CN111463548A - 电子装置及其近场通讯天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子装置，其包括导电板、开口、二馈入部及电子组件。开口设置于导电板的侧边。开口具有彼此相对的第一边与第二边，并且第一边与第二边连接于导电板的侧边。电子组件位于开口中。二馈入部分别设置于开口的第一边与第二边。二馈入部用于接收馈入信号，并且馈入信号沿着开口的第一边传递至开口的第二边并形成近场磁场。

Description

电子装置及其近场通讯天线
技术领域
本发明是关于天线技术，特别是一种电子装置及其近场通讯天线。
背景技术
随着科技的进步与发展，电子装置日益普及。为了满足大众的需求，电子装置除了具备传统的WIFI、蓝牙等无线通讯协定之外，近场通讯(Near Field Communication，NFC)技术也逐渐成为可实际使用于电子装置上的通讯技术。
然而，由于电子装置的功能复杂化，现今电子装置需在体积受限的设计下置入更多的零件。当近场通讯天线设置于电子装置，势必会再压缩其他零件在电子装置的空间，或着必须额外增加电子装置的体积。如此一来，对于制造讲究轻薄的电子装置，设置近场通讯天线将增加许多额外的负担。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种电子装置包括导电板、开口、二馈入部及电子组件。开口设置于导电板的侧边。开口具有彼此相对的第一边与第二边，并且第一边与第二边连接于导电板的侧边。电子组件位于开口中。二馈入部分别设置于开口的第一边与第二边。二馈入部用于接收馈入信号，并且馈入信号沿着开口的第一边传递至开口的第二边并形成近场磁场。
本案另提供一种近场通讯天线包括导电板、开口及二馈入部。开口设置于导电板的侧边。开口具有彼此相对的第一边与第二边，并且第一边与第二边连接于导电板的侧边。二馈入部分别设置于开口的第一边与第二边。二馈入部用于接收馈入信号，并且馈入信号沿着开口的第一边传递至开口的第二边并形成近场磁场。
综上所述，根据本案的电子装置及其近场通讯天线，能够通过导电板的开口来实现近场通讯的功能。由于在电子装置中的导电板包括开口，其中开口用于设置电子组件。通过在开口的第一边及第二边设置二馈入部，因此能够在不额外占用电子装置的内部空间下实现近场通讯功能，进而解决传统大尺寸天线体积过大的问题。并在降低成本以及达到轻薄结构的同时，保有相当的近场通讯感应效能。
有关本发明的其它功效及实施例的详细内容，配合图式说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其它的图。
图1根据本案一些实施例的电子装置的示意图；
图2是根据本案一些实施例的导电板的部分示意图；
图3是根据本案一些实施例的馈入信号的示意图；
图4是根据本案一些实施例的近场磁场的示意图；
图5是根据本案一些实施例的控制电路的示意图；
图6是根据本案一些实施例的固定件的示意图；
图7是根据本案另一些实施例的固定件的示意图；
图8是根据本案一些实施例的第二天线的示意图；
图9是根据本案另一些实施例的近场磁场的示意图；
图10是根据本案一些实施例的馈入信号的测试图；
图11是根据本案一些实施例的近场磁场的测试图；
图12是根据本案一些实施例的近场通讯天线的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、特征及效果更容易理解，以下提供用于详细说明本发明的实施例及图。
本案是关于近场通讯天线。尽管在说明书中描述了多个被认为是实施本案的较佳模式，但应理解本案仍可以诸多方式来实现，且不应限定于下述的特定实施例或实现下述特征的特定方式。在其他情况下，公知细节将不再赘述或讨论以避免模糊本案重点。
在本案中，可能使用了“耦接”一词以及其衍生字词。在一些实施例中，“耦接”可用以表示二个或多个元件彼此直接地物理接触或电性接触，或者还可能意味者二或多个元件彼此间接地电性接触。“耦接”一词仍可用以表示二或多个元件彼此协作或互动。
请参照图1，在一些实施例，电子装置10例如但不限于手机(cell phone)、(tabletPC)、笔记型电脑(notebook)或是任何具有近场通讯功能的装置，后续以手机为例进行说明。
请同时参照图1及图2，在一些实施例中，电子装置10包括一导电板100、一开口500、二馈入部600、一电子组件700、一面板200、一绝缘背板400及一印刷电路板300。其中电子组件700位于开口500中，开口500设置于导电板100的一侧边110，并且开口500具有彼此相对的一第一边510与一第二边520。而前述的第一边510与第二边520连接于导电板的侧边110。二馈入部600分别设置于第一边510与第二边520。导电板100具有一法线D，面板200、印刷电路板300及绝缘背板400分别位于导电板100的法线D上，并且导电板100夹设于面板200与绝缘背板400之间。在一些实施例中，馈入部600其中之一者位于开口500的第一边510与导电板100的外缘的交界处且邻近第一边510但不衔接导电板100的外缘及第一边510的导电板100上。而馈入部600其中之另一者位于开口500的第二边520与导电板100的外缘的交界处且邻近第二边520但不衔接导电板100的外缘及第二边520的导电板100上。在一些实施例，印刷电路300板夹设于导电板100与绝缘背板400之间。依据一些实施例，导电板100及二馈入部600可由导电材料制成，导电材料例如但不限于：铜、银、铁、铝或是其合金。
承上，在一些实施例中，电子装置10以面板200及绝缘背板400分别作为电子装置10的上盖及下盖以当作电子装置10的前后两面的支撑结构。而导电板100则用于作为面板200及绝缘背板400之间的支撑结构，也就是导电板100即为电子装置10的内部骨架。依据一些实施例，前述的印刷电路板300连接导电板100以固定于电子装置10中。
请同时参照图2、图3及图4，在一些实施例，二馈入部600用于接收一馈入信号Sin。其中，馈入信号Sin以导电板100的本体作为信号传递媒介沿着开口500的第一边510传递至开口500的第二边520并形成一近场磁场Sout。具体而言，当馈入信号Sin在导电板100中传递时，由于集肤效应(skin effect)的影响，使得馈入信号Sin在导电板100中分布不均匀。因此馈入信号Sin主要会沿着开口500的边缘流，而沿着开口500的边缘流的馈入信号Sin等同在导电板100中形成一个不封闭环状回路。当馈入信号Sin流过前述不封闭环状回路时会形成一近场磁场Sout，所以在开口500边缘的不封闭环状回路视同为一个第一天线。
请续参照图2，在一些实施例中，电子装置10还包括导电边框800及绝缘板900。其中，导电边框800连接于导电板100，绝缘板900连接于导电边框800与导电板100。需特别说明的是，绝缘板900是连接于设置有开口500的侧边110。在一些实施例中，导电板100可延伸为电子装置10外观可见的导电边框800，并且在电子装置10组装完成后，导电板100则位在电子装置10的内部(外观不可见的)。在一些实施例中，导电边框800用于设置3G、4G、Wi-Fi、全球导航卫星***(GNSS)等天线以作为电子装置10的多频天线810(即，多段天线)。而绝缘板900用于作为前述多频天线810的辐射区域。
承上，导电边框800包括至少一多频天线810、至少一绝缘点820及至少一馈地点830。其中绝缘点820能用于隔绝不同的多频天线810之间的电性连接，并且绝缘点820也能用于隔绝多频天线810与导电边框800的其他导电部分之间的电性连接，因此多频天线810能够各自独立操作。而馈地点830耦接于导电板100，多频天线810以馈地点830作为接地的区域。依据一些实施例，绝缘板900例如但不限于由非金属材料或非导电材料所组成。
请参照图5，在一些实施例，电子装置10还包括一控制电路310。其中，控制电路310耦接于二馈入部600，并且控制电路310用于输出馈入信号Sin至馈入部600。在一些实施例，控制电路310包括一近场通讯芯片320，近场通讯芯片320通过调整馈入信号Sin以控制近场磁场Sout。依据一些实施例，控制电路310设置于电子装置10内部的印刷电路板300上。
请同时参照图5及图6，在一些实施例，各个馈入部600分别为一固定槽610。控制电路310是通过二固定件620连接于二固定槽610，也就是一组固定件620对应一个固定槽610。其中，馈入信号Sin从控制电路310输出之后，馈入信号Sin是经由固定件620传递至固定槽610，并且再经由固定槽610传递至导电板100。依据一些实施例中，固定件620以嵌合方式结合于固定槽610中。在一些实施例中，固定件620包括一固定环630及一固定锁具640。其中，固定环630设置于印刷电路板300上。固定锁具640具有螺纹，而固定槽610具有相匹配固定锁具640的螺纹。固定锁具640以锁固方式将固定环630固定于固定槽610。在一些实施例，固定槽610为螺丝柱。
请参照图5及图7，在一些实施例，各个馈入部600分别为一导电接点650，并且控制电路310是通过二弹片660连接于二导电接点650，也就是一个弹片660对应一个导电接点650。其中，馈入信号Sin从控制电路310输出之后，馈入信号Sin是经由弹片660传递至导电接点650，并且再经由导电接点650传递至导电板100。弹片660的形状例如但不限于平面式、微凸式或微凹式。在一些实施例中，弹片660设置于印刷电路板300上。依据一些实施例，由于导电板100的表面会经过阳极处理或抗氧化处理形成更厚、更致密的氧化层，以增加表面的绝缘性、抗氧化性及抗腐蚀性，因此导电板100的表面导电性会变差。所以导电板100可通过雷雕技术制造导电接点650，以改善导电接点650的导电性。
请参照图8，在一些实施例，电子装置10还包括一第二天线340，第二天线340具有一耦接点350及一馈入点360。其中第二天线340的耦接点350耦接于二馈入部600的其中之一者，而控制电路310耦接于第二天线340的馈入点360以及二馈入部600的其中之另一者。第二天线340响应馈入信号Sin产生一辅助近场磁场(图未绘示)以搭配前述的近场磁场Sout，因此第二天线340用于强化近场磁场Sout的强度来提升电子装置10的感应效能。需特别说明的是，电子装置10可依据开口500的位置以设置第二天线340，通过将开口500及第二天线340设置在电子装置10中的不同位置，使得第二天线340与第一天线可串联操作以强化近场磁场的强度Sout。
承上，在一些实施例，第二天线340为一具有近场通讯功能的天线。第二天线340例如但不限于软性印刷电路板(flexible printed circuit，FPC)型态、雷射直接成型(laserdirect structuring，LDS)或印刷电路板(printed circuit board，PCB)型态的平面螺旋线圈。
请参照图1及图9，在一些实施例中，开口500中电子组件700在法线D上的厚度与电子装置10在法线D上的厚度接近，因此在开口500的法线D上电子装置10没有重叠其他导电元件，使得馈入信号Sin产生的近场磁场Sout不会受其他导电元件遮蔽。并且电子组件700仅具有小面积的导电结构，使得电子组件700不易因为近场磁场Sout而产生涡电流(Eddycurrent)，所以电子装置10不需像一般具有近场通讯天线的移动装置要靠增加铁氧体薄片(ferrite sheet)来强化近场磁场Sout即可具备近场通讯的功能。在一些实施例中，电子组件700为相机模块、喇叭模块或听筒模块，但不以此为限。
承上，在一些实施例，前述的近场磁场Sout具有多条磁力线L，其中近场磁场Sout的磁力线L通过面板200与绝缘背板400。具体而言，由于磁力线L在开口500的法线D上不受到大面积的导电元件屏蔽，因此电子装置10的正反两面均能提供有效的近场通讯以提升感应手感，并且增进电子装置10在指纹辨识设计上的搭配弹性。
请参照图10，在一些实施例，馈入信号Sin从二馈入部600的其中之一者输入，而沿着开口500的边缘流的馈入信号Sin再从二馈入部600的其中之另一者输出。馈入信号Sin在导电板100的信号密度分布如图10中所绘示，其中箭头符号代表馈入信号Sin，箭头符号越密集则馈入信号Sin的信号越强，反之箭头符号越稀疏则馈入信号Sin的信号越弱。
请参照图11，在一些实施例，近场磁场Sout通过通过开口500使得导电板100的正反两面皆有近场磁场Sout的信号。近场磁场Sout的信号密度分布如图11中所绘示，其中箭头符号代表近场磁场Sout，箭头符号越密集则近场磁场Sout的信号越强，反之箭头符号越稀疏则近场磁场Sout的信号越弱。
请参照图12，在一些实施例，一种近场通讯天线20包括导电板100、开口500及二馈入部600。开口500设置于导电板100的侧边110。开口500具有彼此相对的第一边510与第二边520，其中第一边510与第二边520连接于导电板100的侧边110。二馈入部600分别设置于第一边510与第二边520。二馈入部600用于接收馈入信号Sin，其中馈入信号Sin沿着开口500的第一边510传递至开口500的第二边520并形成近场磁场Sout。
综上所述，根据本案的电子装置10及其近场通讯天线20，能够通过导电板100的开口500来实现近场通讯的功能。由于在电子装置10中的导电板100包括开口500，其中开口500原本即用于设置电子组件700。通过在开口500的第一边510及第二边520设置二馈入部600，并且开口500在法线D上仅重叠具有小面积的导电结构的电子组件700，因此能够在不额外占用电子装置10的内部空间下实现近场通讯功能，进而解决传统大尺寸天线体积过大的问题。并在降低成本以及达到轻薄结构的同时，保有相当的近场通讯感应效能。在一些实施例中，本案的电子装置10能连接另一具有近场通讯功能的天线，以增强近场磁场Sout的强度。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本发明技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本发明技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修饰为其它等效的实施例，但仍应视为与本发明实质相同的技术或实施例。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
导电板；
开口，设置于上述导电板的侧边，上述开口具有彼此相对的第一边与第二边，其中上述第一边与上述第二边连接于上述导电板的上述侧边；
两个馈入部，分别设置于上述开口的上述第一边与上述第二边，以接收馈入信号，其中上述馈入信号沿着上述开口的上述第一边传递至上述开口的上述第二边并形成近场磁场；及
电子组件，位于上述开口中。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含：
导电边框，连接于上述导电板；及
绝缘板，连接于上述导电边框与上述导电板，其中上述绝缘板是连接于设置有上述开口的上述侧边。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括第二天线，上述第二天线耦接于上述两个馈入部的其中之一。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含控制电路，耦接于上述两个馈入部，并输出上述馈入信号。
5.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，其中各上述馈入部为固定槽，上述控制电路是通过两个固定件连接于上述两个固定槽，且上述馈入信号是经由上述固定件传递至上述固定槽。
6.根据权利要求4所述的电子装置，其特征在于，其中各上述馈入部分别为导电接点，上述控制电路是通过两个弹片连接于上述两个导电接点，且上述馈入信号是经由上述弹片传递至上述导电接点。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，更包含面板与绝缘背板，上述面板与上述绝缘背板分别位于上述导电板的法线上，且上述导电板夹设于上述面板与上述绝缘背板之间，其中上述近场磁场的磁力线通过上述面板与上述绝缘背板。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，其中上述两个馈入部邻近于上述导电板的上述侧边，且分别邻近于上述开口的上述第一边与上述第二边。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，其中上述电子组件为相机模块、听筒模块或喇叭模块。
10.一种近场通讯天线，其特征在于，包括：
导电板；
开口，设置于上述导电板的侧边，上述开口具有彼此相对的第一边与第二边，其中上述第一边与上述第二边连接于上述导电板的上述侧边；及
两个馈入部，分别设置于上述开口的上述第一边与上述第二边，以接收馈入信号，其中上述馈入信号沿着上述开口的上述第一边传递至上述开口的上述第二边并形成近场磁场。
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