TWI568075B - Electronic devices and their composite antennas - Google Patents

Description

電子裝置及其複合天線

本發明是關於一種天線的設置與應用，特別是指一種電子裝置及其複合天線。

按，隨著科技日新月異的發展，近年來各式各樣的電子產品持續的推陳出新，尤其是筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、個人數位助理…等電子裝置，該些電子裝置除了在功能上不斷的演進之外，在外觀上亦不斷的往輕、薄、精、巧等趨勢發展。故，如何在兼顧電子裝置的功能及外觀上平衡的前提下，減少電子裝置相關組件的設置成本，儼然成為了當今研發人員在設計產品時首要考量的課題。又，在電子裝置所有的組件之中，更以具有無線電波收發功能之天線為最重要的元件之一，在無線通訊技術發展成熟的現今，其扮演的角色日益關鍵，早已成為電子裝置不可獲缺的必要組件。

以筆記型電腦為例，傳統的筆記型電腦大多是由一系統主體及一顯示主體所組成，其中，系統主體與顯示主體是彼此樞接，並可相互對折，而系統主體或顯示主體的邊框上更設有用以設置一天線的一淨空區，以透過天線讓筆記型電腦具有無線電波收發功能。惟，傳統的筆記型電腦如此的設計，無論是邊框或淨空區皆需使用額外的空間，不但與輕、薄、精、巧的發展趨勢背道而馳，在製作上更勢必增加多餘的成本。又，邊框與淨空區的設置位置皆屬於使用者容易碰觸的範圍，在使用時容易受到人體的干擾，導致天線在收發無線電波時無法維持較高的品質，而且，當顯示主體與系統主體相對收合後，會覆蓋天線的設置位置，如此，天線的輻射效率會受到影響而降低。故，對現有的習知技術而言，有關天線於電子裝置的設置與應用，仍然處於未能盡善盡美的階段，而如何針對上述問題提供一種電子裝置及其天線技術，實為本案發明人所欲解決之問題所在。

本發明之目的在於，提供一種電子裝置及其複合天線，其利用複合天線設置於顯示主體及系統主體之樞接位置的金屬凹槽內，而不必預設邊框及淨空區而增加多餘的成本，也由於樞接位置為使用者手部較少觸碰區域，更可避免電子裝置在使用時受到人體的干擾，讓天線在收發無線電波時可維持較高的通訊品質。

為達到上述目的，本發明之電子裝置包含一系統主體、一顯示主體及一複合天線，其中，系統主體具有一第一凹槽及一接地面，接地面上鄰近第一凹槽處設有一射頻訊號地端，顯示主體具有一第二凹槽，第二凹槽相對於第一凹槽，複合天線具有一第一金屬輻射體與一第二金屬輻射體，第一金屬輻射體設置於第一凹槽內並具有一射頻訊號饋入端，射頻訊號饋入端鄰近系統主體，並與射頻訊號地端相對應而置於一微波基板上，第二金屬輻射體樞設於第一凹槽與第二凹槽內而為一轉軸，以使顯示主體相對系統主體展開、收合或翻轉。

為達到上述目的，本發明提供一種應用於電子裝置的複合天線，電子裝置具有一顯示主體與一系統主體，系統主體具有一第一凹槽及一接地面，接地面上鄰近第一凹槽處設有一射頻訊號地端，顯示主體具有一第二凹槽，第二凹槽相對於第一凹槽，複合天線包含一第一金屬輻射體及一第二金屬輻射體，其中，第一金屬輻射體設置於第一凹槽內並具有一射頻訊號饋入端，射頻訊號饋入端鄰近系統主體，並與射頻訊號地端相對應而置於一微波基板上，第二金屬輻射體樞設於第一凹槽與第二凹槽內而為一轉軸，以使顯示主體相對系統主體展開、收合或翻轉。

10‧‧‧系統主體
11‧‧‧第一凹槽
20‧‧‧顯示主體
21‧‧‧第二凹槽
30‧‧‧複合天線
31‧‧‧第一金屬輻射體
32‧‧‧第二金屬輻射體
321‧‧‧第一固定金屬
322‧‧‧第二固定金屬
33‧‧‧微波基板
34‧‧‧射頻訊號饋入端
35‧‧‧射頻訊號地端
A‧‧‧角度

第一圖為本發明之一實施例之立體分解圖；
第二圖為本發明之一實施例之使用狀態圖；
第三圖為本發明之一實施例之局部放大圖；
第四圖為本發明之一實施例之平面俯視圖；
第五圖為本發明另一實施例之立體分解圖；
第六圖為本發明任一實施例於展開時之返回損失圖；
第七圖為本發明任一實施例於收合時之返回損失圖。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以實施例及配合圖式之說明，說明如後。

請參閱第一圖，其為本發明之一實施例之立體分解圖，如圖所示，本發明之一實施例之一種電子裝置為一筆記型電腦，但是，本發明的技術亦可以應用於其他具有轉軸的電子裝置，所以本發明並非僅能用於筆記型電腦。筆記型電腦包含有一系統主體10、一顯示主體20及二複合天線30，其中，系統主體10為筆記型電腦所包含之鍵盤、運算電路、記憶體及觸控板…等等部分，而顯示主體20則為筆記型電腦之螢幕部分。

再者，系統主體10具有複數第一凹槽11及一接地面（未示），而顯示主體20具有複數第二凹槽21，顯示主體20之第二凹槽21是相對於系統主體10之第一凹槽11，第一凹槽11及第二凹槽21為顯示主體20與系統主體10不會覆蓋到的位置，而複合天線30則設置於第一凹槽11及第二凹槽21內。複合天線30具有一第一金屬輻射體31及一第二金屬輻射體32，第一金屬輻射體31係固設於系統主體10，而第二金屬輻射體32係樞設於第一凹槽11與第二凹槽21內而作為一轉軸，如此，顯示主體20可相對系統主體10做展開、收合或翻轉之動作。

承上所述，複合天線30之第一金屬輻射體31為一單偶極共振型態時，其用於輻射一第一頻率訊號，而複合天線之第一金屬輻射體31與第二金屬輻射體32產生耦合作用時，以使第一凹槽11和第二凹槽21之間形成一迴圈共振型態，而輻射一第二頻率訊號，其中，第一頻率訊號高於第二頻率訊號。換言之，本發明設計一單偶極天線與轉軸作為電子裝置的複合天線30，而使電子裝置的複合天線30具有天線與轉軸的複合作用。再者，本發明複合天線30也可以設計為兩個單偶極天線與一個轉軸，如此，複合天線30就可以輻射三種或四種不同頻率訊號。故，本發明並未限定複合天線30的設計範疇。惟，利用電子裝置原有的轉軸（或其他元件）搭配天線的複合設計方式，以及將天線設置於不會被覆蓋的位置，實為本發明的重要設計構想。

請同時參閱第一圖及第二圖，其中，第二圖為本發明之一實施例之使用狀態圖，如圖所示，本發明之電子裝置更包含有複數第一固定金屬321及複數第二固定金屬322，其中，第一固定金屬321係樞設於複合天線30上，並電性連接於第二金屬輻射體32與系統主體10之間，而第二固定金屬322係樞設於複合天線30上，並電性連接於第二金屬輻射體32與顯示主體20之間。再者，第一固定金屬321嵌固於第一凹槽11，及第二固定金屬322嵌固於第二凹槽21，如此，便可以讓顯示主體20連同第二固定金屬322以複合天線30為軸心而樞轉，亦即讓顯示主體20透過複合天線30相對系統主體10而樞轉至各種角度，例如圖式中的一角度A，進而做展開、收合或翻轉之動作。

請再進一步參閱第三圖，其為本發明之一實施例之局部放大圖，如圖所示，系統主體10之第一凹槽11內設置有一微波基板33，第一金屬輻射體31可以由微波基板33上的金屬薄膜製作而成。第一金屬輻射體31具有一射頻訊號饋入端34，系統主體10具有一射頻訊號地端35，射頻訊號饋入端34係鄰近系統主體10，並與射頻訊號地端35相對應而置於微波基板33上，如此，複合天線30之第一金屬輻射體31及第二金屬輻射體32便可共同固設於系統主體10之第一凹槽11內，即將複合天線30設置於電子裝置之顯示主體20與系統主體10不會覆蓋到的位置，以透過複合天線30實現電子裝置具有無線電波收發功能。

請再同時參閱第一圖至第四圖，其中，第四圖為本發明之一實施例之平面俯視圖，如圖所示，顯示主體20收合於系統主體10後並未覆蓋複合天線30，此時第一凹槽11貼近該第二凹槽21，第一金屬輻射體31位於第一凹槽11與第二凹槽21中，且第一金屬輻射體31之上側及下側係呈現淨空狀態，如此，本發明之一實施例之一種電子裝置，其作為一筆記型電腦，除了不必預設邊框及淨空區來容置複合天線30，因而增加多餘的成本，更可避免電子裝置在使用時受到人體、系統主體10與顯示主體20的干擾，讓複合天線30在收發無線電波時可維持較高的通訊品質。

請參閱第五圖，其為本發明另一實施例之立體分解圖，如圖所示，第五圖實施例與第一圖實施例不同之處在於，本發明另一實施例之系統主體10僅具有一個第一凹槽11，而顯示主體20也僅具有一個第二凹槽21，但是，電子裝置也包含有一個第一固定金屬321及一個第二固定金屬322。除此之外，本發明另一實施例之其餘結構及動作方式與第一圖實施例並無不同，在此即不贅述。另外，值得一提的是，本發明之電子裝置之第一金屬輻射體31並非局限設置於系統本體10之第一凹槽11內，其亦可設置於顯示主體21之第二凹槽21內。換言之，第一金屬輻射體31可以設置於第一凹槽11或第二凹槽21內。

請同時參閱第二圖及第六圖，其中，第六圖為本發明任一實施例於展開時之返回損失圖，如圖所示，本發明之電子裝置之顯示主體20於展開時，在頻率為2.4GHz附近的模態為第二頻率訊號，在頻率為5Hz附近的模態為第一頻率訊號，其示意本發明之電子裝置支援雙頻訊號。

請再同時參閱第二圖及第七圖，其中，第七圖為本發明任一實施例於收合時之返回損失圖，如圖所示，本發明之電子裝置之顯示主體20於收合時，在頻率為2.4GHz附近的模態為第二頻率訊號，在頻率為5Hz附近的模態為第一頻率訊號，其示意儘管本發明之電子裝置之顯示主體20成收合狀態，天線輻射狀態改變不大，第一頻率訊號與第二頻率訊號仍可正常工作。

綜上所述，本發明提供之電子裝置及其複合天線是將複合天線設置於電子裝置之顯示主體及系統主體之凹槽內，其相較於習知技術，本發明之電子裝置不必預設邊框及淨空區來容置天線，而可以避免增加多餘的成本。再者，複合天線容置於電子裝置的凹槽處，更可避免電子裝置在使用時，複合天線受到人體的干擾，讓複合天線在收發無線電波時可維持較高的通訊品質。

因此，本發明實為一具有新穎性、進步性及可供產業利用者，應符合我國專利法所規定之專利申請要件無疑，爰依法提出發明專利申請，祈 鈞局早日賜准專利，至感為禱。

10‧‧‧系統主體

11‧‧‧第一凹槽

20‧‧‧顯示主體

21‧‧‧第二凹槽

30‧‧‧複合天線

31‧‧‧第一金屬輻射體

32‧‧‧第二金屬輻射體

321‧‧‧第一固定金屬

322‧‧‧第二固定金屬

Claims (6)

1. 一種電子裝置，其包含：一系統主體，具有一第一凹槽及一接地面，該接地面上鄰近該第一凹槽處設有一射頻訊號地端；一顯示主體，具有一第二凹槽，該第二凹槽相對於該第一凹槽；及一複合天線，具有一第一金屬輻射體與一第二金屬輻射體，該第一金屬輻射體設置於該第一凹槽內並具有一射頻訊號饋入端，該射頻訊號饋入端鄰近該系統主體，並與該射頻訊號地端相對應而置於一微波基板上，該第二金屬輻射體樞設於該第一凹槽與該第二凹槽內而為一轉軸，以使該顯示主體相對該系統主體展開、收合或翻轉；其中該複合天線之該第一金屬輻射體為一單偶極共振型態時，用於輻射一第一頻率訊號，該複合天線與該第二金屬輻射體產生耦合作用時，以使該第一凹槽和該第二凹槽之間形成一迴圈共振型態，而輻射一第二頻率訊號，該第一頻率訊號高於該第二頻率訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其 更包含：一第一固定金屬，電性連接於該第二金屬輻射體與該系統主體之間，並與該系統主體之該接地面電性連接；及一第二固定金屬，電性連接於該第二金屬輻射體與該顯示主體之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，其中該顯示主體收合於該系統主體後未覆蓋該複合天線，此時該第一凹槽貼近該第二凹槽，該第一金屬輻射體位於該第一凹槽與該第二凹槽中，且該第一金屬輻射體之上側及下側係呈現淨空狀態。
4. 一種應用於電子裝置的複合天線，該電子裝置具有一顯示主體與一系統主體，該系統主體具有一第一凹槽及一接地面，該接地面上鄰近該第一凹槽處設有一射頻訊號地端，該顯示主體具有一第二凹槽，該第二凹槽相對於該第一凹槽，該複合天線包含：一第一金屬輻射體，該第一金屬輻射體設置於該第一凹槽內並具有一射頻訊號饋入端，該射頻訊號饋入端鄰近該系統主體，並與該射頻訊號地端相對應而置於一微波基板上；及一第二金屬輻射體，樞設於該第一凹槽與該 第二凹槽內而為一轉軸，以使該顯示主體相對該系統主體展開、收合或翻轉；其中該複合天線之該第一金屬輻射體為一單偶極共振型態時，用於輻射一第一頻率訊號，該複合天線與該第二金屬輻射體產生耦合作用時，以使該第一凹槽和該第二凹槽之間形成一迴圈共振型態，而輻射一第二頻率訊號，該第一頻率訊號高於該第二頻率訊號。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，其更包含：一第一固定金屬，電性連接於該第二金屬輻射體與該系統主體之間，並與該系統主體之該接地面電性連接；及一第二固定金屬，電性連接於該第二金屬輻射體與該顯示主體之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之複合天線，其中該顯示主體收合於該系統主體後未覆蓋該複合天線，此時該第一凹槽貼近該第二凹槽，該第一金屬輻射體位於該第一凹槽與該第二凹槽中，且該第一金屬輻射體之上側及下側係呈現淨空狀態。