电子装置的制作方法

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种具有金属边框的电子装置。

背景技术：

随着无线通信技术的快速发展，电子装置除了具备多样化的通信功能以外，其外观设计也是吸引消费者的重要因素。举例来说，近年来，具有金属质感的电子装置受到消费者的青睐。因此，现今的电子装置大多设有金属背盖或是金属边框，以突显产品的独特性与外观设计。

然而，天线元件的辐射特性往往容易受到周围的金属物体的影响。因此，当电子装置因应外观设计的需求而配置金属边框时，电子装置的通信品质往往也会受到影响。换言之，金属质感的外观设计为电子装置注入了一股流行时尚感，但是却也对电子装置中的天线设计带来了更大的挑战。

技术实现要素：

本发明提供一种电子装置，可利用金属边框中的边框元件操作在不同的频带，进而可降低金属边框对电子装置的通信品质所造成的影响。

本发明的电子装置，包括接地面、金属边框、多个辐射元件与切换电路。金属边框具有多个间隙，以形成边框元件。此外，边框元件的第一端电性连接至接地面，且边框元件的第二端为开路端。每一辐射元件与边框元件相隔一耦合间距。切换电路将馈入信号传送至所述多个辐射元件的其一。当馈入信号传送至所述多个辐射元件中的第一辐射元件时，电子装置通过第一辐射元件操作在第一频带，并通过边框元件操作在第二频带。当馈入信号传送至所述多个辐射元件中的第二辐射元件时，电子装置通过第二辐射元件操作在第三频带，并通过边框元件操作在第四频带。

在本发明的一实施例中，上述的电子装置还包括外观件。其中，外观件 与金属边框形成容置空间。接地面、所述多个辐射元件与切换电路设置在容置空间内。所述多个辐射元件在外观件上的正投影与接地面在外观件上的正投影互不重叠。

基于上述，本发明的电子装置中的多个辐射元件分别与边框元件相隔一耦合间距，且馈入信号可通过耦合间距从所述多个辐射元件的其一耦合至边框元件。因此，电子装置可通过所述多个辐射元件的其一操作在一频带下，并可通过边框元件操作在另一频带下，进而可降低金属边框对电子装置的通信品质所造成的影响。除此之外，所述多个辐射元件与边框元件可形成相互分离的共振路径，进而可进一步地提升电子装置的通信品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例的电子装置的示意图；

图2为本发明一实施例的返回损失曲线图；

图3为本发另一实施例的电子装置的示意图。

附图标记说明：

10、30：电子装置；

110：接地面；

120：金属边框；

121、122：边框元件；

130、140、310：辐射元件；

131、141：馈入点；

132、142：边缘；

150、320：切换电路；

151：第一连接端；

152、153：第二连接端；

160：收发器；

170：电感元件；

180：外观件；

101：耦合间距；

GP11、GP12：间隙；

201、202：返回损失曲线；

210：第一频带；

220：第二频带；

230：第三频带；

240：第四频带。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的电子装置的示意图。如图1所示，电子装置10包括接地面110、金属边框120、辐射元件130、辐射元件140以及切换电路150。其中，金属边框120具有多个间隙，以形成相互分离的多个边框元件。举例来说，间隙GP11与GP12将金属边框120断开成边框元件121与边框元件122。此外，边框元件121的形状近似于U字型。边框元件121的第一端电性连接至接地面110，且边框元件121的第二端为一开路端。

辐射元件130与边框元件121相隔一耦合间距101，且辐射元件140与边框元件121相隔所述耦合间距101。举例来说，辐射元件130具有一馈入点131与一边缘132，且辐射元件130的边缘132与边框元件121相隔所述耦合间距101。相似地，辐射元件140具有一馈入点141与一边缘142，且辐射元件140的边缘142与边框元件121相隔所述耦合间距101。其中，所述耦合间距101小于2毫米(mm)。

切换电路150电性连接辐射元件130与辐射元件140，并将馈入信号传送至辐射元件130或是辐射元件140。举例来说，在一实施例中，电子装置10还包括用以产生馈入信号的收发器160。此外，切换电路150具有第一连接端151、第二连接端152以及第二连接端153。切换电路150的第一连接端151电性连接至收发器160。切换电路150的第二连接端152电性连接至辐射元件130的馈入点131。切换电路150的第二连接端153电性连接至辐射元件140的馈入点141。再者，切换电路150可根据一控制信号将第一连接端151电性连接至第二连接端152或是153，以将来自收发器160的馈入信号传送至辐射元件130或是140。

在操作上，电子装置10可通过辐射元件130、辐射元件140以及边框元件121来接收或是发射电磁波。举例来说，图2为本发明一实施例的返回损失(return loss)曲线图。且以下将参照图1与图2进一步说明电子装置10的操作。

具体而言，当切换电路150的第一连接端151与第二连接端152电性相连时，即当馈入信号通过切换电路150传送至辐射元件130时，辐射元件130与边框元件121将可产生如图2所示的返回损失曲线201。详言之，当馈入信号传送至辐射元件130时，辐射元件130可产生第一共振模态，进而致使电子装置10可通过辐射元件130操作在如图2所示的第一频带210。此外，通过耦合间距101，馈入信号还可从辐射元件130耦合至边框元件121。因此，在馈入信号的激发下，边框元件121可产生第二共振模态，进而致使电子装置10可通过边框元件121操作在如图2所示的第二频带220。

另一方面，当切换电路150的第一连接端151与第二连接端153电性相连时，即当馈入信号通过切换电路150传送至辐射元件140时，辐射元件140与边框元件121将可产生如图2所示的返回损失曲线202。详言之，当馈入信号传送至辐射元件140时，辐射元件140可产生第三共振模态，进而致使电子装置10可通过辐射元件140操作在如图2所示的第三频带230。此外，通过耦合间距101，馈入信号还可从辐射元件140耦合至边框元件121。藉此，在馈入信号的激发下，边框元件121可产生第四共振模态，进而致使电子装置10可通过边框元件121操作在如图2所示的第四频带240。

值得一提的是，边框元件121所产生的共振模态是取决于边框元件121的长度以及边框元件121与辐射元件之间的耦合长度。因此，当边框元件121可响应于不同的辐射元件产生不同的耦合长度时，边框元件121将可相对地响应于不同的辐射元件产生不同的共振模态。举例来说，边框元件121与辐射元件130之间的耦合长度相等于辐射元件130的边缘132的长度，且边框元件121与辐射元件140之间的耦合长度相等于辐射元件140的边缘142的长度。此外，辐射元件130的边缘132的长度大于辐射元件140的边缘142的长度。因此，边框元件121响应于辐射元件130所产生的第二共振模态下的第二频带220的频率，将低于边框元件121响应于辐射元件140所产生的第四共振模态下的第四频带240的频率。

此外，第二频带220与第四频带240彼此相邻，以形成频率范围可涵盖700MHz～960MHz的低频频带。再者，电子装置10还可通过辐射元件130与辐射元件140操作在不同的高频频带。例如，辐射元件130所涵盖的第一频带210的频率范围可例如是1710MHz～2170MHz，且辐射元件140所涵盖的第三频带230的频率范围可例如是2500MHz～2690MHz。换言之，在一实施例中，第四频带240的频率高于第二频带220的频率，第一频带210的频率高于第四频带240的频率，且第三频带230的频率第一频带210的频率。

值得注意的是，电子装置10可通过部分的金属边框120(例如，边框元件121)来接收或是发射电磁波。换言之，电子装置10可利用部分的金属边框120来做为天线元件，进而可降低金属边框120对电子装置10的通信品质所造成的影响。此外，电子装置10是通过边框元件121操作在低频频带，并通过辐射元件130与140操作在高频频带。由于边框元件121分别与辐射元件130与140互不相连，即天线元件的低频频带的共振路径与高频频带的共振路径是相互分离开来的，因此可进一步地提升电子装置10的通信品质。

更进一步来看，电子装置10还包括电感元件170与外观件180。其中，边框元件121的第一端通过电感元件170电性连接至接地面110，以藉此延长边框元件121在共振模态下的共振路径。换言之，电子装置10可通过电感元件170来调整边框元件121所涵盖的第二频带与第四频带的中心频率。相对地，本领域具有通常知识者可依设计所需选择性地移除电感元件170。

外观件180与金属边框120形成一容置空间。接地面110、辐射元件130、辐射元件140、切换电路150、收发器160与电感元件170设置在容置空间内。辐射元件130与140在外观件180上的正投影与接地面110在外观件180上的正投影互不重叠。在一实施例中，外观件180可例如是一塑料背盖，且辐射元件130、辐射元件140与接地面110贴附在塑料背盖上。在另一实施例中，外观件可例如是一金属背盖，且金属背盖电性连接至接地面110。

值得一提的是，图1中的辐射元件130与辐射元件140可分别由一金属片所构成，以各自形成一单极天线(monopole antenna)。虽然图1实施例列举了辐射元件130与辐射元件140的实施型态，但其并非用以限制本发明。举例来说，本领域具有通常知识者可依设计所需，以平面倒F天线(Planar Inverted F Antenna，简称PIFA)、偶极天线(dipole antenna)或是环形天线(loop antenna)，来分别实现辐射元件130与辐射元件140。

除此之外，在图1实施例中，电子装置10是利用两个辐射元件130与140来分别耦合激发边框元件121。在另一实施例中，电子装置10也可利用两个以上的辐射元件来分别耦合激发边框元件121。举例来说，图3为本发明另一实施例的电子装置的示意图。相较于图1实施例，图3中的电子装置30包括两个以上的辐射元件，例如：辐射元件130、辐射元件140以及辐射元件310…等。

由于图1中的电子装置10包括两个辐射元件130与140，因此电子装置10中的切换电路150可例如是一对二的开关。相对地，图3中的电子装置30包括多个辐射元件，因此电子装置30中的切换电路320可例如是一对多的开关。例如，切换电路320包括第一连接端与多个第二连接端。其中，切换电路320的第一连接端电性连接至收发器160。切换电路320的所述多个第二连接端与电子装置30中的所述多个辐射元件一对一对应，且每一第二连接端电性连接至所对应的辐射元件。切换电路320可根据控制信号将第一连接端电性连接至所述多个第二连接端的其一。

与图1实施例相似地，切换电路320可将来自收发器160的馈入信号传送至所述多个辐射元件的其一。此外，当切换电路320将馈入信号传送至辐射元件130时，电子装置30可通过辐射元件130与边框元件121操作在第一频带与第二频带。当切换电路320将馈入信号传送至辐射元件140时，电子装置30可通过辐射元件140与边框元件121操作在第三频带与第四频带。

相似地，当切换电路320将馈入信号传送至辐射元件310时，辐射元件310将可产生一共振模态，以致使电子装置30可通过辐射元件310操作在第五频带。此外，通过耦合间距101，馈入信号还可从辐射元件310耦合至边框元件121。因此，边框元件121可产生另一共振模态，进而致使电子装置30可通过边框元件121操作在第六频带。其中，第五频带可例如是不同于第一频带与第三频带的另一高频频带，且第六频带可例如是相邻于第四频带，以进一步地扩展电子装置30的低频频带的频宽。至于图3实施例中各元件的细部操作已包含在上述各实施例中，故在此不予赘述。

综上所述，本发明的电子装置可通过切换电路选取多个辐射元件的其一，并可通过所选取的辐射元件操作在一频带下。此外，馈入信号可通过耦合间 距从所选取的辐射元件耦合至金属边框中的边框元件，进而致使电子装置可通过边框元件操作在另一频带下。换言之，电子装置可利用部分的金属边框来接收或是发射电磁波，进而可降低金属边框对电子装置的通信品质所造成的影响。此外，所述多个辐射元件与边框元件可形成相互分离的共振路径，进而可进一步地提升电子装置的通信品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。