CN105207688B - 无线收发器 - Google Patents

Abstract

一种无线收发器。该无线收发器包括：至少一天线；一基板；以及一机构件，该机构件设置有该至少一天线，其中当一外力施加于该机构件时，该机构件产生形变，使该至少一天线与该基板的空间相对位置改变。本发明可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。

Description

无线收发器

技术领域

本发明涉及一种无线收发器，尤指一种可在使用者按压其按键装置时，使天线效能可维持在一定水平的无线收发器。

背景技术

无线服务呼叫系统(Wireless service calling system)是无线通信与计算机技术相结合的电子产品，其广泛地应用在餐厅、医院、家管服务铃、工厂生产、娱乐游戏间等场所。无线服务呼叫系统可包含一主机和多个无线收发器，主机与无线收发器通过无线通信技术来交换无线信号。无线收发器上设置有一按键，当使用者按下按键时，无线收发器随即发出呼叫信号至主机，因此在主机端的监看人员可即时得知使用者有服务需求。

针对不同应用需求，主机亦可连接至因特网，并通过因特网将呼叫信号传送至另一使用者，以执行远程监看功能。举例来说，当无线服务呼叫系统应用在居家住宅时，可在家中年迈老人或年幼儿童随身携带一个无线收发器，而主机则可放置在客厅、大门玄关等处。当儿童放学返家时，可按下无线收发器上的按键，以发出呼叫信号至主机，主机则通过因特网将呼叫信号传递至远程的家长，以通报儿童已安全返家。或者，当年迈长辈在家中不慎发生意外事故时，可按下无线收发器上的按键，以发出呼叫信号至主机，主机则通过因特网将呼叫信号传递至远程的亲人或邻近的医院，以通报家中发生意外事故。其中，呼叫信号可通过不同编码或按键指令(例如长按或短按按键)等方式，以使主机辨认呼叫信号的对应特殊用途。

一般来说，无线呼叫器可整合于穿戴式装置、钥匙圈、开关装置等电子产品中，为了便于使用者携带或利于整合在室内装潢中，无线收发器往往依据体积小、可一手掌握等原则进行设计。然而，对于小型无线收发器来说，当有人体或金属等相对大型的导体接近时，将会对小型无线收发器的天线效能产生显著影响(例如信号遮蔽、频率偏移等影响)，因而弱化小型无线收发器的无线通信功能。

因此，当有紧急事故发生时，为了避免发射呼叫信号的延迟，应确保在使用者按压按键时，天线效能可维持在一定水平，以免不佳的天线效能导致呼叫信号未能及时传递。有鉴于此，如何确保在使用者按压按键时，使无线收发器的天线效能可维持在一定水平，已成为本领域的重要课题之一。

因此，需要提供一种无线收发器来满足上述需求。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种无线收发器，可在使用者按压其按键装置时，使天线效能维持在一定水平。

本发明公开一种无线收发器，该无线收发器包括：至少一天线；一基板；以及一机构件，该机构件设置有该至少一天线，其中当一外力施加于该机构件时，该机构件产生形变，使该至少一天线与该基板的空间相对位置改变，以改变该至少一天线的辐射场型。

本发明的无线收发器在使用者按压机构件(其可为弹性机构件或连杆机构件)的同时，利用按压动作施加的外力让机构件产生形状上或结构上的变异，使设置于机构件上的天线在无线收发器内部的空间相对位置改变，如此等效上可视为改变天线的辐射场型。在精心设计的空间配置下，可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。

附图说明

图1为本发明实施例一无线呼叫系统的示意图。

图2为图1的无线收发器的外观示意图。

图3A为图1的无线收发器在图2的剖面图。

图3B为图1的无线收发器受外力按压后产生形变的示意图。

图4A为本发明实施例另一无线收发器的剖面图。

图4B为图4A的无线收发器受外力按压后产生形变的示意图。

图5A为本发明实施例另一无线收发器的剖面图。

图5B为图5A的无线收发器受外力按压后产生形变的示意图。

主要组件符号说明：

1 无线呼叫系统

10、40、50 无线收发器

12 主机

14 监看终端

100 按键装置

102 无线处理模块

T_sig 触发信号

RF_sig 无线信号

CA_sig 呼叫信号

A、A' 点

HUS 壳体

FRC 外力

ANT 天线

31、41、51 机构件

32、42、52 基板

33、43 支撑件

44、54 推杆

420、520 开孔

511 第一连杆

512 第二连杆

513 第一枢纽

514 第二枢纽

具体实施方式

请参考图1，其为本发明实施例的一无线呼叫系统1的示意图。无线呼叫系统1包含至少一无线收发器10、一主机12以及至少一监看终端14。无线收发器10与主机12可通过无线通信技术来交换无线信号RF_sig，例如蓝牙传输、WiFi或Zigbee等无线通信技术。无线收发器10包含有一按键装置100、一无线处理模块102以及至少一天线ANT。当按键装置100被使用者的按压动作所触发时，按键装置100产生一触发信号T_sig至无线处理模块102。无线处理模块102根据触发信号T_sig，产生无线信号RF_sig至天线ANT，以通过天线ANT发射无线信号RF_sig至主机12。当主机12收到无线信号RF_sig时，随即通过因特网将无线信号RF_sig对应的呼叫信号CA_sig传递至监看终端14，以向监看终端14通报有呼叫信号CA_sig产生。藉由上述操作，无线呼叫系统1即可达到远程监看的功用。

请参考图2，其为图1的无线收发器10的外观示意图。无线收发器10被一壳体HUS所包覆。在外观造型上，举例来说，无线收发器10可呈现一碟形，其中央区域隆起而形成一按键区域(以点图样表示)以供使用者按压，而按键区域以外的部分则形成一边缘区域(以斜线图样表示)。壳体HUS较佳地由弹性材料制作而具有弹性，因此当使用者施加一外力FRC于按键区域时，可使壳体HUS产生形变，并通过壳体HUS接触其内部按键装置100(未绘于图2)，以触发无线收发器10发射无线信号RF_sig。反之，当使用者松开无线收发器10时，可使壳体HUS恢复成原有的样貌，以停止发射无线信号RF_sig。当然，无线收发器10的外观造型不限于此，设计者可根据实际需要进行修饰变化。

值得注意的是，当使用者按压壳体HUS的瞬间，对于无线收发器10来说，可视为相对大型导体接近无线收发器10的内部天线，因此使用者按压的动作将会对小型无线收发器10的天线效能产生显著影响(例如信号遮蔽、频率偏移等效应)，因而弱化小型无线收发器10的无线通信功能。当有紧急事故发生时，应确保在使用者按压按键区域的情况下，天线效能可维持在一定水平，以免不佳的天线效能导致无线信号RF_sig未能及时传递。

由于天线的辐射效率、辐射场型等天线特性与其所处的环境息息相关，在天线本体不变的前提下，改变天线与周遭环境的相对空间位置，等效上亦可视为改变天线的辐射场型。据此，本发明的无线收发器10在使用者按压按键区域的同时，利用按压动作施加的外力来改变内部天线的空间相对位置，如此相当于改变天线的辐射场型，以确保天线效能在使用者接近的状况下维持在一定水平。因此，通过精心设计的空间配置，可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。

具体来说，请参考图3A至图3B，图3A为无线收发器10沿图2中点A至A'的剖面图，而图3B为无线收发器10受外力按压后产生形变的示意图。如图3A所示，无线收发器10内部设置有一机构件31、一基板32、一支撑件33、至少一天线ANT以及按键装置100。在本实施例中，机构件31是由弹性材料制成而具有弹性的弹性机构件。

在结构上，弹性机构件31上设置有天线ANT，当一外力施加于弹性机构件31时，弹性机构件31产生形变，使天线ANT与基板32的空间相对位置改变，以改变天线ANT的辐射场型。天线ANT可通过印刷、电镀、焊接、表面黏着技术(Surface mounting technology，SMT)等工艺设置于弹性机构件31上。按键装置100设置于基板32上，用来当弹性机构件31受外力而接触按键装置100时，产生触发信号T_sig至无线处理模块102，使无线处理模块102根据触发信号T_sig而产生无线信号RF_sig至天线ANT。支撑件33设置于基板32上，环绕按键装置100，用来支撑弹性机构件31。在没有外力施加于弹性机构件31的情况下，或当施加于弹性机构件31的外力消失时，弹性机构件31的外观呈现向下弯曲的碟形，并覆盖支撑件33以及按键装置100。

弹性机构件31亦可划分为按键区域(以点图样表示)及边缘区域(以斜线图样表示)。弹性机构件31可为独立的组件，亦可为壳体HUS的一部分。不论弹性机构件31为独立组件或壳体HUS的一部分，天线ANT较佳地分布在边缘区域，因此当使用者的手指按压壳体HUS(或弹性机构件31)的按键区域时，天线ANT可尽量远离手指，以免天线ANT被手指完全遮蔽，并确保天线效能可维持在一定水平。

在操作上，如图3B所示，当使用者的手指按压壳体HUS(或弹性机构件31)的按键区域时，也就是当外力FRC施加于弹性机构件31时，弹性机构件31同时受到外力FRC以及支撑件33所提供的反向支撑力，使得弹性机构件31的按键区域朝基板32及按键装置100所在位置挤压，而边缘区域则远离基板32，因此弹性机构件31的外观由向下弯曲的碟形转变为向上弯曲的碟形。此时设置于边缘区域的天线ANT也因此远离基板32，而使天线ANT与基板32(或其他组件)之间的相对空间位置改变，如此相当于改变天线ANT在无线收发器10内部的相对空间位置。因此，通过精心设计的空间配置，可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。

简言之，本发明的无线收发器10在使用者按压弹性机构件(或壳体)的同时，利用按压动作施加的外力让弹性机构件产生形变，使设置于弹性机构件上的天线在无线收发器10内部的空间相对位置改变，如此等效上可视为改变天线的辐射场型。在精心设计的空间配置下，可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。凡是符合上述设计的无线收发器皆属本发明的范畴，而不限于本实施例。

举例来说，请参考图4A至图4B，图4A为本发明实施例的另一无线收发器40的剖面图，而图4B为无线收发器40受外力按压后产生形变的示意图。无线收发器10与40的相似之处在于，其皆可利用弹性机构件的形变，进而改变天线在内部的空间相对位置及辐射场型。而无线收发器10与40的相异之处在于，无线收发器10将外力FRC直接施加于弹性机构件，而无线收发器40通过另一机构件(例如，一推杆)将外力FRC间接施加于弹性机构件。

具体而言，如图4A所示，无线收发器40内部设置有一弹性机构件41、一基板42、一支撑件43、至少一天线ANT以及一推杆44。在结构上，天线ANT设置于或附着于弹性机构件41上。支撑件43上设置有弹性机构件41，用来支撑弹性机构件41。基板42中央形成有一开孔420，推杆44设置于开孔420中，使推杆44可在开孔420内穿梭移动。

在操作上，如图4B所示，当使用者的手指按压无线收发器40时，推杆44可在开孔420内沿着外力FRC的施力方向移动，使推杆44将外力FRC施加于弹性机构件41。亦即，当外力FRC施加于推杆44，而推杆44再将外力FRC施加于弹性机构件41时，弹性机构件41同时受到外力FRC以及支撑件43所提供的一反向支撑力，使得弹性机构件41的外观由水平平面转变为向上弯曲的碟形。此时设置于弹性机构件41边缘区域的天线ANT也因此朝基板42移动，使得天线ANT与基板42(或其他组件)之间的相对空间位置改变，如此相当于改变天线ANT的辐射场型。反之，在没有外力施加于弹性机构件41的情况下，或当施加于推杆44的外力FRC消失时，弹性机构件41的外观呈现水平平面，并覆盖支撑件43。

因此，无线收发器40即可利用按压动作施加的外力让弹性机构件产生形变，使设置于弹性机构件上的天线在无线收发器40内部的空间相对位置改变，如此等效上可视为改变天线的辐射场型。

请参考图5A至图5B，图5A为本发明实施例的另一无线收发器50的剖面图，而图5B为无线收发器50受外力按压后产生形变的示意图。请注意，无线收发器50根据连杆机构(Linkage Mechanism)原理，通过外力让连杆机构产生结构上的变异；不同于无线收发器10、40根据弹性机构件31、41自身弹性材料的特性，通过外力让弹性机构件31、41产生形状上的变异。

具体而言，如图5A所示，无线收发器50内部设置有一机构件51、一基板52、至少一天线ANT以及一推杆54。在本实施例中，机构件51是一连杆机构件，其可受外力而产生结构上的变异。连杆机构件51包含有多个第一连杆511、多个第二连杆512、一第一枢纽513以及多个第二枢纽514。在结构上，天线ANT设置于或附着于第二连杆512上。基板52中央形成有一开孔520。推杆54耦接于第一枢纽513，设置于开孔520中，使推杆54可在开孔520内穿梭移动。第一枢纽513用来连接推杆54以及第一连杆511，每一个第二枢纽514用来分别连接多个第一枢纽513中的一个以及多个第二枢纽514中的一个。

在操作上，如图5B所示，当使用者的手指按压无线收发器50时，也就是当外力FRC施加于推杆54时，推杆54可在开孔520内沿着外力FRC的施力方向移动，使推杆54将外力FRC施加于连杆机构件51的第一连杆511。第一连杆511同时受到外力FRC以及第一、第二枢纽513、514所提供的旋转支点的交互作用，因而旋转位移并将外力FRC的施力方向由垂直方向转为水平方向。如此一来，第二连杆512即可被第一连杆511推移并朝水平方向移动，以远离基板52，使得天线ANT与基板52(或其他组件)之间的相对空间位置改变，如此相当于改变天线ANT的辐射场型。反之，在没有外力施加于连杆机构件51的情况下，或当施加于推杆54的外力FRC消失时，连杆机构件51则恢复如图5A所示的样貌。

因此，无线收发器50即可利用按压动作施加的外力让连杆机构件产生形变，使设置于连杆机构件上的天线在无线收发器50内部的空间相对位置改变，如此等效上可视为改变天线的辐射场型。

综上所述，本发明的无线收发器在使用者按压机构件(其可为弹性机构件或连杆机构件)的同时，利用按压动作施加的外力让机构件产生形状上或结构上的变异，使设置于机构件上的天线在无线收发器内部的空间相对位置改变，如此等效上可视为改变天线的辐射场型。在精心设计的空间配置下，可让天线的辐射场型随着使用者的按压动作而改变，让天线效能不致受手指的接近而被过度影响，以确保天线效能可维持在一定水平，进而达到及时传递无线信号的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡是依据本发明权利要求书的范围所作的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (13)

1.一种无线收发器，该无线收发器包括：

至少一天线；

一基板；以及

一机构件，该机构件设置有该至少一天线，其中当一外力施加于该机构件时，该机构件产生形变，使该至少一天线与该基板的空间相对位置改变；其中该机构件是一弹性机构件。

2.如权利要求1所述的无线收发器，该无线收发器还包括一支撑件，该支撑件用来支撑该弹性机构件。

3.如权利要求2所述的无线收发器，其中该支撑件设置于该基板上。

4.如权利要求3所述的无线收发器，其中当施加于该弹性机构件的该外力消失时，该弹性机构件的外观呈现向下弯曲的碟形，并覆盖该支撑件；当该外力施加于该弹性机构件时，该弹性机构件同时受到该外力以及该支撑件所提供的一反向支撑力，使得该弹性机构件的外观由向下弯曲的碟形转变为向上弯曲的碟形。

5.如权利要求2所述的无线收发器，其中该基板形成有一开孔，且该无线收发器还包括一推杆，该推杆设置于该开孔中，其中当该外力施加于该推杆时，该推杆在该开孔内沿着该外力的施力方向移动，使该推杆将该外力施加于该弹性机构件。

6.如权利要求5所述的无线收发器，其中当施加于该推杆的该外力消失时，该弹性机构件的外观呈现水平平面，并覆盖该支撑件；当该外力施加于该推杆，而该推杆再将该外力施加于该弹性机构件时，该弹性机构件同时受到该外力以及该支撑件所提供的一反向支撑力，使得该弹性机构件的外观由水平平面转变为向上弯曲的碟形。

7.如权利要求1所述的无线收发器，该无线收发器还包括一按键装置，该按键装置设置于该基板上，用来当该机构件受该外力而接触该按键装置时，产生一触发信号至一无线处理模块，使该无线处理模块根据该触发信号产生一无线信号至该至少一天线。

8.如权利要求1所述的无线收发器，该无线收发器还包括一壳体，该壳体用来包覆该无线收发器。

9.如权利要求8所述的无线收发器，其中该机构件为该壳体的一部分。

10.如权利要求8所述的无线收发器，其中该壳体由弹性材料制作而具有弹性，且当该外力施加于该壳体时，可使该壳体产生形变，并通过该壳体将该外力施加于该机构件。

11.一种无线收发器，该无线收发器包括：

至少一天线；

一基板；以及

一机构件，该机构件设置有该至少一天线，其中当一外力施加于该机构件时，该机构件产生形变，使该至少一天线与该基板的空间相对位置改变；其中该机构件是一连杆机构件，该连杆机构件包括：

多个第一连杆；

多个第二连杆，其中该至少一天线分别设置该多个第二连杆上；

一第一枢纽，该第一枢纽用来连接该多个第一连杆；以及

多个第二枢纽，每一第二枢纽用来分别连接该多个第一连杆中的一个以及该多个第二连杆中的一个。

12.如权利要求11所述的无线收发器，其中该基板形成有一开孔，且该无线收发器还包括一推杆，该推杆设置于该开孔中，耦接于该第一枢纽，其中当该外力施加于该推杆时，该推杆在该开孔内沿着该外力的施力方向移动，使该推杆将该外力施加于该连杆机构件的该多个第一连杆。

13.如权利要求12所述的无线收发器，其中当该推杆将该外力施加于该连杆机构件时，该连杆机构件同时受到该外力以及第一、第二枢纽所提供的旋转支点的交互作用，因而旋转位移并将该外力的施力方向由一第一方向转为一第二方向，使该第二连杆被该第一连杆推移并朝该第二方向移动。