CN103887591A

CN103887591A - 移动装置及其控制方法

Info

Publication number: CN103887591A
Application number: CN201210574287.XA
Authority: CN
Inventors: 魏婉竹; 林秀雄; 张志华
Original assignee: Acer Inc
Current assignee: Acer Inc
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103887591B

Abstract

本发明公开一种移动装置，包括：一介质基板、一接地面、一可调式天线，以及一切换器。该可调式天线包括：一馈入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部。该馈入部包括一第一区段和一第二区段，其中一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处。该馈入部的该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙。该馈入部的该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙。切换器选择性地耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面。本发明的移动装置可根据其摆放模式于可调式天线的不同寄生部之间进行切换，使得可调式天线能维持所需的辐射场型。

Description

移动装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种移动装置，尤其涉及一种移动装置及其可调式天线。

背景技术

目前智能型手机已将全球定位***(Global Positioning System，GPS)列为基本功能之一，GPS天线特性的好坏在手机GPS接收性能中扮演举足轻重的地位。早期的功能手机多以圆极化陶瓷天线作为GPS天线之用，但由于目前的智能型手机内部空间不足以放置上述圆极化陶瓷天线，因此几乎都改为一般的线性极化天线。

为了增加手机与卫星定位的速度，在设计GPS天线时会尽量使天线的辐射场型朝向天空，以易于接收信号。大部分的智慧型手机都会将GPS天线设置于手机上端的位置。然而，智能型手机装置的使用方式并不局限于直立向上(Portrait mode)使用模式，而亦可转动为横放(Landscape mode)使用模式。如此一来，GPS天线原本朝向天空的场型就会变动，进而影响手机与卫星定位的速度。

发明内容

为了解决前述问题，本发明提供一种移动装置，包括：一介质基板；一接地面；一可调式天线，设置于该介质基板上，并邻近于该接地面，其中该可调式天线包括：一馈入部，包括一第一区段和一第二区段，其中一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处；一第一寄生部，其中该馈入部的该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙；以及一第二寄生部，其中该馈入部的该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙；以及一切换器，选择性地耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面。

另外，本发明提供一种控制方法，适用于控制一移动装置，其中该移动装置包括一介质基板、一接地面、一可调式天线，以及一切换器，该可调式天线包括一馈入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部，该馈入部包括一第一区段和一第二区段，一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处，该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙，该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙，而该控制方法包括下列步骤：藉由一传感器，检测该移动装置的一摆放模式是否改变；若是，则藉由该传感器，产生一检测信号；藉由一处理器，根据该检测信号判断目前的该摆放模式；以及藉由该处理器，控制该切换器耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面，以调整该可调式天线的一辐射场型。

本发明的移动装置可根据其摆放模式于可调式天线的不同寄生部之间进行切换，使得可调式天线能维持所需的辐射场型。另外，由于可调式天线的馈入部直接耦接至信号源，故可调式天线的辐射效率在此切换过程中几乎不会受到影响。本发明可适用于各式各样的小型化通信装置。

附图说明

图1为显示根据本发明一实施例所述的移动装置的示意图；

图2为显示根据本发明较佳实施例所述的移动装置的示意图；

图3A为显示根据本发明一实施例所述的移动装置处于直立模式的示意图；

图3B为显示根据本发明一实施例所述的移动装置处于横放模式的示意图；

图4为显示根据本发明一实施例所述的移动装置的可调式天线的返回损失图；

图5为显示根据本发明一实施例所述的移动装置的可调式天线的天线效率图；

图6为显示根据本发明一实施例所述适用于控制移动装置的控制方法的流程图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100、200～移动装置；

110～介质基板；

120～接地面；

130～可调式天线；

140～馈入部；

141～馈入部的第一区段；

142～馈入部的第二区段；

150～第一寄生部；

160～第二寄生部；

170～切换器；

182～传感器；

184～处理器；

186～射频模块；

190～信号源；

CC1、CC2、CC3、CC4～曲线；

FB1～操作频带；

G1～第一耦合间隙；

G2～第二耦合间隙；

L1～第一电感器；

L2～第二电感器；

S1～检测信号。

具体实施方式

为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1为显示根据本发明一实施例所述的移动装置100的示意图。移动装置100可以是一智能型手机(Smart Phone)或一平板电脑(Tablet Computer)。如图1所示，移动装置100包括：一介质基板110、一接地面120、一可调式天线130，以及一切换器170。介质基板110可以是一***电路板、一FR4基板，或是一软性电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)。接地面120和可调式天线130可以设置于介质基板110上。可调式天线130邻近于接地面120而设置。接地面120和可调式天线130皆可用金属制成，例如：银、铜，或是铝。在一些实施例中，移动装置100还可包括其他必要元件，例如：一显示器、一触控模块、一电池，以及一外壳(未显示)。

可调式天线130包括一馈入部140、一第一寄生部150，以及一第二寄生部160。第一寄生部150和第二寄生部160与馈入部140分离。在一些实施例中，可调式天线130设置于介质基板110的一角落处，而第一寄生部150和第二寄生部160分别位于介质基板110的二垂直边缘处。馈入部140包括一第一区段141和一第二区段142，其中一信号源190耦接至第一区段141和第二区段142的一接合处。更详细地说，馈入部140可以大致为一L字形，而信号源190耦接至该L字形的一垂直弯折处。另一方面，第一寄生部150和第二寄生部160可以分别大致为一L字形、一I字形，或是其他形状。在一些实施例中，馈入部140的第一区段141大致平行于第一寄生部150，而馈入部140的第二区段142大致平行于第二寄生部160。馈入部140的第一区段141和第一寄生部150之间形成一第一耦合间隙G1，而馈入部140的第二区段142和第二寄生部160之间形成一第二耦合间隙G2。在一些实施例中，第一耦合间隙G1的宽度和第二耦合间隙G2的宽度皆应小于2mm。切换器170选择性地耦接第一寄生部150或第二寄生部160两者择一至接地面120。换言之，若第一寄生部150耦接至接地面120，则第二寄生部160将维持一开路状态；而若第二寄生部160耦接至接地面120，则第一寄生部150将维持一开路状态。

图2为显示根据本发明较佳实施例所述的移动装置200的示意图。图2和图1相似。在本实施例中，移动装置200还包括一传感器182、一处理器184、一射频模块186、一第一电感器L1，以及一第二电感器L2。射频模块186可视为图1中的信号源190。射频模块186耦接至馈入部140的第一区段141和第二区段142的该接合处，以激发可调式天线130。第一电感器L1串联耦接至第一寄生部150，而第二电感器L2串联耦接至第二寄生部160。第一电感器L1和第二电感器L2可以是芯片电感器，其用于缩短可调式天线130的共振路径长度，进而缩小可调式天线130的整体尺寸。然而，第一电感器L1和第二电感器L2并非为本发明必要元件，可于其他实施例中移除之。

在一些实施例中，传感器182为一重力传感器(G-sensor)或一线性加速度计(Accelerometer)。传感器182用以检测移动装置200的一摆放模式是否改变。例如，该摆放模式可以由一直立模式(Portrait mode)改变为一横放模式(Landscape mode)，或是由该横放模式改变为该直立模式。若移动装置200的该摆放模式改变，则传感器182会产生一检测信号S1。处理器184根据检测信号S1判断目前的该摆放模式，并控制切换器170耦接第一寄生部150或第二寄生部160至接地面120，以调整可调式天线130的一辐射场型。

图3A为显示根据本发明一实施例所述的移动装置200处于该直立模式的示意图。图3B为显示根据本发明一实施例所述的移动装置200处于该横放模式的示意图。为简化图式，图3A、图3B并未显示移动装置200的所有元件。在较佳实施例中，可调式天线130为一GPS(Global Positioning System，GPS)天线，而GPS天线的辐射场型应对准天空。在图3A的实施例中，若处理器184判断目前的该摆放模式为该直立模式，则处理器184控制切换器170耦接第二寄生部160至接地面120。在图3B的实施例中，若处理器184判断目前的该摆放模式为该横放模式，则处理器184控制切换器170耦接第一寄生部150至接地面120。在一些实施例中，有接地的一寄生部大致朝一天空方向摆放，而未接地的另一寄生部大致朝一水平方向摆放。藉由控制切换器170于第一寄生部150和第二寄生部160之间进行切换，移动装置200能够轻易地调整可调式天线130的该辐射场型，并控制该辐射场型恒对准该天空方向。因此，本发明的移动装置200及其可调式天线130将具有良好的通信品质。

图4为显示根据本发明一实施例所述的移动装置200的可调式天线130的返回损失(Return Loss)图。曲线CC1代表当第二寄生部160耦接至接地面120时(直立模式)可调式天线130的返回损失；而曲线CC2代表当第一寄生部150耦接至接地面120时(横放模式)可调式天线130的返回损失。如图4所示，无论移动装置200处于该直立模式或是该横放模式，可调式天线130均可激发产生一操作频带FB1。在较佳实施例中，操作频带FB1约介于1565MHz至1585MHz之间，可涵盖一GPS频带。

图5为显示根据本发明一实施例所述的移动装置200的可调式天线130的天线效率图。曲线CC3代表当第二寄生部160耦接至接地面120时(直立模式)可调式天线130的天线效率；而曲线CC4代表当第一寄生部150耦接至接地面120时(横放模式)可调式天线130的天线效率。如图5所示，无论移动装置200处于该直立模式或是该横放模式，可调式天线130均可具有良好的天线效率。该天线效率于此二模式中均可达约46%至56%，能符合实际应用需求。

在一些实施例中，移动装置200的元件尺寸和元件参数如下。接地面120的长度约为100mm，宽度约为60mm。可调式天线130的面积约为150mm2。馈入部140的第一区段141的长度约为10mm，宽度约为1mm。馈入部140的第二区段142的长度约为10mm，宽度约为1mm。第一寄生部150的长度约为16.5mm，宽度约为1mm。第二寄生部160的长度约为16.5mm，宽度约为1mm。第一耦合间隙G1的宽度约为1.5mm。第二耦合间隙G2的宽度约为1.5mm。第一电感器L1的电感值约为12nH。第二电感器L2的电感值约为12nH。

值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件参数，以及频带范围皆非为本发明的限制条件。设计者可根据不同需求来调整这些元件尺寸、元件参数，以及频带范围。

图6为显示根据本发明一实施例所述适用于控制一移动装置的一控制方法的流程图。该移动装置包括一介质基板、一接地面、一可调式天线，以及一切换器。该可调式天线包括一馈入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部。该馈入部包括一第一区段和一第二区段。一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处。该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙。该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙。如图6所示，该控制方法包括下列步骤。首先开始，在步骤S610，藉由一传感器，检测该移动装置的一摆放模式是否改变。若否，流程结束。若是，在步骤S620，则藉由该传感器，产生一检测信号。在步骤S630，藉由一处理器，根据该检测信号判断目前的该摆放模式。最后，在步骤S640，藉由该处理器，控制该切换器耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面，以调整该可调式天线的一辐射场型。必须注意的是，图1-图5的实施例的所有特征均可套用至图6的控制方法。

在本说明书以及权利要求中的序数，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之间并没有顺序上的先后关系，其仅用于标示区分两个具有相同名字的不同元件。

本发明虽以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种移动装置，包括：

一介质基板；

一接地面；

一可调式天线，设置于该介质基板上，并邻近于该接地面，其中该可调式天线包括：

一馈入部，包括一第一区段和一第二区段，其中一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处；

一第一寄生部，其中该馈入部的该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙；

一第二寄生部，其中该馈入部的该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙；以及

一切换器，选择性地耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面。

2.如权利要求1所述的移动装置，更包括：

一传感器，用以检测该移动装置的一摆放模式是否改变，若是，则产生一检测信号；以及

一处理器，根据该检测信号判断目前的该摆放模式，并控制该切换器耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面，以调整该可调式天线的一辐射场型；

其中该移动装置的该摆放模式包括一直立模式和一横放模式。

3.如权利要求1所述的移动装置，其中该馈入部大致为一L字形，而该信号源耦接至该L字形的一垂直弯折处。

4.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一寄生部和该第二寄生部分别大致为一L字形。

5.如权利要求1所述的移动装置，更包括：

一第一电感器，串联耦接至该第一寄生部；以及

一第二电感器，串联耦接至该第二寄生部。

6.如权利要求1所述的移动装置，其中该可调式天线设置于该介质基板的一角落处，而该第一寄生部和该第二寄生部分别位于该介质基板的二垂直边缘处。

7.如权利要求1所述的移动装置，其中该第一耦合间隙的宽度和该第二耦合间隙的宽度皆小于2mm。

8.如权利要求1所述的移动装置，其中该可调式天线激发产生一操作频带，该操作频带约介于1565MHz至1585MHz之间。

9.一种控制方法，适用于控制一移动装置，其中该移动装置包括一介质基板、一接地面、一可调式天线，以及一切换器，该可调式天线包括一馈入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部，该馈入部包括一第一区段和一第二区段，一信号源耦接至该第一区段和该第二区段的一接合处，该第一区段和该第一寄生部之间形成一第一耦合间隙，该第二区段和该第二寄生部之间形成一第二耦合间隙，而该控制方法包括下列步骤：

藉由一传感器，检测该移动装置的一摆放模式是否改变；

若是，则藉由该传感器，产生一检测信号；

藉由一处理器，根据该检测信号判断目前的该摆放模式；以及

藉由该处理器，控制该切换器耦接该第一寄生部或该第二寄生部至该接地面，以调整该可调式天线的一辐射场型。

10.如权利要求9所述的控制方法，其中该移动装置的该摆放模式包括一直立模式。