TWI613865B

TWI613865B - 電子裝置

Info

Publication number: TWI613865B
Application number: TW105115396A
Authority: TW
Inventors: 蔡建宏; 連德立; 羅偉誠; 廖國助
Original assignee: 華碩電腦股份有限公司
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2018-02-01
Also published as: TW201742311A

Abstract

本案揭示一種電子裝置，包含近場通訊電路、包含金屬部的殼體及至少一個導電臂。金屬部與導電臂形成電流環路，以收發近場通訊電路輸出的近場通訊差動訊號組。金屬部包含至少一接地點，其位於電流環路的電位中心。

Description

電子裝置

本案是有關於一種電子裝置，特別是有關於一種具有近場通訊電路的電子裝置。

目前，愈來愈多行動通訊裝置的外殼採用金屬材質，然而為了使行動通訊裝置內部的無線通訊訊號不被金屬遮蔽，往往會在外殼對應天線的部份開設孔洞或縫隙，讓天線訊號得以通過孔洞或縫隙，但此舉不免影響外觀美感。

本案提供一種電子裝置。此電子裝置包含：一近場通訊電路，傳送包含一第一差動訊號及一第二差動訊號的一近場通訊差動訊號組；一殼體，包含一導通部，該導通部具有相對的一第一側邊及一第二側邊；二導電臂，該二導電臂中的其中之一第一導電臂之一端耦接至導通部的第一側邊，另一端耦接近場通訊電路以收發第一差動訊號，該二導電臂中的另一第二導電臂之一端耦接至導通部的第二側邊，另一端耦接近場通訊電路以收發第二差動訊號；其中第一導電臂、導通部與第二導電臂形成一電流環路，且導通部包含至少一接地點，該接地點位於電流環路的電位中心。

本案另提供一種電子裝置。此電子裝置包含：一近場通訊電路，傳送包含一第一差動訊號及一第二差動訊號的一近場通訊差動訊號組；一殼體，包含一導通部，該導通部具有相對的一第一側邊及一第二側邊，該第一側邊耦接近場通訊電路，以收發第一差動訊號；及一導電臂，其一端耦接至導通部的第二側邊，另一端耦接近場通訊電路，以收發第二差動訊號；其中導電臂與導通部形成一電流環路，且導通部包含至少一接地點，該接地點位於該電流環路的電位中心。

綜上所述，藉由應用本案之實施例，電子裝置可可使用金屬材質的殼體，並可將殼體之導通部作為電流環路的一部分，使得導通部無須開設縫隙或孔洞，使得電子裝置的外觀可更加美觀。同時，也無須設置線圈，可節省成本與體積。並且由於在電流環路的電位中心設置了接地點，使得電子裝置無須增加平衡不平衡轉換器，而可節省成本與體積。

以下將以圖式揭露本案的複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本案。也就是說，在本案部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

圖1是依據本案之一實施例繪示的電子裝置的立體示意圖。電子裝置包含殼體100及二導電臂200（分別稱為第一導電臂200a及第二導電臂200b）。殼體100包含導通部121，此導通部121可為金屬材質或其他導電材質。第一導電臂200a、導通部121與第二導電臂200b依序耦接而形成電流環路400（如圖2所示）。殼體100包含前殼110及相對的後殼120，後殼120包含前述導通部121。於一些實施例中，配合殼體100的外型，二導電臂200可大致（即大部分或主要部分）設置於前殼110。其可位於前殼110的外表面上或內表面上、或可嵌設於前殼110，或可設置在殼體100的內部空間而鄰近於前殼110，只要導電臂200的主要部分與導通部121保持相當距離，使得電流環路400包圍有相當面積來轉變出輻射場即可。對於一些實施例之殼體100，前殼110與後殼120之間的間距可能大於導電臂200的主要部分與導通部121之間的間距甚多，二導電臂200可大致設置於前殼110，但不限於此。

電子裝置可以是手機、平板電腦、筆記型電腦、遙控器等支援近場通訊技術之電子裝置，於此以手機為例。一般而言，若電子裝置具有螢幕190，則具有螢幕190之一面為前殼110。若電子裝置為筆記型電腦（未繪示），則筆記型電腦掀翻開來具有螢幕之一面為前殼110，螢幕背後的之背蓋則為前述之後殼120。若電子裝置不具有螢幕，則以通常操作之面為前殼110，與通常操作之面相對之面為後殼120，例如：遙控器具有按鍵之一面為前殼110，背離按鍵之置放面為後殼120。

導電臂200的材質可為金屬（如銅、鋁、鋁合金、鋁鎂合金等）、氧化銦錫（ITO）、氧化鎵銦錫（gallium-indium-tin oxide，GITO）、氧化鋅銦錫（zinc-indium-tin oxide，ZITO）、氧化錫掺氟（fluorine-doped tin oxide，FTO）、氧化鋅、氧化鋁鋅（AZO(Al：ZnO)）或氧化銦鋅（IZO）等導電材質。本案之實施例並未限制導電臂200的形狀，導電臂200可為專司電流環路400而設置的結構，或另有其他功能的結構（如其他通訊電路之天線、印刷電路板（PCB）、軟性電路板（FPC）、屏蔽外殼、框架、觸控螢幕的導電走線等）的全部或一部分。

於一些實施例中，電流環路400可設置於鄰近殼體100的一上側面130。在其他實施例中亦可以是鄰近其他側面（如下側面），但本案的實施例不以此為限，若輻射場的強度足夠（或殼體100的體積較小），電流環路400也可以位於殼體100中間部位。

圖2是依據本案之第一實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。合併參照圖1與圖2，導通部121具有相對的第一側邊122及第二側邊123。第一導電臂200a之一端耦接至導通部121的第一側邊122；第二導電臂200b之一端耦接至導通部121的第二側邊123，使得第一導電臂200a、導通部121及第二導電臂200b依序耦接而形成電流環路400。電流環路400為接近封閉但仍為開放的環路，電流環路400的二端分別設有饋入點210a、210b，饋入點210a、210b沒有直接電性接觸。亦即，第一導電臂200a相對於耦接於導通部121的一端設有饋入點210a；第二導電臂200b相對於耦接於導通部121的一端設有饋入點210b。並且，第一導電臂200a與第二導電臂200b是從設有饋入點210a、210b之一端各自朝遠離彼此的方向延伸後，再彎折耦接於導通部121。導通部121與第一導電臂200a和第二導電臂200b之間的耦接為電性連接，在此可以是直接接觸連接。然而，在一些實施例中，導通部121與第一導電臂200a和第二導電臂200b之間可透過電容器C或電感器L來耦接（如圖3所示）。第一導電臂200a和第二導電臂200b可為對稱的相同結構，但本案實施例不限於此，第一導電臂200a和第二導電臂200b亦可為不同長度或形狀。

於一實施例中，近場通訊電路300可整合在一積體電路（IC）中，而可傳送包含一第一差動訊號S1及一第二差動訊號S2的一近場通訊差動訊號組（為了確定接地準位，近場通訊電路300也具有一接地端來連接接地，於此未特別繪示）。在本實施例中，第一差動訊號S1為正訊號；第二差動訊號S2為負訊號。在一實施例中，第一差動訊號S1可為負訊號；第二差動訊號S2則對應為正訊號。第一導電臂200a的饋入點210a耦接於近場通訊電路300以接收第一差動訊號S1；第二導電臂200b的饋入點210b耦接於近場通訊電路300以接收第二差動訊號S2。導通部121包含接地點124，接地點124位於電流環路400的電位中心，使得第一差動訊號S1與第二差動訊號S2由近場通訊電路300輸出能流經電流環路400（或自電流環路400感應而輸入近場通訊電路300），而無須增加線圈作為天線，可減少成本與體積。同時，也因為透過殼體100作為電流環路400的一部分，使得即便殼體100以金屬材質製成，也不影響近場通訊。因此，本案實施例之殼體100的導通部121可無須開設縫隙或孔洞。

所述電位中心可透過量測來選定，其選定的條件是，饋入點210a至所選定的接地點124之間的電位差與此接地點124至饋入點210b之間的電位差為相等。在一些實施例中，亦可以選定二個以上等電位的接地點。透過在導通部121選定接地點124，可使得近場通訊電路300與電流環路400之間不需外加平衡不平衡轉換器（Balun），而可減少成本與體積。並且，對稱的近場通訊差動訊號組可減少雜訊的干擾。

在本實施例中，導通部121為金屬材質且分布於整個後殼120，亦即為金屬背蓋。導通部121的整體可由單一金屬材質製成。或者，導通部121的多個部位可分別以不同金屬材質製成。金屬材質可例如為銅、鋁、鋁合金、鋁鎂合金等。然而，一些實施例中，導通部121也可以僅佔據於後殼120的一部分，例如可為金屬飾條；後殼120的其他部分則由非金屬材質構成，例如：塑膠（如聚碳酸酯）、矽膠、木、竹等材質。

圖3是依據本案之第二實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。相較於圖2之實施例，其差異在於，第一導電臂200a透過電容器C連接至導通部121；第二導電臂200b透過電感器L連接至導通部121。透過設置電容器C與電感器L可調整電流環路400與近場電流環路400間的阻抗匹配。在一些實施例中，第一導電臂200a亦可透過電感器L連接至導通部121，第二導電臂200b亦可透過電容器C連接至導通部121。換言之，第一導電臂200a可透過電容器C或電感器L連接至導通部121，第二導電臂200b可透過電容器C或電感器L連接至導通部121。

圖4是依據本案之第三實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。相較於如圖3之實施例，電子裝置更可包含非近場通訊電路。在此，非近場通訊電路以無線保真（Wi-Fi）電路610與行動通訊電路620為例。無線保真電路610經由第一儲能元件510耦接其中一導電臂200（即第一導電臂200a）；行動通訊電路620經由另一第一儲能元件510耦接另一導電臂200（即第二導電臂200b）。近場通訊電路300則經由第二儲能元件520分別耦接第一導電臂200a與第二導電臂200b。於此，第一儲能元件510可為電容器，第二儲能元件520則對應為電感器。由於電容器可導引高頻訊號，電感器可導引低頻訊號，只要近場通訊電路400與非近場通訊電路使用的工作頻帶不同，便可共用同一導電臂200來無線通訊。無線保真電路610連接至第一導電臂200a的接點位置可視所需的電流路徑長度（與其工作頻率相關）來調整；行動通訊電路620連接至第二導電臂200b的接點位置亦可視所需的電流路徑長度（與其工作頻率相關）來調整。

圖5是依據本案之第四實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。圖2、圖3及圖4所示之近場通訊電路300雖在導電臂200與導通部121所包圍的空間之外，然而其僅是為了清楚呈現圖式，並非限制其空間關係。如圖5所示，實際上近場通訊電路300是設置在殼體100之內，亦即導電臂200與導通部121所包圍的空間之內。圖5所示之實施例，相較於前述實施例之差異在於，電子裝置更可包含鐵氧體磁片（Ferrite sheet）700，係設置在近場通訊電路300（及非近場通訊電路（如無線保真電路610及行動通訊電路620））與導電臂200之間，及其與導通部121之間，以減少在導電臂200與導通部121上產生渦電流。

圖6是依據本案之一實施例繪示的電子裝置之電路方塊示意圖。如圖6所示，電子裝置除了包含阻抗匹配電路810之外，還可包含訊號放大電路820。訊號放大電路820耦接於近場通訊電路300與電流環路400之間，於此是位於近場通訊電路300與阻抗批配電路810之間。訊號放大電路820可放大近場通訊電路300輸出的近場通訊差動訊號組，以提升經由電流環路400轉換的輻射場的強度，以增加感應距離。

圖7是依據本案之第五實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。如圖7所示，相較於前述實施例，其差異在於本實施例僅有單一導電臂200c（即僅有前述的第二導電臂200b而不具有前述之第一導電臂200a）。導電臂200c的一端耦接於導通部121的第二側邊123，另一端具有饋入點210b來耦接於近場通訊電路300，以傳送第二差動訊號S2。如同前述，導通部121與導電臂200c之間的耦接為電性連接，在此可以是直接接觸連接。然而，在一些實施例中，導通部121與導電臂200c之間可透過電容器C來耦接（如圖8所示）或可透過電感器來耦接。近場通訊電路300還耦接導通部121的第一側邊122，以傳送第一差動訊號S1。藉此，導電臂200c與導通部121同樣可形成電流環路400，並且導通部121同樣具有接地點124，其位於電流環路400的電位中心。在此，由於少了一導電臂200c，使得接地點124的位置與圖2之實施例不同，係較靠近第二側邊123。

圖8是依據本案之第六實施例繪示的電子裝置之電流環路400之俯視示意圖。電子裝置同樣可包含非近場通訊電路。於此，舉例非近場通訊電路為觸碰控制電路630，係為觸控螢幕的觸控模組的控制電路。觸碰控制電路630經由第一儲能元件510耦接導電臂200c。近場通訊電路300則分別經由第二儲能元件520耦接導電臂200c與導通部121。在此，第一儲能元件510為電感器，第二儲能元件520則對應為電容器。導電臂200c實質可為觸控螢幕的觸控電極走線。

綜上所述，藉由應用本案之一實施例，可使用金屬材質的殼體100，並可將殼體100之導通部121作為電流環路400的一部分，使得導通部無須開設縫隙或孔洞，使得電子裝置的外觀可更加美觀。同時，也無須設置線圈，可節省成本與體積。並且由於在電流環路400的電位中心設置了接地點124，使得電子裝置無須增加平衡不平衡轉換器，而可節省成本與體積。此外，由於電流環路400鄰近於殼體的側面，可讓使用者在使用近場通訊功能時，可更加直覺的將殼體的側面置放在感測區域。另一方面，輻射場也因電流環路400鄰近於殼體100的側面，而可經過殼體100的前側與後側，讓使用者使用的感應成功率較傳統的電子裝置更高。不像傳統的近場通訊模組設置在裝置背面，因而僅能以裝置背面感測，且由於使用者不確定近場通訊模組設置於裝置背面的實際位置，容易造成感應失敗。此外，電流環路400還可與其他電路共用，無須另外設置導電臂200。

雖然本案已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100：殼體 110：前殼 120：後殼 121：導通部 122：第一側邊 123：第二側邊 124：接地點 130：上側面 190：螢幕 200、200c：導電臂 200a：第一導電臂 200b：第二導電臂 210a、210b：饋入點 300：近場通訊電路 400：電流環路 510：第一儲能元件 520：第二儲能元件 610：無線保真電路 620：行動通訊電路 630：觸碰控制電路 700：鐵氧體磁片 810：阻抗匹配電路 820：訊號放大電路 S1：第一差動訊號 S2：第二差動訊號 C：電容器 L：電感器

[圖1]是依據本案之一實施例繪示的電子裝置的立體示意圖。 [圖2]是依據本案之第一實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。 [圖3]是依據本案之第二實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。 [圖4]是依據本案之第三實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。 [圖5]是依據本案之第四實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。 [圖6]是依據本案之一實施例繪示的電子裝置之電路方塊示意圖。 [圖7]是依據本案之第五實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。 [圖8]是依據本案之第六實施例繪示的電子裝置之電流環路之俯視示意圖。

100：殼體 110：前殼 120：後殼 121：金屬部 123：第二側邊 130：上側面 190：螢幕 200：導電臂 200a：第一導電臂 200b：第二導電臂

Claims

一種電子裝置，包含：一近場通訊電路，傳送包含一第一差動訊號及一第二差動訊號的一近場通訊差動訊號組；一殼體，包含一導通部，該導通部具有相對的一第一側邊及一第二側邊；及二導電臂，該二導電臂中的一第一導電臂之一端耦接至該導通部的該第一側邊，該第一導電臂的另一端耦接該近場通訊電路以收發該第一差動訊號，該二導電臂中的一第二導電臂之一端耦接至該導通部的該第二側邊，另一端耦接該近場通訊電路以收發該第二差動訊號；其中該第一導電臂、該導通部與該第二導電臂形成一電流環路，且該導通部包含至少一接地點，該接地點位於該電流環路的電位中心。
如請求項1所述之電子裝置，其中該二導電臂分別透過一電容器或一電感器連接至導通部。
如請求項1所述之電子裝置，更包含一非近場通訊電路，該非近場通訊電路經由一第一儲能元件耦接該二導電臂中的其中之一，該第一儲能元件為一電感器或一電容器，該近場通訊電路分別經由有別於該第一儲能元件之二第二儲能元件耦接該電流環路。
如請求項1所述之電子裝置，其中更包含一訊號放大電路，耦接於該近場通訊電路與該電流環路之間。
如請求項1所述之電子裝置，其中該電流環路設置於鄰近該殼體的一側面。
一種電子裝置，包含：一近場通訊電路，傳送包含一第一差動訊號及一第二差動訊號的一近場通訊差動訊號組；一殼體，包含一導通部，該導通部具有相對的一第一側邊及一第二側邊，該第一側邊耦接該近場通訊電路，以收發該第一差動訊號；及一導電臂，其一端耦接至該導通部的該第二側邊，另一端耦接該近場通訊電路，以收發該第二差動訊號；其中該導電臂與該導通部形成一電流環路，且該導通部包含一接地點，該接地點位於該電流環路的電位中心。
如請求項6所述之電子裝置，其中該導電臂透過一電容器或一電感器連接至導通部。
如請求項6所述之電子裝置，更包含一非近場通訊電路，該非近場通訊電路經由一第一儲能元件耦接該導電臂，該第一儲能元件為一電感器或一電容器，該近場通訊電路分別經由有別於該第一儲能元件之二第二儲能元件耦接該電流環路。
如請求項6所述之電子裝置，其中更包含一訊號放大電路，耦接於該近場通訊電路與該電流環路之間。
如請求項6所述之電子裝置，其中該電流環路設置於鄰近該殼體的一側面。