CN105492992B - 移动终端 - Google Patents
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Abstract
一种移动终端，包括：多个天线输入；选择单元，所述选择单元配置成选择所述多个天线输入中的一个；金属底架，所述金属底架用于保持显示用面板并且保持所述面板的机械强度；和PIFA型天线，所述PIFA型天线具有共振图案和同轴电缆，在所述同轴电缆的一部分中，以暴露出外部导体的方式设置有覆盖层去除部分，所述PIFA型天线配置成将所述覆盖层去除部分固定在所述金属底架的上端附近。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种例如应用于电子书专用终端的平板型移动终端。
背景技术
近年来，除了便携式个人计算机以外，以从移动电话发展而来的智能电话为代表的多种平板型移动电子终端设备已被商业化。这种平板型移动电子终端包括使用光学触摸面板的终端。
在光学触摸面板中，红外光用发光二极管(LED)组和用于接收来自所述红外光用LED组的红外光的光电二极管组被设置成围绕显示用面板。由红外光产生的扫描线被纵横地铺设在面板上。通过使用手指、触控笔等遮挡这些红外扫描线，指出在显示用面板上被触摸的位置。
然而，在近年来的平板型移动电子终端中，占主导的是下述一种终端：其中在框体中内置用于无线局域网(LAN)等的天线，并提供用于执行无线通信的功能。因此，在采用上述光学触摸面板方式的平板型移动电子终端的情形中，采用了下述结构：其中在安装于主基板上的红外光用LED组以及用于接收红外光的光电二极管组的外侧，设置用于执行无线通信的天线部。
作为天线，例如，使用板状倒F型天线(下文中，称为PIFA(Planar Inverted FAntenna)型天线)。例如，如专利文献1中公开的，PIFA型天线的板状辐射元件设置为与面板的面平行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP2013-048470A
发明内容
发明所要解决的问题
然而，过去使用的上述方式具有下面的问题。
近年来，根据平板型移动电子设备的飞速发展，用户的价值观和生活方式变得多样化，希望更时尚的设计。特别是，在诸如电子书专用终端之类的用于阅读书籍的移动电子设备中，作为显示面一侧的设计，用户希望窄边框(窄框)的形状，以通过与书籍相同的感觉阅读书籍。此外，窄边框也是将终端小型化所希望的。
在采用如相关技术中的光学触摸面板方式的平板型移动电子终端的情形中，因为是在安装于主基板上的红外光用LED组和光电二极管组的外侧、并且与面板的面平行地设置用于执行无线通信的PIFA型天线的板状辐射元件，所以边框的宽度变宽。因此，很难实现窄边框(窄框)的设计形状，并且很难满足用户对专门用于阅读书籍功能的电子书专用终端的喜好。
因此，本公开内容的目的是提供一种具有窄边框(窄框)形状的小型移动终端。
解决问题的方案
根据本公开内容，提供了一种移动终端，包括：金属底架，所述金属底架用于保持显示用面板并且保持所述面板的机械强度保持；和PIFA型天线，所述PIFA型天线具有共振图案和同轴电缆，在所述同轴电缆的一部分中，以暴露出外部导体的方式设置有覆盖层去除部分，所述PIFA型天线配置成将所述覆盖层去除部分固定在所述金属底架的上端附近。
发明的有益效果
根据本公开内容，可在移动终端中的本体显示面一侧上实现窄边框(窄框)的设计，从而可使移动终端小型化并可满足用户对于设计的喜好。此外，可防止由于电流不匹配导致的天线特性的劣化。应当注意，本公开内容的有益效果不限于在此描述的有益效果，其可以是本公开内容中描述的任何有益效果。
附图说明
图1是图解根据本公开内容的一种实施方式的外观的前视图；
图2是图解根据本公开内容的一种实施方式的机械构造的分解斜视图；
图3是图解根据本公开内容的一种实施方式的机械构造的放大剖面图；
图4是用于说明光学触摸面板的示意图；
图5是用于说明根据本公开内容的一种实施方式的天线附接构造的局部斜视图；
图6是图解天线以及连接至天线的同轴电缆的示意图；
图7是用于说明附接天线的位置的示意图；
图8是用于说明来自同轴电缆的外部导体的漏电流的影响的示意图；
图9是用于说明PIFA型天线的原理的示意图；
图10是用于说明根据覆盖层去除部分的位置调整输入阻抗的图表；
图11是用于说明本公开内容的有益效果的示意图。
具体实施方式
下面描述的实施方式是本公开内容的优选具体示例，其中应用了技术上较好的各种限制。然而，本公开内容的范围不限于随后描述中的该实施方式，除非特别描述了限制本公开内容。
将以下面的顺序提供描述。
<1.一种实施方式>
<2.变形例>
<1.一种实施方式>
“电子书专用终端的外观”
本公开内容的一种实施方式是其中将本公开内容应用于电子书专用终端的实施方式。如图1中所示，电子书专用终端100具有触摸面板101。触摸面板101采用光学触摸面板方式。触摸面板101设置于显示器上。作为显示器，例如，可使用六英寸电子纸。电子纸的优点在于，用户可容易地观看文字，就像用户在纸张上观看文字一样，并且电子纸适宜用于电子书专用终端。
边框围绕触摸面板101的周边。此外，电子书专用终端100具有平板终端的形状，其中当触摸面板101的显示面作为上面时，该平板终端还具有背面、侧面、上端面和下端面。
在触摸面板101的下侧处，设置有操作按钮。操作按钮包括翻页按钮102a、主页按钮102b、返回按钮102c和菜单按钮102d。当按下翻页按钮102a时，页面返回到前一页或前进到下一页。当按下主页按钮102b时，显示主菜单。当按下返回按钮102c时，屏幕返回到前一画面。当按下菜单按钮102d时，显示在每个应用中可使用的菜单。
在电子书专用终端100的侧面上，设置有存储卡槽。在电子书专用终端100的下端面上，设置有复位按钮、微型通用串行总线(USB)端子、电源按钮和电池接入灯(batteryaccess lamp)。
当执行复位操作时，用细小的针等按下复位按钮。复位之后，通过按下电源按钮，终端被重启。USB端子用于与计算机连接。当按下电源按钮时，电子书专用终端的电源被接通。可将终端置于睡眠模式，以抑制电力消耗。当本体内的二次电池被充电时，电池接入灯点亮为红色，并且在启动或关机时闪烁橙色。二次电池可利用USB端子通过计算机充电，或者可通过AC适配器充电。
购入电子书的方法包括使用计算机的方法、以及利用电子书专用终端100的无线通信功能的方法。在计算机上安装专用软件，通过Internet访问店铺，并从店铺将书籍下载至计算机。然后，将书籍从电脑传输至电子书专用终端。作为无线通信功能，例如，利用2.4GHz的WiFi(注册商标)(IEEE 802.11)的功能从店铺购入书籍，将书籍下载至电子书专用终端。电子书专用终端例如具有2GB的内存，并可将书籍数据保持在内存中。
可使用电子书专用终端阅读被下载并存储在内存中的书籍。可给书籍添加书签和备忘录。应当注意，WiFi(注册商标)是无线通信功能的一个示例，也可使用其他通信方法，例如2.4GHz的蓝牙(注册商标)。
“机械构造”
如图2中所示，电子书专用终端具有多个组件叠置在一起的结构。图3是沿图2中的虚线所示的线切割而得的剖面图。合成树脂模制成型的后壳体11具有用于收纳部件的凹部。由合成树脂制成的后盖12叠置在后壳体11的下表面上。尽管如上所述在后壳体11的下端面上设置有复位按钮、微型USB端子、电源按钮等，但在图2的图示中省略了这些部件。
附图标记13表示电池，例如锂离子二次电池。主基板14被收纳在后壳体11中。主基板14是印刷电路板。在主基板14上，在基板周边处安装有红外光用LED组以及用于接收红外光的光电二极管组。此外，在主基板14上安装有其他电路部件。
金属底架(metal chassis)15、电子纸16和导光板17按该顺序叠置在主基板14上。主基板14、金属底架15、电子纸16和导光板17构成了光学触摸面板。金属底架15用于保护主基板14并保持电子书专用终端的机械强度，作为金属底架15，例如使用合金AZ91D。作为电子纸16，例如使用电泳显示器(EPD)。
在导光板17的左右两侧处设置有前支架18a和18b。前支架18a和18b由金属(例如不锈钢)制成，前支架18a和18b设置用来加固侧面。在前支架18a和18b上，设置由合成树脂制成的顶部框架19和底部框架20。然后，在最上部，设置由合成树脂制成的框形前壳体21。如上所述的组成部件按顺序叠置，并且使用诸如粘合剂、双面胶带和螺丝之类的方法固定叠置状态。例如，使用金属螺丝将主基板14和金属底架15共同固定在一起。因此，金属底架15可被认为是与基板接地端一体化的框体接地端。
图3图解了机械构造的剖面。在主基板14上设置作为光源的LED 22，来自LED 22的光通过导光板17而被引导至电子纸16的上表面上。
如图4中示意性所示，在光学触摸面板上，红外光用LED组25a和25b以及光电二极管(或光电晶体管)组26a和26b设置在显示器(电子纸16)周围。红外光用LED组25a和25b以及光电二极管(或光电晶体管)组26a和26b安装在主基板14上。红外光用LED一一对应于光电二极管(或光电晶体管)，红外光的扫描线纵横地铺设在显示器上。因此，通过用手指、触控笔等遮挡扫描线，检测出手指、触控笔等的位置。
“天线的附接”
本公开内容的一种实施方式具有WiFi(注册商标)(IEEE 802.11)的功能。作为实现该功能的内部天线，使用PIFA型天线。天线设置在电子书专用终端100的上端附近的区域中，且在光学触摸面板101的区域的外侧。将天线设置在该区域是因为，当人手与天线之间的距离较小时，电波被人体吸收，这导致诸如增益降低之类的问题。在一只手或两只手抓握本体的下半部分的同时来使用电子书专用终端是很常见的。因此，优选不将天线设置在本体的中央区域和下侧区域中。
此外，在本公开内容的一种实施方式中，相对于后壳体11的底面大致垂直地附接PIFA型天线的辐射元件。PIFA型天线的辐射元件具有在柔性基板或通常的配线基板上生成的共振图案(resonance pattern)。此外，PIFA型天线的辐射元件的与无线功能对应的频率的共振图案部分不限于柔性基板或通常的配线基板，其可由诸如板状金属和铜箔之类的金属形成。
如图5的放大图中所示，板状肋部31从前壳体21垂直地立起。PIFA型天线的辐射元件32贴附到板状肋部31的板面。板状肋部31与前壳体21一体成型，并且板状肋部31的板面形成为具有与辐射元件32的形状大致相同的形状。在前壳体21的上端面附近，板状肋部31的长度方向形成为与前壳体21的上端面大致平行。
图5图解了从后侧向前侧观看的视图的示例，以朝着观看方向的右侧偏斜的方式设置辐射元件32。尽管水平方向上的设置位置不限于图5中所示的示例，可任意设定，但该设置位置被选择为使辐射元件32与主基板14上的RF连接单元34之间的距离最近。辐射元件32的端子通过同轴电缆33连接至RF连接单元34。此外，可设置两个或更多个PIFA型天线，以执行分集接收(diversity reception)。
同轴电缆33配置成如下结构：其中，铜线的内部导体被绝缘体(电介质体)覆盖，绝缘体被外部导体(编网铜线)覆盖，并且在最外围设置保护覆盖层。如图6中所示，在同轴电缆33中，预定部分的覆盖层被剥除，以形成暴露出外部导体的覆盖层去除部分33a。
如图5和图7中所示，暴露出外部导体的覆盖层去除部分33a被固定至金属底架15。例如使用导电胶带35，将上述的同轴电缆33的覆盖层去除部分33a处的外部导体可靠地固定至形成于金属底架15上的连接部。因此，覆盖层去除部分33a处的外部导体被电连接至框体接地端。覆盖层去除部分33a的长度设为5mm或更大，从而能够稳定地固定至金属底架15。
此外，如图7中所示，辐射元件32与金属底架15的上端之间的距离d被确保处于使天线特性不受金属底架15影响的程度。例如，距离d最低设为3mm或更大。
将参照图8描述来自同轴电缆的外部导体的漏电流的影响。作为一个示例，将描述半波长偶极天线。偶极天线是下述一种天线，其中尖端开放传输线在以电源为中心的彼此相反的方向上分别打开90度，使得尖端开放传输线形成一条直线。两条导线(称为元件)41a和41b连接至电源的正负电极。使其全长度成为波长一半长度的天线称为半波长偶极天线。
在半波长偶极天线中，在元件41a处产生流出电源的电流方向上的电流IR，并且在元件41b处产生流入电源的电流方向上的电流IL。当经由同轴电缆给半波长偶极天线供电时，元件41a的电流流过内部导体42，而元件41b的电流流过外部导体43。
一般来说，天线原理上是平衡元件，而同轴电缆是不平衡型导线。当使用作为这种不平衡型导线的同轴电缆给作为平衡元件的天线供电时，必须将进入外部导体的漏电流最小化，以提高天线特性。
如图8中所示，当使用同轴电缆给天线的供电点供给信号电流I时，电流IR流到半波长偶极天线的右侧处的元件，而同时，电流IL作为返回电流从左侧处的元件流出。因为天线是平衡元件，所以理想的是IR＝IL。然而，如上所述，因为同轴电缆是不平衡型导线，所以在外部导体处产生漏电流I’。因此，(IR＝I，IL＝I-I’)。如此，由于流动电流的不匹配，导致在半波长偶极天线的两个元件41a和41b之间发生了电流分布的混乱，这使得很难执行理想的天线操作。
因为上述现象是由于平衡元件连接至不平衡元件而发生的，所以为了使进入外部导体43的漏电流最小化，往往采取在平衡元件与不平衡元件之间插入作为平衡-不平衡转换元件的Spertopf Balun的对策。
在本公开内容的一种实施方式中，使用PIFA型天线作为天线。图9中图解了PIFA型天线的操作原理。PIFA型天线可认为是1/4波长单极天线的变型。因此，无线电路的基板接地端、或者在基板接地端处接地的框体接地端被认为是理想的接地端，并且使所述框体接地端侧作为图像侧的1/4波长的元件来操作。具体地说，在供电点附近设置短路点，并且通过改变此处的距离间隔来执行调整，使得容易获得天线自身的输入阻抗匹配。
在本公开内容的一种实施方式中，如图5中所示，通过金属螺丝而与其上安装有无线电路的主基板的基板接地端共同固定在一起的金属底架15，是与上述框体接地端等效地操作的。就是说，通过将剥除后的同轴电缆33的覆盖层去除部分33a接地至框体接地端，等效地构成了Spertopf Balun。因此，减小了由于平衡-不平衡导致的电流不匹配，并实现了天线特性的提高。
此外，可根据覆盖层去除部分33a的位置，调整等效的Spertopf Balun的输入阻抗。如图6中所示，通过固定覆盖层去除部分33a的长度、并改变辐射元件32的端部与覆盖层去除部分33a的开始位置之间的距离L，PIFA型天线的特性如图10中所示进行变化。
作为一个示例，测量了关于五种距离(L1＝9mm)、(L2＝8.5mm)、(L3＝8mm)、(L4＝7.5mm)和(L5＝7mm)每一个的电压驻波比(VSWR)的频率特性。VSWR优选为尽可能低的值。例如，优选VSWR＝1.5或更小。在使用的频带中，距离L设置成使得VSWR最小化。
根据本公开内容的一种实施方式，可提供以下优点。
1、因为在本体的上部中，PIFA型天线设置成大致垂直于显示用面板，所以可在平板型移动电子终端中的本体显示面一侧处实现窄边框(窄框)的设计，使得可满足用户对于设计的喜好。图11A图解了根据本公开内容的终端设备(例如电子书专用终端)的上部外观，图11B图解了现有的电子书专用终端的上部外观。与现有的电子书专用终端相比，根据本公开内容的电子书专用终端能够实现边框的更窄宽度。
在现有技术中，同轴电缆是从安装于主基板上的无线电路的RF连接器引出，并且天线部分是在比用于保护主基板的金属底架更靠外侧的框体外壳上、相对于显示用面板水平地设置的。通过该方法，很难构成窄边框。还存在另一种附接天线的方法，其中天线部分是在扫描线的外侧、相对于显示用面板水平地设置的，从而使得为用于光学触摸面板而安装的红外光用LED组和光电二极管组的红外光不会妨碍扫描线。同样，该方法使得天线部分所占的面积变大，从而很难构成窄边框。在本公开内容中，因为天线部分是在本体的上部中、与设置显示用面板的面垂直的面上设置的，所以可使天线所占的面积变小，并构成窄边框。
2、通过使用导电胶带35，将通过将连接至PIFA型天线的同轴电缆的覆盖层剥除而暴露出外部导体的覆盖层去除部分33a贴附到金属底架15，并且接地至框体接地端。通过该构造，因为在同轴电缆与天线之间形成了作为电学等效电路的Spertopf Balun，所以可防止由于电流不匹配导致的天线特性的劣化。
3、因为天线设置在本体的上部，所以在一类平板型移动电子终端中，特别是在主要用于阅读的电子书专用终端中，当通常使用终端时，可使终端几乎不受人体的手的影响。因此，可实现作为无线特性来说非常有利的框体结构。
<2.变形例>
尽管上面具体描述了本公开内容的实施方式，但本公开内容不限于上述各实施方式，可基于本公开内容的技术范围进行各种变形。例如，上述实施方式中所述的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等仅仅是示例，必要的话可使用与上述那些不同的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等。例如，本公开内容也可应用于在使用除WiFi(注册商标)以外的其他通信链路时使用天线的情形。
此外，本技术还可如下配置。
(1)一种移动终端，包括：
金属底架，所述金属底架用于保持显示用面板并且保持所述面板的机械强度保持；和
PIFA型天线，所述PIFA型天线具有共振图案和同轴电缆，在所述同轴电缆的一部分中，以暴露出外部导体的方式设置有覆盖层去除部分，所述PIFA型天线配置成将所述覆盖层去除部分固定在所述金属底架的上端附近。
(2)根据(1)所述的移动终端，其中在本体的上端附近的区域中，所述共振图案的一部分被设置为相对于所述显示用面板的面垂直。
(3)根据(2)所述的移动终端，其中所述金属底架的上端与所述共振图案分开一预定距离。
(4)根据(1)和(2)任意一个所述的移动终端，其中所述面板构成光学触摸面板，并且所述PIFA型天线设置在所述光学触摸面板的外侧。
(5)根据(1)、(2)和(4)任意一个所述的移动终端，其中所述共振图案形成在柔性基板上或者配线基板上。
(6)根据(1)、(2)和(4)任意一个所述的移动终端，其中所述共振图案由金属生成。
(7)根据(1)、(2)和(4)任意一个所述的移动终端，其中当所述覆盖层去除部分被固定在所述金属底架的上端附近时，根据所述覆盖层去除部分的位置来调整所述PIFA型天线的输入阻抗。
参考标记列表
11 后壳体
14 主基板
15 金属底架
16 电子纸
17 导光板
21 前壳体
31 板状肋部
32 辐射元件
33 同轴电缆
33a 覆盖层去除部分
35 导电胶带
Claims (7)
1.一种移动终端，包括：
金属底架，所述金属底架与显示用面板的主基板共同固定在一起，以保持所述显示用面板并且保持所述显示用面板的机械强度；和
PIFA型天线，所述PIFA型天线具有辐射元件和同轴电缆，在所述同轴电缆的一部分中，以暴露出外部导体的方式设置有覆盖层去除部分，
其中，所述PIFA型天线设置在所述移动终端的上端附近，
其中，所述覆盖层去除部分被固定至所述金属底架，
其中所述PIFA型天线被设置为相对于所述显示用面板的面垂直，并且
其中根据所述覆盖层去除部分的长度以及所述辐射元件的端部和所述覆盖层去除部分的开始位置之间的距离变化来调整所述PIFA型天线的输入阻抗。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其中所述金属底架的上端与所述辐射元件分开一预定距离。
3.根据权利要求2所述的移动终端，其中所述金属底架的上端与所述辐射元件之间的距离被设为3mm或更大。
4.根据权利要求1所述的移动终端，其中所述显示用面板构成光学触摸面板，并且所述PIFA型天线设置在所述光学触摸面板的外侧。
5.根据权利要求1所述的移动终端，其中所述辐射元件具有在柔性基板上或者配线基板上生成的共振图案。
6.根据权利要求5所述的移动终端，其中所述共振图案由金属形成。
7.根据权利要求1所述的移动终端，其中所述覆盖层去除部分的长度设为5mm或更大。
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