TWI633709B - 行動電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種行動電子裝置，包括絕緣殼體、金屬殼體以及導電片。金屬殼體具有槽孔。槽孔與饋入元件形成操作在共振頻率的開槽孔天線。導電片設置在絕緣殼體。當金屬殼體面對絕緣殼體時，導電片在金屬殼體上的正投影大於並重疊於槽孔，且導電片調整開槽孔天線的共振頻率。

Description

行動電子裝置

本發明是有關於一種行動電子裝置，且特別是有關於一種具有開槽孔天線的行動電子裝置。

近年來，筆記型電腦之第一機體的外殼大多是由金屬殼體所構成，以突顯產品的獨特性與外觀設計。此外，第一機體的金屬殼體上大多設有槽孔，以形成開槽孔天線(open slot antenna)，並致使筆記型電腦可透過開槽孔天線來接收或是發射電磁波。然而，就可翻轉360度的筆記型電腦而言，當筆記型電腦的第一機體與第二機體相對翻轉360度時，第一機體的金屬殼體將更加地接近第二機體中的金屬元件。此時，第二機體中的金屬元件往往會影響到開槽孔天線的效能，進而降低筆記型電腦的通訊品質。

本發明提供一種行動電子裝置，利用導電片來調整開槽孔天線的共振頻率，從而可避免行動電子裝置中的金屬元件對開槽孔天線所造成的影響，並有助於提升行動電子裝置通訊品質。

本發明的行動電子裝置，包括絕緣殼體、金屬殼體以及導電片。金屬殼體具有槽孔。此外，槽孔與饋入元件形成操作在共振頻率的開槽孔天線。導電片設置在絕緣殼體。當金屬殼體面對絕緣殼體時，導電片在金屬殼體上的正投影大於並重疊於槽孔，且導電片調整開槽孔天線的共振頻率。

在本發明的一實施例中，上述的金屬殼體包括相鄰的第一邊緣與第二邊緣。槽孔沿著第一邊緣延伸，且槽孔的開口位在第二邊緣。

基於上述，本發明的行動電子裝置可透過金屬殼體上的槽孔來形成開槽孔天線。此外，當行動電子裝置中的金屬殼體面對絕緣殼體時，導電片可用以調整開槽孔天線的共振頻率。藉此，將可避免行動電子裝置中的金屬元件對開槽孔天線所造成的影響，從而有助於提升行動電子裝置通訊品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A與圖1B分別是依照本發明的一實施例的行動電子裝置的外觀示意圖與剖面示意圖。如圖1A與圖1B所示，行動電子裝置100包括金屬殼體110、絕緣殼體120、第一框體130與第二框體140。其中，金屬殼體110與第一框體130可形成第一機體101，且絕緣殼體120與第二框體140可形成第二機體102。此外，第一框體130可環繞設置在第一機體101上的顯示器103，且第二框體140可環繞設置在第二機體102上的鍵盤與/或觸控板(未繪示出)。

在一實施例中，行動電子裝置100可例如是一筆記型電腦，且第一機體101與第二機體102可透過樞軸(未繪示出)而相對轉動，進而致使行動電子裝置100可切換至筆記型電腦模式(notebook mode)或是平板電腦模式(tablet mode)。具體而言，樞軸連接在第一機體101與第二機體102之間，進而致使第一機體101與第二機體102可相對地展開或是閉合。此外，當第一機體101相對於第二機體102轉動360度時，行動電子裝置100將可切換至平板電腦模式，且此時第一機體101與第二機體102的相對位置將如圖1A與圖1B所示。

更進一步來看，金屬殼體110具有一槽孔150，且行動電子裝置100更包括導電片160、饋入元件170、基板180與絕緣結構190。其中，導電片160設置在絕緣殼體120，例如：導電片160可例如是貼附在絕緣殼體120的內壁。饋入元件170、基板180與絕緣結構190設置在第一機體101內。此外，饋入元件170設置在基板180的一表面上，且饋入元件170位在槽孔150的下方。絕緣結構190延伸至槽孔150內，以藉此美化金屬殼體110，並可防止灰塵等異物掉入至第一機體101內。

值得一提的是，金屬殼體110的槽孔150與饋入元件170可形成一開槽孔天線(open slot antenna)。亦即，金屬殼體110與饋入元件170可形成天線元件。其中，饋入元件170所在的平面實質上平行於金屬殼體110，且饋入元件170橫跨槽孔150。此外，如圖1A與圖1B所示，當行動電子裝置100切換至平板電腦模式時，第一機體101與第二機體102將可相互重疊。此時，金屬殼體110將可面對絕緣殼體120，且導電片160所在的平面實質上平行於金屬殼體110。

舉例來說，圖2A與圖2B為依照本發明的一實施例的導電片、金屬殼體與饋入元件在平板電腦模式下的配置示意圖與投影示意圖。如圖2A所示，在平板電腦模式下，導電片160、金屬殼體110與饋入元件170三者所在的平面實質上是相互平行的，且槽孔150位在導電片160與饋入元件170之間。此外，在平板電腦模式下，導電片160與饋入元件170在金屬殼體110上的正投影將如圖2B所示。

值得一提的是，在平板電腦模式下，亦即當金屬殼體110面對絕緣殼體120時，導電片160在金屬殼體110上的正投影大於並重疊於金屬殼體110上的槽孔150，且導電片160可用以調整金屬殼體110與饋入元件170所形成之開槽孔天線的共振頻率。具體而言，槽孔150為一開槽孔。舉例來說，金屬殼體110包括相鄰的第一邊緣211與第二邊緣212。槽孔150的沿著第一邊緣211延伸，且槽孔150的開口位在第二邊緣212。

饋入元件170沿著平行於第二邊緣212的方向橫跨槽孔150。此外，饋入元件170的第一端具有饋入點FP1，且饋入元件170的第二端為開路端(open end)。在操作上，饋入元件170可透過同軸纜線電性連接至行動電子裝置100中的收發器(未繪示出)。其中，同軸纜線的內導體電性連接至饋入點FP1，且同軸纜線的外導體電性可連接至基板180上所設置的接地元件(未繪示出)。饋入元件170可透過同軸纜線接收到來自收發器的饋入訊號，且饋入元件170可將饋入訊號耦合至槽孔150。藉此，在饋入訊號的激發下，槽孔150將可產生一共振模態，以操作在一共振頻率。其中，槽孔150的長度220為所述共振頻率的1/4波長。

除此之外，當金屬殼體110面對絕緣殼體120時，金屬殼體110與導電片160將可形成寄生電容，且所述寄生電容可用以調整開槽孔天線的阻抗(例如，開槽孔天線本身的電容值)，從而可以調整開槽孔天線的共振頻率。值得一提的是，導電片160不具有任何的孔洞(例如，破孔、貫孔或是開口)，進而致使開槽孔天線不會響應導電片160而產生另外的共振模態。換言之，開槽孔天線不會響應於導電片160而產生另外的共振模態。此外，開槽孔天線的阻抗可響應於導電片160而產生改變，進而可調整開槽孔天線的共振頻率。如此一來，導電片160將可用於微調開槽孔天線的共振頻率，從而可以避免行動電子裝置100中的金屬元件對開槽孔天線所造成的影響。

舉例來說，行動電子裝置100的第二機體102內設有多個金屬元件，例如：硬碟、喇叭單體、磁體、系統電路板上的電子元件、系統接地面以及用於靜電放電(ESD)防護的金屬層…等。以作為ESD防護的金屬層為例來看，圖3為依照本發明的一實施例的絕緣殼體的示意圖。如圖3所示，金屬層310可透過濺鍍方式形成在絕緣殼體120的內壁，且導電片160也貼附在絕緣殼體120的內壁。此外，導電片160與金屬層310電性不相連。金屬層310電性連接至第二機體102中的系統接地面，並可用以降低靜電放電對行動電子裝置100所造成的損害。

更進一步來看，當第一機體101與第二機體102相對地翻轉而相互重疊時，亦即當金屬殼體110面對絕緣殼體120時，金屬殼體110將較為接近第二機體102內的金屬元件(例如，金屬層310)。此時，第二機體102內的金屬元件對於開槽孔天線之共振頻率所造成的頻率偏移可透過導電片160來進行調整，從而避免金屬元件對於開槽孔天線所造成的影響，並有助於提升行動電子裝置100的通訊品質。

請繼續參照圖2B，槽孔150的形狀可例如是直線型，且饋入元件170的形狀可例如是倒L字型，亦即饋入元件170可例如是倒L字型的金屬片。此外，在平板電腦模式下，亦即當金屬殼體110面對絕緣殼體120時，導電片160在金屬殼體110上的正投影重疊於金屬殼體110的第一邊緣211與第二邊緣212。換言之，導電片160在金屬殼體110上的正投影可覆到蓋金屬殼體110中鄰近槽孔150的兩邊緣211與212，進而致使導電片160在金屬殼體110上的正投影可完全地覆蓋槽孔150。

在一實施例中，導電片160在金屬殼體110上之正投影的長度231等於或是大於共振頻率的1/2波長，且導電片160在金屬殼體110上之正投影的寬度232等於或是大於共振頻率的1/2波長。以頻段為2.4GHz為例進行說明，導電片160在金屬殼體110上之正投影的長度231等於或是大於45毫米，且導電片160在金屬殼體110上之正投影的寬度232等於或是大於45毫米。在一較佳實施例中，導電片160的形狀為正方形，且導電片160在金屬殼體110上之正投影的長度231與寬度232皆相等於共振頻率的1/2波長。雖然圖2B實施例列舉了導電片160的形狀，但是其並非用以限定本發明。舉例來說，導電片160的形狀也可例如是矩形、梯形、圓形、橢圓形或是倒三角形。

圖4是依照本發明的一實施例的開槽孔天線的S參數(S11)圖，其中曲線410與曲線420分別為在未設置導電片160以及在加入導電片160下的S參數(S11)。圖5是依照本發明的一實施例的開槽孔天線的史密斯圖，其中圖5的左半部與右半部分別為在未設置導電片160以及在加入導電片160下的史密斯圖。如圖4所示，隨著導電片160的加入，開槽孔天線將可共振在正確或是應用所需的頻段(例如，2.4GHz頻段)，且如圖5所示，開槽孔天線在2.4GHz的阻抗可響應於導電片160而更加地靠近50歐姆。

更進一步來看，圖6為依照本發明的一實施例的開槽孔天線的輻射效率圖，其中曲線610與曲線620分別是用以表示在未設置導電片160以及在加入導電片160下的輻射效率。圖7為依照本發明的一實施例的開槽孔天線的輻射場型圖，其中圖7的左半部與右半部分別為在未設置導電片160以及在加入導電片160下的輻射場型。如圖6所示，開槽孔天線在2.4GHz的輻射效率可隨著導電片160的設置而增加0.5dB~1dB。此外，由於導電片160可視為開槽孔天線的一部分，因此導電片160也有助於改善開槽孔天線的輻射場型。舉例來說，如圖7所示，開槽孔天線的輻射場型也可響應於導電片160而更具有全向性。

綜上所述，本發明的行動電子裝置可透過金屬殼體上的槽孔來形成開槽孔天線。此外，當金屬殼體面對絕緣殼體時，設置在絕緣殼體上的導電片可用以改變或是調整開槽孔天線的阻抗，進而可調整開槽孔天線的共振頻率。藉此，將可避免行動電子裝置中的金屬元件對開槽孔天線所造成的影響，從而有助於提升行動電子裝置通訊品質。

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。

100：行動電子裝置 110：金屬殼體 120：絕緣殼體 130：第一框體 140：第二框體 150：槽孔 160：導電片 170：饋入元件 180：基板 190：絕緣結構 101：第一機體 102：第二機體 103：顯示器 211：第一邊緣 212：第二邊緣 220：槽孔的長度 231：長度 232：寬度 310：金屬層 410、420、610、620：曲線

圖1A與圖1B分別是依照本發明的一實施例的行動電子裝置的外觀示意圖與剖面示意圖。 圖2A與圖2B為依照本發明的一實施例的導電片、饋入元件與金屬殼體在平板電腦模式下的配置示意圖與投影示意圖。 圖3為依照本發明的一實施例的絕緣殼體的示意圖。 圖4是依照本發明的一實施例的開槽孔天線的S參數圖。 圖5是依照本發明的一實施例的開槽孔天線的史密斯圖。 圖6為依照本發明的一實施例的開槽孔天線的輻射效率圖。 圖7為依照本發明的一實施例的開槽孔天線的輻射場型圖。

Claims (10)

1. 一種行動電子裝置，包括：一絕緣殼體；一金屬殼體，具有一槽孔，且該槽孔與一饋入元件形成操作在一共振頻率的一開槽孔天線，其中該饋入元件設置於該金屬殼體內部；以及一導電片，設置在該絕緣殼體內部，其中當該金屬殼體面對該絕緣殼體時，該導電片在該金屬殼體上的正投影大於並重疊於該槽孔，且該導電片調整該開槽孔天線的該共振頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，其中該金屬殼體包括相鄰的一第一邊緣與一第二邊緣，該槽孔沿著該第一邊緣延伸，且該槽孔的開口位在該第二邊緣。
3. 如申請專利範圍第2項所述的行動電子裝置，其中該饋入元件沿著平行於該第二邊緣的方向橫跨該槽孔，該饋入元件的第一端具有一饋入點，且該饋入元件的第二端為一開路端。
4. 如申請專利範圍第3項所述的行動電子裝置，其中該槽孔的形狀為直線型，且該饋入元件的形狀為倒L字型。
5. 如申請專利範圍第2項所述的行動電子裝置，其中當該金屬殼體面對該絕緣殼體時，該導電片在該金屬殼體上的正投影重疊於該金屬殼體的該第一邊緣與該第二邊緣。
6. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，其中該槽孔的長度為該共振頻率的1/4波長。
7. 如申請專利範圍第6項所述的行動電子裝置，其中當該金屬殼體面對該絕緣殼體時，該導電片在該金屬殼體上之正投影的長度等於或是大於該共振頻率的1/2波長。
8. 如申請專利範圍第7項所述的行動電子裝置，其中當該金屬殼體面對該絕緣殼體時，該導電片在該金屬殼體上之正投影的寬度等於或是大於該共振頻率的1/2波長。
9. 如申請專利範圍第8項所述的行動電子裝置，其中該導電片的形狀為正方形、矩形、梯形、圓形、橢圓形或是倒三角形。
10. 如申請專利範圍第1項所述的行動電子裝置，更包括一第一框體與一第二框體，該金屬殼體與該第一框體形成一第一機體，該絕緣殼體與該第二框體形成一第二機體，當該第一機體相對於該第二機體翻轉而相互重疊時，該金屬殼體面對該絕緣殼體。