TWI788038B

TWI788038B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI788038B
Application number: TW110136805A
Authority: TW
Inventors: 戴志峰; 賴冠勳; 王癸程
Original assignee: 啟碁科技股份有限公司
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2022-12-21
Also published as: US20230106688A1; TW202316727A; US12249772B2

Abstract

本發明公開一種電子裝置，其包括一金屬殼體、一載板及一輻射件。金屬殼體開設有槽孔，槽孔包括開口端與閉口端。槽孔在開口端的位置具有相對的第一槽孔壁與第二槽孔壁。第一槽孔壁位於第二槽孔壁與閉口端之間。第一槽孔壁與閉口端之間具有一預定距離。輻射件的一饋入部連接於一饋入件並且通過饋入件饋入訊號，以使輻射件用以激發金屬殼體產生至少一共振頻率。第一槽孔壁與閉口端之間定義出平行第一槽孔壁的第一分段線，第一分段線與第一槽孔壁之間的距離為預定距離的二分之一，且饋入部位於第一分段線與第一槽孔壁之間的區域。

Description

電子裝置

本發明涉及一種電子裝置，特別是涉及一種具有開槽孔天線設計的電子裝置。

目前，隨著第五代行動通訊技術(5th Generation Mobile Networks，5G)的發展，現有天線結構的設計已經無法滿足第五代通訊系統(例如Sub-6頻段)的操作頻帶。此外，由於現有的通訊產品內部的零組件越來越多，且為了輕便及美觀而使得裝置的外殼也趨向金屬設計，因此，通訊產品內部的天線可使用空間越來越少。

故，如何通過電子裝置內部的天線結構的設計改良，來克服目前電子裝置內部的天線設計所需空間不足而無法滿足Sub-6的所有頻段的問題，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種電子裝置。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種電子裝置，其包括：一金屬殼體、一載板以及一輻射件。該金屬殼體開設有一槽孔，該槽孔包括一開口端與一閉口端。該槽孔在該開口端的位置具有相對的一第一槽孔壁與一第二槽孔壁。該第一槽孔壁位於該第二槽孔壁與該閉口端之間，且該第一槽孔壁與該閉口端之間具有一預定距離。該載板設置在該金屬殼體中。該輻射件設置在該載板上，該輻射件具有一饋入部，該輻射件投影在該金屬殼體上的垂直投影與該槽孔至少部分重疊，該饋入部連接於一饋入件並且通過該饋入件饋入一訊號，以使該輻射件用以激發該金屬殼體產生至少一共振頻率。該第一槽孔壁與該閉口端之間定義出一平行該第一槽孔壁的第一分段線，該第一分段線與該第一槽孔壁之間的距離為該預定距離的二分之一，且該饋入部位於該第一分段線與該第一槽孔壁之間的區域。

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的電子裝置，其能通過“金屬殼體開設有一槽孔”以及“該第一槽孔壁與該閉口端之間定義出一平行該第一槽孔壁的第一分段線，該第一分段線與該第一槽孔壁之間的距離為該預定距離的二分之一，且該饋入部位於該第一分段線與該第一槽孔壁之間的區域”的技術方案，以克服目前電子裝置內部的天線設計所需空間不足的問題，並且滿足Sub-6的所有頻段。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

Z:電子裝置

1:金屬殼體

10:槽孔

101:開口端

102:閉口端

11:第一槽孔壁

12:第二槽孔壁

13:第三槽孔壁

2:載板

3:輻射件

30:饋入部

31:第一輻射部

32:第二輻射部

4:接地件

5:寄生件

H:預定距離

F:饋入件

L1:第一分段線

L2:第二分段線

L3:第三分段線

A1:第一槽孔區域

A2:第二槽孔區域

D1:第一預定長度

D2:第二預定長度

M0、M1、M2、M3:模態

G0、G1、G2:模態

V0、V1、V2:模態

圖1為本發明的電子裝置的立體示意圖。

圖2為本發明的電子裝置在槽孔位置的放大示意圖。

圖3為本發明的電子裝置的槽孔在不同第二預定長度下的第二共振頻帶的電壓駐波比的曲線圖。

圖4為本發明的電子裝置的槽孔在不同第一預定長度下的第一共振頻帶的電壓駐波比的曲線圖。

圖5為本發明的電子裝置的槽孔在不同第一預定長度下的第二共振頻帶的電壓駐波比的曲線圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“電子裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不背離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。另外，本發明全文中的「連接(connect)」是兩個元件之間有實體連接且為直接連接或者是間接連接，且本發明全文中的「耦合(couple)」是兩個元件之間彼此分離且無實體連接，而是藉由一元件之電流所產生的電場能量(electric field energy)激發另一元件的電場能量。

[實施例]

參閱圖1與圖2所示，本發明實施例提供一種電子裝置Z，其包括：一金屬殼體1、一載板2以及一輻射件3。金屬殼體1開設有一槽孔10，槽孔10的位置如圖1所示，是位於電子裝置Z的側邊框。舉例來說，電子裝置Z可例如為筆記型電腦，電子裝置Z的殼體一般包括一上殼體以及一下殼體，上殼體可為筆記型電腦的C件且上殼體包含側邊框，下殼體可為筆記型電腦的D件，而在本發明中開設有槽孔10的金屬殼體1是用以表示上殼體。另外，在本發明中，槽孔10是沿著上殼體的側邊(涵蓋測邊框)形成，並且呈一L型形狀。

繼續參閱圖2所示，槽孔10包括一開口端101與一閉口端102。槽孔10具有一第一槽孔壁11、一第二槽孔壁12以及一第三槽孔壁13。第一槽孔壁11與第二槽孔壁12分別位於開口端101的兩側且相互平行。第一槽孔壁11位於第二槽孔壁12與閉口端102之間。第三槽孔壁13連接於閉口端102與第一槽孔壁11之間，且第三槽孔壁13垂直於第一槽孔壁11與第二槽孔壁12。

承上述，載板2設置在金屬殼體1中，輻射件3設置在載板2上。舉例來說，輻射件3可以為一金屬片、一金屬導線或者是其他具有導電效果的導電體，載板2可例如為環氧樹脂玻璃纖維基板(FR-4)，但本發明不以為限。輻射件3具有一饋入部30與至少一輻射部，饋入部30與至少一輻射部投影在金屬殼體1上的垂直投影與槽孔10至少部分重疊或完全重疊。饋入部30連接於一饋入件F，饋入件F可例如一同軸電纜(Coaxial cable)，饋入部30通過饋入件F饋入一訊號，以使輻射件3激發金屬殼體1產生至少一共振頻率。藉此，輻射件3、饋入件F以及槽孔10組成一天線結構。進一步來說，第一槽孔壁11與閉口端102之間具有一預定距離H。第一槽孔壁11與閉口端102之間可定義出一平行第一槽孔壁11的第一分段線L1，第一分段線L1與第一槽孔壁11之間的距離為預定距離H的二分之一，且饋入部30位於第一分段線L1與第一槽孔壁11之間的區域。更進一步來說，第一槽孔壁11與閉口端之間可定義出一平行第一槽孔壁11的第二分段線L2，第二分段線L2與第一槽孔壁11之間的距離為預定距離H的五分之一，而饋入部30位於第一分段線L1與第二分段線L2之間的區域。藉此，本發明通過調整饋入部30在槽孔10的相對位置而改變天線結構的共振頻率。

繼續參閱圖2所示，槽孔10依據其延伸方向定義出一第一軸線與一第二軸線(圖2未示出)，該第一軸線平行於槽孔10朝向開口端101延伸的延伸方向，該第二軸線平行於槽孔10朝向閉口端102延伸的延伸方向。槽孔10沿著該第一軸線定義出一第一槽孔區域A1，以及沿著該第二軸線定義出一第二槽孔區域A2。具體來說，第一槽孔區域A1與第二槽孔區域A2實際上相連接，兩區域之間可用一第三分段線L3加以區隔，因此，圖2中的第三分段線L3上方的槽孔10區域即為第一槽孔區域A1，第三分段線L3下方的槽孔10區域則為第二槽孔區域A2。當輻射件3耦合槽孔10而激發金屬殼體1時，在第一槽孔區域A1會產生一第一共振頻帶，以及在第二槽孔區域A2會產生一第二共振頻帶，且第一共振頻帶大於第二共振頻帶。舉例來說，第一共振頻帶的頻率範圍為4200MHz至4800MHz，第二共振頻帶的頻率範圍為617MHz至960MHz。然而，本發明不以為限。本發明藉由調整饋入部30在槽孔10的相對位置(饋入部30位於第一分段線L1與第二分段線L2之間的區域)，使饋入部30接近第一槽孔壁11，使得輻射件3耦合槽孔10的第二槽孔區域A2而激發出的共振路徑(其會通過金屬殼體1在槽孔10上緣的邊框部分)的長度能夠等於第二共振頻帶一中心頻率的波長，讓本發明的天線結構所產生的頻率範圍能夠往低頻延伸至617MHz的頻段。特別說明的是，槽孔10呈L型可以提升第一共振頻帶及第二共振頻帶的頻寬。

承上述，輻射件3的至少一輻射部包括連接饋入部30的一第一輻射部31與一第二輻射部32，第一輻射部31與第二輻射部32沿相反方向延伸，使得輻射件3呈一T字型形狀，然而，本發明不以輻射件3的形狀為限，在其他實施例中，輻射件3也能夠僅包含第一輻射部31與饋入部30(沒有第二輻射部)，而呈一L字型形狀。第一輻射部31用以產生一第一操作頻帶，且第二輻射部32用以產生一第二操作頻帶，且第一操作頻帶與第二操作頻帶相異。此外，電子裝置Z還包括一接地件4與連接接地件4的一寄生件5。接地件4連接於金屬殼體1，接地件4可為一銅箔，利用導電膠搭接到金屬殼體1上，但本發明不以接地件4連接金屬殼體1的方式為限。寄生件5投影在金屬殼體1上的垂直投影與槽孔10至少部分重疊或完全重疊。如圖2所示，寄生件5是呈L型形狀彎折延伸，且寄生件5與第一輻射部31彼此分離且相互耦合，以產生一第三操作頻帶，然而本發明不以寄生件5的形狀為限。在本實施例中，第三操作頻帶大於第二操作頻帶，且第二操作頻帶大於第一操作頻帶。舉例來說，第一操作頻帶的頻率範圍為1425MHz至2700MHz，第二操作頻帶的頻率範圍為3300MHz至4200MHz，第三操作頻帶的頻率範圍為5150MHz至5925MHz。然而，本發明不以為限。進一步來說，第一輻射部31與饋入部30的加總長度為該第一操作頻帶的一中心頻率的四分之一波長。第二輻射部32與饋入部30的加總長度為該第二操作頻帶的一中心頻率的四分之一波長，寄生件5的長度為該第三操作頻帶的一中心頻率的四分之一波長。

接著，繼續參閱圖2，以及一併參閱圖3至圖5所示，圖3為本發明的電子裝置的槽孔在不同的第二預定長度下的電壓駐波比的曲線圖，圖4為本發明的電子裝置的槽孔在不同的第一預定長度下的電壓駐波比的曲線圖，圖5為本發明的電子裝置的槽孔在不同的第三預定長度下的電壓駐波比的曲線圖。開口端101與第三槽孔壁13之間具有一第一預定長度D1。閉口端102與第二槽孔壁12之間具有一第二預定長度D2。須說明的是，第一預定長度D1不以金屬殼體1位於槽孔10上緣靠近開口端101的位置的形狀為限制，舉例來說，位於槽孔10上緣的金屬殼體1在第一槽孔壁11與第三槽孔壁13的連接處可能呈一階梯狀，然而第一預定長度D1的定義仍然是以開口端101與直接連接閉口端102的邊(也就是第三槽孔壁13)之間的距離為主。

繼續參閱圖4所示，本發明可通過調整第一預定長度D1來改變第一共振頻帶的頻率範圍。舉例來說，圖4中的曲線G0若設定為第一預定長度D1等於7mm時的模態，那麼曲線G1則為第一預定長度D1增加5mm變成12mm時的模態，曲線G2則為第一預定長度D1增加10mm變成17mm時的模態。因此，由圖4可看出，當第一預定長度D1逐漸增加時，第一共振頻帶的頻率範圍會逐漸往低頻範圍偏移。然而，須說明的是，在本發明中，第一預定長度D1大於4mm，較佳為介於4mm至9mm之間。另外，第一槽孔壁11與第二槽孔壁12之間的距離可介於4mm至7mm，其範圍可依照實務需求來進行調整。

繼續參閱圖3所示，本發明可通過調整第二預定長度D2來改變第二共振頻帶的頻率範圍。舉例來說，圖3中的曲線M0若設定為第二預定長度D2等於57mm時的模態，那麼曲線M1則為第二預定長度D2減去5mm變成52mm時的模態，曲線M2則為第二預定長度D2減去10mm變成47mm時的模態，曲線M3則為第二預定長度D2減去15mm變成42mm時的模態。因此，由圖3可看出，當第二預定長度D2逐漸減少時，第二共振頻帶的頻率範圍會逐漸往高頻範圍偏移。然而，須說明的是，在本發明中，第二預定長度D2介於50mm至65mm之間，較佳為57mm。

繼續參閱圖5所示，本發明可通過調整第一預定長度D1來改變第二共振頻帶的頻寬。舉例來說，圖5中的曲線V0若設定為第一預定長度D1等於5mm時的模態，那麼曲線V1則為第一預定長度D1增加2mm時變成7mm時的模態，曲線V2則為第一預定長度D1增加5mm時變成10mm時的模態。因此，由圖5可看出，當第一預定長度D1逐漸增加時，第二共振頻帶的頻寬會逐漸變大，或者當第一預定長度D1逐漸減少時，第二共振頻帶的頻寬會逐漸變小。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的電子裝置，其能通過“金屬殼體1開設有一槽孔10”以及“該第一槽孔壁11與該閉口端102之間定義出一平行該第一槽孔壁11的第一分段線L1，該第一分段線L1與該第一槽孔壁11之間的距離為該預定距離H的二分之一，且該饋入部30位於該第一分段線L1與該第一槽孔壁L2之間的區域”的技術方案，以克服目前電子裝置內部的天線設計所需空間不足的問題，並且滿足Sub-6的所有頻段(617MHz~6000MHz)。

進一步來說，本發明藉由調整饋入部30在槽孔10的相對位置(饋入部30位於第一分段線L1與第二分段線L2之間的區域)，使饋入部30接近第一槽孔壁11，使得輻射件3耦合槽孔10的第二槽孔區域A2而激發出的共振路徑長度能夠等於第二共振頻帶一中心頻率的波長，讓本發明的天線結構所產生的頻率範圍能夠往低頻延伸至617MHz的頻段。

更進一步來說，本發明可通過調整第一預定長度D1來改變第一共振頻帶的頻率範圍以及改變第二共振頻帶的頻寬，並且本發明還可通過調整第二預定長度D2來改變第二共振頻帶的頻率範圍。當第一預定長度D1逐漸增加時，第一共振頻帶的頻率範圍會逐漸往低頻範圍偏移；當第二預定長度D2逐漸減少時，第二共振頻帶的頻率範圍會逐漸往高頻範圍偏移；當第一預定長度D1逐漸增加時，第二共振頻帶的頻寬會逐漸變大。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。