形成較低頻的第一頻帶FB1，而該第二共振模態和該第三共振模態共同形成較高頻的第二頻帶FB2。在較佳實施例中，第一頻帶FBl約介於700MHz至960MHz之間，而第二頻帶FB2約介於1710MHz至1990MHz之間。因此，移動裝置100的該天線結構至少可涵H LTE (Long Term Evolut1n) 700/800/1800 頻帶以及 GSM(Global System for MobileCommunicat1ns)850/900/1800/1900 頻帶，故可達成 LTE/ffffAN(Wireless Wide AreaNetwork)的多頻操作。
[0044]圖3是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置100的該天線結構的天線效率(Antenna Efficiency)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz),而縱軸代表天線效率(%)。如圖3所示，移動裝置100的該天線結構於第一頻帶FBl中的天線效率約介於43%至83%之間，而於第二頻帶FB2中的天線效率約介於51%至62%之間，已可符合實際應用需求。
[0045]本發明的一移動裝置包括由分離的多個導電邊框與多個單極輻射部所形成的一天線結構。由於該等導電邊框屬於該天線結構的一部分，它們將不會對於該天線結構的輻射效能造成負面影響。相反地，該等導電邊框還可提供額外的共振路徑給該天線結構，使得該天線結構無須佔據該移動裝置太多內部空間即可涵蓋一寬頻頻帶。本發明可兼得增進外型美觀和維持天線輻射效率的雙重優勢，非常適合應用於各種小型化移動通信裝置中。
[0046]圖4是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置400的立體圖。圖4和圖1相似。在圖4的實施例中，移動裝置400還包括一第二短路部142，而移動裝置400的一天線結構還包括第三導電邊框133和第二短路部142。第二短路部142以金屬製成，例如:銀、銅、鋁，或鐵。在一些實施例中，第二短路部142的一部分是以一頂針或是一金屬彈片實施的。第三導電邊框133還經由第二短路部142耦接至接地元件120。第二輻射部162的開路端164和第三導電邊框133之間更形成一第二耦合間隙GC2，其中第二耦合間隙GC2較佳是小於1mm。第三導電邊框133和第二短路部142激發產生一第五共振模態，使得移動裝置400 的該天線結構還可涵蓋 WCDMA (Wideband Code Divis1n Multiple Access) Bandl 頻帶。圖4的移動裝置400的其餘特徵皆與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。
[0047]圖5是顯示根據本發明一實施例所述的移動裝置500的立體圖。圖5和圖1相似。在圖5的實施例中，移動裝置500還包括一第三短路部143。第三短路部143是以金屬製成，例如:銀、銅、招，或鐵。在一些實施例中，第三短路部143是以一頂針或是一金屬彈片實施的。第二輻射部162還經由第三短路部143耦接至接地元件120。第三短路部143鄰近並平行於饋入部150。移動裝置500的饋入部150、第三短路部143，以及第二輻射部162可以形成類似一平面倒F形天線(Planar Inverted F Antenna,PIFA),其具有較佳的阻抗匹配。圖5的移動裝置500的其餘特徵皆與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。
[0048]值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件參數、元件形狀，以及頻率範圍皆非為本發明的限制條件。天線設計者可以根據不同需要調整這些設定值。另外，本發明的天線結構並不僅限於圖1-圖5所圖示的狀態。本發明可以僅包括圖1-圖5的任何一或多個實施例的任何一或多項特徵。換言之，並非所有圖示的特徵均須同時實施於本發明的移動裝置及其天線結構中。
[0049]在本說明書以及權利要求中的序數，例如「第一」、「第二」、「第三」等等，彼此之間並沒有順序上的先後關係，其僅用於標示區分兩個具有相同名字的不同元件。
[0050]本發明雖以較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視所附的權利要求所界定的範圍為準。
【權利要求】
1.一種移動裝置，包括: 一介質基板； 一接地元件，設置於該介質基板上； 一信號源； 一第一導電邊框； 一第二導電邊框； 一第三導電邊框，其中該第一導電邊框、該第二導電邊框，以及該第三導電邊框彼此互相分離； 一第一短路部，其中該第二導電邊框經由該第一短路部耦接至該接地元件； 一饋入部，耦接至該信號源； 一第一輻射部，耦接至該饋入部，並具有一開路端，其中該第一輻射部的該開路端鄰近於該第二導電邊框；以及 一第二輻射部，耦接至該饋入部，並具有一開路端，其中該第二輻射部的該開路端鄰近於該第三導電邊框； 其中一天線結構至少由該饋入部、該第一輻射部、該第二輻射部、該第二導電邊框，以及該第一短路部所共同形成。
2.如權利要求1所述的移動裝置，其中該第一導電邊框和該第二導電邊框之間形成一第一間隙，該第二導電邊框和該第三導電邊框之間形成一第二間隙，而該第一導電邊框和該第三導電邊框之間形成一第三間隙。
3.如權利要求1所述的移動裝置，其中該第一輻射部和該第二輻射部位於一平面上，而該平面與該介質基板分離並大致平行於該介質基板。
4.如權利要求3所述的移動裝置，其中該饋入部大致垂直於該第一輻射部、該第二輻射部，以及該介質基板。
5.如權利要求3所述的移動裝置，其中該介質基板更具有一非接地區域，該第一輻射部於該介質基板上具有一第一投影，該第二福射部於該介質基板上具有一第二投影，該第一短路部於該介質基板上具有一第三投影，而該第一投影、該第二投影，以及該第三投影皆位於該非接地區域內。
6.如權利要求1所述的移動裝置，其中該第一輻射部大致沿著該第一短路部和該第二導電邊框而延伸，並鄰近於該第一短路部和該第二導電邊框。
7.如權利要求1所述的移動裝置，其中該第一輻射部的該開路端和該第二導電邊框之間形成一第一耦合間隙，而該第一耦合間隙小於1皿。
8.如權利要求1所述的移動裝置，還包括: 一第二短路部，其中該第三導電邊框還經由該第二短路部耦接至該接地元件，而該天線結構還包括該第三導電邊框和該第二短路部。
9.如權利要求8所述的移動裝置，其中該第二輻射部的該開路端和該第三導電邊框之間更形成一第二耦合間隙，而該第二耦合間隙小於1皿。
10.如權利要求1所述的移動裝置，還包括: 一第三短路部，其中該第二輻射部還經由該第三短路部耦接至該接地元件，而該第三短路部鄰近並平行於該饋入部。
【文檔編號】H01Q1/50GK104425880SQ201310361736
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優先權日:2013年8月19日
【發明者】張志華, 黃少榆, 林賢昌 申請人:宏碁股份有限公司