TW200840141A - A pivot coupling device - Google Patents

Description

200840141 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為一種樞軸耦合裝置，特別係指整合於具樞接 轉軸而可開闔之電子裝置内部並用於天線模組之訊號柄合 感應之裝置。 【先前技術】 癌線通訊產品已成為現代人曰常生活中重要的一部 鲁 分，舉凡如攜帶式電腦、行動式電話、公共通訊設備或汽 車導航裝置等，皆須透過無線通訊技術加以連結，將無線 電波的傳遞利用天線裝置進行發射及接收，透過天線耦合 自由二間與導引裝置間的電磁能量。在上述說明中，其中 影響天線收發訊號強弱的關鍵即為天線增益（antenna gain)，如何將天線裝置有效配置於電子裝置内部，提高無 線電波訊號傳遞效率，遂成為各相關業者積極尋求改善之 目標。 鲁 請參閱第1圖，係習知天線應用於攜帶式電腦之結構 圖，包含：一上蓋11、一顯示面板12、一操作介面13、一 樞軸14、一底板m及一天線模組113 ;該上蓋u表面承 載該顯示面板12，並透過枢軸14連結於該操作介面13。 該底板111為金屬材質，嵌設於該上蓋u内部，並於其邊 緣δ又置該天線模組113，利用該天線模組113發射及接收無 線電波訊號。上述設計利用上蓋u内部邊緣配置天線模組 113並縮小天線配置空間。 6 200840141 續參閲第2圖，該圖係為f知天線在頻率η·?時 所呈現之天線輻射場型圖，其量測方式為當上蓋u開啟並 與操作介面13成約略90度角時，量測與操作介面13水平 切面之各個角度的輻射能量，即天線增益值。纟中經由量 測得到平均增益值約R6dBi，由於該天線模組ιΐ3位於 该上盘U之内部邊緣，非常靠近該操作介面13,而該操作 介面13是-具有固定體積且包含金屬元件之物體，故將對 天線輕射訊號造成干擾，使輻射訊號場型範圍W具有較多 凹陷點（null)，所以造成增益值下降，降低天線訊號收發 強度’影響無線電波傳遞效率。 【發明内容】 本發明之目的係提供-種樞轴輪合裝置，藉由第一輕 P及第—# 口。卩產生電性訊號#合，從而降低外部物體 對天線姉訊號之干擾，從而具有較佳之天線難場型， 提高天線操作頻寬及加強無線電波傳遞效率。 人本發明之另-目的係提供—種樞㈣合裝置，利用搞 合感應模組及底板增加輻射訊號傳導效率，降低外部物體 對天線輻射訊號之干擾，加強無線電波傳遞效率。 為達成上述目的，本發明為一種樞軸耦合裝置，係應 用於具樞接轉軸而可開闔之電子裝置中，該電子裝置包含 上盍及一基座，兩者以樞接轉軸相連接。該樞軸耦合裝 置包含一底板及一基板，分別嵌合於該上蓋及該基座中。 該底板包含U及-側邊卜絕緣區，位於該底板之 側邊的第一面上；一天線模組，位於該絕緣區之表面丨一 7 200840141 第一輕合部，配置於該天線模組相鄰之位置並與之距離_ 間距。該基板鄰近於該底板側邊並包含一第二面與—侧 邊,，Γ第二輕合部，配置於該基板之側邊的第二面上，並 ^該第-耦合部距離—間隙。利用第_輕合部及第二輕合 部形成—耦合感應模組，經由輕合感應模組於該底板及基 板間產生電性訊號耦合效應。 由於該底板為-金屬導體，而天線模組中設置有一接 φ 並…衾底板&通’再加上該基板内含部分之金屬元件 透過輕合感應模組與該底板產生能量輕合效應而可視為電 性連接’故可視㈣基板與該天線餘之接地面麵合連 接上進而增加天線模組之輕射面積，並可降低輕射訊號受 亥基板之金屬部分干擾現象，從而具有較佳之天線輕射 場型，可提高天線操作頻寬及賴射效率，加強無線電波傳 遞效率。 為使貝審查人員進一步了解本發明之詳細内容，茲列 φ 舉下列較佳實施例說明如後。 【實施方式】 s乡閱弟3 4圖，為本發明之實施例，係該搞軸|馬合 I置應用於具樞接轉軸而可關之電子裝置之結構圖，其 ^亥電子裝置可為攜帶式電腦或是行動式電話，包含一上 2 31及一基座32，兩者以樞接轉軸33相連接。該樞轴耦 一衣置匕έ ·底板34及一基板35，分別嵌合於該上蓋 31及忒基座32中，其底板34包含：一絕緣區347、一天 線杈組341、一第一耦合部342a ;該基板％包含··一第二 8 200840141 耦合部342b，利用第一耦合部342a及第二耦合部342b形 成一耦合感應模組342。 該底板34為金屬材質，且具有一第一面344及一側邊 345 ;該絕緣區347位於底板34側邊345之第一面344上； 該天線模組341配置於絕緣區347上表面，該絕緣區347 必須為非金屬材質，避免影響天線模組341之訊號輻射， 且該天線模組341設置有接地面346，並與該底板34電性 連接；該第一搞合部342a配置於該天線模組341相鄰之位 ® 置並與之距離一間距，並電性連接於該底板34。該基板35 鄰近於該底板34之側邊345，並包含一第二面351及一側 邊352; —第二耦合部342b配置於該基板35之側邊352的 第二面351上，並與該第一耦合部342a距離一間隙。利用 該第一耦合部342a及第二耦合部342b組成之耦合感應模 組342於該底板34及該基板35間產生電性訊號耦合效應， 由於該底板34為一金屬導體，而天線模組341中具有接地 面346並與該底板34導通，再加上該基板35内含部分之 金屬元件透過耗合感應模組342與該底板34產生能量搞合 效應而可視為電性連接，故可視為該基板35與該天線模組 341之接地面346耦合連接，進而增加天線模組341之輻射 面積，降低輻射訊號受到該基板3 5之金屬部分干擾現象， 從而具有較佳之天線輻射場型，可提高天線操作頻寬及輻 射效率，加強無線電波傳遞效率。 第4圖為本發明實施例之樞轴耦合裝置局部放大圖， 底板34側邊345之第一面344具有絕緣區347，其上配置 9 200840141 一天線模組34卜該天線模組341可設置於一基材341a上， 並將該含有天線模組341之基材341a貼合於該絕緣區347 上；或是直接將該天線模組341貼合於該絕緣區347上， 均無礙於實際使用之成效。該天線模組341具有第一輻射 體341b，長度約為26mm、寬度約為1mm，短路部341c長 度約為2.5mm，接地輻射體341d長度約為12mm、寬度約 為1mm。該接地輻射體341d並連接一金屬箔片形成一接地 面346，該接地面346長度約為40mm、寬度約為40mm， 並與該底板34產生電性連接。該第一耦合部342a配置於 該天線模組341相鄰之位置，其長度約為30mm，寬度約為 10mm，而與該天線模組341距離之間距小於30mm。該第 二耦合部342b配置於該基板35側邊邊緣，並與該第一耦 合部342a距離一間隙，該第二耦合部312b長度約為 20mm，寬度約為10mm，且該間隙小於10 mm。 上述實施例中之底板34、第一耦合部342a及第二耦合 部342b皆選用金屬材質，利用金屬元件高傳導特性，提高 訊號傳遞效率，同時將第一耦合部342a與天線模組341相 鄰之間距設置為30mm以内，藉以增加天線接地面346與 基板3 5之金屬部分的搞合連接效果；該第二耦f合部342b 與該第一耦合部342a之間隙控制於10 mm以内，藉以提高 耦合感應模組312之耦合強度。 第5圖為本發明實施例適用於頻率在2.45GHz時所呈 現之天線輻射場型圖，其量測方式為在上蓋31展開並與基 座32約略成90度角時，量測與基座32互相水平之切面各 200840141 個角度之輻射能量，即天線增益值。經由量測數據顯示， 其測得之平均增益值約為-2.2 dBi，與習知量測數據-6 6dBi 相較已大幅提高，顯示經由耦合感應模組342之設置後， 不僅可降低天線輻射場型遭受干擾現象，且該天線輻射場 型範圍S2亦較為趨近於全向性場型。同理，當本發明實施 例適用於其他操作頻率時，由於實施狀況並未改變，其天 線輻射場型圖亦將相同。 _ 第6圖為本發明實施例之電壓駐波比（Voltage Standing

Wave Ratio, VSWR)量測數據圖，該圖顯示天線在頻率 S3(頻率範圍介於2·4〜2.5GHz)^與頻率S4(頻率範圍介於 4·9〜5.825GHz)時所呈現之電壓駐波比曲線變化。在習知標 準規範中，各種結構之天線電壓駐波比一般均規定必須小 於3以上，方能滿足天線性能上之各種要求，由此量測數 據得知，本發明整體頻帶頻段均位於3以下，且大部分頻 段皆小於2，因此其操作頻寬將獲得大幅提升。 • 請參閱第7圖，為本發明實施例應用於行動式電話結 ，圖.，該耦合感應模組342亦位於天線模組341相鄰位置: 當打動式電話底板34及基板35樞接側邊寬度較短時，可 將該第一耦合部342a或第二耦合部342b其中之一配置於 樞接轉軸33表面，從而增加耦合感應模組342於電子裝置 内部配置的彈性。 第8a及8b圖分別為行動式電話適用本發明實施例之前 後所主現之天線輻射場型圖。由於使用同一組實施例，故 其操作頻率之改變並不會改變該天線輻射場型圖，因此亦 200840141 、,用於頻率在2 45GHz時所呈現之天線輻射場型圖為 例。此量測方式為該上蓋31展開並與基座32約略成15〇 ，角時’量測與基座32互相水平之切面各個角叙輕射能 里’即天線增益值。第8a圖顯示未設置本發明實施例之前， 該天線_場型S5具有較多凹陷點。而於設置本發明實施 财Q合感應模組342後，從第8b圖顯示不僅降低天線 輕射场型遭党干擾之現象外，且其平均增益值由未設置前 • t·6.10犯1大幅提升到_2.70 dBi，並使該天線輻射場型％ 範圍亦較趨近於全向性場型。 上述實施例利用耦合感應模組342產生電性訊號耦 合，降低輻射訊號干擾現象，使天線模組341具有較佳天 線輻射場型’同時該第—_合部3仏及該第二輕合部3伪 亦可依電子裝置體積限制隨機配置，提高相關構件配置彈 性，使其結構能廣泛應用於各種不同尺寸之電子襞置内部。 本發明已符合專利要件，實際具有新穎性、進步性與 • 產業應用價值之特點，然其實施例並非用以侷限本發明^ 範圍，任何熟悉此項技藝者所作之各種更動與潤飾7在不 脫離本發明之精神和定義下，均在本發明權利範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知天線之結構圖。 第2圖為習知天線之天線輻射場型圖。 第3圖為本發明實施例應兩於攜帶式電腦之結構圖。 第4圖為本發明實施例之耦合感應模組放大結構圖。 第5圖為本發明實施例之天線輻射場型圖。 12 200840141 第6圖為本發明實施例之電壓駐波比量測數據圖。 弟7圖為本發明貫施例應用於行動式電話之結構圖。 第8a圖為習知行動式電話之天線輻射場型圖。 第8b圖為本發明實施例運用於行動式電話之天線輻射場型 圖0

【主要元件符號說明】 11 上蓋 12 顯示面板 13 操作介面 14 樞軸 111 底面 113 天線模組 S1 天線輻射場型 31 上蓋 32 基座 33 樞接轉軸 34 底板 341 天線模組 341a 基材 341b 第一輻射體 341c 短路部 341d 接地輻射體 342 耦合感應模組 342a 第一耦[合部 342b 弟一'輛合部 13 200840141

344 第一面 345 侧邊 346 接地面 35 基板 351 第二面 352 側邊 S2 天線輻射場型 S3 天線輕射場型 S4 天線輪射場型 S5 天線輕射場型 S6 天線fS射場型 頻率範圍介於2.4〜2.5GHz 頻率範圍介於4.9〜5.825GHz 14

Claims (1)

1. 200840141 十、申請專利範圍·· 1· 一種樞軸耦合裝置，係用於且 裝置，包含： °接轉軸而可開闔之電子 一第一耦合部；及 一第二耦合部，該第二耦合 隙。 一这弟一耦合部間隔一間 .:==1項所述之樞轴輛合裝置，其中該間

   子裝置中’該裝可開闔之電 接轉軸相連接，包含··现及一基座，兩者以樞 :底板’嵌合於該上蓋中並具有—第一面及一側邊，包 二絕緣區，位於該底板之側邊之第一面上； 一天線模組，位於該絕緣區之表面； —弟i合部’配置於該天線模組相鄰之位置並且有 一間距；及 且儿八啕 二基板1合於該基座中且鄰近於該底板側邊，並具有 弟一面及一側邊，包含： 一第=輕合部，配置於該基板之侧邊之第二面上，並 與該第一耦合部距離一間隙。 如申請專利範圍第3項所述之樞㈣合裝置，其中 距小於3〇mm。 ^申凊專利範圍第3項所述之樞㈣合裝置，其中該間 隙小於10mm。 f申請專利範圍第3項所述之樞軸耦合裝置，其中該樞 接轉軸至少一個以上。 如申請專利範圍第3項所述之樞軸耦合裝置，其中該電 子裝置為攜帶式電腦。 15 200840141 8.如申請專利範圍第3項所述之樞軸耦合裝置，其中該電 子裝置為行動式電話。

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