TWI612724B - 整合天線的模組系統 - Google Patents

Abstract

一種整合天線的模組系統，用於設置於筆記型電腦。整合天線的模組系統包括電路板、至少一天線激發單元、無線模組、模組接地面、系統接地面、接地金屬、鏡頭模組以及數位訊號線。天線激發單元耦合天線，無線模組與鏡頭模組設置於電路板上且電性連接模組接地面，且無線模組電性連接天線激發單元，接地金屬電性連接模組接地面與系統接地面。數位訊號線電性連接無線模組與鏡頭模組，做為無線模組與鏡頭模組的數位傳輸媒介。無線模組、鏡頭模組與電路板構成一整合模組，所述整合模組設置鄰近於筆記型電腦的螢幕的上側。藉此，可以藉由與鏡頭及無線模組整合的天線激發單元耦合實現於筆記型電腦金屬背蓋或框架的輻射體的隱藏式天線。

Description

整合天線的模組系統

本發明有關於一種整合模組，且特別是一種能夠整合鏡頭模組的整合天線的模組系統。

請參照圖1至圖4，根據傳統上應用於筆記型電腦的隱藏式天線設計，約可依據天線的擺放位置分為下述幾種類型。在圖1的設計中，一個或兩個(或兩個以上)的天線2a、2b可設置在筆記型電腦的螢幕的上側，如此可以達到較好的輻射場型，且天線附近的環境較單純、受到的雜訊干擾較少，其中天線2a與天線2b分別利用同軸電纜線3a與同軸電纜線3b連接至無線模組1。然而，考慮到同軸電纜線3a、3b走線較長的緣故，可能造成較大的損耗，並且同軸電纜線3a與同軸電纜線3b走線至無線模組1的組裝方式會較複雜。

在圖2的設計中，天線2a與天線2b則是改為設置在靠近螢幕下方的樞軸附近。相較於圖1的情況，圖2的天線設置方式可以大幅縮短同軸電纜線(3a、3b)的長度，減少射頻信號損失，且可以騰出更多空間用於設置品牌的圖形或符號。然而，圖2的天線設置使得天線的輻射場型較差，天線易受到較多的干擾，也需要考慮到安全規範的電磁輻射吸收率(SAR)的問題。

接著，參照圖3的設計，天線2a、2b則改為設置在鍵盤兩側面，如此也可能受到較多的雜訊干擾，天線效能也較差，安全規範的電磁輻射吸收率(SAR)也更需要被進一步考慮。接著，參照圖 4的設計，天線2a、2b與無線模組1整合在一起，且設置在筆記型電腦的樞軸，無線模組1再利用數位訊號線3c連接至系統。另外，設置在螢幕上側中央的鏡頭模組4也通過數位訊號線5連接至系統。此種設置方式也使天線受到較多的雜訊干擾，天線效能也較差，也需要考慮安全規範的電磁輻射吸收率(SAR)的問題。雖然將天線2a、2b與無線模組1整合而不需使用同軸電纜，免除了射頻訊號損失的問題，鏡頭模組4仍需另外利用數位訊號線5連接至系統。鏡頭模組4與無線模組1是彼此獨立設置，且所使用的數位訊號線也是彼此獨立。

有鑑於上述的傳統解決方案的各種缺點，本發明實施例提供整合無線模組與鏡頭模組的整合天線的模組系統，可以實現與鏡頭模組整合的隱藏式天線設計方案。

本發明實施例提供一種整合天線的模組系統，用於設置於一筆記型電腦，整合天線的模組系統包括電路板、至少一天線激發單元、無線模組、模組接地面、系統接地面、接地金屬、鏡頭模組以及數位訊號線。所述至少一天線激發單元用於耦合天線。無線模組電性連接模組接地面與天線激發單元，且皆設於電路板上，無線模組的射頻訊號經由天線激發單元耦合至天線輻射體。接地金屬電性連接模組接地面與系統接地面。鏡頭模組設置於電路板上，且電性連接模組接地面。數位訊號線電性連接無線模組與鏡頭模組，做為無線模組與鏡頭模組的數位傳輸媒介。其中，無線模組、鏡頭模組與電路板構成一整合模組，所述整合模組設置鄰近於筆記型電腦的螢幕的上側。

綜上所述，本發明實施例提供一種整合天線的模組系統，可以實現與鏡頭模組整合的隱藏式天線，沒有同軸電纜線的繞線問題，也沒有同軸電纜線的射頻信號損失的問題，並且可提供良好的天線性能表現。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、63‧‧‧無線模組

2a、2b‧‧‧天線

3a、3b‧‧‧同軸電纜線

3c、5‧‧‧數位訊號線

6‧‧‧整合天線的模組系統

60‧‧‧整合模組

61‧‧‧電路板

62‧‧‧天線激發單元

4、64‧‧‧鏡頭模組

65‧‧‧數位訊號線

66‧‧‧接地金屬

67‧‧‧系統接地面

68‧‧‧模組接地面

641‧‧‧鏡頭

62a‧‧‧天線訊號饋入點

8a‧‧‧開槽孔天線輻射體

8b‧‧‧閉槽孔天線輻射體

8c‧‧‧倒F形天線輻射體

8d‧‧‧耦合式迴圈天線輻射體

S‧‧‧短路端點

71‧‧‧螢幕

72‧‧‧背蓋

9‧‧‧導電螺絲柱

圖1是傳統的用於筆記型電腦隱藏式天線的示意圖。

圖2是傳統的用於筆記型電腦隱藏式天線的示意圖。

圖3是傳統的用於筆記型電腦隱藏式天線的示意圖。

圖4是傳統的用於筆記型電腦隱藏式天線與鏡頭模組的示意圖。

圖5A是本發明實例提供的整合天線的模組系統設置於螢幕的位置的示意圖。

圖5B是本發明實例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

圖5C是本發明另一實例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

圖6是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

圖7是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

圖8是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

圖9是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。

〔整合天線的模組系統之實施例〕

請同時參照圖5A與圖5B，圖5A是本發明實例提供的整合天線的模組系統設置於螢幕的位置的示意圖，圖5B是本發明實例提 供的整合天線的模組系統的示意圖。如圖5A所示，本實施例的整合天線的模組系統6用於設置鄰近於筆記型電腦的上側。在圖5B中省略了螢幕71，用以便於顯示整合天線的模組系統6的設置。除了數位訊號線65，整合天線的模組系統6的其他元件以圖5B的示意圖表示。此整合天線的模組系統6包括電路板61、至少一天線激發單元62、無線模組63、系統接地面67、接地金屬66、鏡頭模組64以及數位訊號線65、模組接地面68。無線模組63與鏡頭模組64電性連接電路板61上的模組接地面68。無線模組63、鏡頭模組64與電路板61構成一整合模組60且共用模組接地面68。參照圖5A所示，所述整合模組60設置鄰近於筆記型電腦的螢幕71的上側，例如螢幕71上側的中央。在實際應用時，整合模組60設置鄰近於筆記型電腦的螢幕71的上側附近即可，可不一定要在螢幕71的上側的中央。另外，參照圖5B，所述至少一天線激發單元62用於耦合天線。在圖5B中圖示了一個天線激發單元62，其僅用以幫助說明，並非用以限定本發明。當需要耦合多個天線時，可以使用兩個或兩個以上的天線激發單元62。

接下來參照圖5B，說明此整合天線的模組系統6的各個元件的連接關係。無線模組63設置於電路板61上，且利用天線訊號饋入點62a電性連接天線激發單元62。天線激發單元62例如是電路板61上的銅線，但本發明並不因此限定。接地金屬66電性連接模組接地面68與系統接地面67。鏡頭模組64設置於電路板61上，而如圖5A所示，鏡頭模組64包含鏡頭641，鏡頭641可設置鄰近於筆記型電腦的螢幕71的上側的中央，然而，本發明並不因此限定。在圖5B及後續的圖式中省略了鏡頭模組64的鏡頭641。再者，數位訊號線65電性連接無線模組63與鏡頭模組64，做為無線模組63與鏡頭模組64的數位傳輸媒介。值得一提的是，在圖5B中的電路板61上的無線模組63與鏡頭模組64僅是用以示意，其並未圖示細部電路元件。並且圖5B僅是示意圖，本發明 並不限定電路板61的尺寸與形狀，也不限定電路板61上的無線模組63與鏡頭模組64的擺放位置。同樣的，本發明也不限定數位訊號線65連接無線模組63與鏡頭模組64的方式，也不限定數位訊號線65的設置位置和走線。數位訊號線僅是用以作為將無線模組63與鏡頭模組64連接至筆記型電腦的系統電路(圖未示)的數位訊號傳輸線。

本實施例的整合天線的模組系統6其並不包括天線輻射元件(或稱為天線輻射體)，本實施例的整合天線的模組系統6是與所耦接的天線輻射元件彼此獨立設置，故可增加設計的彈性。並且考慮到整合無線模組和鏡頭模組時，由於不需要考慮天線輻射元件，而能提升整合無線模組和鏡頭模組的方便性。在圖5B中，整合天線的模組系統6具有一個天線激發單元62。然而，根據實際的應用情況，整合天線的模組系統6也可具有兩個或兩個以上的天線激發單元62。例如，參照圖5C，相較於圖5B，圖5C的整合天線的模組系統6具有兩個的天線激發單元62，一個在右側，一個在左側，但本發明並不因此限定天線激發單元62的數量，且天線激發單元62耦合的天線的數量也不限定，尤其是應用於多天線系統通訊需要時，筆記型電腦可能需要具有多個天線。無線模組63用於經由天線激發單元62耦接天線，並經由天線激發單元62將無線模組射頻訊號耦合到天線輻射體。本實施例的以下說明將以整合天線的模組系統6具有一個天線激發單元62，且此天線激發單元62僅用於耦合一個天線為例子來說明。

再次參照圖5B，圖5B中的系統接地面67的形狀以及位置僅是用以幫助說明其如何連接接地金屬66，並非用以限定系統接地面的形狀。就接地的角度而言，當筆記型電腦的螢幕71後方的背蓋72為全金屬時(或絕大部分為金屬時)，圖5B所繪示的系統接地面67可視為是等同於筆記型電腦的背蓋72，因為背蓋72相較於天線而言具有相當大的面積，故本實施例的系統接地面67即可 以筆記型電腦的背蓋72作為代表。接地金屬66例如為接地金屬片，接地金屬66用於將系統接地面67與無線模組63與鏡頭模組64的模組接地面68彼此電性連接，使天線激發單元62所耦合的天線(天線的實施例將於後續說明)可具有較大的接地面。據此，相較於傳統的筆記型電腦的內藏式天線設計，本實施例的整合天線的模組系統6可讓所耦合的天線利用較大的系統接地面，以提升天線效能。由此可知，相對於圖1至圖4的傳統設計方案，本實施例的整合天線的模組系統6能夠直接連接系統接地面(例如螢幕後方的背蓋)，使無線模組63、天線激發單元62以及所耦合的天線能獲得較大的接地面積，提升輻射效率。

再者，圖5B所示的天線激發單元62的形狀與態樣僅用以幫助說明，本發明並不限定天線激發單元62的實施方式。例如，天線激發單元62可以是印刷於電路板61上的銅導線。又例如，天線激發單元62可以是一個焊接或鎖固於電路板61的金屬件。不論是何種實施方式，天線激發單元62可直接連接無線模組63的天線訊號饋入點62a，以耦合射頻訊號。簡言之，天線激發單元62之一端電性連接無線模組63，天線激發單元62之另一端耦接天線。天線激發單元62耦接天線的方式可以是直接連接或者利用能量耦合的非接觸式方式實現。以下將利用天線的各種設計態樣說明本發明實施例的整合天線的模組系統其實施方式的細節，藉以能更了解本發明的主要精神。需要注意的是，以下的圖6至圖9主要是描述天線的耦合方式與天線的應用類型，故省略了數位訊號線65。

接下來請參照圖6，圖6是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。在圖6中，天線激發單元62是U字型的印刷銅導線。在接地部分，電路板61上的模組接地面68就是無線模組63與鏡頭模組64的接地，而此接地也直接連接接地金屬66，並通過接地金屬66而電性連接系統接地面67。在本實施例的背蓋 72是金屬背蓋，本實施例中的系統接地面67與筆記型電腦的螢幕71後方的背蓋72視為相同的接地，故可稱本實施例的系統接地面(67)是筆記型電腦的螢幕71後方的背蓋72。另一方面，關於天線部分，本實施例的天線是閉槽孔天線，其閉槽孔天線輻射體8b是金屬的背蓋72進行挖槽而實現。閉槽孔天線輻射體8b與天線激發單元62以非接觸式方式彼此能量耦合。本實施例的閉槽孔天線輻射體8b雖然也與系統接地面67電性連接，但是閉槽孔天線輻射體8b是位於背蓋72的金屬殼體。再者，本發明並不限定此閉槽孔的大小與形狀，閉槽孔的大小與形狀可依天線的操作頻率、阻抗匹配等性能需求而進行調整。

接著請參照圖7，圖7是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。相較於圖6，本實施例中的天線使用開槽孔天線，其開槽孔天線輻射體8a也位於金屬的背蓋72，例如是圖7所示的倒L型，但本發明並不因此限定開槽孔天線輻射體8a的形狀與尺寸，只要開槽孔天線輻射體8a鄰近且能耦合天線激發單元62即可。在實際應用時，此開槽孔天線輻射體8a可以直接連接天線激發單元62，或者是開槽孔天線輻射體8a與天線激發單元62以非接觸式方式彼此能量耦合。

接著請參照圖8，圖8是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。本實施例的天線以耦合式迴圈天線輻射體8d構成耦合式迴圈天線，耦合式迴圈天線輻射體8d一端與天線激發單元62耦合，耦合式迴圈天線輻射體8d另一端與系統接地面67電氣相接。此時，就接地觀點，圖8中所標示的系統接地面67與背蓋72為彼此相接的同一個元件，背蓋72例如是金屬背蓋，或者是至少包括一部分金屬的背蓋。在圖8中，耦合式迴圈天線輻射體8d是L型金屬框架(Bracket)，但本發明並不限定耦合式迴圈天線輻射體8d的形狀，耦合式迴圈天線輻射體8d的一端是耦合天線激發單元62，且另一端是耦合接地(圖8的短路端點S)，故構 成迴圈天線的架構。耦合式迴圈天線輻射體8d一端與天線激發單元62耦合的方式例如是利用至少一導電螺絲柱9實現，導電螺絲柱9可將耦合式迴圈天線輻射體8d的一端鎖固至電路板61以靠近並耦合天線激發單元62。

圖9是本發明另一實施例提供的整合天線的模組系統的示意圖。天線激發單元62經由至少一導電螺絲柱9連接倒F形天線輻射體8c，以構成一端與系統接地面67連接且另一端開路之倒F形天線。倒F形天線輻射體8c可例如以金屬框架(Bracket)實現。圖9中的短路端點S是倒F形天線輻射體8c與系統接地面67連接的端點，也就是倒F形天線輻射體8c短路的端點。就接地觀點，系統接地面67與背蓋72是彼此相接的同一個元件，背蓋72例如是金屬背蓋，或者是至少包括一部分金屬的背蓋。

以上圖6至圖9的各種天線態樣並非用以限定本發明實施例的整合天線的模組系統，本發明實施例的整合天線的模組系統也可以與其他態樣的天線耦合。簡單的說，本發明實施例的整合天線的模組系統具有天線激發單元的射頻訊號饋入部分，而並非必要與天線組裝在一起，因此可增加設計和應用的彈性。換句話說，上述的天線型態僅是用以舉例說明並非用以限定本發明實施例的整合天線的模組系統。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的整合天線的模組系統，可以實現與鏡頭模組整合的隱藏式天線，沒有同軸電纜線的繞線問題，也沒有同軸電纜線的射頻信號損失的問題，並且可提供良好的天線表現。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

60‧‧‧整合模組

61‧‧‧電路板

62‧‧‧天線激發單元

62a‧‧‧天線訊號饋入點

63‧‧‧無線模組

64‧‧‧鏡頭模組

65‧‧‧數位訊號線

66‧‧‧接地金屬

67‧‧‧系統接地面

68‧‧‧模組接地面

72‧‧‧背蓋

Claims (7)

1. 一種整合天線的模組系統，用於設置於一筆記型電腦，該整合天線的模組系統包括：一電路板；至少一天線激發單元，用於耦合一天線；一模組接地面，設置於該電路板上；一無線模組，設置於該電路板上，電性連接該模組接地面與該天線激發單元，用於經由該天線激發單元收發一射頻訊號；一系統接地面；一接地金屬，電性連接該模組接地面與該系統接地面；一鏡頭模組，設置於該電路板上，且電性連接該模組接地面；以及一數位訊號線，電性連接該無線模組與該鏡頭模組，做為該無線模組與該鏡頭模組的數位傳輸媒介；其中，該無線模組、該鏡頭模組與該電路板構成一整合模組，該整合模組設置鄰近於該筆記型電腦的一螢幕的上側。
2. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該系統接地面為筆記型電腦的該螢幕後方的一背蓋。
3. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該天線激發單元所耦合的該天線是一開槽孔天線，該開槽孔天線位於該系統接地面上。
4. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該天線激發單元所耦合的該天線是一閉槽孔天線，該閉槽孔天線位於該系統接地面上。
5. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該天線為耦合式迴圈天線，該天線一端與該天線激發單元耦合，該天線另一端與該系統接地面電氣相接。
6. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該天線激發單 元經由至少一導電螺絲柱連接該天線，該天線為一端與該系統接地面連接且另一端開路之倒F形天線。
7. 根據請求項第1項之整合天線的模組系統，其中該鏡頭模組包含一鏡頭，該鏡頭設置鄰近於該筆記型電腦的該螢幕的上側的中央。