本實用新型屬于電子產(chǎn)品技術領域，具體涉及一種具有天線的電子裝置。

背景技術：

前述的具有天線的電子裝置主要是指但并非絕對限于指轉軸具有天線的電子裝置。如業(yè)界所知，攜帶方便是考量具有無線通信功能和/或無線連網(wǎng)（無線上網(wǎng)）功能的電子裝置的一個重要因素，例如筆記本電腦是一種攜帶方便的電子裝置。

圖1所示為已有技術中的作為電子裝置范疇的筆記本電腦的示意圖，包括具有熒屏（即“屏幕”，以下同）的上蓋1、作為電腦主體的下蓋3和用于連接上蓋1與下蓋3的轉軸2。隨著無線網(wǎng)絡的發(fā)展，從而使已有技術中的筆記本電腦也向著兼有無線網(wǎng)絡功能的方向發(fā)展，并且要求常用的內(nèi)藏式（也稱內(nèi)置式）天線盡可能保持外觀簡潔，但大多仍因考慮到多個通信頻帶的應用，例如同時具有在2.4GHz頻帶的IEEE802.11b/g規(guī)格以及5GHz頻帶的IEEE802.11a/n/ac規(guī)格的無線區(qū)域網(wǎng)絡（WWAN）功能，甚至有些筆記本電腦也須支援無線區(qū)域網(wǎng)絡（WWAN）的應用，例如須符合長期演進技術（LTE）的無線連網(wǎng)功能，于是使筆記本電腦所能使用的無線通信頻帶與頻寬日益增大。

出于對外觀觀瞻效果以及使用的穩(wěn)定性，筆記本電腦的隱藏式天線通常設置在前述的上蓋1上。然而，為了使筆記本電腦的外觀更具觀瞻性，筆記本電腦的制造商往往將上蓋1的熒屏邊框大幅度縮?。s減），從而使天線設置的位置大幅限縮，于是在相同無線通信品質(zhì)甚至要求更高的無線傳輸效能的條件下，對于筆記本電腦的天線設計者而言無疑是一種挑戰(zhàn)，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的任務在于提供一種有助于合理利用兩個金屬殼體的凹部以及對應于凹部的位置使兩個金屬殼體連接的轉軸將天線整合于轉軸而藉以縮小天線所占的空間同時避免因熒屏邊框的縮小造成的對天線設置位置產(chǎn)生制約影響并且能使電子裝置具有可切換操作頻率的無線廣域網(wǎng)絡功能以及同時具有無線區(qū)域網(wǎng)絡或WiFi的應用功能的具有天線的電子裝置。

本實用新型的任務是這樣來完成的，一種具有天線的電子裝置，包括一第一金屬殼體，該第一金屬殼體具有一第一凹槽部；一第二金屬殼體，該第二金屬殼體具有一第二凹槽部；轉軸，該轉軸包括轉軸本體，該轉軸本體具有一第一金屬樞轉部和一第二金屬樞轉部，該第一金屬樞轉部以及第二金屬樞轉部位于轉軸本體的同一側，第一金屬樞轉部在對應于所述第一金屬殼體的所述第一凹槽部的位置與第一金屬殼體樞轉連接，使第一金屬殼體以及轉軸本體依據(jù)第一軸而相對轉動，第二金屬樞轉部在對應于所述第二金屬殼體的所述第二凹槽部的位置與第二金屬殼體樞轉連接，使第二金屬殼體以及轉軸本體依據(jù)第二軸而相對轉動，其中，所述的第一、第二軸是彼此并行的；一同軸電纜線，該同軸電纜線，該同軸電纜線具有一中心導體以及一外層導體；一饋入單元，該饋入單元設置在所述轉軸本體上并且該饋入單元具有一饋入部、一接地部以及一開關，饋入部與所述同軸電纜線的所述中心導體電氣連接，接地部與所述第一金屬樞轉部電氣連接，而所述的第二金屬樞轉部與同軸電纜線的所述外層導體電氣連接，第一金屬樞轉部通過所述的第一凹槽部實現(xiàn)與所述第一金屬殼體的電氣連接，而第二金屬樞轉部通過所述的第二凹槽部實現(xiàn)與所述第二金屬殼體的電氣連接；一金屬罩體，該金屬罩體套置在所述轉軸本體外且覆蓋所述的饋入單元，該金屬罩體通過所述開關與所述接地部連接，其中，所述的金屬罩體、第一凹槽部以及第二凹槽部作為輻射體。

在本實用新型的一個具體的實施例中，所述的金屬罩體具有一開口，所述的轉軸本體以及所述饋入單元通過該開口而容置于金屬罩體內(nèi)。

在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述饋入單元的饋入部包括一微帶線、一第一電感、一第一電容和一第二電感，第一電感以及第一電容與微帶線串聯(lián)連接，而第二電感連接在微帶線與所述的接地部之間。

在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的電子裝置具有一筆電模式和一平板模式，當所述的第一金屬殼體與第二金屬殼體彼此之間的角度大于或等于90°且小于180°時則為所述的筆電模式，而當?shù)谝唤饘贇んw與第二金屬殼體彼此之間的角度為360°時則為所述的平板模式。

在本實用新型的再一個具體的實施例中，當所述電子裝置在所述的平板模式時，所述開關受控于控制信號而使所述接地部通過開關導電連接所述金屬罩體，而當電子裝置在所述的筆電模式時，所述開關受控于控制信號而使所述接地部與所述金屬罩體彼此不導通。

在本實用新型的還有一個具體的實施例中，所述的第一凹槽部以及所述的第二凹槽部的形狀是彼此相同的，所述金屬罩體激發(fā)第一凹槽部的邊緣的電流以及激發(fā)第二凹槽部的邊緣的電流而產(chǎn)生一低頻模態(tài)以及一高階模態(tài)，該高階模態(tài)的頻率高于低頻模態(tài)的頻率。

在本實用新型的更而一個具體的實施例中，所述的第一凹槽部具有一長邊、一深度和一厚度，長邊是第一凹槽部在所述第一金屬殼體的一第一側面所挖空的長度，深度是第一凹槽部由第一金屬殼體的第一側面向第一金屬殼體內(nèi)部凹陷的凹陷程度，而厚度則為第一金屬殼體的殼體厚度，所述低頻模態(tài)的頻率由所述第一凹槽部的所述長邊與所述深度的總長決定。

在本實用新型的進而一個具體的實施例中，所述的高階模態(tài)的頻率由所述第一凹槽部的所述長邊與所述金屬罩體之間的間距決定。

在本實用新型的又更而一個具體的實施例中，所述的第一凹槽部的所述長邊的長度為26㎜，所述第一凹槽部的所述深度為10㎜，所述金屬罩體的長度短于所述第一凹槽部的所述長邊，所述低頻模態(tài)的頻率涵蓋2.4GHz的頻帶，所述第一凹槽部的長邊與所述金屬罩體之間的間距為2㎜，所述高階模態(tài)的頻率涵蓋5GHz的頻帶。

在本實用新型的又進而一個具體的實施例中，所述的具有天線的電子裝置為筆記本電腦。

本實用新型提供的技術方案的技術效果在于：由于合理地利用了轉軸以及轉軸附近的凹槽部而將天線整合于轉軸，因而顯著地縮小了天線所占的空間，避免了因熒屏邊框縮小造成的對天線設置位置產(chǎn)生的制約因素并且能夠使電子裝置具備可切換操作頻率的無線廣域網(wǎng)絡功能以及具備無線區(qū)域網(wǎng)絡或WiFi的應用功能。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)的筆記本電腦的示意圖。

圖2A為本實用新型實施例提供的具有天線的電子裝置使用在筆電模式的示意圖。

圖2B為本實用新型實施例提供的具有天線的電子裝置使用在平板模式的示意圖。

圖3A為本實用新型實施例提供的具有天線的電子裝置的轉軸部分的爆炸圖。

圖3B為本實用新型實施例提供的具有天線的電子裝置的轉軸部分的組裝圖。

圖3C為本實用新型另一實施例提供的具有天線的電子裝置僅具有一個轉軸的示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的具有天線的電子裝置的返回損失圖。

圖5為本實用新型另一實施例所提供的具有天線的電子裝置其饋入單元所具有的匹配電路的示意圖。

圖6為本實用新型另一實施例所提供的具有天線的電子裝置使用圖5的饋入單元所得到的返回損失圖。

具體實施方式

本實用新型實施例中的電子裝置以筆記本電腦作為舉例，但本實用新型并不因此限定，只要是具有兩個金屬殼體以及連接兩者的轉軸的電子裝置就適用本實用新型實施例的天線設計。在本實用新型實施例中，利用在筆記本電腦的機體的轉軸以實現(xiàn)雙頻，甚至多頻天線設計。例如可用于無線廣域網(wǎng)絡(WWAN)、長期演進技術(LTE)頻段，以及無線局域網(wǎng)絡(WLAN)或WiFi(包含2.4GHz及5GHz)的應用。

請參照圖2A，圖2A是本實用新型實施例提供的筆記本電腦的使用在筆電模式的示意圖。本實用新型實施例的筆記本電腦的上蓋與下蓋分別是第一金屬殼體與第二金屬殼體，使得筆記本電腦為金屬機殼構成。圖2A中省略了鍵盤、觸控板等配置，藉以凸顯本實施例主要組件。就筆記本電腦的主體結構而言，筆記本電腦的主體結構包括具有屏幕49的第一金屬殼體4(上蓋)、轉軸5以及第二金屬殼體6(下蓋)。在圖2A中，轉軸5的數(shù)量為兩個，但本實用新型并不因此限定，例如參見圖3C，圖3C則為一個轉軸5，其作為本實用新型的另一種實施方式。前述的第一金屬殼體4具有第一凹槽部411，其是對第一側面41進行挖槽而產(chǎn)生的。第二金屬殼體6具有第二凹槽部611，其是對第二側面61進行挖槽而產(chǎn)生的。第一凹槽部411對應于第二凹槽部611，且每一個轉軸5對應一個第一凹槽部411以及一個第二凹槽部611。圖中的轉軸5的形狀僅用以示意，本實用新型并不限定所使用的轉軸的形狀。

本實用新型實施例的天線結構的實現(xiàn)是利用轉軸5與第一凹槽部411和第二凹槽部611之間的空間配合轉軸5實現(xiàn)，能夠大幅減少天線在整個機體所占用的空間。本實用新型實施例的筆記本電腦可以有兩種以上操作模式，至少包括筆電模式與平板模式。第一金屬殼體4與第二金屬殼體6彼此的角度θ大于或等于90度且小于180度時為筆電模式，參照圖2A，例如使用者使用筆電模式時一般使第一金屬殼體4與第二金屬殼體6彼此的角度θ約為110度，但本實用新型并不因此限定。當?shù)谝唤饘贇んw4與第二金屬殼體6彼此的角度θ為360度時，使第一金屬殼體4的屏幕49外露而成為平板模式。

參照圖2B，只要作為上蓋的第一金屬殼體4的屏幕49是觸控屏幕，即可讓使用者利用觸控模式操作(不需使用鍵盤或鼠標)。

轉軸5用以連接第一金屬殼體4與第二金屬殼體6，以讓第一金屬殼體4與第二金屬殼體6能夠相對轉動。并且每一個轉軸5可以與對應的第一金屬殼體4的第一凹槽部411以及第二金屬殼體6的第二凹槽部611共同構成天線結構。關于轉軸5的詳細說明，請一并參照圖2A與圖3A，本實用新型實施例的筆記本電腦的轉軸5包括轉軸本體50、金屬罩體53、饋入單元54以及同軸電纜線55。轉軸本體50具有第一金屬樞轉部51以及第二金屬樞轉部52，第一金屬樞轉部51以及第二金屬樞轉部52位于轉軸本體50的同一側，例如在圖3A中是轉軸本體50的左側。第一金屬樞轉部51樞接第一金屬殼體4的第一凹槽部411，使第一金屬殼體4以及轉軸本體50能夠依據(jù)第一軸X1而相對轉動。第二金屬樞轉部52樞接第二金屬殼體6的第二凹槽部611，使第二金屬殼體6以及轉軸本體50能夠依據(jù)第二軸X2而相對轉動，其中第一軸X1與第二軸X2是彼此并行的。金屬罩體53套設于轉軸本體50之外，且覆蓋饋入單元54。在實際應用時，第一金屬樞轉部51的一端外露于即探出金屬罩體53之外，以樞接第一金屬殼體4的第一凹槽部411。同理，第二金屬樞轉部52的一端外露于即探出金屬罩體53之外，以樞接第二金屬殼體6的第二凹槽部611。在圖3A中，代表第一凹槽部411與第二凹槽部611的線條僅是用以示意，第一凹槽部411與第二凹槽部611的實施細節(jié)將于后續(xù)的圖3B進一步說明。另外，金屬罩體53可具有如圖3A所示的開口531以用于方便組裝，讓金屬罩體53可以方便地套設于轉軸本體50以及饋入單元54之外，或者說，讓轉軸本體50與饋入單元54通過開口531而容置于金屬罩體53內(nèi)，但本實用新型并不因此限定。

繼續(xù)參照圖3A，饋入單元54具有饋入部541、接地部542以及開關S，饋入單元54設置于轉軸本體50。饋入單元54的饋入部541用以將同軸電纜線55的信號饋入。饋入單元54的饋入部541導電連接同軸電纜線55的中心導體551，饋入單元54的接地部542導電連接第一金屬樞轉部51、第二金屬樞轉部52以及同軸電纜線55的外層導體552。饋入部541例如使用微帶線實現(xiàn)，此時的接地部542是包括微帶線的接地面。在圖3A中，接地部542包括了微帶線M的接地面以及連接微帶線M的接地面的金屬元件，以讓同軸電纜線55的外層導體552容易與接地部542錫接（錫焊焊接）在一起，可方便制造程序，但本實用新型并不限定接地部542的實施方式。第一金屬樞轉部51藉由第一金屬殼體4的第一凹槽部411導電連接第一金屬殼體4，第二金屬樞轉部52藉由第二金屬殼體6的第二凹槽部611導電連接第二金屬殼體6。金屬罩體53套設于轉軸本體50之外，且覆蓋饋入單元54。金屬罩體53導電連接饋入單元54的饋入部541，使同軸電纜線55的能量可以通過饋入部541傳送至金屬罩體53，在實際實施時，可例如利用金屬組件以機械式卡接或錫接方式導電連接金屬罩體53與饋入部541，但本實用新型并不因此限定，且本實用新型實施例的圖僅是用以示意。另外，金屬罩體53也通過開關S連接饋入單元54的接地部542，在開關S導通時，金屬罩體53也電性連接至接地部542，在開關S不導通時，金屬罩體53則并未接地。開關S與金屬罩體53的連接方式參照圖3A所示，開關S例如為設置在微波基板的表面黏著（粘貼）組件(SMD)，開關S的一端利用金屬線路導電連接接地部542，開關的另一端導電連接金屬線路，并利用機械結構卡接或焊接（錫焊）的方式導電連接金屬罩體53，但本實用新型并不限定開關S與金屬罩體53兩者彼此的組裝方式，只要可實現(xiàn)導電連接即可。開關S具有兩種狀態(tài)，分別是導通與不導通，且僅在導通狀態(tài)時將金屬罩體53與接地部542彼此導通。由以上可知，金屬罩體53、第一凹槽部411以及第二凹槽部611是主要共同構成本實用新型實施例的天線結構的輻射體。金屬罩體53內(nèi)的饋入單元54、轉軸本體50以及同軸電纜線55主要是用于信號饋入與接地。

本實用新型實施例的第一金屬樞轉部51與第二金屬樞轉部52除了提供機械結構方面的可轉動連接，也用于與第一金屬殼體4和第二金屬殼體6彼此導電連接，且就天線設計的觀點而言，第一金屬樞轉部51、第二金屬樞轉部52、第一金屬殼體4以及第二金屬殼體6都視為接地(即連接至電子裝置的系統(tǒng)電路的接地)。

請參照圖3B，本實用新型實施例的第一凹槽部411與第二凹槽部611的形狀相同，金屬罩體53激發(fā)第一凹槽部411的邊緣的電流與第二凹槽部611的邊緣的電流而產(chǎn)生低頻模態(tài)與高階模態(tài)，高階模態(tài)的頻率高于低頻模態(tài)的頻率。基于第一凹槽部411與第二凹槽部611的形狀相同的情況，金屬罩體53激發(fā)第一凹槽部411的邊緣的電流大致相同于金屬罩體53激發(fā)第二凹槽部611的邊緣的電流，也就是說，金屬罩體53激發(fā)第一凹槽部411的邊緣的電流而產(chǎn)生低頻模態(tài)與高階模態(tài)，并且金屬罩體53激發(fā)第二凹槽部611的邊緣的電流也產(chǎn)生低頻模態(tài)與高階模態(tài)。

參照圖4并且結合圖3B的返回損失圖，中心頻率約為2.4GHz的模態(tài)是所述低頻模態(tài)，中心頻率約為5.5GHz的模態(tài)是所述高階模態(tài)。本實施例的第一凹槽部411與第二凹槽部611基本上相同，故在此僅說明第一凹槽部411。第一凹槽部411的邊緣可由以下敘述所定義，第一凹槽部411具有長邊L、深度D與厚度T，長邊L是第一凹槽部411在第一金屬殼體4的第一側面41所挖空的長度，深度D是第一凹槽部411由第一金屬殼體4的第一側面41向第一金屬殼體4內(nèi)部凹陷的凹陷程度，厚度T是第一金屬殼體4的厚度。再者，在天線設計原理上，低頻模態(tài)的頻率由第一凹槽部411的長邊L與深度D的總長度(L+D)決定，經(jīng)由計算機仿真計算之后可發(fā)現(xiàn)金屬罩體53對于第一金屬殼體4所激發(fā)的電流主要分布在第一凹槽部411的邊緣，且在第一金屬殼體4上遠離第一凹槽部411的距離大于天線操作頻率所對應一個波長處的電流已經(jīng)十分微小，因此，使得圖2A(或圖2B)中的另一個轉軸5，或是距離第一凹槽部411大于一個波長的其它金屬組件基本上并不影響低頻模態(tài)的頻率，因此可例如使用圖3C的實施方式，僅使用一個轉軸5可實現(xiàn)相同的天線特性。另一方面，高階模態(tài)的頻率主要由第一凹槽部411的長邊L與金屬罩體53之間的間距d（圖3B示）決定。詳細的說，間距d可調(diào)整高階模態(tài)與低頻模態(tài)的頻率比。

在第一凹槽部411與第二凹槽部611的形狀相同的情況，當應用于無線局域網(wǎng)絡的2.4GHz頻帶與5GHz頻帶時，第一凹槽部411的長邊L與深度D分別是26毫米(mm)與10毫米(mm)，金屬罩體53的長度W（圖3B示）略短于長邊L，例如是22毫米，此時低頻模態(tài)的頻率可涵蓋2.4GHz的頻帶。并且，第一凹槽部411的長邊L與金屬罩體53之間的間距d是2毫米(mm)，可使高階模態(tài)的頻率涵蓋5GHz的頻帶，請參照圖4的返回損失圖。另一方面，在第一凹槽部411與第二凹槽部611的形狀與尺寸不相同的情況下，金屬罩體53與第一凹槽部411激發(fā)的低頻模態(tài)與高階模態(tài)則不相同于金屬罩體53與第二凹槽部611激發(fā)的低頻模態(tài)與高階模態(tài)，也就是說天線結構可以產(chǎn)生兩個不同頻率的低頻模態(tài)以及兩個不同頻率的高階模態(tài)，如此也可能增加可使用的頻寬與應用頻帶。然而，本實用新型并不限定第一凹槽部411與第二凹槽部611是否相同。

再者，饋入單元54的饋入部541可以具有匹配電路，以讓本實用新型實施例提供的天線結構可以在筆記本電腦的不同使用模式實現(xiàn)良好的無線通信。

請參照圖5，饋入單元54的饋入部541包括微帶線M、第一電感L1、第一電容C1以及第二電感L2，其中第一電感L1與第一電容C1串聯(lián)微帶線M，第二電感L2連接于微帶線M與接地部542之間，在圖5中設置在微波基板上的第二電感L2利用微波基板的貫孔導電連接微波基板背面的接地面(是接地部542的一部份)。為了達到較佳的阻抗匹配，本實用新型實施例的第一電感L1的電感值選定為4.2nH為較佳，第一電容C1的電容值選定為5.8pF為較佳，且第二電感L2的電感值選定為27nH為較佳，但本實用新型并不因此限定。另一方面，饋入單元54的開關S連接于接地部542與金屬罩體53之間，開關S受控于筆記本電腦(電子裝置)的系統(tǒng)電路的控制信號而導通或不導通，在圖中省略了開關S的控制線路，控制信號的觸發(fā)或設定(例如是電壓值大小)可以依據(jù)系統(tǒng)電路的設計而決定，但本實用新型并不限制控制開關S導通與否的方式。

參照圖6的返回損失圖，返回損失曲線RLa、RLb分別是筆記本電腦使用在筆電模式與平板模式的返回損失曲線。當在平板模式時，開關S受控于控制信號而導通，使接地部542通過開關S導電連接金屬罩體53，此時金屬罩體53除了導電連接饋入部541也連接至接地部542。當在筆電模式時，開關S受控于控制信號而不導通(開路)，使接地部542與金屬罩體53彼此不導通(開路)。換句話說，當在筆電模式，金屬罩體53并未接地；當在平板模式，金屬罩體53利用導通的開關S而接地。

再者，在本實用新型實施例中，低頻模態(tài)的頻率除了可以是對應于2.4GHz的無線網(wǎng)絡應用頻段，也可以是對應于LTE 700 (698MHz–787MHz)的頻帶，或者是GSM 850、GSM 900的頻帶(其頻率范圍分別是824–960MHz與880–960MHz)?？商鎿Q的，低頻模態(tài)的頻率例如也可以是對應于GSM 1800/1900/UMTS (1710–2170 MHz)頻帶，或是LTE 2300/2500 (2300–2690 MHz)的頻帶。高階模態(tài)的頻率例如為5GHz的無線網(wǎng)絡應用頻段。然而，上述頻帶僅是用以舉例，本實用新型并不因此限定低頻模態(tài)與高階模態(tài)的應用頻帶。

綜上所述，本實用新型實施例所提供的具有天線的電子裝置，適用于具有金屬外殼的電子裝置，其天線是用轉軸及轉軸附近的凹槽部實現(xiàn)，可以使同一個天線結構使用在筆電模式與平板模式。藉此，可將天線整合于電子裝置的轉軸。并且，依據(jù)本實用新型實施例所述，本實用新型實施例所提供的天線設計可以應用于無線廣域網(wǎng)絡(WWAN)的LTE 700 (698MHz–787MHz)、GSM 850(824–960MHz)、GSM 900 (880–960MHz)、GSM 1800/1900/UMTS (1710–2170 MHz)、LTE 2300/2500 (2300–2690 MHz)、2.4GHz無線局域網(wǎng)絡(WLAN)以及5GHz的WiFi無線局域網(wǎng)絡等應用。

以上所述僅為本實用新型之實施例，其并非用以局限本實用新型之專利范圍。