移动装置的制作方法

本发明涉及一种移动装置，特别是涉及可提升天线效率的移动装置。

背景技术：

随着移动通讯技术的发达，移动装置在近年日益普遍，常见的例如：手提式电脑、移动电话、多媒体播放器以及其他混合功能的携带型电子装置。为了满足人们的需求，移动装置通常具有无线通讯的功能。有些涵盖长距离的无线通讯范围，例如：移动电话使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系统及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的频带进行通讯，而有些则涵盖短距离的无线通讯范围，例如：Wi-Fi、Bluetooth系统使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的频带进行通讯。

为了增加使用的便利性，现今的设计者常会将一些金属物件配置于移动装置的表面上。然而，这些金属物件却容易对移动装置内用于无线通讯的天线元件造成负面影响，进而可能降低移动装置的通讯品质。

技术实现要素：

在优选实施例中，本发明提供一种移动装置，包括：一外壳；一天线元件；以及一触控笔，包括一第一金属部分，其中当该触控笔邻近于该天线元件时，该第一金属部分于一操作频带中与该天线元件发生共振，以提升该天线元件的辐射效率。

在一些实施例中，该第一金属部分的长度等于该天线元件的一中心操作频率的0.25倍波长。

在一些实施例中，该天线元件的长度等于该天线元件的一中心操作频率的0.25倍波长。

在一些实施例中，该天线元件和该第一金属部分的长度差介于0mm至20mm之间。

在一些实施例中，该外壳由非导体材质所制成。

在一些实施例中，该移动装置还包括：一磁铁元件，其中该触控笔通过该磁铁元件而吸附于该外壳上。

在一些实施例中，该触控笔还包括一第二金属部分，而该第一金属部分较该第二金属部分更靠近该天线元件。

在一些实施例中，该第一金属部分与该第二金属部分由一无金属区域所完全分离。

在一些实施例中，该操作频带介于780MHz至895MHz之间。

在一些实施例中，该第一金属部分的长度介于85mm至90mm之间。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的移动装置的示意图；

图2为一移动装置的天线元件的电压驻波比图；

图3为本发明一实施例所述的移动装置的天线元件的电压驻波比图；

图4为本发明一实施例所述的移动装置的示意图；

图5为本发明一实施例所述的移动装置的示意图；

图6为本发明一实施例所述的移动装置的示意图；以及

图7为本发明一实施例所述的移动装置的示意图。

符号说明

100、400、500、600、700～移动装置；

110～外壳；

111～外壳的短侧边；

112～外壳的长侧边；

120～天线元件；

130、530、730～触控笔；

131、531、731～触控笔的第一金属部分；

440～磁铁元件；

532、732～触控笔的第二金属部分；

534、734、735～无金属区域；

733～触控笔的第三金属部分；

CC1、CC2、CC3～曲线；

D1～间距；

G1、G2～长度差；

L1、L2～长度。

具体实施方式

为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。

图1显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的示意图。移动装置100可以是一智能型手机(Smart Phone)、一平板电脑(Tablet Computer)，或是一笔记型电脑(Notebook Computer)。如图1所示，移动装置100至少包括：一外壳110、一天线元件120，以及一触控笔(Stylus)130。外壳110可以用非导体材质制成，例如：塑胶。外壳110可为一矩形，并具有一短侧边111和一长侧边112。在图1的实施例中，天线元件120和触控笔130都邻近于外壳110的短侧边111，其中天线元件120位于外壳110的内部，而触控笔130位于外壳110的外部。天线元件120的种类在本发明中并不特别作限制。举例来说，天线元件120可以是一单极天线(Monopole Antenna)、一偶极天线(Dipole Antenna)、一回圈天线(Loop Antenna)、一补钉天线(Patch Antenna)、一螺旋天线(Helical Antenna)、一平面倒F字型天线(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一芯片天线(Chip Antenna)。必须理解的是，移动装置100还可包括其他元件，例如：一显示器、一无线通讯模块、一电池、一处理器，以及一存储装置等等(未显示)。

触控笔130可利于一使用者在移动装置100的一触控荧幕(未显示)上作数据输入。触控笔130可为被动式或主动式，其并可内含一电池元件(未显示)。在优选实施例中，触控笔130包括至少一第一金属部分131，其中第一金属部分131可远离触控笔130的笔尖处，并可位于触控笔130的后座端。当触控笔130邻近于天线元件120时(例如：触控笔130和天线元件120的间距D1小于10mm但大于0mm)，触控笔130的第一金属部分131可于一操作频带中与天线元件120发生共振，以提升天线元件120的辐射效率。在一些实施例中，天线元件120和触控笔130的第一金属部分131的前述操作频带介于780MHz至895MHz之间。在另一些实施例中，前述操作频带也可改为介于700MHz至800MHz之间，或是介于2500MHz至2700MHz之间。

在元件尺寸方面，天线元件120的长度L1等于天线元件120的一中心操作频率的0.25倍波长(λ/4)。触控笔130的第一金属部分131的长度L2也等于天线元件120的中心操作频率的0.25倍波长。换言之，触控笔130的第一金属部分131的长度L2可大致等同于天线元件120的长度L1。然而，前述长度L1、L2的限制尚存在一些调整空间。例如，若天线元件120和触控笔130的第一金属部分131都操作于780MHz至895MHz的频率区间，则触控笔130的第一金属部分131的长度L2可介于85mm至90mm之间。天线元件120的长度L1也可介于85mm至90mm之间。在一些实施例中，天线元件120和触控笔130的第一金属部分131的长度差(亦即，|L2-L1|，或是图中的长度差G1+G2)可介于0mm至20mm之间。亦即，触控笔130的第一金属部分131的长度L2可略长于天线元件120的长度L1，或是略短于天线元件120的长度L1，此种微调设计尚不致于影响本发明的效果。

图2显示一移动装置的天线元件的电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表电压驻波比。图2可视为本发明的一对照组。如图2所示，一第一曲线CC1代表移动装置不具任何触控笔时天线元件的操作特性，而一第二曲线CC2代表移动装置具有全金属触控笔时天线元件的操作特性。前述全金属触控笔的金属长度为一任意值。根据图2的量测结果可知，当全金属触控笔靠近天线元件时，其将对天线元件的操作频带造成影响。天线元件的共振频率可能会发生偏移，进而降低原本操作频带中的天线效率。

图3显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的天线元件120的电压驻波比图，其中横轴代表操作频率(MHz)，而纵轴代表电压驻波比。如图3所示，第一曲线CC1代表移动装置不具任何触控笔时天线元件的操作特性，而一第三曲线CC3代表移动装置100具有如图1的触控笔130时天线元件120的操作特性。根据图3的量测结果可知，若妥适设计触控笔130的第一金属部分131的长度L2(例如：使之等于天线元件120的中心操作频率的0.25倍波长)，则触控笔130靠近天线元件120时不仅不会干扰天线元件120的辐射场型，反能改善天线元件120的阻抗匹配(如图3中第三曲线CC3位于第一曲线CC1的下方)。在一些实施例中，不具触控笔130的天线元件120其天线效率约为-3.12dBi，而加入触控笔130的天线元件120其天线效率可上升至约-2.45dBi。因此，具有适当金属长度的触控笔130的加入，对于天 线元件120的辐射特性反而有正面影响。触控笔130的第一金属部分131可与天线元件120发生共振，进而导引天线元件120的辐射能量向外传递。

图4显示根据本发明一实施例所述的移动装置400的示意图。图4和图1相似。在图4的实施例中，移动装置400还包括一磁铁元件440，其可内嵌于外壳110的短侧边111中。磁铁元件440可为一圆形、一矩形、一平行四边形，或是一梯形。触控笔130通过磁铁元件440而吸附于外壳110上。根据实际量测结果，磁铁元件440对于天线元件120的操作特性影响甚少，几乎可忽略不计。图4的移动装置400的其余特征都与图1的移动装置100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图5显示根据本发明一实施例所述的移动装置500的示意图。图5和图1相似。在图5的实施例中，移动装置500的一触控笔530包括一第一金属部分531和一第二金属部分532，其中第一金属部分531与第二金属部分532由一无金属区域534所完全分离。第一金属部分531较第二金属部分532更靠近天线元件120。由于天线元件120与触控笔530的第一金属部分531发生共振，故触控笔530的第一金属部分531的长度需等于天线元件120的中心操作频率的0.25倍波长，但触控笔530的第二金属部分532的长度则没有限制。利用无金属区域534来分割触控笔530上的金属区域，设计者可容易取得能与天线元件120发生共振的适当金属长度。图5的移动装置500的其余特征都与图1的移动装置100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图6显示根据本发明一实施例所述的移动装置600的示意图。图6和图1相似。在图6的实施例中，天线元件120和触控笔130都邻近于外壳110的长侧边112，并由外壳110的长侧边112所分隔开。在其他实施例中，天线元件120和触控笔130也可改为邻近于外壳110的任一侧边。图6的移动装置600的其余特征都与图1的移动装置100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

图7显示根据本发明一实施例所述的移动装置700的示意图。图7和图1相似。在图7的实施例中，移动装置700的一触控笔730包括一第一金属部分731、一第二金属部分732，以及一第三金属部分733，其中第一金属部分731与第二金属部分732由一第一无金属区域734所完全分离，而第二金属部分732与第三金属部分733由一第二无金属区域735所完全分离。第一 金属部分731较第二金属部分732、第三金属部分733更靠近天线元件120。由于天线元件120与触控笔730的第一金属部分731发生共振，故触控笔730的第一金属部分731的长度需等于天线元件120的中心操作频率的0.25倍波长，但触控笔730的第二金属部分732、第三金属部分733的长度则没有限制。利用第一无金属区域734、第二无金属区域735来分割触控笔730上的金属区域，设计者可轻易取得能与天线元件120发生共振的适当金属长度。图7的移动装置700的其余特征都与图1的移动装置100类似，故此二实施例均可达成相似的操作效果。

本发明提出一种新颖的移动装置及天线元件的设计，可降低触控笔对于天线元件的干扰。通过调整触控笔的金属部分的长度，可使金属部分与天线元件发生共振，并通过交互耦合效应(Mutual Coupling)引导天线元件的辐射能量向外传递。如此一来，触控笔不仅不会对天线元件的特性造成负面影响，还可有效提升天线元件的辐射效率。因此，本发明很适合应用于各种配有触控笔的移动装置当中。

值得注意的是，以上所述的元件参数、元件形状，以及频率范围都非为本发明的限制条件。设计者可以根据不同需要调整这些设定值。本发明的移动装置并不仅限于图1～图7所图示的状态。本发明可以仅包括图1～图7的任何一或多个实施例的任何一或多项特征。换言之，并非所有图示的特征均需同时实施于本发明的移动装置当中。

在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

虽然结合以上优选实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。