TW201539855A - 具多重近場通訊讀取方向的手持裝置 - Google Patents

Abstract

一種具有近場通訊天線的手持裝置，包含有二個以上射頻場傳輸方向彼此不同的近場通訊天線，其為分開地設置在手持裝置的殼體內的不同位置並且共用一通訊單元。藉此，手持裝置可以不同射頻場傳輸方向的近場通訊天線來和外部的近場通訊裝置作數據交換，進而提供手持裝置多重的有效感應耦合方向。

Description

具多重近場通訊讀取方向的手持裝置

本發明係有關於一種手持裝置，特別是一種設有不同射頻場傳輸方向的近場通訊天線的手持裝置。

隨著近場通訊天線的發展，越來越多的手持裝置，例如智慧型手機均搭載有近場通訊天線，使手持裝置能夠具備有電子標籤或是虛擬信用卡等功能。傳統上近場通訊天線通常都設置在背蓋的內面，因此當使用者想要進行例如虛擬信用卡的服務時，使用者需要將手持裝置的背蓋對準外部的近場通訊裝置，使手持裝置的近場通訊天線與外部的近場通訊裝置感應耦合以進行數據交換。然而在每次進行數據交換的過程中，使用者皆是以相同的動作與方向讓天線可感應耦合近場通訊裝置，而每個使用者的使用習慣與需求不同，如果手持裝置能夠提供不同的感應耦合方向，則可增進使用上的便利性。

此外，部分手持裝置為了講求其整體的質感與設計，因而使用金屬背蓋，雖然使用金屬背蓋可以附帶地強化手持裝置的散熱功能，然而這也對於利用電感感應耦合方式與外部裝置進行數據交換的近場通訊天線而言造成了另一個干擾。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種手持裝置，其內部設有不同的近場通訊天線能夠分別感應耦合不同射頻場傳輸方向的訊號，進而提供手持裝置更多的有效感應耦合方向。

為了達成上述目的，本發明提供了一種具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，其包含有一通訊單元、一第一近場通訊天線以及一第二近場通訊天線，其中通訊單元具有一輸入端與一輸出端，並且通訊單元用以連接並聯的一第一線路與一第二線路。第一近場通訊天線是設於第一線路。第二近場通訊天線是設於第二線路，並且其射頻場傳輸方向與第一近場通訊天線不同。其中，輸入端與輸出端之間的等效電感值是與通訊單元相匹配。

由於手持裝置的內部的第一近場通訊天線與第二近場通訊天線是分開設置並且其射頻場傳輸方向彼此不同，因此增加了手持裝置的有效感應耦合的方向，使手持裝置可以多角度地和外部的近場通訊裝置作數據交換。

1‧‧‧手機

10‧‧‧第一近場通訊天線

11‧‧‧載體

12‧‧‧載體表面

20‧‧‧第二近場通訊天線

21‧‧‧支架

30‧‧‧通訊單元

40‧‧‧第三近場通訊天線

50‧‧‧殼體

51‧‧‧背蓋

52‧‧‧側邊

60‧‧‧螢幕

70‧‧‧電池

L1,L2,L3‧‧‧天線電感

A‧‧‧輸入端

B‧‧‧輸出端

C1‧‧‧第一線路

C2‧‧‧第二線路

N‧‧‧近場通訊裝置

第1圖為本發明第一實施例近場通訊天線的示意圖。

第2圖為第1圖中從通訊單元看近場通訊天線的等效電路圖。

第3圖為本發明第一實施例手持裝置的分解圖，用以說明第一近場通訊天線、第二近場通訊天線以及第三近場通訊天線的設置位置。

為了能更瞭解本發明之特點所在，本發明提供了一較佳實施 例並配合圖式說明如下，請參考第1至3圖。本發明具多重近場通訊讀取方向的手持裝置的主要元件包含有一第一近場通訊天線10、一第二近場通訊天線20以及一通訊單元30同時電性連接第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20。前述手持裝置可以是手機或平板電腦等其他等效裝置，本實施例是以手機1為例，並以手機1的一螢幕60朝前作為基準而進行說明。

首先請參考第1圖，第一近場通訊天線10是一銅箔線圈天線，其圍繞且設置於一載體11的載體表面12上。載體表面12的中央另設有由線圈圍繞形成且用以匹配的一第三近場通訊天線40，由於第一近場通訊天線10與第三近場通訊天線40均設置於載體11上，故可節省手機1內部的有限空間。

第二近場通訊天線20是一繞線式電感天線，其圍繞在呈棒狀的一支架21上。其中，第二近場通訊天線20是與第三近場通訊天線40串聯，並且串聯的第二近場通訊天線20與第三近場通訊天線40再與第一近場通訊天線10進行並聯。

通訊單元30是一近場通訊晶片，其設置於一主機板(圖未繪示)上並具有一輸入端A與一輸出端B。由於近場通訊天線理想的等效電路為一個電感，請參閱第2圖，第2圖為從通訊單元30看近場通訊天線的等效電路圖。第一近場通訊天線10是設置於第一線路C1，第二近場通訊天線20與第三近場通訊天線40是以串聯方式設置在第二線路C2上。通訊單元用以同時提供一通訊訊號給第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20發射至位於手機1外部的一近場通訊裝置N(如第3圖)，並可用以接收第一近場通訊天線10或第二近場通訊天線20從近場通訊裝置N所感應耦合之一輸入訊號，使 得手機1可以主動或是被動與外部的近場通訊裝置N作數據交換。

在本實施例中，通訊單元30所需對應的近場通訊天線的電感值為4.7μH。第一近場通訊天線10的電感L1為9.4μH，第二近場通訊天線20的電感L2為4.7μH，第三近場通訊天線40的電感L3為4.7μH，而串聯後的第二近場通訊天線20與第三近場通訊天線40的總和電感值為9.4μH。第二近場通訊天線20與第三近場通訊天線40串聯後，再與第一近場通訊天線10並聯，使得第一近場通訊天線10於此等效電路中的等效電感值被視為4.7μH，因而能與通訊單元30相匹配，使得通訊單元30便可以同時驅動第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20。如此使用者可依不同的使用需求選擇讓手機以第一近場通訊天線10或者是第二近場通訊天線20耦合感應外部的一近場通訊裝置N所發出的一輸入訊號。

請參考第3圖，手機1具有可組裝的一殼體50與一背蓋51，其中載體11是設置於背蓋51與手機1的一電池70之間，使得第一近場通訊天線10的射頻場傳輸方向為向後；第二近場通訊天線20是卡接在背蓋51靠近頂面與側邊52的環壁上，並且支架21的縱向實質上垂直於頂面，使得第二近場通訊天線20的射頻場傳輸方向為向上。

使用上，由於第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20是設置在手機1內部的不同地方，因此第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20射頻場傳輸方向不同。當使用者想要使用手機1與外部的近場通訊裝置N作數據交換時，使用者便可將手機1的頂面對準外部的近場通訊裝置N，或者是將手機1的背蓋51後側對準近場通訊裝置N，如此使用者便可擇一使用第一近場通訊天線10或者是第二近場通訊天線20而與外部的近場通 訊裝置N作數據交換。

本發明因為可以使用第一近場通訊天線10或者是第二近場通訊天線20與外部的近場通訊裝置N作數據交換，並且二者的射頻場傳輸方向不同，因此可以提供手持裝置更多的有效感應耦合方向，使手機1可以多角度地與外部的近場通訊裝置N作數據交換，並增加使用上的便利性。。而第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20皆共用通訊單元30，因此可以節省成本。

值得說明的是，在本實施例中，第一近場通訊天線10是作為主要天線，第二近場通訊天線20是作為輔助天線，第三近場通訊天線40與第二近場通訊天線20因同時設於載體11上，使得二者的射頻場方向相同，讓第三近場通訊天線40的主要作用是在作電感匹配。惟本領域技術人員是可以視實際需要加以改變第二近場通訊天線20的電感值而使其與第一近場通訊天線10相等，例如二者皆設為9.4μH。如此，第三近場通訊天線40便可省略，並且同樣地可與通訊單元30相匹配。

更重要的是，本領域技術人員也可將第三近場通訊天線40從載體表面12拉出而改為設置在手機1的不同地方，讓第三近場通訊天線40形成不同於第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20的射頻場傳輸方向，如此更可提供手機1更多的有效感應耦合方向。

本發明另提供一第二實施例，其中第二實施例的主要元件大致與第一實施例相同，而其主要的差異在於，第二實施例的背蓋51是使用金屬材質，而載體11是貼附並連接於螢幕60的後側，如此使用者便可將手機1螢幕60的前側對準外部的近場通訊裝置N以進行數據交換。

須說明的是，本發明的第一近場通訊天線10與第二近場通訊天線20的設置位置並不以上述的二個實施例為限，例如本領域技術人員可將第二近場通訊天線20改為橫向放置，使第二近場通訊天線20的射頻場傳輸方向垂直於手機1的側邊52。此外，第二近場通訊天線20也可以改為使用如第一近場通訊天線10同樣平面螺旋型的線圈天線。

最後，必須再次說明的是，本發明於前述實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，舉凡其他易於思及的結構變化，或與其他等效電路的替代變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧手機

10‧‧‧第一近場通訊天線

11‧‧‧載體

12‧‧‧載體表面

20‧‧‧第二近場通訊天線

21‧‧‧支架

40‧‧‧第三近場通訊天線

50‧‧‧殼體

51‧‧‧背蓋

52‧‧‧側邊

60‧‧‧螢幕

70‧‧‧電池

N‧‧‧近場通訊裝置

Claims (6)

1. 一種具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，包含有：一通訊單元，具有一輸入端與一輸出端，用以連接並聯的一第一線路與一第二線路；一第一近場通訊天線，設於該第一線路；以及一第二近場通訊天線，設於該第二線路，且其射頻場傳輸方向與該第一近場通訊天線不同；其中，該輸入端與該輸出端之間的等效電感值與該通訊單元匹配。
2. 如請求項1所述之具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，其中該第一線路與該第二線路具有實質相同的等效電感值。
3. 如請求項1所述之具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，更包含至少一第三近場通訊天線串聯連接該第二近場通訊天線，並且該第三近場通訊天線的射頻場傳輸方向是不同於該第一近場通訊天線與該第二近場通訊天線。
4. 如請求項1所述之具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，更包含至少一第三進場通訊天線與一載體，其中該至少一第三近場通訊天線與該第一近場通訊天線是同樣設置於該載體之一載體表面。
5. 如請求項4所述之具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，更包含一背蓋與一電池，該電池是設置於該手持裝置之內部，並且該載體是設置於該背蓋與該電池之間。
6. 如請求項1所述之具多重近場通訊讀取方向的手持裝置，其中該第二近場通訊天線是設置於該手持裝置之內部並且為一繞線式線圈天線，該第 二近場通訊天線是圍繞在一呈棒狀之支架上，並且該支架之縱向是實質上垂直於該手持裝置之頂面。