專利名稱：電子裝置的天線設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種無線電電子裝置的天線設(shè)計，特別是，關(guān)于一種在無線電電子裝置中，以金屬薄膜形成天線的設(shè)計。
背景技術(shù)：
隨著無線傳輸技術(shù)日益的成熟，無線接收或傳送數(shù)據(jù)已是許多電子裝置必備的功能之一。以筆記本計算機為例，在功能上必須要能支持越來越多不同無線網(wǎng)絡(luò)信號的傳輸，例如無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)、藍牙無線技術(shù)、或數(shù)字電視信號等等。為了接收這些不同頻帶的無線電信號，需要在筆記本計算機中建立許多天線。圖1顯示在一筆記本計算機100中傳統(tǒng)的天線設(shè)計。筆記本計算機100在殼體110內(nèi)的屏幕120的四周放置2個分離式的天線132及134，因此，天線132及134的大小受限于屏幕120周邊可使用的有限空間。臺灣專利申請案號90219716，專利名稱為“具有內(nèi)嵌式天線的筆記本計算機”，即公開這種在殼體內(nèi)部的屏幕周邊的空間中放置天線的方法。
對于2.4G赫茲或5G赫茲的射頻信號來說，只需使用一個小天線即可。以偶極天線(dipole antenna)為例，主頻率為5G赫茲的天線的長度約為3公分，而主頻率為2.4G赫茲的天線的長度約為6公分。但對較低頻率的信號(例如數(shù)字電視的極高頻信號(VHF，45M赫茲-300M赫茲)或超高頻信號(UHF，300M赫茲-900M赫茲))來說，所需天線的長度將會相當(dāng)?shù)拈L，舉例來說，主頻率為150M赫茲的偶極天線的長度約為100公分，而主頻率為150M赫茲的平面倒F形天線(PIFA)的長度約為70公分。在這種情況下，要以傳統(tǒng)的方式將這么長的分離式天線設(shè)置于筆記本計算機100中就變得相當(dāng)困難。因此，筆記本計算機100需要透過例如SMB、MMCX接頭135等連接裝置來連接一外接式天線130，以接收或發(fā)射較低頻的信號。然而，使用外接式天線130，不但天線易因碰撞而發(fā)生彎曲或折斷等現(xiàn)象，而且攜帶及使用上也較為不便。
因此，有必要提供一種內(nèi)建有天線的電子裝置，其天線可接收、發(fā)射的信號具有較大范圍的頻寬，特別是可接收、發(fā)射較低頻率的信號。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于傳統(tǒng)技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種具有天線的無線電子裝置、一種無線網(wǎng)絡(luò)的天線以及一種將天線設(shè)計于一無線電子裝置中的方法。本發(fā)明利用鍍膜方式形成天線于無線電子裝置的殼體上，在不占空間的條件下，提供了長度較長的天線。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種具有天線的電子裝置。此電子裝置包括一殼體以及形成于此殼體上一圖案化金屬薄膜，其中圖案化金屬薄膜的一部分為一天線，用以處理無線電信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種無線網(wǎng)絡(luò)的天線。此天線為一圖案化金屬薄膜的一部分，用以處理無線電信號。其中，圖案化金屬薄膜系形成于一電子裝置的一殼體之上。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種將天線設(shè)計于一電子裝置中的方法。此方法包括以下步驟(a)提供一殼體，用以容裝電子裝置；以及(b)形成一圖案化金屬薄膜于殼體之上，其中此圖案化金屬薄膜的一部分為一天線，用以處理無線電信號。
配合以下的優(yōu)選實施例的敘述與


，本發(fā)明的目的、實施例、特征、及優(yōu)點將更為清楚。

圖1示出在一筆記本計算機中的傳統(tǒng)的天線設(shè)計；圖2示出本發(fā)明一實施例的一電子裝置，具有以鍍膜方式形成的一天線于其中；圖3A及3B為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示出的殼體側(cè)邊剖面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例所示出的殼體側(cè)邊剖面圖；圖5A-5C示出形成于殼體上的3種不同的天線；圖6根據(jù)本發(fā)明的一實施例，示出用以形成一天線于一電子裝置的方法流程圖；以及圖7根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，示出用以形成一天線于一電子裝置的方法流程圖。
組件符號說明100、筆記本計算機110、210、310、410、510、512、514、殼體120、320、420、屏幕 130、外接式天線132、134、天線 135、SMB、MMCX接頭200、電子裝置212、214、殼體部分225、鍵盤230、330、430、530、532、534、圖案化金屬薄膜340、440、接地金屬層 350、保護層460、絕緣層具體實施方式
本發(fā)明公開一種電子裝置的天線設(shè)計。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配合圖2至圖7的附圖。然以下實施例中所述的裝置、組件及程序步驟，僅用以說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的范圍。
圖2根據(jù)本發(fā)明的一實施例，示出具有以鍍膜方式形成的天線的一電子裝置200。圖2所描述的電子裝置200為一筆記本計算機，然電子裝置200并不限于此，舉例來說，電子裝置200可為一個人數(shù)字助理(PDA)、一電子字典、一第三代(3G)行動裝置或一般桌上型計算機系統(tǒng)中的液晶屏幕等。電子裝置200包括一殼體210、及形成于殼體210上的一圖案化金屬薄膜230，圖案化金屬薄膜230作為一天線，用以接收或發(fā)射無線電信號。以筆記本計算機為例，殼體210用以容裝LCD屏幕、鍵盤、及微處理器等裝置，而圖案化金屬薄膜230可形成于殼體210的任何位置，包括在屏幕正面背后的殼體部份214、在鍵盤225正面背后的殼體部分、或是在側(cè)邊的殼體部分212。
圖3A為根據(jù)本發(fā)明的一實施例所示出的殼體側(cè)邊剖面圖。殼體310用以容裝屏幕320，在殼體310上鍍有可做為天線的一圖案化金屬薄膜330。殼體310具有一厚度d，其材質(zhì)可為一般的塑料材質(zhì)，像是丙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物(Acrylonitrile Butadiene Styrene(ABS))，而圖案化金屬薄膜330的材質(zhì)可為銅、金、銀等金屬導(dǎo)體。圖案化金屬薄膜330的形成可借由一般濺鍍、蒸鍍等鍍膜方法，直接將圖案化的金屬層鍍在殼體310上，或是先在殼體310上鍍上整面金屬層，再以光學(xué)微影技術(shù)蝕刻出所需的圖案。需注意的是，圖案化金屬薄膜330中，不見得圖案所有部份均為一個天線的組件，可能有一部份圖案做為傳輸線使用，或者這些圖案可能包括多個天線。
另外，在殼體310與屏幕320之間還選擇性地包括一接地金屬層340，一般而言，此接地金屬層340也為一圖案化的金屬層。當(dāng)圖案化金屬薄膜330包括傳輸線時，需要有與其對應(yīng)的接地線，此外，當(dāng)需要實行阻抗匹配時，也需要有接地線的存在，在此情況下，便需要形成此接地金屬層340。除此之外，接地金屬層340也可增加天線所處理信號的頻率的精準(zhǔn)度，若所處理的信號具有較廣的頻帶，則可能需要設(shè)計比較復(fù)雜的接地層圖案，若所處理的信號為一固定頻率的信號，則可不需形成接地金屬層340。
參考圖3B，描述了在圖3A形成的圖案化金屬薄膜330上形成一保護層350。保護層350可為一絕緣涂漆層(color painting)，或其它絕緣物質(zhì)所形成的絕緣層。保護層350用以保護圖案化金屬薄膜330，使其可與外界絕緣并可防止靜電，以避免因接觸或磨擦所造成的短路等毀損，而且也具有美觀的效果。
在圖3A及3B中，殼體310介于接地金屬層340與圖案化金屬薄膜330之間，其所產(chǎn)生的電容效應(yīng)可能會影響到天線的接收發(fā)射或是影響到傳輸線的阻抗值，而所產(chǎn)生的電容值可借由改變以下參數(shù)而調(diào)整殼體310的材料、圖案化金屬薄膜330中金屬部份的面積、以及殼體310的厚度d等。一般來說，殼體310的厚度d必須在一理想范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明提供另一實施例，用以解決殼體310的厚度過薄或過厚的問題，如圖4所示。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一實施例所示出的殼體側(cè)邊剖面圖。與圖3A類似，殼體410用以容裝屏幕420，然而，與圖3A不同的是，相對于殼體410，圖案化金屬薄膜430與接地金屬層440形成于同一側(cè)，并以一絕緣層460隔開。絕緣層460具有一可調(diào)整的厚度t，其材質(zhì)可為絕緣漆、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等絕緣物質(zhì)。絕緣層460的厚度t可依不同的需求而做調(diào)整，像是對天線接收信號頻帶的微調(diào)或是延展、或有關(guān)阻抗的匹配等需求。此外，在圖4的圖案化金屬薄膜430上也可形成一保護層(類似圖3B中的保護層350)，以避免損壞圖案化金屬薄膜430。圖4中的殼體410及圖案化金屬薄膜430的材質(zhì)與圖3A相同，故不再贅述。
圖3A、圖3B及圖4所顯示的實施例，是利用電子裝置的屏幕后方的殼體部分，以鍍膜的方式來形成平面型天線，然而，本發(fā)明可實施于整體的殼體上。舉例來說，平面型天線可形成于筆記本計算機屏幕后方及鍵盤后方的殼體上，也可形成于筆記本計算機側(cè)邊的殼體上。再以第三代(3G)行動裝置為例，其屏幕及按鍵之外的其它部分的殼體，都可根據(jù)本發(fā)明而以鍍膜的方式形成天線于其上。需注意的是，圖3A、圖3B及圖4中各層的尺寸并非依實例的比例而示出，故僅作為說明各層間的關(guān)系之用。
根據(jù)本發(fā)明所形成的天線可具有多種形式，圖5A-5C分別示出形成于殼體上的3種不同的天線類型。圖5A中以鍍膜方式形成于殼體510上的圖案化金屬薄膜530為一曲折型天線(Meander-line antenna)。此曲折型天線的每一段的長度為e，間距分別為d1跟d2，其總長度可決定此天線發(fā)射接收信號的主頻率，而長度e、d1及d2則可決定其它的高頻諧波信號，其圖案的設(shè)計使用傳統(tǒng)的曲折型天線設(shè)計方法，故不贅述。圖5B中以鍍膜方式形成于殼體512上的圖案化金屬薄膜532為一偶極天線(dipole antenna)，其圖案的設(shè)計使用傳統(tǒng)的偶極天線設(shè)計方法，故不贅述。圖5C中以鍍膜方式形成于殼體514上的圖案化金屬薄膜534為一分形天線(fractal antenna)。若以一般繞線的方式，要形成分形天線相當(dāng)困難，然而根據(jù)本發(fā)明而使用鍍膜、微影蝕刻的方式，則可輕易的形成一分形天線于殼體514上。此分形天線圖案的設(shè)計使用傳統(tǒng)的分形天線設(shè)計方法，故不贅述。
圖5A-5C所示出的天線類型及僅作為例示之用，非用以限制本發(fā)明，且本發(fā)明的天線無特定的極化方向，因此天線的排列方向也不受限制。舉例來說，本發(fā)明的天線也可為倒F形天線(IFA)等其它類型的天線，另外，圖5A中的曲折型天線也可為垂直方向排列(即長度e的線段以垂直方向排列)。事實上，只要天線的總長度夠長，能夠處理所欲發(fā)射或接收的信號即可，天線的類型(即其圖案)并沒有限定。本發(fā)明的主要特征之一在于充分利用殼體上的面積，以鍍膜的方式形成長度夠長的天線，以處理較低頻的信號，而不需要使用外接型的天線或占用其它空間來形成天線。
雖然圖5A-5C均顯示一單一天線形成于一殼體上，然而根據(jù)本發(fā)明，可在殼體的不同部位，使用鍍膜的方式，依使用需要形成多個天線，例如形成多個具有不同主頻率的天線，此外，亦可形成一般的電路傳輸線于殼體上。
圖6根據(jù)本發(fā)明的一實施例而顯示用以形成一天線于一電子裝置的方法流程圖。首先，在步驟S600中提供一殼體，此殼體用以容裝一無線電子裝置，例如此殼體可為筆記本計算機、個人數(shù)字助理等裝置的外殼。接著，在步驟S610中，借由濺鍍、蒸鍍等鍍膜制作工藝在殼體上形成一層金屬薄膜，再于步驟S615中將此金屬薄膜蝕刻出所需的天線圖案(也可包括傳輸線圖案)。另一方面，在步驟S600后，亦可由步驟S620直接鍍上一圖案化的金屬薄膜層，此圖案可包括一個以上的天線圖案及傳輸線圖案。接著，在步驟S630中，在殼體的另一側(cè)鍍上一圖案化的接地金屬層，此接地金屬層的圖案系依據(jù)傳輸線的設(shè)計、阻抗的匹配、頻率的精準(zhǔn)度及電容效應(yīng)的大小等等因素而決定。在步驟S640中，在所形成的圖案化金屬薄膜上形成一保護層，例如涂上一層絕緣漆，以避免靜電、短路等損害。需注意的是，上述步驟可依所需而交換順序，舉例來說，在步驟S600之后，可先執(zhí)行步驟S630來形成接地金屬層，再執(zhí)行步驟S610或S620以及其它步驟。
圖7根據(jù)本發(fā)明的另一實施例而顯示用以形成一天線于一電子裝置的方法流程圖。首先，在步驟S700中提供用以容裝一無線電子裝置一殼體。接著，在步驟S710中，在殼體的一側(cè)上鍍上一圖案化的接地金屬層。在步驟S720中，在此接地金屬層上形成一絕緣層，其材質(zhì)可例如為絕緣漆、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等絕緣物質(zhì)。接著，在步驟S730中，以一般鍍膜制作工藝在殼體上形成一層金屬薄膜，再于步驟S735中將此金屬薄膜蝕刻出所需的天線圖案及傳輸線圖案。另一方面，在步驟S720后，亦可由步驟S740直接鍍上一圖案化的金屬薄膜層，此圖案可包括所需的天線圖案及傳輸線圖案。在步驟S750中，在所形成的圖案化金屬薄膜上形成一絕緣保護層以避免靜電、短路等損害。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所公開的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有天線的電子裝置，包括一殼體；以及一圖案化金屬薄膜，形成于該殼體上，其中該圖案化金屬薄膜的一第一部分為一天線，用以處理無線電信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，其中該殼體包括一殼體內(nèi)側(cè)及一殼體外側(cè)，而該圖案化金屬薄膜直接形成于該殼體外側(cè)上，且在相對于該圖案化金屬薄膜的該殼體內(nèi)側(cè)，選擇性地形成一接地金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，其中在該圖案化金屬薄膜與該殼體之間還包括一接地金屬層；以及一絕緣層，位于該接地金屬層與該圖案化金屬薄膜之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，其中該圖案化金屬薄膜還包括一第二部份，作為一傳輸電路，以傳遞信號；以及一第三部份，作為一次天線，以接收不同頻率的無線電信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，其中該天線包括一曲折型天線、偶極天線、分形天線、及倒F形天線等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其特征在于，還包括一在該圖案化金屬薄膜上的絕緣涂漆層。
7.一種用以處理無線電信號的天線，為一圖案化金屬薄膜的一第一部分，其中該圖案化金屬薄膜形成于一電子裝置的一殼體之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，其中該殼體包括一殼體內(nèi)側(cè)及一殼體外側(cè)，而該圖案化金屬薄膜直接形成于該殼體外側(cè)上，且在相對于該圖案化金屬薄膜的該殼體內(nèi)側(cè)，選擇性地形成一接地金屬層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，其中在該圖案化金屬薄膜與該殼體之間還包括一接地金屬層；以及一絕緣層，位于該接地金屬層與該圖案化金屬薄膜之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，其中該圖案化金屬薄膜還包括一第二部份，作為一傳輸電路，以傳遞信號；以及一第三部份，作為一次天線，以接收不同頻率的無線電信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，其中該天線包括一曲折型天線、偶極天線、分形天線、及倒F形天線等。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線，其特征在于，其中還包括一在該圖案化金屬薄膜上的絕緣涂漆層。
13.一種將天線設(shè)計于一電子裝置中的方法，包括以下步驟提供一殼體，該殼體用以容裝該電子裝置；以及形成一圖案化金屬薄膜于該殼體之上，其中該圖案化金屬薄膜的一第一部分為一天線，用以處理無線電信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中形成該圖案化金屬薄膜的該步驟是借濺鍍、蒸鍍等鍍膜制作工藝而完成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中形成該圖案化金屬薄膜的該步驟是借濺鍍、蒸鍍等鍍膜制作工藝，以及蝕刻制作工藝而完成。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中形成該圖案化金屬薄膜的該步驟是直接在該殼體上形成該圖案化金屬薄膜，且還包括以下步驟選擇性地形成一接地金屬層于相對于該圖案化金屬薄膜的該殼體的另一側(cè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中在形成該圖案化金屬薄膜之前，還包括在該殼體與該圖案化金屬薄膜之間執(zhí)行以下步驟形成一接地金屬層于該殼體上；以及形成一絕緣層于該接地金屬層之上。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中在步驟(b)所形成的該圖案化金屬薄膜包括一第二部份，作為一傳輸電路，以傳遞信號；以及一第三部份，作為一次天線，以接收不同頻率的無線電信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，其中該天線包括一曲折型天線、偶極天線、分形天線、及倒F形天線等。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟在該圖案化金屬薄膜上形成一絕緣涂漆層。
全文摘要
一種具有天線的電子裝置，包括一殼體以及一圖案化金屬薄膜，此圖案化金屬薄膜形成于殼體上。其中，此圖案化金屬薄膜的一部分為一天線，用以處理無線電信號。
文檔編號H01Q9/16GK1964134SQ20051012029
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者林永森 申請人:宏碁股份有限公司