CN107403995A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子装置，包含近场通讯电路、包含金属部的壳体及至少一个导电臂。金属部与导电臂形成电流环路，以收发近场通讯电路输出的近场通讯差动信号组。金属部包含至少一接地点，其位于电流环路的电位中心。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置，特别是有关于一种具有近场通讯电路的电子装置。
背景技术
目前，愈来愈多移动通讯装置的外壳采用金属材质，然而为了使移动通讯装置内部的无线通信信号不被金属遮蔽，往往会在外壳对应天线的部份开设孔洞或缝隙，让天线信号得以通过孔洞或缝隙，但此举不免影响外观美感。
发明内容
本发明提供一种电子装置。此电子装置包含：近场通讯电路，传送包含第一差动信号及第二差动信号的近场通讯差动信号组；壳体，包含导通部，导通部具有相对的第一侧边及第二侧边；二导电臂，二导电臂中的其中的第一导电臂的一端耦接至导通部的第一侧边，另一端耦接近场通讯电路以收发第一差动信号，二导电臂中的另一第二导电臂的一端耦接至导通部的第二侧边，另一端耦接近场通讯电路以收发第二差动信号；其中第一导电臂、导通部与第二导电臂形成电流环路，且导通部包含至少一接地点，接地点位于电流环路的电位中心。
本发明另提供一种电子装置。此电子装置包含：近场通讯电路，传送包含第一差动信号及第二差动信号的近场通讯差动信号组；壳体，包含导通部，导通部具有相对的第一侧边及一第二侧边，第一侧边耦接近场通讯电路，以收发第一差动信号；及导电臂，其一端耦接至导通部的第二侧边，另一端耦接近场通讯电路，以收发第二差动信号；其中导电臂与导通部形成电流环路，且导通部包含至少一接地点，接地点位于该电流环路的电位中心。
综上所述，通过应用本发明的实施例，电子装置可使用金属材质的壳体，并可将壳体的导通部作为电流环路的一部分，使得导通部无须开设缝隙或孔洞，使得电子装置的外观可更加美观。同时，也无须设置线圈，可节省成本与体积。并且由于在电流环路的电位中心设置了接地点，使得电子装置无须增加平衡不平衡转换器，而可节省成本与体积。
有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是依据本发明的一实施例绘示的电子装置的立体示意图；
图2是依据本发明的第一实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图；
图3是依据本发明的第二实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图；
图4是依据本发明的第三实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图；
图5是依据本发明的第四实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图；
图6是依据本发明的一实施例绘示的电子装置的电路方块示意图；
图7是依据本发明的第五实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图；
图8是依据本发明的第六实施例绘示的电子装置的电流环路的俯视示意图。
具体实施方式
图1是依据本发明的一实施例绘示的电子装置的立体示意图。电子装置包含壳体100及二导电臂200(分别称为第一导电臂200a及第二导电臂200b)。壳体100包含导通部121，此导通部121可为金属材质或其他导电材质。第一导电臂200a、导通部121与第二导电臂200b依序耦接而形成电流环路400(如图2所示)。壳体100包含前壳110及相对的后壳120，后壳120包含前述导通部121。于一些实施例中，配合壳体100的外型，二导电臂200可大致(即大部分或主要部分)设置于前壳110。其可位于前壳110的外表面上或内表面上、或可嵌设于前壳110，或可设置在壳体100的内部空间而邻近于前壳110，只要导电臂200的主要部分与导通部121保持相当距离，使得电流环路400包围有相当面积来转变出辐射场即可。对于一些实施例的壳体100，前壳110与后壳120之间的间距可能大于导电臂200的主要部分与导通部121之间的间距甚多，二导电臂200可大致设置于前壳110，但不限于此。
电子装置可以是手机、平板计算机、笔记本电脑、遥控器等支持近场通讯技术的电子装置，于此以手机为例。一般而言，若电子装置具有屏幕190，则具有屏幕190的一面为前壳110。若电子装置为笔记本电脑(未绘示)，则笔记本电脑掀翻开来具有屏幕的一面为前壳110，屏幕背后的背盖则为前述的后壳120。若电子装置不具有屏幕，则以通常操作的面为前壳110，与通常操作的面相对的面为后壳120，例如：遥控器具有按键的一面为前壳110，背离按键的置放面为后壳120。
导电臂200的材质可为金属(如铜、铝、铝合金、铝镁合金等)、氧化铟锡(ITO)、氧化镓铟锡(gallium-indium-tin oxide，GITO)、氧化锌铟锡(zinc-indium-tin oxide，ZITO)、氧化锡掺氟(fluorine-doped tin oxide，FTO)、氧化锌、氧化铝锌(AZO(Al：ZnO))或氧化铟锌(IZO)等导电材质。本发明的实施例并未限制导电臂200的形状，导电臂200可为专司电流环路400而设置的结构，或另有其他功能的结构(如其他通讯电路的天线、印刷电路板(PCB)、软性电路板(FPC)、屏蔽外壳、框架、触控屏幕的导电走线等)的全部或一部分。
于一些实施例中，电流环路400可设置于邻近壳体100的一上侧面130。在其他实施例中也可以是邻近其他侧面(如下侧面)，但本发明的实施例不以此为限，若辐射场的强度足够(或壳体100的体积较小)，电流环路400也可以位于壳体100中间部位。
图2是依据本发明的第一实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。合并参照图1与图2，导通部121具有相对的第一侧边122及第二侧边123。第一导电臂200a的一端耦接至导通部121的第一侧边122；第二导电臂200b的一端耦接至导通部121的第二侧边123，使得第一导电臂200a、导通部121及第二导电臂200b依序耦接而形成电流环路400。电流环路400为接近封闭但仍为开放的环路，电流环路400的二端分别设有馈入点210a、210b，馈入点210a、210b没有直接电性接触。也即，第一导电臂200a相对于耦接于导通部121的一端设有馈入点210a；第二导电臂200b相对于耦接于导通部121的一端设有馈入点210b。并且，第一导电臂200a与第二导电臂200b是从设有馈入点210a、210b的一端各自朝远离彼此的方向延伸后，再弯折耦接于导通部121。导通部121与第一导电臂200a和第二导电臂200b之间的耦接为电性连接，在此可以是直接接触连接。然而，在一些实施例中，导通部121与第一导电臂200a和第二导电臂200b之间可通过电容器C或电感器L来耦接(如图3所示)。第一导电臂200a和第二导电臂200b可为对称的相同结构，但本发明实施例不限于此，第一导电臂200a和第二导电臂200b也可为不同长度或形状。
于一实施例中，近场通讯电路300可整合在一集成电路(IC)中，而可传送包含一第一差动信号S1及一第二差动信号S2的一近场通讯差动信号组(为了确定接地准位，近场通讯电路300也具有一接地端来连接接地，于此未特别绘示)。在本实施例中，第一差动信号S1为正信号；第二差动信号S2为负信号。在一实施例中，第一差动信号S1可为负信号；第二差动信号S2则对应为正信号。第一导电臂200a的馈入点210a耦接于近场通讯电路300以接收第一差动信号S1；第二导电臂200b的馈入点210b耦接于近场通讯电路300以接收第二差动信号S2。导通部121包含接地点124，接地点124位于电流环路400的电位中心，使得第一差动信号S1与第二差动信号S2由近场通讯电路300输出能流经电流环路400(或自电流环路400感应而输入近场通讯电路300)，而无须增加线圈作为天线，可减少成本与体积。同时，也因为通过壳体100作为电流环路400的一部分，使得即便壳体100以金属材质制成，也不影响近场通讯。因此，本发明实施例的壳体100的导通部121可无须开设缝隙或孔洞。
所述电位中心可通过量测来选定，其选定的条件是，馈入点210a至所选定的接地点124之间的电位差与此接地点124至馈入点210b之间的电位差为相等。在一些实施例中，也可以选定二个以上等电位的接地点。通过在导通部121选定接地点124，可使得近场通讯电路300与电流环路400之间不需外加平衡不平衡转换器(Balun)，而可减少成本与体积。并且，对称的近场通讯差动信号组可减少噪声的干扰。
在本实施例中，导通部121为金属材质且分布于整个后壳120，也即为金属背盖。导通部121的整体可由单一金属材质制成。或者，导通部121的多个部位可分别以不同金属材质制成。金属材质可例如为铜、铝、铝合金、铝镁合金等。然而，一些实施例中，导通部121也可以仅占据于后壳120的一部分，例如可为金属饰条；后壳120的其他部分则由非金属材质构成，例如：塑料(如聚碳酸酯)、硅胶、木、竹等材质。
图3是依据本发明的第二实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。相较于图2的实施例，其差异在于，第一导电臂200a通过电容器C连接至导通部121；第二导电臂200b通过电感器L连接至导通部121。通过设置电容器C与电感器L可调整电流环路400与近场电流环路400间的阻抗匹配。在一些实施例中，第一导电臂200a也可通过电感器L连接至导通部121，第二导电臂200b也可通过电容器C连接至导通部121。换言之，第一导电臂200a可通过电容器C或电感器L连接至导通部121，第二导电臂200b可通过电容器C或电感器L连接至导通部121。
图4是依据本发明的第三实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。相较于如图3的实施例，电子装置更可包含非近场通讯电路。在此，非近场通讯电路以无线保真(Wi-Fi)电路610与移动通讯电路620为例。无线保真电路610经由第一储能组件510耦接其中一导电臂200(即第一导电臂200a)；移动通讯电路620经由另一第一储能组件510耦接另一导电臂200(即第二导电臂200b)。近场通讯电路300则经由第二储能组件520分别耦接第一导电臂200a与第二导电臂200b。于此，第一储能组件510可为电容器，第二储能组件520则对应为电感器。由于电容器可导引高频信号，电感器可导引低频信号，只要近场通讯电路400与非近场通讯电路使用的工作频带不同，便可共享同一导电臂200来无线通信。无线保真电路610连接至第一导电臂200a的接点位置可视所需的电流路径长度(与其工作频率相关)来调整；移动通讯电路620连接至第二导电臂200b的接点位置也可视所需的电流路径长度(与其工作频率相关)来调整。
图5是依据本发明的第四实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。图2、图3及图4所示的近场通讯电路300虽在导电臂200与导通部121所包围的空间之外，然而其仅是为了清楚呈现图式，并非限制其空间关系。如图5所示，实际上近场通讯电路300是设置在壳体100之内，也即导电臂200与导通部121所包围的空间之内。图5所示的实施例，相较于前述实施例的差异在于，电子装置更可包含铁氧体磁盘(Ferrite sheet)700，是设置在近场通讯电路300(及非近场通讯电路(如无线保真电路610及移动通讯电路620))与导电臂200之间，及其与导通部121之间，以减少在导电臂200与导通部121上产生涡电流。
图6是依据本发明的一实施例绘示的电子装置的电路方块示意图。如图6所示，电子装置除了包含阻抗匹配电路810之外，还可包含信号放大电路820。信号放大电路820耦接于近场通讯电路300与电流环路400之间，于此是位于近场通讯电路300与阻抗批配电路810之间。信号放大电路820可放大近场通讯电路300输出的近场通讯差动信号组，以提升经由电流环路400转换的辐射场的强度，以增加感应距离。
图7是依据本发明的第五实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。如图7所示，相较于前述实施例，其差异在于本实施例仅有单一导电臂200c(即仅有前述的第二导电臂200b而不具有前述的第一导电臂200a)。导电臂200c的一端耦接于导通部121的第二侧边123，另一端具有馈入点210b来耦接于近场通讯电路300，以传送第二差动信号S2。如同前述，导通部121与导电臂200c之间的耦接为电性连接，在此可以是直接接触连接。然而，在一些实施例中，导通部121与导电臂200c之间可通过电容器C来耦接(如图8所示)或可通过电感器来耦接。近场通讯电路300还耦接导通部121的第一侧边122，以传送第一差动信号S1。藉此，导电臂200c与导通部121同样可形成电流环路400，并且导通部121同样具有接地点124，其位于电流环路400的电位中心。在此，由于少了一导电臂200c，使得接地点124的位置与图2的实施例不同，是较靠近第二侧边123。
图8是依据本发明的第六实施例绘示的电子装置的电流环路400的俯视示意图。电子装置同样可包含非近场通讯电路。于此，举例非近场通讯电路为触碰控制电路630，为触控屏幕的触控模块的控制电路。触碰控制电路630经由第一储能组件510耦接导电臂200c。近场通讯电路300则分别经由第二储能组件520耦接导电臂200c与导通部121。在此，第一储能组件510为电感器，第二储能组件520则对应为电容器。导电臂200c实质可为触控屏幕的触控电极走线。
综上所述，通过应用本发明的一实施例，可使用金属材质的壳体100，并可将壳体100的导通部121作为电流环路400的一部分，使得导通部无须开设缝隙或孔洞，使得电子装置的外观可更加美观。同时，也无须设置线圈，可节省成本与体积。并且由于在电流环路400的电位中心设置了接地点124，使得电子装置无须增加平衡不平衡转换器，而可节省成本与体积。此外，由于电流环路400邻近于壳体的侧面，可让用户在使用近场通讯功能时，可更加直觉的将壳体的侧面置放在感测区域。另一方面，辐射场也因电流环路400邻近于壳体100的侧面，而可经过壳体100的前侧与后侧，让使用者使用的感应成功率较传统的电子装置更高。不像传统的近场通讯模块设置在装置背面，因而仅能以装置背面感测，且由于用户不确定近场通讯模块设置于装置背面的实际位置，容易造成感应失败。此外，电流环路400还可与其他电路共享，无须另外设置导电臂200。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。
Claims (10)
1.一种电子装置，其特征在于，包含：
近场通讯电路，传送包含第一差动信号及第二差动信号的近场通讯差动信号组；
壳体，包含导通部，上述导通部具有相对的第一侧边及第二侧边；
二导电臂，上述二导电臂中的第一导电臂的一端耦接至上述导通部的上述第一侧边，上述第一导电臂的另一端耦接上述近场通讯电路以收发上述第一差动信号，上述二导电臂中的第二导电臂的一端耦接至上述导通部的上述第二侧边，另一端耦接上述近场通讯电路以收发上述第二差动信号；
其中上述第一导电臂、上述导通部与上述第二导电臂形成电流环路，且上述导通部包含至少一接地点，上述接地点位于上述电流环路的电位中心。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述二导电臂分别通过电容器或电感器连接至上述导通部。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含非近场通讯电路，上述非近场通讯电路经由第一储能组件耦接上述二导电臂中的其中之一，上述第一储能组件为电感器或电容器，上述近场通讯电路分别经由有别于上述第一储能组件的二第二储能组件耦接上述电流环路。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含信号放大电路，耦接于上述近场通讯电路与上述电流环路之间。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，上述电流环路设置于邻近上述壳体的侧面。
6.一种电子装置，其特征在于，包含：
近场通讯电路，传送包含第一差动信号及第二差动信号的近场通讯差动信号组；
壳体，包含导通部，上述导通部具有相对的第一侧边及第二侧边，上述第一侧边耦接上述近场通讯电路，以收发上述第一差动信号；及
导电臂，其一端耦接至上述导通部的上述第二侧边，另一端耦接上述近场通讯电路，以收发上述第二差动信号；
其中上述导电臂与上述导通部形成电流环路，且上述导通部包含接地点，上述接地点位于上述电流环路的电位中心。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，上述导电臂通过电容器或电感器连接至上述导通部。
8.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，更包含非近场通讯电路，上述非近场通讯电路经由第一储能组件耦接上述导电臂，上述第一储能组件为电感器或电容器，上述近场通讯电路分别经由有别于上述第一储能组件的二第二储能组件耦接上述电流环路。
9.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，更包含信号放大电路，耦接于上述近场通讯电路与上述电流环路之间。
10.根据权利要求6所述的电子装置，其特征在于，上述电流环路设置于邻近上述壳体的侧面。
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