TWI553956B - 可攜式電子裝置及其調整通訊能力的方法 - Google Patents

Description

可攜式電子裝置及其調整通訊能力的方法

本發明揭露一種可攜式電子裝置及其調整通訊能力的方法，尤指一種具有兩個天線模組的可攜式電子裝置。

隨著無線通訊的發展，可攜式電子裝置的通訊能力和其演算法的設計也日新月異。由早期的全球行動通訊系統(Global System for Mobile Communications，GSM)利用分時多工技術(Time division multiple access，TDMA)，到寬頻多碼分工技術(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)，演變到近年的長期演進技術(Long Term Evolution，LTE)，可攜式電子裝置不管是通訊品質、通道衰減抵抗能力、或是反應速度均已大幅提升。而在可攜式電子裝置有限的空間之下，發送訊號用的天線模組有非常大的限制，例如天線陣列(Antenna Array)的技術就很難應用於可攜式電子裝置之上，天線的長度以及有效接收面積(Effective Area)也因為內置空間的限制而使得可攜式電子裝置在某些特定環境下無法提供對應其通訊規格的傳輸速率。例如長期演進技術(LTE)制定的傳輸速率為300Mbit/s的下載速率和75Mbit/s的上傳速率，若使用一般受到空間限制的單根天線(Single Antenna)進行訊號發送和接收，在特定環境中(例如具有遮蔽效應的大樓或是密室內)，訊號的傳輸能力降低時，可攜式電子裝置與基地台之間的自動重傳請求(Automatic Repeat Request，ARQ)會一直發生，因此導致傳輸的吞吐量(Throughput)會隨之大幅降低而造成傳輸速率的低落。此時，解決的方法只能移動可攜式電子裝置至 通訊品質較好的環境中來增加其傳輸速度。

因此，發展一種利用不同天線模組進行切換來改變可攜式電子裝置的通訊能力之方法是非常重要的。

本發明一實施例提出一種調整可攜式電子裝置通訊能力的方法，可攜式電子裝置包含殼體、載體、第一天線模組、第二天線模組及記憶體，載體是以可滑動的方式設置於殼體內之容置槽中，第二天線模組是設置於載體上，方法包含依據儲存於記憶體中之第一天線參數驅動第一天線模組；將載體由容置槽中滑出；關閉第一天線模組；及依據儲存於記憶體中之第二天線參數驅動第二天線模組，其中第一天線模組之天線長度小於該第二天線模組之天線長度。

本發明另一實施例提出一種調整可攜式電子裝置通訊能力的方法，可攜式電子裝置包含殼體、載體、第一天線模組、第二天線模組及記憶體，載體是以可滑動的方式設置於殼體內之容置槽中，第二天線模組是設置於載體上，方法包含依據儲存於記憶體中之第二天線參數驅動第二天線模組；將載體滑入容置槽中；關閉第二天線模組；及依據儲存於記憶體中之第一天線參數驅該第一天線模組，其中第一天線模組之天線長度小於第二天線模組之天線長度。

本發明另一實施例提出一種可攜式電子裝置，包含殼體、載體、記憶體、第一天線模組、第二天線模組及處理器。載體是以可滑動的方式設置於殼體內之容置槽中，記憶體儲存有第一天線參數及第二天線參數，第二天線模組設置於載體上，處理器是耦接於記憶體、第一天線模組及第二天線模組，用以於當載體滑入容置槽時，依據儲存於記憶體中之第一天線參數驅動第一天線模組，及於當載體滑出容置槽時，依據儲存於記憶體中之第二天線參數驅動第二天線模組，其中第一天線模組之天線長度小於第二天線模組 之天線長度。

100‧‧‧可攜式電子裝置

10‧‧‧殼體

11‧‧‧開關

12‧‧‧載體

20‧‧‧第一天線模組

21‧‧‧第二天線模組

22‧‧‧處理器

23‧‧‧記憶體

第1圖係為本發明第一實施例之可攜式電子裝置於普通模式下的外觀示意圖。

第2圖係為第1圖實施例之可攜式電子裝置於加強模式下的外觀示意圖。

第3圖係為第1圖實施例之可攜式電子裝置內部元件的方塊圖。

為讓本發明更顯而易懂，下文依本發明之可攜式電子裝置，特舉實施例配合所附圖式詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。

第1圖是為本發明第一實施例之可攜式電子裝置100於普通模式(Normal Mode)下的外觀示意圖。第2圖是為可攜式電子裝置100於加強模式(Boost Mode)下的外觀示意圖。第3圖是為可攜式電子裝置100之內部元件的方塊圖。如第1圖至第3圖所示，可攜式電子裝置100包含殼體10、開關11、載體12、第一天線模組20、第二天線模組21、記憶體23以及處理器22。載體12是以可滑動的方式設置於殼體10內之容置槽中。於第1圖中，可攜式電子裝置100於普通模式下，載體12因設置於殼體10內之容置槽中，故由正視圖的視角所見，載體12會被殼體10遮蔽。於第2圖中，可攜式電子裝置100於加強模式下，載體12因滑出於殼體10內之容置槽，故由正視圖的視角所見，載體12會被顯露。記憶體23儲存有第一天線參數及第二天線參數。第一天線模組20置於殼體10之內，而第二天線模組21亦置於殼體10之內，且設置於載體12上。本發明的天線模組內的天線不限於單一形式的定向天線，亦可為線圈天線(Coil Antenna)、彎曲天線(Bent antenna)、隱藏式天線(Hidden Antenna)等等的形式。天線模組內的天線長度符合半波長整數倍的 法則(Half-wave Dipole Antennas)，以使天線中央接收電流最大化以及防止電磁波的破壞性干涉(Destructive Interference)。而第一天線模組20之天線長度小於該第二天線模組21之天線長度。處理器22是耦接於記憶體23、第一天線模組20及第二天線模組21，用以於當可攜式電子裝置100操作於不同的通訊模式時，由記憶體23擷取對應的天線參數至天線模組。開關11設置於殼體10上，用以控制可攜式電子裝置100操作於普通模式或是加強模式的通訊條件。然而，雖然本實施例的開關11是設置於殼體10上，但本發明卻不以此為限，在其他實施例中，開關11亦為可攜式電子裝置100上的顯示面板所顯示的虛擬開關。本發明的可攜式電子裝置100可利用開關11改變其通訊能力，詳細的步驟以及原理將於以下段落詳述。

本發明之可攜式電子裝置100因為有兩組天線模組，為第一天線模組20及第二天線模組21，又因為第一天線模組20之天線長度小於該第二天線模組21之天線長度。因此，當可攜式電子裝置100在使用第一天線模組20進行通訊時，由於較短的天線其有效接收面積(Effective Area)較小，因此訊號接收/發送的能力較弱。然而，也因為天線長度較短，電磁波被人體吸收的能量比值(Specific Absorption Rate，SAR)也較低，且用於驅動第一天線模組20的能量也較低，可攜式電子裝置100因此有較長的使用時間。當可攜式電子裝置100在使用第二天線模組21進行通訊時，由於較長的天線其有效接收面積(Effective Area)較大，因此訊號接收/發送的能力較強。然而，也因為天線長度較長，電磁波被人體吸收的能量比值(Specific Absorption Rate，SAR)也較高，且用於驅動第一天線模組20的能量也較高，可攜式電子裝置100因此有較短的使用時間。以下將舉一個例子以描述可攜式電子裝置100如何改變通訊能力。

假設使用者由傳輸條件較好的室外環境移動至傳輸條件較差的室內環境，而使用者欲使用可攜式電子裝置100進行通訊，但又不希望通訊品質非常低落時，使用者會將可攜式電子裝置100上的開關11由普通模式 (Normal Mode)切換至加強模式(Boost Mode)。當開關11尚在普通模式時，可攜式電子裝置100中的處理器22會依據儲存於記憶體23中之第一天線參數驅動第一天線模組20。而第一天線參數包含複數個控制天線的操作變數，例如天線功率、電磁波發射量、訊號發射頻率、天線阻抗、訊號增益量等等。而第一天線模組20內之天線屬於普通模式下的較短長度的天線，因此可視為一般可攜式電子裝置的內建天線。當開關11於普通模式切換至加強模式時，可攜式電子裝置100內的載體12會從容置槽中滑出，如第2圖所示。而載體12由容置槽中滑出的方式可為利用磁力控制的方式順著滑軌滑出，亦可由彈簧推進的方式將載體12順著滑軌滑出。當而載體12由容置槽中滑出後，處理器22便會關閉第一天線模組20，隨後依據儲存於記憶體23中之第二天線參數驅動第二天線模組21。而第二天線參數包含複數個控制天線的操作變數，例如天線功率、電磁波發射量、訊號發射頻率、天線阻抗、訊號增益量等等。此時，因為載體12由容置槽中滑出，增加了可攜式電子裝置100的空間(長度)，因此第二天線模組21的天線恰好可以利用這額外的空間增加量延伸其長度或有效接收面積(Effective Area)。因此，當可攜式電子裝置100最後使用第二天線模組21執行加強模式的通訊傳輸時，訊號接收/發送的能力將增強。

雖然可攜式電子裝置100使用第二天線模組21執行加強模式的通訊傳輸時，訊號接收/發送的能力將增強，但是其電磁波被人體吸收的能量比值(Specific Absorption Rate，SAR)也較高。因此，當使用者於可攜式電子裝置100上使用加強模式時，若處理器22判斷可攜式電子裝置110中的通訊功能在該第二天線參數下使用某些應用程式(例如Voice Call)執行訊號發送所產生的電磁波會超過法定的電磁波臨界值標準，則處理器22將會使這些應用程式無法致能(Disable)。

在本實施例中，於在加強模式下，載體12由容置槽中滑出，增加了可攜式電子裝置100的空間。這些額外的空間亦可以被視為可攜式電子裝 置100的音箱裝置具有額外的共振腔(Resonator)空間，而這額外的共振腔空間會造成音箱裝置播放出的音訊，其低頻音量被擴大。因此，為了讓在加強模式下的可攜式電子裝置100，其音箱裝置播放出的音訊在低頻部分亦有效的被強化，處理器22於加強模式下會將原本音箱所用之第一擴音參數變更為第二擴音參數，其中第一擴音參數及第二擴音參數是存於記憶體23中，而且第二擴音參數的低頻數值大於第一擴音參數的低頻數值。

假設使用者由傳輸條件較差的室內環境移動至傳輸條件較好的室外環境，而使用者欲使用可攜式電子裝置100進行通訊，但又不希望電磁波或耗電量太高時，使用者可將可攜式電子裝置100上的開關11由加強模式(Boost Mode)切換回普通模式(Normal Mode)。並將第2圖中，於加強模式下滑出的載體12推回至容置槽中，而將載體12推回至容置槽中的方式可為利用磁力控制的方式順著滑軌滑入，亦可由彈簧拉回的方式將載體12順著滑軌滑入至容置槽中。當而載體12滑入容置槽中後，處理器22便會關閉第二天線模組21，隨後依據儲存於記憶體23中之第一天線參數驅動第一天線模組20。由於第一天線模組20內的天線長度小於第二天線模組21內的天線長度，當可攜式電子裝置100最後使用第一天線模組20執行普通模式的通訊傳輸時，訊號接收/發送的能力將會還原成原始的設定。

當可攜式電子裝置100使用第一天線模組20執行普通模式的通訊傳輸時，訊號接收/發送的能力為原始的設定，但與加強模式相比，其電磁波被人體吸收的能量比值(Specific Absorption Rate，SAR)也較低。因此，當使用者於可攜式電子裝置100上使用普通模式時，處理器22將不會限制可攜式電子裝置100所有應用程式的通訊情況，意即處理器22將致能(Enable)可攜式電子裝置100的所有應用程式。

當可攜式電子裝置100於普通模式下，載體12滑入容置槽，因此相較於加強模式下，可攜式電子裝置100的空間會被縮減。這些縮減的空間亦可以被視為可攜式電子裝置100中音箱裝置之共振腔(Resonator)空間被縮 減，而這些被縮減的共振腔空間，會造成音箱裝置播放出的音訊，其低頻音量被降低而還原成原始音量的設定。因此，為了讓在普通模式下的電子裝置100，其音箱裝置播放出的音訊能還原成原始的設定，處理器22於普通模式下會將之前音箱所用之第二擴音參數變更為第一擴音參數，其中第一擴音參數及第二擴音參數是存於記憶體23中，而且第二擴音參數的低頻數值大於第一擴音參數的低頻數值。

在本實施例中，可攜式電子裝置100處於加強模式或普通模式時，音箱裝置播放出的音訊在低頻部分會隨著模式的不同而音量有所差異。然而，若使用者欲改變可攜式電子裝置100的通訊模式，但不想改變其音訊在低頻部分的音量時，使用者可於可攜式電子裝置100上的使用者介面，將音箱裝置的擴音效果設定為固定。此時，當攜式電子裝置100的通訊模式進行切換時，處理器22將透過軟體或虛擬等化器(Equalizer)來控制擴音效果，以使最後擴音的音量符合使用者的預期。

綜上所述，本發明描述一種可攜式電子裝置以及調整可攜式電子裝置通訊能力的方法，觀念為利用開關切換可攜式電子裝置於不同的通訊模式，每一個通訊模式對應不同長度的天線。而擴充天線接收面積(Effective Area)的方法為利用由容置槽滑出的載體實現接收面積的延伸。使用者可以依照使用習慣，隨時切換不同的通訊模式。例如切換至傳輸能力強但是電磁波較大的加強模式，或是切換至傳輸能力普通但是電磁波較弱的普通模式。因此本發明的可攜式電子裝置，可在不改變其通訊演算法(例如GSM、WCDMA、LTE等等)的前提下，利用不同的天線模組達到隨時調整其通訊能力的效果。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100‧‧‧可攜式電子裝置

20‧‧‧第一天線模組

21‧‧‧第二天線模組

22‧‧‧處理器

23‧‧‧記憶體

Claims (8)

1. 一種調整可攜式電子裝置通訊能力的方法，該可攜式電子裝置包含一殼體，一載體，一第一天線模組，一第二天線模組及一記憶體，該載體係以可滑動的方式設置於該殼體內之一容置槽中，該第一天線模組係設置於該殼體之內，該第二天線模組係設置於該載體上，該方法包含：依據儲存於該記憶體中之一第一天線參數驅動該第一天線模組；將該載體由該容置槽中滑出；關閉該第一天線模組；依據儲存於該記憶體中之一第二天線參數驅動該第二天線模組；將該可攜式電子裝置之一音箱所用之一第一擴音參數變更為一第二擴音參數；以及其中該第一天線模組之天線長度小於該第二天線模組之天線長度，該第一擴音參數及該第二擴音參數係存於該記憶體中，且該第二擴音參數的低頻數值大於該第一擴音參數的低頻數值。
2. 如請求項1所述之方法，其中當驅動該第二天線模組時，若該可攜式電子裝置中的通訊功能在該第二天線參數下使用一應用程式執行訊號發送所產生的一電磁波發射量會超過一電磁波發射量臨界值，則使該應用程式無法致能。
3. 如請求項1所述之方法，其中將該載體由該容置槽中滑出，係為將該載體以磁力控制的方式由該容置槽中滑出。
4. 一種調整可攜式電子裝置通訊能力的方法，該可攜式電子裝置包含一殼體，一載體，一第一天線模組，一第二天線模組及一記憶體，該載體係以可滑動的方式設置於該殼體內之一容置槽中，該第一天線模組係設置於該 殼體之內，該第二天線模組係設置於該載體上，該方法包含：依據儲存於該記憶體中之一第二天線參數驅動該第二天線模組；將該載體滑入該容置槽中；關閉該第二天線模組；依據儲存於該記憶體中之一第一天線參數驅動該第一天線模組；該處理器將該可攜式電子裝置之一音箱所用之一第二擴音參數變更為一第一擴音參數；以及其中該第一天線模組之天線長度小於該第二天線模組之天線長度，該第一擴音參數及該第二擴音參數係存於該記憶體中，且該第二擴音參數的低頻數值大於該第一擴音參數的低頻數值。
5. 如請求項4所述之方法，其中當驅動該第一天線模組時，致能該可攜式電子裝置的所有應用程式。
6. 如請求項4所述之方法，其中將該載體滑入該容置槽中，係為將該載體以磁力控制的方式滑入該容置槽中。
7. 一種可攜式電子裝置，包含：一殼體；一載體，以可滑動的方式設置於該殼體內之一容置槽中；一記憶體，用於儲存一第一天線參數、一第二天線參數、一第一擴音參數及一第二擴音參數；一第一天線模組，設置於該殼體之內；一第二天線模組，設置於該載體上；以及一處理器，耦接於該記憶體、該第一天線模組及該第二天線模組，用以於當該載體滑入該容置槽時，依據儲存於該記憶體中之該第一天線參數 驅動該第一天線模組，將該可攜式電子裝置之一音箱所用之該第二擴音參數變更為該第一擴音參數，及於當該載體滑出該容置槽時，依據儲存於該記憶體中之該第二天線參數驅動該第二天線模組，將該可攜式電子裝置之該音箱所用之該第一擴音參數變更為該第二擴音參數；其中該第一天線模組之天線長度小於該第二天線模組之天線長度，且該第二擴音參數的低頻數值大於該第一擴音參數的低頻數值。
8. 如請求項7所述之可攜式電子裝置，另包含一開關，設置於該殼體上，用以控制該載體滑入或滑出該容置槽。