CN106505292A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通信装置，包括接地面与天线元件。天线元件包括馈入部、第一辐射部、第二辐射部与调整部。第一辐射部与馈入部形成第一共振路径，且第一辐射部包括第一部分与第二部分。第一部分面对接地面的第一边缘与第二部分，且第二部分从接地面的第二边缘延伸而出。第二辐射部与馈入部形成第二共振路径。天线元件通过第一共振路径与第二共振路径操作在第一频段与第二频段。调整部与部分的第一辐射部形成分流路径，以调整操作在第二频段下的天线元件的阻抗。本发明的通信装置，可缩减第一辐射部与第二辐射部在Y轴方向上所耗费的空间，进而天线元件具有低姿态的特性。

Description

通信装置

技术领域

本发明是有关于一种通信装置，且特别是有关于一种具有低姿态天线元件的通信装置。

背景技术

近年来，通信装置除了功能上的诉求以外，其外观上也朝着轻薄短小的方向设计。例如，现有的通信装置采用窄边框的外观设计，以藉此吸引消费者的目光。然而，在加入窄边框的外观设计后，通信装置中可用以设置天线元件的空间也就越来越少。尤其是，在窄边框的外观设计下，天线元件在Y轴方向上的高度受到极大的限制。因此，如何设计具有低姿态(low-profile)的天线元件，已成为一项重要的课题。

发明内容

本发明提供一种通信装置，可缩减第一辐射部与第二辐射部在Y轴方向上所耗费的空间，进而天线元件具有低姿态的特性。

本发明的通信装置，包括接地面与天线元件。接地面包括相邻的第一边缘与第二边缘。天线元件包括馈入部、第一辐射部、第二辐射部与调整部。馈入部邻近接地面的第一边缘。第一辐射部与馈入部形成第一共振路径，且第一辐射部包括电性相连的第一部分与第二部分。其中，第一部分面对第一边缘与第二部分，且第二部分从第二边缘延伸而出。第二辐射部与馈入部形成第二共振路径。天线元件通过第一共振路径与第二共振路径操作在第一频段与第二频段。调整部电性连接在第一部分与第二部分之间。此外，调整部与部分的第一辐射部形成分流路径，以调整操作在第二频段下的天线元件的阻抗。

基于上述，本发明的第一辐射部的第一部分面对接地面的第一边缘与第二部分，且可利用分流路径来调整操作在第二频段下的天线元件的阻抗。藉此，将可缩减第一辐射部与第二辐射部在Y轴方向所耗费的空间，进而致使天线元件具有低姿态的特性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的通信装置的示意图；

图2与图3分别为依据本发明一实施例的用以说明天线元件的操作的示意图；

图4与图5分别为依据本发明一实施例的通信装置的外观示意图；

图6为依据本发明一实施例的天线元件在笔记本电脑模式下的返回损失图；

图7为依据本发明一实施例的天线元件在平板电脑模式下的返回损失图。

附图标记说明：

10：通信装置；

11：接地面；

12：天线元件；

110：基板；

111：表面；

120：馈入部；

130：第一辐射部；

131：第一部分；

132：第二部分；

140：第二辐射部；

150：调整部；

160：同轴电缆；

101：高度；

102：宽度；

SD11：第一边缘；

SD12：第二边缘；

210：第一共振路径；

310：第二共振路径；

320：分流路径；

330：第一区段；

340：第二区段；

410：第一机体；

420：第二机体；

430：显示器；

440：窄边框；

450：键盘；

610：第一频段；

620：第二频段。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的通信装置的示意图。如图1所示，通信装置10包括接地面11、天线元件12与基板110。其中，接地面11与天线元件12设置在基板110的一表面111上，且基板110可例如是一印刷电路板。换言之，天线元件12可例如是一平面天线，且天线元件12包括馈入部120、第一辐射部130、第二辐射部140以及调整部150。

接地面11包括相邻的第一边缘SD11与第二边缘SD12。馈入部120邻近接地面11的第一边缘SD11。第一辐射部130包括第一部分131与第二部分132。其中，第一部分131的第一端电性连接馈入部120。第二部分132的第一端电性连接第一部分131的第二端，且第二部分132的第二端电性连接至接地面11的第二边缘SD12。第一部分131的形状可例如是直线状，且第二部分132的形状可例如是倒L型。再者，第一部分131面对第二部分132与接地面11的第一边缘SD11。第二部分132是从接地面11的第二边缘SD12延伸而出。藉此，第一辐射部130的形状将近似一倒U型，并具有朝向第一方向(例如，-X轴方向)的开口。

第二辐射部140的第一端电性连接馈入部120，且第二辐射部140的第二端为一开路端。此外，第二辐射部140包括一弯折，以致使部分的第二辐射部140平行于第一辐射部130中的第一部分131。再者，第二辐射部140的形状可例如是倒L型，且第二辐射部140与第一部分131可形成朝向第二方向(例如，X轴方向)的开口。调整部150电性连接在第一部分131与第二部分132之间，且调整部150平行于部分的第二部分132。

在操作上，馈入部120与第一辐射部130可形成第一共振路径，且馈入部120与第二辐射部140可形成第二共振路径。此外，天线元件12可通过馈入部120接收来自通信装置10中收发器(未示出)的馈入信号。举例来说，馈入部120可通过同轴电缆(coaxial cable)160电性连接至收发器，其中同轴电缆160的内导体电性连接至馈入部120，且同轴电缆160的外导体电性连接至接地面11。

在馈入信号的激发下，天线元件12可通过第一共振路径与第二共振路径产生不同的两共振模态，以操作在不同的第一频段与第二频段。为了致使本领域具有通常知识者能更加了解本发明，图2与图3分别为依据本发明一实施例的用以说明天线元件的操作的示意图，且以下将参照图1至图3来进一步地说明天线元件的操作。

如图2所示，馈入部120与第一辐射部130可形成第一共振路径210。在馈入信号的激发下，天线元件12可通过第一共振路径210产生第一共振模态，以操作在第一频段(例如，低频频段)。值得一提的是，第一共振路径210具有一回路(loop)结构，亦即第一辐射部130具有一环形天线(loop antenna)结构。换言之，第一共振路径210为第一频段的最低频率的1/2波长，且操作在第一频段(例如，低频频段)的天线元件12较不易受到外部环境的干扰。

如图3所示，馈入部120与第二辐射部140可形成第二共振路径310。在馈入信号的激发下，天线元件12可通过第二共振路径310产生第二共振模态，以操作在第二频段(例如，高频频段)。此外，第二辐射部140具有一单极天线(monopole antenna)结构，亦即第二共振路310为第二频段的最低频率的1/4波长。此外，部分的第一部分131、调整部150以及部分的第二部分132可形成分流路径320，亦即调整部150与部分的第一辐射部130可形成分流路径320。藉此，上述的调整部150与部分的第一辐射部130将可等效成一电感元件。如此一来，当天线元件12操作在第二频段时，分流路径320将可形成电感效应，且所述的电感效应可用以降低第二辐射部140与接地面11之间的电容效应。

换言之，调整部150与部分的第一辐射部130可用以调整天线元件12操作在第二频段下的阻抗，进而致使天线元件12在第二频段下具有良好的阻抗匹配。此外，可通过改变调整部150的设置位置，来调整分流路径320所贡献的电感效应。举例来说，如图3所示，以调整部150的设置位置为基准，第一部分131可划分成第一区段330与第二区段340。其中，第一区段330电性连接馈入部120，且第二区段340电性连接第二部分132。在一较佳实施例中，第一区段330的长度为第二区段340的长度的2倍。

值得一提的是，接地面11与第一辐射部130中的第二部分132是沿着X轴方向依序排列，且第一辐射部130中的第一部分131与第二部分132相互面对。藉此，将可有效地缩减第一辐射部130在Y轴方向所耗费的空间，进而有助于缩减天线元件12在Y轴方向的高度。此外，由于可利用分流路径来调整天线元件12操作在第二频段下的阻抗，因此天线元件12可在第二辐射部140靠近接地面11的情况下依旧保持良好的辐射特性。藉此，将可有效地缩减第二辐射部140在Y轴方向所耗费的空间，从而可以进一步地缩减天线元件12在Y轴方向的高度。

举例来说，天线元件12、同轴电缆160以及接地面11所耗费的面积可利用图1中的高度101与宽度102来加以表示。亦即，图1中的高度101包括天线元件12在Y轴方向的高度。在一实施例中，天线元件12所涵盖的第一频段与第二频段可例如是2.4GHz与5GHz，且高度101与宽度102可例如是4.5mm与24mm。值得注意的是，现有可操作在2.4GHz与5GHz的天线元件，其高度大多都必须大于8mm。换言之，图1中的天线元件12具有低姿态(low-profile)的特性。亦即，通信装置10具有低姿态天线元件12，进而可以符合窄边框的外观设计。

举例来说，图4与图5分别为依据本发明一实施例的通信装置的外观示意图。如图4与图5所示，通信装置10还包括第一机体410与第二机体420，且第一机体410的正面设有显示器430与窄边框440，第二机体420的正面设有键盘450。此外，第一机体410可相对于第二机体420展开，以致使第一机体410的正面与第二机体420的正面之间具有一夹角。

如图4所示，当第一机体410的正面与第二机体420的正面之间的夹角大于0度且小于180度时，通信装置10可呈现一笔记本电脑模式(notebookmode)。另一方面，如图5所示，当第一机体410的正面与第二机体420的正面之间的夹角相等于360度时，第一机体410相对于第二机体420能反向叠合，进而致使通信装置10呈现一平板电脑模式(tablet mode)。再者，图1中的天线元件12可设置在第一机体410内，并面对环绕显示器430的窄边框440。换言之，通信装置10中的天线元件12是相对于显示器430的窄边框440来进行设置。此外，由于天线元件12具有低姿态的特性，因此天线元件12可以符合具有窄边框440的显示器430的设计需求。

值得注意的是，在平板电脑模式下，现有天线元件的低频操作往往很容易受到外部环境(例如，第一机体410与第二机体420的金属背盖)的影响。但是，就图1中的天线元件12而言，对应第一频段(例如，低频频段)的第一共振路径具有回路结构，因此操作在第一频段(例如，低频频段)的天线元件12不易受到外部环境的干扰。换言之，在笔记本电脑模式与平板电脑模式下，天线元件12都能维持良好的辐射特性，进而致使通信装置10具有良好的收讯品质。

举例来说，图6为依据本发明一实施例的天线元件在笔记本电脑模式下的返回损失(return loss)图，且图7为依据本发明一实施例的天线元件在平板电脑模式下的返回损失图。如图6与7所示，天线元件12可操作在第一频段610与第二频段620。此外，在笔记本电脑模式与平板电脑模式下，天线元件12在第一频段610与第二频段620的返回损失皆能达到-10dB以下。

综上所述，本发明的第一辐射部中的第一部分面对接地面的第一边缘与第二部分，且第二部分是从接地面的第二边缘延伸而出。藉此，将可缩减第一辐射部在Y轴方向上所耗费的空间，进而有助于缩减天线元件在Y轴方向的高度。此外，本发明可利用分流路径来调整天线元件操作在第二频段下的阻抗，进而可缩减第二辐射部在Y轴方向上所耗费的空间，从而可以进一步地缩减天线元件在Y轴方向上的高度。藉此，通通信装置中的天线元件将具有低姿态的特性，进而可以符合窄边框的外观设计。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种通信装置，其特征在于，包括：

一接地面，包括相邻的一第一边缘与一第二边缘；以及

一天线元件，包括：

一馈入部，邻近所述接地面的所述第一边缘；

一第一辐射部，与所述馈入部形成一第一共振路径，并包括电性相连的一第一部分与一第二部分，其中所述第一部分面对所述第一边缘与所述第二部分，且所述第二部分从所述第二边缘延伸而出；

一第二辐射部，与所述馈入部形成一第二共振路径，其中所述天线元件通过所述第一共振路径与所述第二共振路径操作在一第一频段与一第二频段；以及

一调整部，电性连接在所述第一部分与所述第二部分之间，且所述调整部与部分的所述第一辐射部形成一分流路径，以调整操作在所述第二频段下的所述天线元件的阻抗。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述馈入部电性连接所述第一部分的第一端与所述第二辐射部的第一端，所述第二辐射部的第二端为一开路端，所述第二部分的第一端电性连接所述第一部分的第二端，且所述第二部分的第二端电性连接所述第二边缘。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一部分以所述调整部为基准划分成一第一区段与一第二区段，所述第一区段电性连接所述馈入部，所述第二区段电性连接所述第二部分，且所述第一区段的长度为所述第二区段的长度的2倍。

4.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述调整部平行于部分的所述第二部分。

5.根据权利要求4所述的通信装置，其特征在于，所述第一部分的形状为直线状，且所述第二部分的形状为倒L型。

6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述第二辐射部的形状为倒L型。

7.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第一共振路径为所述第一频段的最低频率的1/2波长。

8.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第二共振路径为所述第二频段的最低频率的1/4波长。

9.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述第二辐射部包括一弯折，以致使部分的所述第二辐射部平行于所述第一部分。

10.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于，所述分流路径形成一电感效应，以降低所述第二辐射部与所述接地面之间的电容效应。