专利名称：电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置，且尤其涉及一种具有近邻于金属基板的改良式双极天线的电子装置。
背景技术：
目前电子装置大多具有无线通信的功能，并朝着减少体积的方向发展。在此发展趋势之下，电子装置的边框持续被缩减，且屏幕占电子装置的比例持续增加。不过，屏幕的增加相对来说却造成屏幕背后的印刷电路板在电子装置内的面积同时增加。目前印刷电路板大部分为多层结构，且必然包括一金属板(或金属系统接地面)。若天线与金属板靠太近，无线通信模块的天线将会严重受到此金属板(或金属系统接地面)的影响。当天线与金属板(或金属系统接地面)间隔距离小于7毫米时，由于金属板与天线之间的电容耦合效应与阻抗不匹配，天线的辐射效果将会减少。举双极天线为例来说明， 目前已知的天线技术仅能达成双极天线与金属板(或金属系统接地面)间隔在7毫米以上。假设天线与金属板(或金属系统接地面)之间的间隔距离少于7毫米，天线的辐射效果将会大幅度减少，进而影响电子装置的无线通信质量。然而，天线大多设置于边框的空间中，而电子装置的边框可提供的空间却因屏幕所占比例增加而需要对应地缩减。
发明内容
综上所述，本发明的示范实施例的目的是提供一种电子装置，以解决上述问题。本发明提出一种电子装置，其包括第一辐射源元件、第二辐射源元件、阻抗匹配元件与金属基板。金属基板用以提供系统接地面，第一辐射源元件与第二辐射源元件距离此金属基板有一间隔距离。阻抗匹配元件，连接第一辐射源元件与第二辐射源元件，用以匹配第一辐射源元件及第二辐射源元件的实部阻抗与虚部阻抗。阻抗匹配元件具有第一端与第二端，第一端连接至第一辐射源元件，第二端连接至第二辐射源元件。在本发明的一示范实施例中，所述的间隔距离大于或等于1. 5毫米且小于或等于 4毫米。在本发明的一示范实施例中，所述的第一辐射源元件、第二辐射源元件与阻抗匹配元件组成双极天线。在本发明的一示范实施例中，所述的阻抗匹配元件为导线。在本发明的一示范实施例中，所述的阻抗匹配元件具有多蜿蜒式绕线结构的导线。在本发明的一示范实施例中，所述的双极天线操作于高频频率时，阻抗匹配元件具有等效电感值，且此等效电感值用以匹配第一辐射源元件及第二辐射源元件的实部阻抗与虚部阻抗。在本发明的一示范实施例中，所述的双极天线操作于高频频率时，阻抗匹配元件具有等效电感值与等效电容值，且此等效电感值与此等效电容值匹配第一辐射源元件及第二辐射源元件的实部与虚部阻抗。在本发明的一示范实施例中，所述的双极天线操作于高频频率时，阻抗匹配元件具有等效电感值，且等效电感值调整第一辐射源元件与第二辐射源元件的特性阻抗为实部阻抗至50欧姆。在本发明的一示范实施例中，所述的阻抗匹配元件还具有第一转接点、第二转接点与延伸段，其中此延伸段连接至第二转接点。在本发明的一示范实施例中，第一转接点与第二转接点皆为直角。本发明所提供的电子装置，阻抗匹配元件连接此电子装置的双极天线，且此阻抗匹配元件的长度经过选择，使得此双极天线在靠近金属基板的情况下，于指定操作频带中运作时，可达到高效率辐射效果，并同时减少双极天线与金属基板之间的间隔距离，以节省电子装置的体积。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。
图1是根据本发明的一示范实施例的一种电子装置的示意图；图2是根据本发明的第一示范实施例的一种天线模块与金属基板的示意图；图3是根据本发明的第二示范实施例的一种天线模块与金属基板的示意图；图4是根据本发明的第三示范实施例的一种天线模块与金属基板的示意图；图5是根据本发明的第四示范实施例的一种天线模块与金属基板的示意图；图6是根据本发明的第五示范实施例的一种天线模块与金属基板的示意图。
具体实施例方式本发明实施例提出一种电子装置。图1是根据本发明的一示范实施例的一种电子装置10的示意图。请参照图1，此电子装置10至少包括显示装置(或一屏幕)110、机壳 120与天线模块130。电子装置10还可包括印刷电路板(未示出，以下简称为PCB板)与金属基板(未示出，metal ground plane)与输入装置(未示出)等。另外，天线模块130 可利用同轴电缆(coaxial cable)耦接至印刷电路板的收发器模块(未示出)。在本示范实施例中，此天线模块130为一改良式双极天线(dipole antenna)，且此天线模块130与所述的金属基板之间有一间隔距离，使得此天线模块130在一操作频带中运作时，辐射预期的电磁波信号强度与呈现较佳的辐射效果。在此值得一提的是，因为天线模块130为一双极天线，必须要搭配性地靠近金属基板时，才能具有较佳的辐射效果。以下将以图2至图6 来介绍此电子装置10中，天线模块130与金属基板的关系，以及天线模块130的详细技术内容。图2是根据本发明的第一示范实施例的一种天线模块130与金属基板240的示意图。根据第一示范实施例，本发明实施例所提出电子装置10包括第一辐射源元件231、第二辐射源元件232、阻抗匹配元件233与金属基板M0。请同时参照图1与图2，第一辐射源元件231、第二辐射源元件232、阻抗匹配元件233构成所述的天线模块130，且此天线模块 130设置于机壳120的边框内的空间中，但与金属基板240之间有一间隔距离。上述边框内的空间例如为显示面板与机壳120最上侧之间的空间。第一辐射源元件231用以辐射一高频信号，而第二辐射源元件232耦接至第一辐射源元件231，用以同时辐射此高频信号。在本示范实施例中，所述的阻抗匹配元件233为一导线。在第一示范实施例中，第一辐射源元件231与一第二辐射源元件232至所述的金属基板240之间有一间隔距离D，而所述的间隔距离D大于或等于1. 5毫米且小于或等于4 毫米。另外，在一最佳实施例中，所述的间隔距离D为2. 5毫米。与已知的双极天线的实施方式相较，本发明实施例所提出的天线模块130与金属基板MO的实施方式大幅度减少双极天线与金属基板240之间的间隔距离达60%以上。在第一示范实施例中，阻抗匹配元件233连接第一辐射源元件231与第二辐射源元件232，用以在天线模块130与金属基板240于一操作频带(或所述的高频信号的频率)中运作时，匹配第一辐射源元件231及第二辐射源元件232的实部阻抗与虚部阻抗 (imaginary impedance)。所述的操作频带(或所述的高频信号的频率)例如为2. 4GHz，但本发明并不限定于此，还可实施于其它操作频带或电磁波频率。如图2所示，阻抗匹配元件 233具有一第一端与一第二端，第一端连接至第一辐射源元件231，而第二端连接至第二辐射源元件232。金属基板240则提供一系统接地面。举例说明，假设天线模块130仅具有第一辐射源元件231与第二辐射源元件232， 且第一辐射源元件231及第二辐射源元件232与金属基板240的间隔距离D小于4毫米时，且并未有阻抗匹配元件233连接第一辐射源元件231与第二辐射源元件232时，第一辐射源元件231与第二辐射源元件232的阻抗Z = 20+J70欧姆(Ω )。假设在指定操作频带 (或所述的高频信号的频率)为2. 4GHz的情况下，适当地选择阻抗匹配元件233的长度为具有等效电感值与等效电容值，使得阻抗匹配元件233连接第一辐射源元件231与第二辐射源元件232时，所述的等效电感值与等效电容值将阻抗Z的虚部阻抗值由70 Ω匹配至实质上趋近为0 Ω。或者，也可以指定操作频带(或所述的高频信号的频率)为2. 4GHz的情况下，适当地选择阻抗匹配元件233的长度为同时具有等效电感值与等效电容值，以匹配第一辐射源元件231与第二辐射源元件232的阻抗Z的虚部阻抗值，使得此虚部阻抗值实质上匹配趋近为0Ω。相类似地，在第一示范实施例中，还可适当地选择阻抗匹配元件233的长度，使得所述的双极天线(或天线模块130)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时， 阻抗匹配元件233具有一等效电感值，且等效电感值调整第一辐射源元件231与第二辐射源元件232的阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗实质上为0Ω。如此一来，天线模块130在相同的指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，所具有的回波损耗(return loss)值为达到阻抗匹配的状况。除了图2中阻抗匹配元件233的实施方式， 以下将以图3至图6来进一步介绍阻抗匹配元件的多种实施样态。图3是根据本发明的第二示范实施例的一种天线模块230与金属基板240的示意图。所述的天线模块230与金属基板MO的关系与第一示范实施例提到的大致上相类似。 惟一不同的地方在于，天线模块230的阻抗匹配元件333为一具有双直角的导线。阻抗匹配元件333具有较靠近第一辐射源元件231的一直角A (或作第一转接点A)，以及较靠近第二辐射源元件232的另一直角B(或作第二转接点B)。与第一示范实施例中的阻抗匹配元件233相类似地，在第二示范实施例中，可适当地选择阻抗匹配元件333的长度，使得所述
5的双极天线(或天线模块230)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件333具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，以抵消第一辐射源元件231与第二辐射源元件232的阻抗Z的虚部阻抗值，使得此虚部阻抗值被匹配至实质上趋近为0Ω。或者，在第二示范实施例中，可选择阻抗匹配元件333的长度，使得所述的双极天线(或天线模块230)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件333具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，以调整第一辐射源元件 231与第二辐射源元件232的阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗实质上趋近为 0Ω。图4是根据本发明的第三示范实施例的一种天线模块330与金属基板240的示意图。所述的天线模块330与金属基板MO的关系与第二示范实施例提到的大致上相类似。 惟一不同的地方在于，天线模块330的阻抗匹配元件433包括一第一转接点Α、一第二转接点B与一延伸段435，其中此延伸段435连接至第二转接点B。如此一来，延伸段435将可用来产生一等效电容值。与第一示范实施例中的阻抗匹配元件233相类似地，在第三示范实施例中，可适当地选择阻抗匹配元件433的第一长度及延伸段435的第二长度，使得所述的双极天线 (或天线模块330)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件433 同时具有等效电感值与等效电容值，用以匹配金属基板240与第一辐射源元件231及第二辐射源元件232的实部与虚部阻抗。使得阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗趋近为0 Ω。或者，在第三示范实施例中，可适当地选择阻抗匹配元件433的第一长度及延伸段435的第二长度，使得所述的双极天线(或天线模块330)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，同时具有等效电感值与等效电容值，以调整第一辐射源元件231与第二辐射源元件232的阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗实质上趋近为0 Ω。图5是根据本发明的第四示范实施例的一种天线模块430与金属基板240的示意图。所述的天线模块430与金属基板MO的关系与第一示范实施例提到的大致上相类似。 惟一不同的地方在于，天线模块430的阻抗匹配元件533为具有多蜿蜒式(meander)绕线结构的一导线，以在天线模块430可使用长度有限的状况下，经过绕线方式，达到预期的导线长度。与第一示范实施例中的阻抗匹配元件233相类似地，在第四示范实施例中，可适当地选择阻抗匹配元件533的长度，使得所述的双极天线(或天线模块430)在指定操作频带 (或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件533具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，用以匹配第一辐射源元件231及第二辐射源元件232的实部与虚部阻抗。使得阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗趋近为0 Ω。或者，在第四示范实施例中，可选择阻抗匹配元件533的长度，使得所述的双极天线(或天线模块430)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件533具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，以调整第一辐射源元件 231与第二辐射源元件232的阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗实质上趋近为 0Ω。图6是根据本发明的第五示范实施例的一种天线模块530与金属基板240的示意图。所述的天线模块530与金属基板MO的关系与第一示范实施例提到的大致上相类似。 唯一不同的地方在于，天线模块530的阻抗匹配元件633为一线圈(具有螺旋型绕线结构的导线)，以在天线模块530可使用空间有限的状况下，达到预期的导线长度。与第一示范实施例中的阻抗匹配元件233相类似地，在第四示范实施例中，可适当地选择阻抗匹配元件633的长度，使得所述的双极天线(或天线模块530)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件633具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，用以匹配第一辐射源元件231及第二辐射源元件232的实部与虚部阻抗。使得阻抗 Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗趋近为0 Ω。或者，在第五示范实施例中，可选择阻抗匹配元件633的长度，使得所述的双极天线(或天线模块530)在指定操作频带(或所述的高频信号的频率)运作时，阻抗匹配元件633具有一等效电感值，或同时具有等效电感值与等效电容值，以调整第一辐射源元件 231与第二辐射源元件232的阻抗Z的实部阻抗至实质上为50 Ω且虚部阻抗实质上趋近为 0Ω。综上所述，根据上述的示范实施例，本发明提供一种电子装置。此电子装置的双极天线之间具有一阻抗匹配元件。利用适当地选取此阻抗匹配元件的长度，使得此双极天线在靠近一金属基板的情况下，于指定操作频带中或辐射频率中运作时，可达成高效率的辐射效果，且同时实现较已知的双极天线实施方式更邻近金属基板的间隔距离，以节省电子装置的体积。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种电子装置，其特征是，包括第一辐射源元件；第二辐射源元件；金属基板，用以提供系统接地面，上述第一辐射源元件与上述第二辐射源元件距离上述金属基板有一间隔距离；以及阻抗匹配元件，连接上述第一辐射源元件与上述第二辐射源元件，上述阻抗匹配元件用以匹配上述第一辐射源元件及上述第二辐射源元件的实部阻抗与虚部阻抗，其中上述阻抗匹配元件具有第一端与第二端，上述第一端连接至上述第一辐射源元件，上述第二端连接至上述第二辐射源元件。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征是，上述间隔距离大于或等于1.5毫米且小于或等于4毫米。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征是，上述第一辐射源元件、上述第二辐射源元件与上述阻抗匹配元件组成双极天线。
4.根据权利要求3所述的电子装置，其特征是，上述双极天线操作于高频频率时，上述阻抗匹配元件具有等效电感值，且上述等效电感值用以匹配上述第一辐射源元件及上述第二辐射源元件的上述实部阻抗与上述虚部阻抗。
5.根据权利要求3所述的电子装置，其特征是，上述双极天线操作于高频频率时，上述阻抗匹配元件具有等效电感值与等效电容值，且上述等效电感值与上述等效电容值用以匹配上述第一辐射源元件及上述第二辐射源元件的上述实部阻抗与上述虚部阻抗。
6.根据权利要求3所述的电子装置，其特征是，上述双极天线操作于高频频率时，上述阻抗匹配元件具有等效电感值，且上述等效电感值调整上述第一辐射源元件与上述第二辐射源元件的上述实部阻抗至50欧姆。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征是，上述阻抗匹配元件为导线。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征是，上述阻抗匹配元件为具有多蜿蜒式绕线结构的导线。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征是，上述阻抗匹配元件还具有第一转接点、 第二转接点与延伸段，其中上述延伸段连接至上述第二转接点。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征是，上述第一转接点与上述第二转接点皆为直角。
全文摘要
本发明提出一种电子装置，其包括第一辐射源元件、第二辐射源元件、阻抗匹配元件与金属基板。金属基板用以提供系统接地面，第一辐射源元件与第二辐射源元件距离金属基板一间隔距离。阻抗匹配元件连接第一辐射源元件与第二辐射源元件，用以匹配第一辐射源元件及第二辐射源元件的实部阻抗与虚部阻抗。阻抗匹配元件具有第一端与第二端，其中第一端与第二端分别连接至第一辐射源元件与第二辐射源元件。本发明的电子装置的双极天线之间具有一阻抗匹配元件。利用适当地选取此阻抗匹配元件的长度，可达成高效率的辐射效果，且同时更邻近金属基板的间隔距离，以节省电子装置的体积。
文档编号H01Q21/24GK102544761SQ20101060394
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者江东颖, 黄泓仁 申请人:和硕联合科技股份有限公司