CN106560952A - 可携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种可携式电子装置,包括电池、金属元件、控制电路以及多个阻抗元件。电池设置在承载元件上。金属元件通过馈入点接收馈入信号,以产生至少一射频信号。金属元件于承载元件上的正投影与电池于承载元件上的正投影相互重叠。控制电路用以控制电池,以致使多个操作信号在电池与控制电路之间传送。所述多个阻抗元件电性连接在电池与控制电路之间,且所述多个阻抗元件传送所述多个操作信号并阻隔至少一射频信号。

Description

可携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种电子装置,尤其涉及一种可携式电子装置。
背景技术
近年来,各种可携式电子装置蓬勃发展。举例来说,除了智能型手机以外,智能型手环或是智能型手表也逐渐受到人们的瞩目,进而成为市场上新兴的热门商品。然而,相较于智能型手机而言,智慧手环与智能型手表的体积更为狭小,进而更加地限制可携式电子装置中天线组件的设置空间。此外,在使用上,智能手环与智能型手表也更贴近人体,进而影响天线组件的辐射特性。因此,如何在有限的空间内设置天线组件,并兼顾天线组件的辐射特性,已是可携式电子装置在设计上的一大课题。
发明内容
本发明提供一种可携式电子装置,可缩减金属元件所耗费的硬件空间,并致使金属元件具有良好的辐射特性。
本发明的可携式电子装置,包括电池、金属元件、控制电路以及多个阻抗元件。电池设置在承载元件上。金属元件通过馈入点接收馈入信号,以产生至少一射频信号。此外,金属元件于承载元件上的正投影与电池于承载元件上的正投影相互重叠。控制电路用以控制电池,以致使多个操作信号在电池与控制电路之间传送。所述多个阻抗元件电性连接在电池与控制电路之间,且所述多个阻抗元件传送所述多个操作信号并阻隔至少一射频信号。
在本发明的一实施例中,上述的电池包括连接器。其中,连接器具有多个端子。此外,所述多个端子与所述多个阻抗元件一对一对应,且所述多个端子各自通过所对应的阻抗元件电性连接至控制电路。
基于上述,本发明的可携式电子装置在控制电路与电池之间设置多个阻抗元件。此外,金属元件于承载元件上的正投影与电池于承载元件上的正投影相互重叠。藉此,将可缩减金属元件所耗费的硬件空间,并致使金属元件具有良好的辐射特性。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图详细说明如下。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的可携式电子装置的示意图。
图2为依据本发明一实施例的用以说明金属元件的操作的示意图。
图3为依据本发明一实施例的金属元件的电压驻波比图。
图4为依据本发明一实施例的可携式电子装置的外观示意图。
附图标记说明
10:可携式电子装置
110:电池
120:金属元件
130:控制电路
141~143:阻抗元件
150:收发器
160:匹配电路
170:承载元件
180:基板
190:接地面
111:壳体
112:连接器
P11~P13:端子
FP1:馈入点
L11~L13:电感
210:第一边缘
220:第二边缘
230:第一共振路径
240:第二共振路径
310~330:曲线
410:表体
420、430:表带
具体实施方式
图1为依据本发明一实施例的可携式电子装置的示意图。如图1所示,可携式电子装置10包括电池110、金属元件120、控制电路130、多个阻抗元件(例如,阻抗元件141~143)、收发器150、匹配电路160、承载元件170以及基板180。其中,控制电路130、所述多个阻抗元件、收发器150与匹配电路160设置在基板180上,且基板180上还设有一接地面190。
电池110设置在承载元件170上,且金属元件120于承载元件170上的正投影与电池110于承载元件170上的正投影相互重叠。举例来说,电池110包括一壳体111。此外,金属元件120可例如是壳体111的一部分,或是金属元件120可贴附在壳体111上。换言之,金属元件120可视为电池110的一金属表面,进而有助于缩减金属元件120所耗费的硬件空间。此外,在一实施例中,电池110可通过金属元件120进行散热。例如,来自电池110的热能可通过金属元件120传递至空气中。换言之,金属元件120还可用以作为电池110的散热组件。
更进一步来看,电池110包括一连接器112,且连接器112具有多个端子。为了方便说明起见,图1仅绘示出连接器112中的3个端子P11~P13,但其并非用以限定本发明。此外,连接器112可用以传送电池110与控制电路130之间的多个操作信号。举例来说,所述多个操作信号可包括电池110所产生的电源信号、接地信号以及电池识别信号…等,且所述多个操作信号还可包括控制电路130所产生的电源控制号。
再者,连接器112的每一端子各自通过一阻抗元件电性连接至控制电路130。亦即,连接器112中的多个端子与多个阻抗元件一对一对应,且每一端子通过所对应的阻抗元件电性连接至控制电路130。举例来说,阻抗元件141电性连接在连接器112的端子P11与控制电路130之间,阻抗元件142电性连接在连接器112的端子P12与控制电路130之间,且阻抗元件143电性连接在连接器112的端子P13与控制电路130之间。换言之,阻抗元件141~143电性连接在电池110与控制电路130之间。
在操作上,收发器150可产生一馈入信号,且金属元件120可通过馈入点FP1接收来自收发器150的馈入信号。藉此,在馈入信号的激发下,金属元件120将可产生至少一射频信号。此外,匹配电路160电性连接在金属元件120与收发器150之间,以致使金属元件120的阻抗匹配于收发器120的阻抗。藉此,匹配电路160将可进一步地提升金属元件120的辐射特性,进而有助于提升可携式电子装置10的收讯质量。值得注意的是,本领域的技术人员可依设计所需选择性地移除匹配电路160。
另一方面,阻抗元件141~143的阻抗与信号的频率成正比。亦即,阻抗元件141~143在低频操作时将近似于短路,且阻抗元件141~143在高频操作时将近似于开路。在一实施例中,阻抗元件141~143可由电感L11~L13所构成。换言之,阻抗元件141~143可用以传送低频信号,例如:电池110与控制电路130之间的多个操作信号。此外,阻抗元件141~143还可用以阻隔高频信号,例如:金属元件120所产生的至少一射频信号。如此一来,通过阻抗元件的设置,将可避免金属元件120受到电池110的影响,且电池110与控制电路130之间的操作依旧可以正常进行。
举例来说,图2为依据本发明一实施例的用以说明金属元件的操作的示意图。如图2所示,对于高频信号而言,阻抗元件141~143将近似于开路,进而可避免金属元件120受到电池110的影响。此外,金属元件120与基板180上的接地面190将可形成单极天线(monopole antenna)结构。举例来说,金属元件120的形状可例如是矩形,并包括相邻的第一边缘210与第二边缘220。此外,金属元件120的馈入点FP1邻近第一边缘210与第二边缘220的交界处。藉此,金属元件120将可形成第一共振路径230与第二共振路径240。
在馈入信号的激发下,金属元件120可通过第一共振路径230产生第一共振模态,以接收或是发射在第一频段下的第一射频信号。此外,金属元件120还可通过第二共振路径240产生第二共振模态,以接收或是发射在第二频段下的第二射频信号。换言之,金属元件120所产生的至少一射频信号包括第一射频信号与第二射频信号,且所述多个阻抗元件(例如,阻抗元件141~143)可用以阻隔第一射频信号与第二射频信号。此外,第一边缘210的长度(亦即,第一共振路径230的长度)为第一频段的最低频率的1/4波长,且第二边缘220的长度(亦即,第二共振路径240的长度)为第二频段的最低频率的1/4波长。
图3为依据本发明一实施例的金属元件的电压驻波比(Voltage StandingWave Ratio,简称VSWR)图。其中,曲线310为电池110与控制电路130之间未设置阻抗元件时的电压驻波比,曲线320为电池110与控制电路130之间为开路时的电压驻波比,且曲线330为电池110与控制电路130之间设有阻抗元件时的电压驻波比。此外,在图3实施例中,金属元件120的尺寸约为40x20mm2,且电池110的体积约为86x45x5.6mm3。
就图3中的曲线330与曲线320而言,可明显地看出,阻抗元件的设置将可致使金属元件120的周遭环境近似于电池110与控制电路130之间为开路的情况。此外,就图3中的曲线330与曲线310而言,可明显地看出,随着阻抗元件的设置,金属元件120的辐射特性将可大幅地提升。举例来说,如图3中的曲线330所示,金属元件120所涵盖的第一频段可例如是定位系统所使用的频带1565MHz、1575MHz及1615MHz,且金属元件120所涵盖的第二频段可例如是蓝牙通讯标准下的频带2400MHz~2483.5MHz。此外,金属元件120在第一频段与第二频段下的电压驻波比大约都在3以下。
换言之,通过阻抗元件的设置,电池110与金属元件120将可以共享空间。举例来说,电池110与金属元件120可相互迭置在承载元件170的上方,进而致使电池110的所在区域即可用以形成天线净空区域。藉此,可携式电子装置10将无须额外设置天线净空区域,进而有助于缩减金属元件120所耗费的硬件空间。此外,通过阻抗元件的设置,金属元件120还可达到良好的辐射特性,从而有助于可携式电子装置10在穿戴式科技上的发展。
举例来说,图4为依据本发明一实施例的可携式电子装置的外观示意图。如图4所示,可携式电子装置10可例如是一智能型手表,且可携式电子装置10的外观结构包括表体410、表带420与表带430。具体而言,表带420与表带430连接表体410,并分别具有一带状结构,以方便使用者的配戴。此外,表体410可用以构成可携式电子装置10的装置本体,且图1所示的基板180可例如是设置在装置本体(亦即,表体410)内。再者,表带420可用以构成可携式电子装置10的承载元件170。换言之,图1中的电池110与金属元件120可设置在承载元件170(亦即,表带420)内,且图1中的控制电路130、所述多个阻抗元件(例如,阻抗元件141~143)、收发器150以及匹配电路160可设置在装置本体(亦即,表体410)内。
综上所述,本发明的可携式电子装置在控制电路与电池之间设置多个阻抗元件。此外,金属元件于承载元件上的正投影与电池于承载元件上的正投影相互重叠。藉此,将可缩减金属元件所耗费的硬件空间,并致使金属元件具有良好的辐射特性,从而致使可携式电子装置可以符合穿戴式科技的应用需求。
虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,可作些许的更改与修饰,因此本发明的保护范围以权利要求为准。

Claims (12)

1.一种可携式电子装置,包括:
一电池,设置在一承载元件上;
一金属元件,通过一馈入点接收一馈入信号,以产生至少一射频信号,且该金属元件于该承载元件上的正投影与该电池于该承载元件上的正投影相互重叠;
一控制电路,用以控制该电池,以致使多个操作信号在该电池与该控制电路之间传送;以及
多个阻抗元件,电性连接在该电池与该控制电路之间,且这些阻抗元件传送这些操作信号并阻隔该至少一射频信号。
2.如权利要求1所述的可携式电子装置,其中该电池包括一连接器,该连接器具有多个端子,这些端子与这些阻抗元件一对一对应,且每一这些端子通过所对应的该阻抗元件电性连接至该控制电路。
3.如权利要求2所述的可携式电子装置,其中这些阻抗元件分别为一电感。
4.如权利要求2所述的可携式电子装置,其中该电池还包括一壳体,且该金属元件贴附在该壳体上。
5.如权利要求2所述的可携式电子装置,其中该电池还包括一壳体,且该金属元件为该壳体的一部分。
6.如权利要求2所述的可携式电子装置,其中该金属元件包括相邻的一第一边缘与一第二边缘,且该金属元件的该馈入点邻近该第一边缘与该第二边缘的交界处。
7.如权利要求6所述的可携式电子装置,其中该至少一射频信号包括位在一第一频段的一第一射频信号,且该第一边缘的长度为该第一频段的最低频率的1/4波长。
8.如权利要求7所述的可携式电子装置,其中该至少一射频信号包括位在一第二频段的一第二射频信号,且该第二边缘的长度为该第二频段的最低频率的1/4波长。
9.如权利要求8所述的可携式电子装置,其中该金属元件的形状为矩形。
10.如权利要求1所述的可携式电子装置,还包括:
一收发器,产生该馈入信号;以及
一基板,具有一接地面,且该收发器、该控制电路与这些阻抗元件设置在该基板上。
11.如权利要求10所述的可携式电子装置,还包括:
一匹配电路,设置在该基板上,并电性连接在该金属元件与该收发器之间,以致使该金属元件的阻抗匹配于该收发器的阻抗。
12.权利要求11所述的可携式电子装置,还包括:
一装置本体,连接该承载元件,其中该基板设置在该装置本体内,且该承载元件具有一带状结构。
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