JP4806052B2

JP4806052B2 - アンテナと電子装置

Info

Publication number: JP4806052B2
Application number: JP2009112443A
Authority: JP
Inventors: 世明荘
Original assignee: Giga Byte Technology Co Ltd
Current assignee: Giga Byte Technology Co Ltd
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2029-05-07
Also published as: TW201023426A; TWI387153B; JP2010141867A

Description

本発明はアンテナに関し、特に、様々な操作システムに同一の無線信号を共用させることができるアンテナに関する。

従来の通信システムは、伝送線を用いて信号を伝送している。しかし、科学技術の進歩に伴って、従来の有線時代は既に使用者の需要を満足させることができなくなった。携帯可能な電子製品を増やすために、多くの電子製品は、アンテナを用いて無線信号を受信または伝送している。

一般的に、無線とは、無線電波を用いてデータを伝送しているものである。応用の観点で言えば、無線と有線ネットワークの用途は完全に類似しており、両者の最も大きく異なる所はデータ伝送の媒体が異なる所である。これ以外は無線であることから、バードウェアへの搭載でも使用上の機動性でも、有線ネットワークより優れている。

様々な操作システムに同一の無線信号を共用させることができるアンテナを提供する。

本発明は、金属ペンと、第１接触端子と、第１スイッチと、第２接触端子と、第２スイッチを含むアンテナを提供する。金属ペンは無線信号を受信する。第１接触端子は無線信号を伝送する。第１スイッチは第１接触端子を接続し、無線信号を受信する金属ペンの長さ及び無線信号の種類を基に決定された制御信号に基づいて無線信号を第１または第２処理ユニットに出力する。第２接触端子は接地レベルまたは浮動レベルを金属ペンに提供する。第２スイッチは制御信号に基づいて、接地レベルまたは浮動レベルを第２接触端子に提供する。第１処理ユニットが無線信号を処理する方式は第２処理ユニットと異なる。

本発明は、第１操作システムと第２操作システムで操作することができ、第１処理ユニット、第２処理ユニットと、第１アンテナを含む。第１アンテナは、金属ペン、第１接触端子と、第１スイッチ、第２接触端子と、第２スイッチを含む。金属ペンは、第１無線信号を受信する。第１接触端子は、無線信号を伝送する。第１スイッチは第１接触端子に接続され、無線信号を受信する金属ペンの長さ及び無線信号の種類を基に決定された制御信号に基づいて無線信号を第１または第２処理ユニットに出力する。第２接触端子は接地レベルまたは浮動レベルを金属ペンに提供する。第２スイッチは制御信号に基づいて、接地レベルまたは浮動レベルを第２接触端子に提供する。第１スイッチが第１無線信号を第１処理ユニットに出力した時、第１処理ユニットは第１無線信号を処理し、電子装置を第１操作システムで操作させる。第１スイッチが第１無線信号を第２処理ユニットに出力した時、第２処理ユニットは第１無線信号を処理し、電子装置を第２操作システムで操作させる。第１処理ユニットが第１無線信号を処理する方式は、第２処理ユニットと異なる。

本発明の電子装置の実施例である。本発明のアンテナの実施例である。本発明の電子装置のもう１つの実施例である。本発明のアンテナのもう１つの実施例である。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図１は、本発明の電子装置の実施例である。本発明の電子装置１００は、異なる操作システムの中で操作することができる。例えば、電子装置１００は、全地球測位システム（以下、ＧＰＳ（登録商標）と呼ぶ）、第三世代携帯電話（以下、３Ｇと呼ぶ）システム、地上デジタルテレビ放送規格（以下、ＤＶＢと呼ぶ）システム、ブルートゥースシステムと、ワイヤレスフィディリティー（以下、Ｗｉ−Ｆｉと呼ぶ）システムの中で切り換えをすることができる。

本実施例では、電子装置１００は、アンテナ１１１、１１２、処理ユニット１３０、１５０と、タッチパネル１７０を含む。アンテナ１１１、１１２は、無線信号Ｓ_Ｗ１とＳ_Ｗ２をそれぞれ受信する。無線信号Ｓ_Ｗ１とＳ_Ｗ２は、同じ周波数帯域に位置する。本実施例では、電子装置１００は、２つのアンテナを用いて無線信号を受信するため、電子装置１００の所在の場所の無線信号の強度が弱くても、正確に無線信号を受信することができる。他の実施例では、電子装置１００は、単一のアンテナのみ有することができる。

処理ユニット１３０で無線信号Ｓ_Ｗ１とＳ_Ｗ２を受信して処理した後、電子装置１００に第１操作システム（例えば、ＧＰＳ、３Ｇシステム、ＤＶＢシステム、ブルートゥースシステムと、Ｗｉ−Ｆｉシステムの中のいずれか）で操作させることができる。処理ユニット１５０で無線信号Ｓ_Ｗ１とＳ_Ｗ２を受信して処理した後、電子装置１００に第２操作システム（例えば、ＧＰＳシステム、３Ｇシステム、ＤＶＢシステム、ブルートゥースシステムと、Ｗｉ−Ｆｉシステムの中のいずれか）で操作させることができる。

本実施例では、無線信号Ｓ_Ｗ１とＳ_Ｗ２を受信して処理するために、処理ユニット１３０と１５０は、制御チップ１３１と１５１をそれぞれ有する。制御チップ１３１と１５１には、ダイバーシティチップ（diversity chip ＩＣ）を用いてよく、２つの無線信号を同時に受信することができる。他の実施例では、電子装置１００が１つのアンテナのみ用いて無線信号を受信する時、処理ユニット１３０と１５０は、制御チップ１３１と１５１を有する必要がない。

タッチパネル１７０は、電子装置１００にタッチ機能を持たせる。本実施例では、アンテナ１１１は、無線信号を受信する以外に、タッチペンとなることもできる。他の実施例では、電子装置１００がタッチ機能を持たない時、タッチパネル１７０を省略することができる。

図２は、本発明のアンテナの実施例である。本実施例では、アンテナ１１１は、金属ペン２１０と、接触端子２３０と、スイッチ２５０と、整合回路２７１、２７２とを含む。

金属ペン２１０は、無線信号Ｓ_Ｗ１を受信する。金属ペン２１０は、単極（monopole）型または平板逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）型であることができる。本実施例では、金属ペン２１０の長さは固定されている。他の実施例では、金属ペン２１０は、伸縮機能を有する。よって、使用者は実際の需要によって金属ペン２１０の長さを調整することができる。

接触端子２３０は、金属ペン２１０が受信した無線信号Ｓ_Ｗ１を伝送する。可能な実施例では、接触端子２３０はバネ構造からなる。もう１つの可能な実施例では、接触端子２３０は、ポゴピン（pogo pin）構造からなる。

スイッチ２５０は接触端子２３０に接続され、制御信号Ｓ_Ｃに基づいて無線信号Ｓ_Ｗ１を整合回路２７１または２７２に出力する。スイッチ２５０の切り換えによって、さまざまな操作システムにアンテナ１１１が受信した無線信号Ｓ_Ｗ１を共有させることができる。例えば、電子装置１００を第１操作システムで操作したい場合、制御信号Ｓ_Ｃはスイッチ２５０より無線信号Ｓ_Ｗ１を整合回路２７１に出力する。電子装置１００を第２操作システムで操作したい場合、制御信号Ｓ_Ｃはスイッチ２５０より無線信号Ｓ_Ｗ１を整合回路２７２に出力する。

整合回路２７１は、スイッチ２５０より出力された無線信号Ｓ_Ｗ１を整合し、整合後の結果を処理ユニット１３０に出力する。処理ユニット１３０は、整合回路２７１が整合した後の結果を処理し、電子装置１００を第１操作システムで操作する。整合回路２７１が無線信号Ｓ_Ｗ１に対する整合の程度は、処理ユニット１３０が必要な入力信号によって決まる。他の実施例では、処理ユニット１３０が直接無線信号Ｓ_Ｗ１を処理できれば、整合回路２７１を省略することができる。１つの可能な実施例では、処理ユニット１３０が処理した後の結果は、ＧＰＳ、３Ｇシステム、ＤＶＢシステム、ブルートゥースシステムと、Ｗｉ−Ｆｉシステムの中のいずれかで応用される。

同様に、整合回路２７２は、スイッチ２５０より出力された無線信号Ｓ_Ｗ１を整合し、整合後の結果を処理ユニット１５０に出力する。処理ユニット１５０は、整合回路２７２が整合した後の結果を処理し、電子装置１００を第２操作システムで操作する。整合回路２７２が無線信号Ｓ_Ｗ１に対する整合の程度は、処理ユニット１５０が必要な入力信号によって決まる。他の実施例では、整合回路２７２を省略することができる。１つの可能な実施例では、処理ユニット１５０が処理した後の結果は、ＧＰＳ、３Ｇシステム、ＤＶＢシステム、ブルートゥースシステムと、Ｗｉ−Ｆｉシステムの中のいずれかで応用される。

電子装置１００を異なる操作システムで操作できるようにするために、処理ユニット１３０が無線信号Ｓ_Ｗ１を処理する方式は、処理ユニット１５０と異なることができる。１つの可能な実施例では、処理ユニット１３０が無線信号Ｓ_Ｗ１に対するエンコード方式が処理ユニット１５０と異なる。他の可能な実施例では、処理ユニット１３０で操作する周波数帯域またはプロトコルが処理ユニット１５０と異なる。

図３は、本発明の電子装置のもう１つの可能な実施例を示している。本実施例では、電子装置３００は５つの異なる操作システムで操作することができる。図に示すように、電子装置３００は、アンテナ３１１、３１２と、処理ユニット３３１〜３３５と、タッチパネル３５１と、を有する。アンテナ３１１、３１２、処理ユニット３３１〜３３５、タッチパネル３５１の動作原理と図１に示されるアンテナ１１１、処理ユニット１３０、タッチパネル１７０とそれぞれ同じであるため、説明は省略する。

処理ユニット３３１〜３３５によって、電子装置３００を５つの異なる操作システムで操作することができる。例えば、処理ユニット３３１は、電子装置３００をＧＰＳで操作させることができる。処理ユニット３３２は、電子装置３００を３Ｇシステムで操作させることができる。処理ユニット３３３は、電子装置３００をＤＶＢシステムで操作させることができる。処理ユニット３３４は、電子装置３００をブルートゥースシステムで操作させることができる。処理ユニット３３５は、電子装置３００をＷｉ−Ｆｉシステムで操作させることができる。

図４は、本発明のアンテナのもう１つの可能な実施例である。図４は、図２と似ており、異なる箇所は、アンテナ３１１が整合回路４７１〜４７５と、接触端子４３２と、スイッチ４５２と、を有することである。図４に示す接触端子４３１、スイッチ４５１、整合回路４７１〜４７５の動作原理は、図２に示す接触端子２３０、スイッチ２５０、整合回路２７１とそれぞれ同じため、説明を省略する。

本実施例では、整合回路の数量は処理ユニットの数量と等しい。しかし、処理ユニットがアンテナが受信した無線信号を直接処理できる場合、整合回路を省略することができる。よって、整合回路の数量は、処理ユニットの数量と異なることができる。

図４に示される接触端子４３２は、接地レベルＳ_ＧＮＤまたは浮動レベルＳ_ｆを金属ペン４１０に提供することができる。本実施例では、スイッチ４５２は、制御信号Ｓ_Ｃに基づいて接地レベルＳ_ＧＮＤまたは浮動レベルＳ_ｆを接触端子４３２に出力する。接触端子４３２が接地レベルＳ_ＧＮＤを金属ペン４１０に提供した時、金属ペン４１０は、比較的高周波の無線信号を受信することができる。接触端子４３２が浮動レベルＳ_ｆを金属ペン４１０に提供した時、金属ペン４１０は、比較的低周波の無線信号を受信することができる。

また、制御信号Ｓ_Ｃは、金属ペン４１０の長さと更に関係がある。仮に金属ペン４１０に伸縮機能があり、金属ペン４１０を元々の４センチから８センチに延伸することができ、且つ電子装置４００を３Ｇシステムの中で操作するとする。４センチの金属ペン４１０を用いて無線信号を受信した時、制御信号Ｓ_Ｃは、スイッチ４５２より浮動レベルＳｆを接触端子４３２に出力する。８センチの金属ペン４１０を用いて無線信号を受信した時、制御信号Ｓ_Ｃは、スイッチ４５２より接地レベルＳ_ＧＮＤを接触端子４３２に出力する。他の実施例では、金属ペンの長さの設計が適当であれば、接触端子４３２とスイッチ４５２を省略することができる。

図２と図４より分かるように、スイッチ２５０と４５１は、無線信号を異なる処理ユニットに選択的に伝送することができる。よって、さまざまな操作システムが同じアンテナが受信した無線信号を共用することができる。１つの可能な実施例では、整合回路を用いて無線信号を整合し、整合後の結果を対応する処理ユニットに提供することができる。

また、図２と図４に示されたアンテナ１１１と３１１は、タッチペンの機能を更に有することができる。タッチペンを用いない時、アンテナ１１１と３１１が無線信号を受信することができ、通信効率を提供する。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や変形を付加することが可能である。従って、本発明が請求する保護範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

１００，３００電子装置
１１１，１１２，３１１，３１２アンテナ
１３０，１５０，３３１〜３３５処理ユニット
１７０，３５１タッチパネル
１３１，１５１制御チップ
２１０，４１０金属ペン
２３０，４３１，４３２接触端子
２５０，４５１，４５２スイッチ
２７１，２７２，４７１〜４７５整合回路

Claims

無線信号を受信する金属ペンと、
前記無線信号を伝送する第１接触端子と、
前記第１接触端子と接続し、前記無線信号を受信する前記金属ペンの長さ及び前記無線信号の種類を基に決定された制御信号に基づいて前記無線信号を第１処理ユニットまたは第２処理ユニットに出力する第１スイッチと、
接地レベルまたは浮動レベルを前記金属ペンに提供する第２接触端子と、
前記制御信号に基づいて、前記接地レベルまたは前記浮動レベルを前記第２接触端子に提供する第２スイッチと、
を含み、
前記第１処理ユニットが前記無線信号を処理する方式は、前記第２処理ユニットとは異なることを特徴とするアンテナ。
前記無線信号を整合し、整合後の結果を前記第１処理ユニットに出力する第１整合回路と、
前記無線信号を整合し、整合後の結果を前記第２処理ユニットに出力する第２整合回路と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記金属ペンの長さは固定されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記金属ペンは伸縮機能を有することを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記金属ペンは単極（monopole）型または平板逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）型であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記第１接触端子は、バネ構造またはポゴピン構造からなることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記第１処理ユニットのエンコード方式は、前記第２処理ユニットのエンコード方式と異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記第１処理ユニットで操作する周波数帯域は、前記第２処理ユニットで操作する周波数帯域と異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記第１処理ユニットのプロトコルは、前記第２処理ユニットのプロトコルと異なることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
前記第１処理ユニットで処理した後の無線信号は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、第三世代携帯電話（３Ｇ）システム、地上デジタルテレビ放送規格（ＤＶＢ）システム、ブルートゥースシステム、ワイヤレスフィディリティー（Ｗｉ−Ｆｉ）システムの中のいずれかに用いられ、前記第２処理ユニットで処理した後の無線信号は、前記全地球測位システム、第三世代携帯電話システム、地上デジタルテレビ放送規格システム、ブルートゥースシステムと、ワイヤレスフィディリティーシステムの中のいずれかに用いられることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
第１操作システムと第２操作システムで操作することができる電子装置であって、
第１処理ユニットと、
第２処理ユニットと、
第１アンテナと、
を含み、
前記第１アンテナは、
第１無線信号を受信する金属ペンと、
前記第１無線信号を伝送する第１接触端子と、
前記第１接触端子に接続され、前記無線信号を受信する前記金属ペンの長さ及び前記無線信号の種類を基に決定された制御信号に基づいて前記第１無線信号を前記第１または第２処理ユニットに出力する第１スイッチと、
接地レベルまたは浮動レベルを前記金属ペンに提供する第２接触端子と、
前記制御信号に基づいて、前記接地レベルまたは前記浮動レベルを前記第２接触端子に提供する第２スイッチと、
を含み、
前記第１スイッチが前記第１無線信号を前記第１処理ユニットに出力した時、前記第１処理ユニットが前記第１無線信号を処理し、前記電子装置を前記第１操作システムで操作させ、前記第１スイッチが前記第１無線信号を前記第２処理ユニットに出力した時、前記第２処理ユニットが前記第１無線信号を処理し、前記電子装置を前記第２操作システムで操作させ、
前記第１処理ユニットが前記第１無線信号を処理する方式が第２処理ユニットと異なることを特徴とする電子装置。
第２無線信号を受信する第２アンテナを更に含み、
前記第１と第２処理ユニットが制御チップをそれぞれ有して、前記第１と第２無線信号を処理し、
前記第１と第２無線信号の周波数帯域が同じであることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記制御チップは、ダイバーシティチップであることを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
タッチ機能を提供し、前記第１アンテナをタッチペンとして用いるタッチパネルを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記アンテナは、
前記第１無線信号を整合し、整合後の結果を前記第１処理ユニットに出力する第１整合回路と、
前記第１無線信号を整合し、整合後の結果を前記第２処理ユニットに出力する第２整合回路と、
を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記金属ペンの長さは固定されていることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記金属ペンは伸縮機能を有することを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記金属ペンは単極（monopole）型または平板逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）型であることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記第１接触端子は、バネ構造またはポゴピン構造からなることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記第１処理ユニットのエンコード方式は、前記第２処理ユニットのエンコード方式と異なることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記第１処理ユニットで操作する周波数帯域は、前記第２処理ユニットで操作する周波数帯域と異なることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記第１処理ユニットのプロトコルは、前記第２処理ユニットのプロトコルと異なることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
前記第１処理ユニットで処理した後の無線信号は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、第三世代携帯電話（３Ｇ）システム、地上デジタルテレビ放送規格（ＤＶＢ）システム、ブルートゥースシステムと、ワイヤレスフィディリティー（Ｗｉ−Ｆｉ）システムの中のいずれかに用いられ、前記第２処理ユニットで処理した後の無線信号は、前記全地球測位システム、第三世代携帯電話システム、地上デジタルテレビ放送規格システム、ブルートゥースシステムと、ワイヤレスフィディリティーシステムの中のいずれかに用いられることを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。