TWI595703B - 將電池作為天線的無線移動裝置 - Google Patents

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Description

將電池作為天線的無線移動裝置
本發明係有關於一種無線移動裝置，且特別是有關於一種將電池作為天線的無線移動裝置。
請參考第1圖，其所繪示為習知無線移動(Mobile)裝置的硬體區塊圖(Block Diagram)。無線移動裝置100中，電池101連接至系統電路102用以提供該系統電路102運作所需之電壓Vin，天線103連接至無線移動裝置102，作為無線信號RF收發的媒介(media)。一般來說，在無線移動裝置100上，電池101與天線103是兩個必備的元件。此外，通常電池101為金屬外殼，對天線103性能影響極大。因此，在無線移動裝置100的結構設計上，會將電池101與天線103保持一定間距，避免天線103受到干擾。
請參照第2圖，其所繪示為習知具近場通信(Near Field Communication，NFC)功能的無線移動裝置的硬體區塊圖。無線移動裝置200中，電池201連接至系統電路210用以提供該系統電路210運作所需之電壓Vin，NFC天線203連接至系統電路210，作為NFC信號收發的媒介。再者，電池201與NFC天線203兩者之間插入一鐵磁性材料層(Ferrite material layer)202。
一般來說，進場通信屬於低頻短距離通訊技術，由於傳輸頻率較低，NFC天線203尺寸會比較大。將NFC天線203整合到無線移動裝置200時，為了保持無線移動裝置200輕薄短 小的外型，因此會將NFC天線203設計在電池201上方。再者，電池201與NFC天線203之間必須加入一鐵磁性材料層202的設計。由於鐵磁性材料層202具有吸收電磁波的特性，會將NFC信號往自身吸收，於是NFC信號自然地會通過NFC天線203，達到NFC短距離無線通訊的效果。
鐵磁性材料層202解決了NFC天線203被電池201干擾的問題。於此無線移動裝置200中，電池201與NFC天線203依舊是兩個獨立且必備的器件，只是在結構設計在一起。
請參照第3圖，其所繪示為習知具蜂鳴器的無線移動裝置的硬體區塊圖。無線移動裝置300中，電池301連接至系統電路302用以提供該系統電路302運作所需之電壓Vin，蜂鳴器(buzzer)303連接至系統電路302。
基本上，蜂鳴器303屬於金屬材質，系統電路302利用PWM信號(Pulse-Width Modulation)驅動蜂鳴器303，同時也將射頻RF接收端口連接至蜂鳴器303，實現了利用蜂鳴器303同時作為天線使用的設計。若產品硬體規格並無蜂鳴器303，則無法完成此設計。
一種無線移動裝置，包含：一電池，具有一正極與一負極；一系統電路，具有一電壓端口與一射頻端口；一射頻扼流圈，連接於該電池之該正極與該系統電路之該電壓端口之間；以及一隔直器，連接於該電池之該正極與該系統電路之該射頻端口之間。
一種無線移動裝置，包含：一電池，具有一正極與一負極；一系統電路，具有一電壓端口以及一射頻端口；一射頻扼流圈，連接於該電池之該負極與一接地端之間；以及一隔直器，連接於該電池之該負極與該系統電路之該射頻端口之間。
一種無線移動裝置，包含：一電池，具有一正極與 一負極；一系統電路，具有一電壓端口，以及一射頻端口；一第一射頻扼流圈，連接於該電池之該正極與該系統電路之該電壓端口之間；一第二射頻扼流圈，連接於該電池之該負極與一接地端口之間；一第一隔直器，連接於該電池之該負極與該系統電路的該射頻端口之間；以及一第二隔直器，具有一第一端連接於該電池之該正極，以及具有一第二端連接於與該系統電路的該射頻端口或者該電池之該負極。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、200、300、400、500、600‧‧‧無線移動裝置
101、201、301、401、501、601‧‧‧電池
102、210、302、402、502、602‧‧‧系統電路
103‧‧‧天線
202‧‧‧鐵磁性材料
203‧‧‧NFC天線
303‧‧‧蜂鳴器
403、503、603、605‧‧‧隔直器
404、504、604、606‧‧‧射頻扼流圈
第1圖所繪示為習知無線移動裝置的硬體區塊圖。
第2圖所繪示為習知具近場通信功能的無線移動裝置的硬體區塊圖。
第3圖所繪示為習知具蜂鳴器的無線移動裝置的硬體區塊圖。
第4圖所繪示為本發明無線移動裝置的第一實施例硬體區塊圖。
第5圖所繪示為本發明無線移動裝置的第二實施例硬體區塊圖。
第6圖所繪示為本發明無線移動裝置的第三實施例硬體區塊圖。
第一實施例
請參照第4圖，其所繪示為本發明無線移動裝置的第一實施例硬體區塊圖。無線移動裝置400中，電池401正極+ 與系統電路402之間連接一射頻扼流圈(RF choke)404，使得電池401得以提供該系統電路402運作所需之電壓Vin，電池正極+與系統電路402之間連接隔直器(DC block)403，使得電池401正極+得以作為無線信號RF收發的媒介。
於本發明的第一實施例中，係利用電池401的正極+作為天線。其中電池401可以為圓形CR2032鈕扣電池，尺寸為直徑20毫米，厚度3.2毫米，且該電池401正極+為金屬材質。為避免電池401正極+所提供之電壓Vin破壞射頻信號RF，所以於該電池401正極+與系統電路402的射頻端口RF之間連接一隔直器(DC Block)。
此外，為避免射頻信號RF漏流(Leak)至系統電路402的電壓端口Vin造成電源雜訊干擾過大，於該電池401正極+與系統電路402的電壓端口Vin之間連接一射頻扼流圈(RF Choke)阻擋射頻信號RF。因此，該電池401即可供應無線電子系統402運作之電壓Vin，同時該電池401正極+亦可作為天線使用。
在上述的第一實施例中，係利用電池401的正極+作為天線，因此將電池401的負極-直接連接至接地端Gnd來進行說明。當然，於進行射頻信號RF阻抗匹配時，也可以在電池401負極-與接地端Gnd之間連接一阻抗(impcdance)，使得電池401的負極-經由阻抗耦接至接地端Gnd。
第二實施例
請參照第5圖，其所繪示為本發明無線移動裝置的第二實施例硬體區塊圖。無線移動裝置500中，電池501正極+連接至系統電路502用以提供該系統電路502運作所需之電壓Vin，電池負極-與系統電路502之間連接隔直器(DC block)503，使得電池501負極-得以作為無線信號RF收發的媒介。另外，電池負極-與接地端Gnd之間連接一射頻扼流圈504。
於本發明的第二實施例中，係以電池501負極-作為 天線。該電池501可以為圓形CR2032鈕扣電池，尺寸為直徑20毫米，厚度3.2毫米，且該電池501負極-為金屬材質。為避免射頻端口RF造成直流短路(DC Short)，於該電池501負極-與系統電路502的射頻端口RF之間連接一隔直器503。
此外，為避免射頻信號被直接導引至無線電子系統502之接地端Gnd，於該電池501負極-與接地端Gnd之間連接一射頻扼流圈(RF Choke)504。如此，該電池501可供應該系統電路502運作之電壓Vin，同時該電池501負極-亦可作為天線使用。
在上述的第二實施例中，係利用電池501的負極-作為天線，因此將電池501的正極+直接連接至系統電路502的電壓接口Vin來進行說明。當然，於進行射頻信號RF阻抗匹配時，也可以在電池501正極+與系統電路502的電壓接口Vin之間連接一阻抗(impedance)，使得電池501的正極+經由一阻抗耦接至系統電路502的電壓端口Vin。
第三實施例
請參照第6圖，其所繪示為本發明無線移動裝置的第三實施例硬體區塊圖。無線移動裝置600中，電池601正極+與系統電路602的電壓端口Vin之間連接第一射頻扼流圈606，使得電池601可以提供該系統電路602運作所需之電壓Vin。電池負極-與系統電路602的射頻端口RF之間連接第一隔直器603。另外，電池正端+與系統電路602的射頻端口RF之間連接第二隔直器605，電池負極-與接地端Gnd之間連接二射頻扼流圈604。如此，電池601的正極+與負極-得以作為無線信號RF收發的媒介。
於本發明的第三實施例中，係以電池601的正極+與負極-作為天線。該電池601可以為圓形CR2032鈕扣電池，尺寸為直徑20毫米，厚度3.2毫米，且該電池601正極+與負極-皆為金屬材質。為避免該電池601正極+與負極-與該電源端口Vin 與該射頻端口RF相互干擾與影響，於該電池601正極+與負極-與該射頻端口RF三者之間必須利用隔直器603、605來避免短路。
再者，該電池601正極+與該電源端口Vin之間以及該電池601負極-與接地端Gnd之間必須分別連接射頻扼流圈(RF Choke)604、606。該電池601即可供應無線電子系統602運作之電能，同時該電池601正極+與負極亦可作為天線使用。
綜合以上所揭露之各種實施例，本發明可利用無線移動產品上之電池器件供應系統運作電能，並同時作為天線使用。可有效縮小產品體積，並省去天線器件的使用，降低產品成本。
再者，本發明中，射頻扼流圈可以為電感器，而隔直器可以為電容器。另外，上述電池係以圓形CR2032鈕扣電池為例來進行說明，但是本發明並未限定電池的實際樣式，在此領域的技術人員也可以利用其他樣式的電池來實現本發明。
另外，於上述第三實施例中，改變第二隔直器605的連接關係，同樣也可以實現本發明。舉例來說，將第二隔直器605連接於電池正端+與電池601的負極-之間。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
400‧‧‧無線移動裝置
401‧‧‧電池
402‧‧‧系統電路
403‧‧‧隔直器
404‧‧‧射頻扼流圈

Claims (4)

  1. 一種無線移動裝置，包含：一電池，具有一正極與一負極，其中該電池作為該無線移動裝置的一天線；一系統電路，具有一電壓端，以及一射頻端口；一第一射頻扼流圈，連接於該電池之該正極與該系統電路之該電壓端口之間；一第二射頻扼流圈，連接於該電池之該負極與一接地端口之間；一第一隔直器，連接於該電池之該負極與該系統電路的該射頻端口之間；以及一第二隔直器，具有一第一端連接於該電池之該正極，以及具有一第二端連接於與該系統電路的該射頻端口或者該電池之該負極。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線移動裝置，其中電池可以為一鈕扣電池。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無線移動裝置，其中該第一射頻扼流圈或者該第二射頻扼流圈為一電感。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之無線移動裝置，其中該第一隔直器或者該第二隔直器為一電容。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109496395A (zh) * 2018-09-28 2019-03-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种电路及电子设备
CN109496389A (zh) * 2018-09-28 2019-03-19 深圳市汇顶科技股份有限公司 电路及电子设备
US11349191B1 (en) * 2019-09-17 2022-05-31 Amazon Technologies, Inc. Ring-shaped devices with combined battery and antenna assemblies

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090140932A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Fujitsu Component Limited Transmitting and receiving apparatus
TWI404262B (zh) * 2010-07-27 2013-08-01 Harris Corp 具有太陽能電池天線元件之電子裝置及相關方法
US20140071004A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Qualcomm Labs, Inc. Battery antenna having a secondary radiator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700491B2 (en) * 2002-06-14 2004-03-02 Sensormatic Electronics Corporation Radio frequency identification tag with thin-film battery for antenna
US7623077B2 (en) * 2006-12-15 2009-11-24 Apple Inc. Antennas for compact portable wireless devices
US9431700B2 (en) * 2008-03-05 2016-08-30 Ethertronics, Inc. Modal antenna-integrated battery assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090140932A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Fujitsu Component Limited Transmitting and receiving apparatus
TWI404262B (zh) * 2010-07-27 2013-08-01 Harris Corp 具有太陽能電池天線元件之電子裝置及相關方法
US20140071004A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Qualcomm Labs, Inc. Battery antenna having a secondary radiator

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