移動裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種移動裝置，包括：一介質(zhì)基板、一接地面、一可調(diào)式天線，以及一切換器。該可調(diào)式天線包括：一饋入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部。該饋入部包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段，其中一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處。該饋入部的該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙。該饋入部的該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙。切換器選擇性地耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面。本發(fā)明的移動裝置可根據(jù)其擺放模式于可調(diào)式天線的不同寄生部之間進行切換，使得可調(diào)式天線能維持所需的輻射場型。
【專利說明】移動裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動裝置，尤其涉及一種移動裝置及其可調(diào)式天線。
【背景技術(shù)】
[0002]目前智能型手機已將全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)列為基本功能之一，GPS天線特性的好壞在手機GPS接收性能中扮演舉足輕重的地位。早期的功能手機多以圓極化陶瓷天線作為GPS天線之用，但由于目前的智能型手機內(nèi)部空間不足以放置上述圓極化陶瓷天線，因此幾乎都改為一般的線性極化天線。
[0003]為了增加手機與衛(wèi)星定位的速度，在設(shè)計GPS天線時會盡量使天線的輻射場型朝向天空，以易于接收信號。大部分的智慧型手機都會將GPS天線設(shè)置于手機上端的位置。然而，智能型手機裝置的使用方式并不局限于直立向上(Portrait mode)使用模式，而亦可轉(zhuǎn)動為橫放(Landscape mode)使用模式。如此一來，GPS天線原本朝向天空的場型就會變動，進而影響手機與衛(wèi)星定位的速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決前述問題，本發(fā)明提供一種移動裝置，包括:一介質(zhì)基板；一接地面；一可調(diào)式天線，設(shè)置于該介質(zhì)基板上，并鄰近于該接地面，其中該可調(diào)式天線包括:一饋入部，包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段，其中一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處；一第一寄生部，其中該饋入部的該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙；以及一第二寄生部，其中該饋入部的該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙；以及一切換器，選擇性地耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面。
[0005]另外，本發(fā)明提供一種控制方法，適用于控制一移動裝置，其中該移動裝置包括一介質(zhì)基板、一接地面、一可調(diào)式天線，以及一切換器，該可調(diào)式天線包括一饋入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部，該饋入部包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段，一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處，該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙，該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙，而該控制方法包括下列步驟:藉由一傳感器，檢測該移動裝置的一擺放模式是否改變；若是，則藉由該傳感器，產(chǎn)生一檢測信號；藉由一處理器，根據(jù)該檢測信號判斷目前的該擺放模式；以及藉由該處理器，控制該切換器耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面，以調(diào)整該可調(diào)式天線的一輻射場型。
[0006]本發(fā)明的移動裝置可根據(jù)其擺放模式于可調(diào)式天線的不同寄生部之間進行切換，使得可調(diào)式天線能維持所需的輻射場型。另外，由于可調(diào)式天線的饋入部直接耦接至信號源，故可調(diào)式天線的輻射效率在此切換過程中幾乎不會受到影響。本發(fā)明可適用于各式各樣的小型化通信裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的示意圖；[0008]圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實施例所述的移動裝置的示意圖；
[0009]圖3A為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置處于直立模式的示意圖；
[0010]圖3B為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置處于橫放模式的示意圖；
[0011]圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的可調(diào)式天線的返回損失圖；
[0012]圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置的可調(diào)式天線的天線效率圖；
[0013]圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述適用于控制移動裝置的控制方法的流程圖。
[0014]上述附圖中的附圖標記說明如下:
[0015]100,200?移動裝置；
[0016]110?介質(zhì)基板；
[0017]120?接地面；
[0018]I3O?可調(diào)式天線；
[0019]140?饋入部；
[0020]141?饋入部的第一區(qū)段；
[0021]142?饋入部的第二區(qū)段；
[0022]150?第一寄生部；
[0023]160?第二寄生部；
[0024]170?切換器；
[0025]182?傳感器；
[0026]184?處理器；
[0027]186?射頻模塊；
[0028]190?信號源；
[0029]CC1、CC2、CC3、CC4 ?曲線；
[0030]FBI?操作頻帶；
[0031]Gl?第一耦合間隙；
[0032]G2?第二耦合間隙；
[0033]LI?第一電感器；
[0034]L2?第二電感器；
[0035]SI?檢測信號。
【具體實施方式】
[0036]為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0037]圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置100的示意圖。移動裝置100可以是一智能型手機(Smart Phone)或一平板電腦(Tablet Computer)。如圖1所示,移動裝置100包括:一介質(zhì)基板110、一接地面120、一可調(diào)式天線130，以及一切換器170。介質(zhì)基板110可以是一系統(tǒng)電路板、一 FR4基板,或是一軟性電路板(Flexible Printed CircuitBoard，F(xiàn)PCB)。接地面120和可調(diào)式天線130可以設(shè)置于介質(zhì)基板110上?？烧{(diào)式天線130鄰近于接地面120而設(shè)置。接地面120和可調(diào)式天線130皆可用金屬制成，例如:銀、銅，或是鋁。在一些實施例中，移動裝置100還可包括其他必要元件，例如:一顯示器、一觸控模塊、一電池，以及一外殼(未顯不)。
[0038]可調(diào)式天線130包括一饋入部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與饋入部140分離。在一些實施例中，可調(diào)式天線130設(shè)置于介質(zhì)基板110的一角落處，而第一寄生部150和第二寄生部160分別位于介質(zhì)基板110的二垂直邊緣處。饋入部140包括一第一區(qū)段141和一第二區(qū)段142，其中一信號源190耦接至第一區(qū)段141和第二區(qū)段142的一接合處。更詳細地說，饋入部140可以大致為一L字形，而信號源190耦接至該L字形的一垂直彎折處。另一方面，第一寄生部150和第二寄生部160可以分別大致為一 L字形、一 I字形，或是其他形狀。在一些實施例中，饋入部140的第一區(qū)段141大致平行于第一寄生部150，而饋入部140的第二區(qū)段142大致平行于第二寄生部160。饋入部140的第一區(qū)段141和第一寄生部150之間形成一第一耦合間隙G1，而饋入部140的第二區(qū)段142和第二寄生部160之間形成一第二耦合間隙G2。在一些實施例中，第一耦合間隙Gl的寬度和第二耦合間隙G2的寬度皆應(yīng)小于2mm。切換器170選擇性地耦接第一寄生部150或第二寄生部160兩者擇一至接地面120。換言之，若第一寄生部150耦接至接地面120，則第二寄生部160將維持一開路狀態(tài)；而若第二寄生部160耦接至接地面120，則第一寄生部150將維持一開路狀態(tài)。
[0039]圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明較佳實施例所述的移動裝置200的示意圖。圖2和圖1相似。在本實施例中，移動裝置200還包括一傳感器182、一處理器184、一射頻模塊186、一第一電感器LI，以及一第二電感器L2。射頻模塊186可視為圖1中的信號源190。射頻模塊186耦接至饋入部140的第一區(qū)段141和第二區(qū)段142的該接合處，以激發(fā)可調(diào)式天線130。第一電感器LI串聯(lián)耦接至第一寄生部150，而第二電感器L2串聯(lián)耦接至第二寄生部160。第一電感器LI和第二電感器L2可以是芯片電感器，其用于縮短可調(diào)式天線130的共振路徑長度，進而縮小可調(diào)式天線130的整體尺寸。然而，第一電感器LI和第二電感器L2并非為本發(fā)明必要元件，可于其他實施例中移除之。
[0040]在一些實施例中，傳感器182為一重力傳感器(G-sensor)或一線性加速度計(Accelerometer) 0傳感器182用以檢測移動裝置200的一擺放模式是否改變。例如，該擺放模式可以由一直立模式(Portrait mode)改變?yōu)橐粰M放模式(Landscape mode),或是由該橫放模式改變?yōu)樵撝绷⒛Ｊ健Ｈ粢苿友b置200的該擺放模式改變，則傳感器182會產(chǎn)生一檢測信號SI。處理器184根據(jù)檢測信號SI判斷目前的該擺放模式，并控制切換器170耦接第一寄生部150或第二寄生部160至接地面120，以調(diào)整可調(diào)式天線130的一輻射場型。
[0041]圖3A為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置200處于該直立模式的示意圖。圖3B為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置200處于該橫放模式的示意圖。為簡化圖式，圖3A、圖3B并未顯示移動裝置200的所有元件。在較佳實施例中，可調(diào)式天線130為
一GPS (Global Positioning System,GPS)天線，而GPS天線的福射場型應(yīng)對準天空。在圖3A的實施例中，若處理器184判斷目前的該擺放模式為該直立模式，則處理器184控制切換器170耦接第二寄生部160至接地面120。在圖3B的實施例中，若處理器184判斷目前的該擺放模式為該橫放模式，則處理器184控制切換器170耦接第一寄生部150至接地面120。在一些實施例中，有接地的一寄生部大致朝一天空方向擺放，而未接地的另一寄生部大致朝一水平方向擺放。藉由控制切換器170于第一寄生部150和第二寄生部160之間進行切換，移動裝置200能夠輕易地調(diào)整可調(diào)式天線130的該輻射場型，并控制該輻射場型恒對準該天空方向。因此，本發(fā)明的移動裝置200及其可調(diào)式天線130將具有良好的通信品質(zhì)。
[0042]圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置200的可調(diào)式天線130的返回損失(Return Loss)圖。曲線CCl代表當(dāng)?shù)诙纳?60耦接至接地面120時(直立模式)可調(diào)式天線130的返回損失；而曲線CC2代表當(dāng)?shù)谝患纳?50耦接至接地面120時(橫放模式)可調(diào)式天線130的返回損失。如圖4所示，無論移動裝置200處于該直立模式或是該橫放模式，可調(diào)式天線130均可激發(fā)產(chǎn)生一操作頻帶FBI。在較佳實施例中，操作頻帶FBl約介于1565MHz至1585MHz之間，可涵蓋一 GPS頻帶。
[0043]圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的移動裝置200的可調(diào)式天線130的天線效率圖。曲線CC3代表當(dāng)?shù)诙纳?60耦接至接地面120時(直立模式)可調(diào)式天線130的天線效率；而曲線CC4代表當(dāng)?shù)谝患纳?50耦接至接地面120時(橫放模式)可調(diào)式天線130的天線效率。如圖5所示，無論移動裝置200處于該直立模式或是該橫放模式，可調(diào)式天線130均可具有良好的天線效率。該天線效率于此二模式中均可達約46%至56%，能符合實際應(yīng)用需求。
[0044]在一些實施例中，移動裝置200的元件尺寸和元件參數(shù)如下。接地面120的長度約為100mm,寬度約為60mm?？烧{(diào)式天線130的面積約為150mm2。饋入部140的第一區(qū)段141的長度約為10mm，寬度約為1mm。饋入部140的第二區(qū)段142的長度約為10mm，寬度約為1mm。第一寄生部150的長度約為16.5mm,寬度約為1mm。第二寄生部160的長度約為16.5mm,寬度約為1mm。第一稱合間隙Gl的寬度約為1.5mm。第二稱合間隙G2的寬度約為
1.5mm。第一電感器LI的電感值約為12nH。第二電感器L2的電感值約為12nH。
[0045]值得注意的是，以上所述的元件尺寸、元件參數(shù)，以及頻帶范圍皆非為本發(fā)明的限制條件。設(shè)計者可根據(jù)不同需求來調(diào)整這些元件尺寸、元件參數(shù)，以及頻帶范圍。
[0046]圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述適用于控制一移動裝置的一控制方法的流程圖。該移動裝置包括一介質(zhì)基板、一接地面、一可調(diào)式天線，以及一切換器。該可調(diào)式天線包括一饋入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部。該饋入部包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段。一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處。該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙。該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙。如圖6所示，該控制方法包括下列步驟。首先開始，在步驟S610，藉由一傳感器，檢測該移動裝置的一擺放模式是否改變。若否，流程結(jié)束。若是，在步驟S620，則藉由該傳感器，產(chǎn)生一檢測信號。在步驟S630，藉由一處理器，根據(jù)該檢測信號判斷目前的該擺放模式。最后，在步驟S640，藉由該處理器，控制該切換器耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面，以調(diào)整該可調(diào)式天線的一輻射場型。必須注意的是，圖1-圖5的實施例的所有特征均可套用至圖6的控制方法。
[0047]本發(fā)明的移動裝置可根據(jù)其擺放模式于可調(diào)式天線的不同寄生部之間進行切換，使得可調(diào)式天線能維持所需的輻射場型。另外，由于可調(diào)式天線的饋入部直接耦接至信號源，故可調(diào)式天線的輻射效率在此切換過程中幾乎不會受到影響。本發(fā)明可適用于各式各樣的小型化通信裝置。
[0048]在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標示區(qū)分兩個具有相同名字的不同元件。[0049]本發(fā)明雖以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種移動裝置，包括: 一介質(zhì)基板； 一接地面； 一可調(diào)式天線，設(shè)置于該介質(zhì)基板上，并鄰近于該接地面，其中該可調(diào)式天線包括: 一饋入部，包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段，其中一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處； 一第一寄生部，其中該饋入部的該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙； 一第二寄生部，其中該饋入部的該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙；以及 一切換器，選擇性地耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面。
2.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，更包括: 一傳感 器，用以檢測該移動裝置的一擺放模式是否改變，若是，則產(chǎn)生一檢測信號；以及 一處理器，根據(jù)該檢測信號判斷目前的該擺放模式，并控制該切換器耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面，以調(diào)整該可調(diào)式天線的一輻射場型； 其中該移動裝置的該擺放模式包括一直立模式和一橫放模式。
3.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中該饋入部大致為一L字形，而該信號源耦接至該L字形的一垂直彎折處。
4.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中該第一寄生部和該第二寄生部分別大致為一L字形。
5.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，更包括: 一第一電感器，串聯(lián)耦接至該第一寄生部；以及 一第二電感器，串聯(lián)耦接至該第二寄生部。
6.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中該可調(diào)式天線設(shè)置于該介質(zhì)基板的一角落處，而該第一寄生部和該第二寄生部分別位于該介質(zhì)基板的二垂直邊緣處。
7.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中該第一耦合間隙的寬度和該第二耦合間隙的寬度皆小于2mm。
8.如權(quán)利要求1所述的移動裝置，其中該可調(diào)式天線激發(fā)產(chǎn)生一操作頻帶，該操作頻帶約介于1565MHz至1585MHz之間。
9.一種控制方法，適用于控制一移動裝置，其中該移動裝置包括一介質(zhì)基板、一接地面、一可調(diào)式天線，以及一切換器，該可調(diào)式天線包括一饋入部、一第一寄生部，以及一第二寄生部，該饋入部包括一第一區(qū)段和一第二區(qū)段，一信號源耦接至該第一區(qū)段和該第二區(qū)段的一接合處，該第一區(qū)段和該第一寄生部之間形成一第一耦合間隙，該第二區(qū)段和該第二寄生部之間形成一第二耦合間隙，而該控制方法包括下列步驟: 藉由一傳感器，檢測該移動裝置的一擺放模式是否改變； 若是，則藉由該傳感器，產(chǎn)生一檢測信號； 藉由一處理器，根據(jù)該檢測信號判斷目前的該擺放模式；以及 藉由該處理器，控制該切換器耦接該第一寄生部或該第二寄生部至該接地面，以調(diào)整該可調(diào)式天線的一輻射場型。
10.如權(quán)利要 求9所述的控制方法，其中該移動裝置的該擺放模式包括一直立模式。
【文檔編號】H01Q1/38GK103887591SQ201210574287
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】魏婉竹, 林秀雄, 張志華 申請人:宏碁股份有限公司