本發(fā)明涉及一種移動裝置，特別是涉及可提升天線效率的移動裝置。

背景技術(shù)：

隨著移動通訊技術(shù)的發(fā)達，移動裝置在近年日益普遍，常見的例如：手提式電腦、移動電話、多媒體播放器以及其他混合功能的攜帶型電子裝置。為了滿足人們的需求，移動裝置通常具有無線通訊的功能。有些涵蓋長距離的無線通訊范圍，例如：移動電話使用2G、3G、LTE(Long Term Evolution)系統(tǒng)及其所使用700MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1900MHz、2100MHz、2300MHz以及2500MHz的頻帶進行通訊，而有些則涵蓋短距離的無線通訊范圍，例如：Wi-Fi、Bluetooth系統(tǒng)使用2.4GHz、5.2GHz和5.8GHz的頻帶進行通訊。

為了增加使用的便利性，現(xiàn)今的設(shè)計者常會將一些金屬物件配置于移動裝置的表面上。然而，這些金屬物件卻容易對移動裝置內(nèi)用于無線通訊的天線元件造成負(fù)面影響，進而可能降低移動裝置的通訊品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明提供一種移動裝置，包括：一外殼；一天線元件；以及一觸控筆，包括一第一金屬部分，其中當(dāng)該觸控筆鄰近于該天線元件時，該第一金屬部分于一操作頻帶中與該天線元件發(fā)生共振，以提升該天線元件的輻射效率。

在一些實施例中，該第一金屬部分的長度等于該天線元件的一中心操作頻率的0.25倍波長。

在一些實施例中，該天線元件的長度等于該天線元件的一中心操作頻率的0.25倍波長。

在一些實施例中，該天線元件和該第一金屬部分的長度差介于0mm至20mm之間。

在一些實施例中，該外殼由非導(dǎo)體材質(zhì)所制成。

在一些實施例中，該移動裝置還包括：一磁鐵元件，其中該觸控筆通過該磁鐵元件而吸附于該外殼上。

在一些實施例中，該觸控筆還包括一第二金屬部分，而該第一金屬部分較該第二金屬部分更靠近該天線元件。

在一些實施例中，該第一金屬部分與該第二金屬部分由一無金屬區(qū)域所完全分離。

在一些實施例中，該操作頻帶介于780MHz至895MHz之間。

在一些實施例中，該第一金屬部分的長度介于85mm至90mm之間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖；

圖2為一移動裝置的天線元件的電壓駐波比圖；

圖3為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的天線元件的電壓駐波比圖；

圖4為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖；

圖5為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖；

圖6為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖；以及

圖7為本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖。

符號說明

100、400、500、600、700～移動裝置；

110～外殼；

111～外殼的短側(cè)邊；

112～外殼的長側(cè)邊；

120～天線元件；

130、530、730～觸控筆；

131、531、731～觸控筆的第一金屬部分；

440～磁鐵元件；

532、732～觸控筆的第二金屬部分；

534、734、735～無金屬區(qū)域；

733～觸控筆的第三金屬部分；

CC1、CC2、CC3～曲線；

D1～間距；

G1、G2～長度差；

L1、L2～長度。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合所附的附圖，作詳細(xì)說明如下。

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置100的示意圖。移動裝置100可以是一智能型手機(Smart Phone)、一平板電腦(Tablet Computer)，或是一筆記型電腦(Notebook Computer)。如圖1所示，移動裝置100至少包括：一外殼110、一天線元件120，以及一觸控筆(Stylus)130。外殼110可以用非導(dǎo)體材質(zhì)制成，例如：塑膠。外殼110可為一矩形，并具有一短側(cè)邊111和一長側(cè)邊112。在圖1的實施例中，天線元件120和觸控筆130都鄰近于外殼110的短側(cè)邊111，其中天線元件120位于外殼110的內(nèi)部，而觸控筆130位于外殼110的外部。天線元件120的種類在本發(fā)明中并不特別作限制。舉例來說，天線元件120可以是一單極天線(Monopole Antenna)、一偶極天線(Dipole Antenna)、一回圈天線(Loop Antenna)、一補釘天線(Patch Antenna)、一螺旋天線(Helical Antenna)、一平面倒F字型天線(Planar Inverted F Antenna，PIFA)，或是一芯片天線(Chip Antenna)。必須理解的是，移動裝置100還可包括其他元件，例如：一顯示器、一無線通訊模塊、一電池、一處理器，以及一存儲裝置等等(未顯示)。

觸控筆130可利于一使用者在移動裝置100的一觸控?zé)赡?未顯示)上作數(shù)據(jù)輸入。觸控筆130可為被動式或主動式，其并可內(nèi)含一電池元件(未顯示)。在優(yōu)選實施例中，觸控筆130包括至少一第一金屬部分131，其中第一金屬部分131可遠離觸控筆130的筆尖處，并可位于觸控筆130的后座端。當(dāng)觸控筆130鄰近于天線元件120時(例如：觸控筆130和天線元件120的間距D1小于10mm但大于0mm)，觸控筆130的第一金屬部分131可于一操作頻帶中與天線元件120發(fā)生共振，以提升天線元件120的輻射效率。在一些實施例中，天線元件120和觸控筆130的第一金屬部分131的前述操作頻帶介于780MHz至895MHz之間。在另一些實施例中，前述操作頻帶也可改為介于700MHz至800MHz之間，或是介于2500MHz至2700MHz之間。

在元件尺寸方面，天線元件120的長度L1等于天線元件120的一中心操作頻率的0.25倍波長(λ/4)。觸控筆130的第一金屬部分131的長度L2也等于天線元件120的中心操作頻率的0.25倍波長。換言之，觸控筆130的第一金屬部分131的長度L2可大致等同于天線元件120的長度L1。然而，前述長度L1、L2的限制尚存在一些調(diào)整空間。例如，若天線元件120和觸控筆130的第一金屬部分131都操作于780MHz至895MHz的頻率區(qū)間，則觸控筆130的第一金屬部分131的長度L2可介于85mm至90mm之間。天線元件120的長度L1也可介于85mm至90mm之間。在一些實施例中，天線元件120和觸控筆130的第一金屬部分131的長度差(亦即，|L2-L1|，或是圖中的長度差G1+G2)可介于0mm至20mm之間。亦即，觸控筆130的第一金屬部分131的長度L2可略長于天線元件120的長度L1，或是略短于天線元件120的長度L1，此種微調(diào)設(shè)計尚不致于影響本發(fā)明的效果。

圖2顯示一移動裝置的天線元件的電壓駐波比(Voltage Standing Wave Ratio，VSWR)圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表電壓駐波比。圖2可視為本發(fā)明的一對照組。如圖2所示，一第一曲線CC1代表移動裝置不具任何觸控筆時天線元件的操作特性，而一第二曲線CC2代表移動裝置具有全金屬觸控筆時天線元件的操作特性。前述全金屬觸控筆的金屬長度為一任意值。根據(jù)圖2的量測結(jié)果可知，當(dāng)全金屬觸控筆靠近天線元件時，其將對天線元件的操作頻帶造成影響。天線元件的共振頻率可能會發(fā)生偏移，進而降低原本操作頻帶中的天線效率。

圖3顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置100的天線元件120的電壓駐波比圖，其中橫軸代表操作頻率(MHz)，而縱軸代表電壓駐波比。如圖3所示，第一曲線CC1代表移動裝置不具任何觸控筆時天線元件的操作特性，而一第三曲線CC3代表移動裝置100具有如圖1的觸控筆130時天線元件120的操作特性。根據(jù)圖3的量測結(jié)果可知，若妥適設(shè)計觸控筆130的第一金屬部分131的長度L2(例如：使之等于天線元件120的中心操作頻率的0.25倍波長)，則觸控筆130靠近天線元件120時不僅不會干擾天線元件120的輻射場型，反能改善天線元件120的阻抗匹配(如圖3中第三曲線CC3位于第一曲線CC1的下方)。在一些實施例中，不具觸控筆130的天線元件120其天線效率約為-3.12dBi，而加入觸控筆130的天線元件120其天線效率可上升至約-2.45dBi。因此，具有適當(dāng)金屬長度的觸控筆130的加入，對于天 線元件120的輻射特性反而有正面影響。觸控筆130的第一金屬部分131可與天線元件120發(fā)生共振，進而導(dǎo)引天線元件120的輻射能量向外傳遞。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置400的示意圖。圖4和圖1相似。在圖4的實施例中，移動裝置400還包括一磁鐵元件440，其可內(nèi)嵌于外殼110的短側(cè)邊111中。磁鐵元件440可為一圓形、一矩形、一平行四邊形，或是一梯形。觸控筆130通過磁鐵元件440而吸附于外殼110上。根據(jù)實際量測結(jié)果，磁鐵元件440對于天線元件120的操作特性影響甚少，幾乎可忽略不計。圖4的移動裝置400的其余特征都與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。

圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置500的示意圖。圖5和圖1相似。在圖5的實施例中，移動裝置500的一觸控筆530包括一第一金屬部分531和一第二金屬部分532，其中第一金屬部分531與第二金屬部分532由一無金屬區(qū)域534所完全分離。第一金屬部分531較第二金屬部分532更靠近天線元件120。由于天線元件120與觸控筆530的第一金屬部分531發(fā)生共振，故觸控筆530的第一金屬部分531的長度需等于天線元件120的中心操作頻率的0.25倍波長，但觸控筆530的第二金屬部分532的長度則沒有限制。利用無金屬區(qū)域534來分割觸控筆530上的金屬區(qū)域，設(shè)計者可容易取得能與天線元件120發(fā)生共振的適當(dāng)金屬長度。圖5的移動裝置500的其余特征都與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。

圖6顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置600的示意圖。圖6和圖1相似。在圖6的實施例中，天線元件120和觸控筆130都鄰近于外殼110的長側(cè)邊112，并由外殼110的長側(cè)邊112所分隔開。在其他實施例中，天線元件120和觸控筆130也可改為鄰近于外殼110的任一側(cè)邊。圖6的移動裝置600的其余特征都與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。

圖7顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置700的示意圖。圖7和圖1相似。在圖7的實施例中，移動裝置700的一觸控筆730包括一第一金屬部分731、一第二金屬部分732，以及一第三金屬部分733，其中第一金屬部分731與第二金屬部分732由一第一無金屬區(qū)域734所完全分離，而第二金屬部分732與第三金屬部分733由一第二無金屬區(qū)域735所完全分離。第一 金屬部分731較第二金屬部分732、第三金屬部分733更靠近天線元件120。由于天線元件120與觸控筆730的第一金屬部分731發(fā)生共振，故觸控筆730的第一金屬部分731的長度需等于天線元件120的中心操作頻率的0.25倍波長，但觸控筆730的第二金屬部分732、第三金屬部分733的長度則沒有限制。利用第一無金屬區(qū)域734、第二無金屬區(qū)域735來分割觸控筆730上的金屬區(qū)域，設(shè)計者可輕易取得能與天線元件120發(fā)生共振的適當(dāng)金屬長度。圖7的移動裝置700的其余特征都與圖1的移動裝置100類似，故此二實施例均可達成相似的操作效果。

本發(fā)明提出一種新穎的移動裝置及天線元件的設(shè)計，可降低觸控筆對于天線元件的干擾。通過調(diào)整觸控筆的金屬部分的長度，可使金屬部分與天線元件發(fā)生共振，并通過交互耦合效應(yīng)(Mutual Coupling)引導(dǎo)天線元件的輻射能量向外傳遞。如此一來，觸控筆不僅不會對天線元件的特性造成負(fù)面影響，還可有效提升天線元件的輻射效率。因此，本發(fā)明很適合應(yīng)用于各種配有觸控筆的移動裝置當(dāng)中。

值得注意的是，以上所述的元件參數(shù)、元件形狀，以及頻率范圍都非為本發(fā)明的限制條件。設(shè)計者可以根據(jù)不同需要調(diào)整這些設(shè)定值。本發(fā)明的移動裝置并不僅限于圖1～圖7所圖示的狀態(tài)。本發(fā)明可以僅包括圖1～圖7的任何一或多個實施例的任何一或多項特征。換言之，并非所有圖示的特征均需同時實施于本發(fā)明的移動裝置當(dāng)中。

在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個具有相同名字的不同元件。

雖然結(jié)合以上優(yōu)選實施例公開了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉此項技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。